Brevet FR2794153A1 — publié le 20001201

ENSEMBLE PRÊT A MONTER D'OSSATURE DE BÂTIMENT EN ACIER PROFILE A FROID AVEC SON SYSTÈME DE VENTILATION POUR L'ÉLEVAGE DES ANIMAUX DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de la charpente métallique et plus particulièrement aux ensembles prêts à monter d'ossatures de bâtiment en acier profilé à froid et leurs éléments constitutifs comme leurs parois et leur système de ventilation. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR L'art antérieur comprend une pluralité de brevets décrivant des ensembles classiques ou prêts à monter d'ossatures de bâtiment en acier profilé à froid. La demanderesse a néanmoins constaté que de tels bâtiments comportaient plusieurs inconvénients, à savoir que : _ les ossatures décrites dans l'art antérieur se composent d'éléments différents pour chaque constituant de la charpente. En effet, plusieurs profilés participent au montage de l'ossature ce qui entraîne un surcoût prohibitif. - les panneaux assurant les parois et cloisons de tels bâtiments sont sensibles aux ténébrions et insectes divers qui ont pour inconvénient de ronger tous les isolants sur une période très courte, et sont sanitairement parlant insatisfaisants. - de tels bâtiments notamment pour une application d'élevage animalier, requièrent une ventilation adaptée ce qui n'est pas toujours le cas. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches sur un ensemble prêt à monter d'ossature de bâtiment en acier profilé à froid facile à monter et utilisant le minimum de pièces différentes pour la réalisation d'une charpente complète afin d'en minimiser le coût de conception, de réalisation et d'installation et de créer une gamme de bâtiments adoptant une telle ossature. La demanderesse a également mené des recherches visant à réaliser un bâtiment susceptible de recevoir des parois permettant un lavage facile pour des raisons sanitaires, résistantes aux déprédations des insectes et rongeurs ainsi que permettant une ventilation adaptée à l'élevage animalier à l'intérieur dudit bâtiment. Pour atteindre ce but, la demanderesse a imaginé un ensemble prêt à monter d'ossature métallique en acier profilé à froid constituant les poteaux, pannes, fermes, poutres, liernes, diagonales etc-, d'un bâtiment, remarquable en ce que les poteaux, pannes, poutres et fermes sont constitués d'au moins un profilé de base adoptant la même forme. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle limite le nombre de composants constituant ladite ossature et, en conséquence, diminue le coût de fabrication d'une telle structure. Cette disposition limite donc le nombre d'outils pour réaliser les profilés et facilite l'intégration des trous de fixation dans le profilé autorisant ainsi l'accélération de la fabrication. L'utilisation de la même forme de profilé a également pour avantage de nécessiter un seul type de fixation à savoir des boulons de même diamètre limitant le nombre d'outils nécessaires au montage de ladite ossature. Cet effort de cohérence aussi bien au niveau des pièces à monter que des accessoires de montage permet d'envisager une ossature métallique à un moindre coût et de montage plus aisé que ceux des ossatures déjà existantes. Un autre avantage est de pouvoir facilement modéliser tout type de bâtiments à partir du même profilé ce qui permet d'envisager une gamme de bâtiments adoptant ladite ossature. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, l'ossature est remarquable en ce que les profilés, réalisant par exemple les poteaux et les fermes, sont constitués desdits profilés de base montés deux à deux, à partir de certaines dimensions de bâtiment. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit profilé est constitué d'une structure symétrique adoptant la forme générale d'un sigma en capitale dont la partie centrale classiquement triangulaire se compose de deux parties planes liées chacune à une branche dudit sigma et venant vers l'intérieur du profilé de façon à ce rejoindre au moyen d'un trapèze, les branches dudit sigma adoptant un retour plan vers l'intérieur du profilé. Un autre objet de l'invention est le système de ventilation d'un ensemble d'ossature de bâtiment conforme à l'invention. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une ossature métallique et d'un bâtiment adoptant une telle ossature conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'ossature métallique conforme à l'invention, La figure 2a est une vue de détails en perspective d'un noeud d'assemblage regroupant les extrémités d'un poteau, d'une ferme et d'une panne, La figure 2b est une vue de détails en perspective d'un noeud d'assemblage regroupant les extrémités de deux fermes et de deux pannes du faîte, La figure 3 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'ossature métallique conforme à l'invention, Les figures 4a et 4b sont des vues en coupe schématique de modes de réalisation de bâtiments adoptant une ossature métallique conforme à l'invention, La f igure 5 est une vue en coupe d'un poteau composé de deux profilés identiques assemblés. La figure 6 est une vue en coupe d'un panneau illustrant un détail du système de ventilation d'un bâtiment recevant une telle ossature. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Telle qu'illustrée sur les dessins des figures 1 et 3, l'ensemble prêt à monter d'ossature de bâtiment en acier profilé à froid est constituée de poteaux 100, de pannes 200, de fermes 300, de poutres 400, de liernes 500, de diagonales 600. Cette ossature référencée 0 dans son ensemble, est remarquable en ce que les poteaux 100, pannes 200, fermes, 300 et poutres 400 sont constitués d'au moins un profilé référencé 700 adoptant la même forme. En effet, selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'invention, les composants précités de l'ossature 0 sont constitués par un ou plusieurs profilés 700 de même forme. Ainsi, selon le mode de réalisation illustré à la figure 1, les poteaux 100 et les fermes 300 sont constitués de deux profilés 700 montés en vis-à-vis. Leurs noeuds d'assemblage apparaissent plus en détails aux figures 2a et 2b. Comme illustrés sur le dessin de la figure 2a représentant le noeud d'assemblage d'un poteau 100, d'une ferme 300 et d'une panne 200 (cf figure 1) , la ferme 300 et le poteau 100 sont composés de profilés 700 sensiblement identiques assemblés en vis-à- vis. Comme illustrés, les profilés 700 sont pré-percés, au niveau de leurs extrémités, de trous permettant non seulement leur fixation entre eux en vis-à-vis mais aussi leur assemblage aux autres composants de l'ossature 0 formés eux aussi de profilés 700. Les profilés 700 montés en vis-à-vis sont avantageusement liés au moyen de deux plaques de fixation 810 et 820 venant de part et d'autre des profilés 700, des tiges filetées 800 venant traverser lesdites plaques 810 et 820 et lesdits profilés 700, de façon à assurer non seulement la fixation des profilés 700 entre eux mais aussi la fixation du ou des profilés 700 à d'autres composants par vissage. Selon le mode de réalisation particulièrement avantageux imaginé par la demanderesse, ces plaques de fixation 810 et 820 permettent également l'assemblage des poteaux 100 et des fermes 300 formés par des paires de profilés 700. Selon le mode de réalisation illustré par les figures 2a et 2b, les faces des plaques de fixation 820 orientées vers l'intérieur de l'ossature 0 comportent des platines de fixation 821 des autres composants de l'ossature 0 telles les diagonales 600 ou les pannes 200. Les deux ossatures 0 des f igures 1 et 3 montrent parfaitement la modularité de l'ensemble prêt à monter d'ossature et donc de bâtiments imaginés par la demanderesse. En effet, l'ensemble d'ossature 0 divulguée à la figure 3 comprend des poteaux 100 et des fermes 300 composés d'un seul profilé 700 alors que l'ensemble d'ossature 0 illustrée à la figure 1 qui est une ossature de bâtiment de plus grandes dimensions, comprend des poteaux 100 et des fermes 300 composés de profilés 700 assemblés par paire en vis-à-vis. Les études et le choix du profilé 700 permettant une telle modularité ont amené la demanderesse à la définition du profilé illustré à la figure 5. Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 5, ledit profilé 700 adopte la forme générale d'un sigma en capitale comportant un corps 710 et deux branches 720 et 730 parallèles l'une par rapport à l'autre et perpendiculaires audit corps 710, ce dernier se composant d'au moins deux surfaces planes 711 et 712 qui, perpendiculaires auxdites branches 720 et 730, sont liées d'une part à une de leurs extrémités à ces dernières, et d'autre part, à l'autre extrémité d'un trapèze 713 les liant en partie centrale, les deux branches 720 et 730 étant pré-formées de façon à adopter chacune un retour 721 et 731 formé par une surface plane parallèle aux surfaces planes 711 et 712 composant ledit corps 710. Comme illustrés sur le dessin en traits interrompus courts, les profilés 700 sont montés par paire en vis-à-vis de façon à ce que les surfaces planes des retours 721 et 731 de chaque profilé 700 soient en appui l'une sur l'autre. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, lesdits retours 721 et 731 sont de longueur inférieure à la longueur des surfaces planes 711 et 712 du corps 710 du profilé 700 de façon à ce qu'une tige filetée 800 telles celles illustrées aux figures 2a et 2b puissent traverser ladite surface plane du corps et rejoindre la surface plane du corps du profilé 700 monté en vis-à-vis sans que la surface plane de retour 721 ou 731 ne devienne un obstacle et doive être percée. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'ensemble prêt à monter d'ossature 0 de bâtiment du type de celle recevant des parois extérieures 900 est remarquable en ce que les parois extérieures sont réalisées en panneaux 900 du type "sandwich". Le choix de ce type de panneaux a été déterminé pour répondre aux critères de protection de parois contre les insectes notamment les ténébrions ainsi que contre les rongeurs susceptibles de s'introduire dans le bâtiment. Un panneau 'sandwich" a pour avantage d'éviter tout dommage ou usure venant de ce type d'animaux nuisibles et confère donc à ce type de bâtiment, une possibilité de nettoyage qui le différencie des autres constructions. Comme illustrée sur les dessins des figures 4a et 4b, la demanderesse a imaginé un système de ventilation particulièrement adapté au bâtiment d'élevage des animaux. Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la partie supérieure d'au moins une paroi extérieure 900 est ménagée d'au moins un volet de ventilation 910 à position réglable de façon à créer un flux d'air entrant régulé. La présence de ces volets d'aération 910 en haut des panneaux 900 de type "sandwich" a pour avantage de ne pas laisser la possibilité à des insectes rampants ou à des rongeurs de s'introduire dans le bâtiment. Selon le mode de réalisation préféré illustré aux figures 4a et 4b, les volets de ventilation 910 sont placées juste en dessous de la toiture du bâtiment. Un avantage de la présence de ces volets d'aération 910 en partie supérieure des panneaux 900 et à proximité de la toiture réside dans son inter-activité avec l'angle de la toiture. En effet, comme illustré par les flèches venant à l'intérieur du bâtiment, le flux d'air est dévié et dirigé de façon à créer des vitesses adaptées au niveau des animaux à l'intérieur du bâtiment. Le mode de réalisation illustré à la figure 4a présente un bâtiment adoptant une ossature métallique 0 et une toiture ayant une pente de 25%. Le mode de réalisation illustré à la figure 4b présente un bâtiment adoptant une ossature métallique 0 et une toiture ayant une pente de 35%. Comme illustré, le bâtiment est remarquable en ce qu'il comporte en partie supérieure de toiture, au moins une fenêtre de ventilation 920 dont l'ouverture est réglable de façon à créer un flux d'air sortant régulé dont la vitesse est adaptée suivant les besoins. Ce dernier mode de réalisation a ceci de particuli er que les volets 910 coopèrent avec la ou les fenêtres 920 ménagées dans la partie supérieure de la toiture du bâtiment ce qui permet d'envisager une ventilation dynamique avec un flux d'air entrant par les volets 910 et un flux d'air sortant par la fenêtre 920. En dehors de son rôle de soutien et d'appui des parois 900 ainsi que de la pente définie par ses fermes 300, l'ossature 0 peut participer activement à la ventilation du bâtiment en ce que les pannes 200 de ladite ossature 0 sont positionnées de façon à ce que le flux d'air entrant par les volets 910 et suivant le pourcentage de la pente de la toiture soit inaccessible, ou cassé et réorienté vers le bas et l'intérieur du bâtiment de sorte que le flux d'air soit dirigé de façon précise sur la surface d'élevage et ne soit pas directement aspiré par la fenêtre 920 ménagée en haut de toiture. Le dessin de la figure 6 illustre, l'articulation réalisée entre le volet 910 et la paroi extérieure 900. Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'articulation entre ledit volet de ventilation 910 et ladite paroi extérieure 900 est réalisée au moyen de deux profilés d'articulation 920 et 930 : - un premier profilé d'articulation 920 monté à l'extrémité supérieure de la paroi extérieure 900 ménagée dudit volet 910, ledit profilé 920 comprenant d'une part une zone d'accueil 921 de ladite extrémité de paroi extérieure 900 à des fins de fixation et, d'autre part, une partie mâle 922 constituée par un profilé plat définissant un côté intérieur et un côté extérieur à l'ossature 0 auquel il est lié, - un deuxième profilé d'articulation 930 monté à l'extrémité inférieure dudit volet de ventilation 910, ledit profilé 930 comprenant d'une part une zone d'accueil 931 de ladite extrémité inférieure dudit volet de ventilation 910 à des fins de fixation et, d'autre part, une partie femelle comportant au moins deux surfaces planes 932 et 933 liées par une de leurs extrémités et formant un angle au moyen de leur deuxième extrémité, lesdites surfaces 932 et 933 viennent de part et d'autre de la partie mâle 922 et sont disposées de façon à ce que le volet 910 passe d'une position (non illustrée) verticale coplanaire avec la paroi extérieure 900 à une position inclinée extrême dans laquelle une première surface plane 932 de la partie femelle est en appui plan sur le côté extérieur de la partie mâle 922, ledit volet 910 étant retenu par l'autre surface plane 933 en contact sur le côté intérieur ladite partie mâle 922, à une position inclinée telle qu'illustrée où la deuxième surface plane 933 est en appui plan sur le côté intérieur de ladite partie mâle 922, ledit volet 910 étant retenu par la première surface plane 932 en contact avec le côté extérieur de la partie mâle 922. Bien entendu, les positions intermédiaires pourront être assurées et maintenues par un moyen quelconque de mise en mouvement. L'articulation du volet de ventilation 910, est particulièrement avantageuse en ce qu'elle est réalisée par deux profilés 930 et 920 très simples. Aussi, le coût d'installation du système de ventilation au moyen de volets pivotants est diminué. On comprend que l'ensemble prêt à monter d'ossature de bâtiment en acier profilé avec son système de ventilation pour l'élevage des animaux, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Ainsi par exemple, la demanderesse a imaginée que les volets 910 ménagés dans les panneaux "sandwich- 900 ont une ouverture commandée et réglable par un moyen d'entraînement motorisé. REVENDICATIONS 1. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment en acier profilé à f roid constituant les poteaux (100) , pannes (200), fermes (300), poutres (400), liernes (500), diagonales (600) etc .... d'un bâtiment, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les poteaux (100) , pannes (200), fermes (300) et poutres (400) sont constitués d'au moins un profilé (700) adoptant la même forme. 2. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les poteaux (100) et les fermes (300) sont constitués de deux profilés (700) montés en vis-à-vis. 3. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ledit profilé (700) adopte la forme générale d'un sigma en capitale comportant un corps (710) et deux branches (720 et 730) parallèles l'une par rapport à l'autre et perpendiculaires audit corps (710), ce dernier se composant d'au moins deux surfaces planes (711 et 712) qui, perpendiculaires auxdites branches (720 et 730) , sont liées d'une part à une de leurs extrémités à ces dernières, et d'autre part, à l'autre extrémité à un trapèze (713) les liant en partie centrale, les deux branches (720 et 730) étant pré-formées de façon à adopter chacune un retour (721 et 731) formé par une surface plane parallèle aux surfaces planes (711 et 712) composant ledit corps (710) ET PAR LE FAIT QUE les profilés (700) sont montés par paire en vis-à-vis de façon à ce que les surfaces planes des retours (721 et 731) de chaque profilé (700) soient en appui l'une sur l'autre. 4. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 3, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les profilés (700) montés en vis-à-vis sont liés au moyen de plaques de fixation (810 et 820) venant de part et d'autre des profilés (700), des tiges (800) venant traverser lesdites plaques (800) et lesdits profilés (700) de façon à assurer non seulement la fixation des profilés (700) entre eux mais aussi la fixation du ou des profilés (700) à d'autres composants par vissage. 5. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 4, CARACTÉRISÉE EN CE QUE les faces des plaques de fixation (820) orientées vers l'intérieur de l'ossature (0) comportent des platines de fixation (821) des autres composants de ladite ossature (0). 6. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment d'élevage pour animaux selon l'ensemble des revendications 1 à 5 du type de celui recevant des parois extérieures (900), CARACTÉRISÉ EN CE QUE la partie supérieure d'au moins une paroi extérieure (900) est ménagée d'au moins un volet de ventilation (910) à position réglable de façon à créer un flux d'air entrant régulé. 7. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'articulation entre ledit volet de ventilation (910) et ladite paroi extérieure (900) est réalisée au moyen de deux profilés d'articulation (920 et 930) : - un premier profilé d'articulation (920) monté à l'extrémité supérieure de la paroi extérieure (900) ménagée dudit volet (910), ledit profilé (920) comprenant d'une part une zone d'accueil (921) de ladite extrémité de paroi extérieure (900) à des fins de fixation et, d'autre part, une partie mâle (922) constituée par un profilé plat définissant un côté intérieur et un côté extérieur à l'ossature (0) auquel il est lié, - un deuxième profilé d'articulation (930) monté à l'extrémité inférieure dudit volet de ventilation (910) , ledit profilé (930) comprenant d'une part une zone d'accueil (931) de ladite extrémité inférieure dudit volet de ventilation (910) à des fins de fixation et, d'autre part, une partie femelle comportant au moins deux surfaces planes (932 et 933) liées par une de leurs extrémités et formant un angle au moyen de leur deuxième extrémité, lesdites surfaces (932 et 933) viennent de part et d'autre de la partie mâle (922) et sont disposées de façon à ce que le volet (910) passe d'une position (non illustrée) verticale coplanaire avec la paroi extérieure (900) dans laquelle une première surface plane (932) de la partie femelle est en appui plan sur le côté extérieur de la partie mâle (922), ledit volet (910) étant retenu par l'autre surface plane (933) en contact sur le côté intérieur ladite partie mâle (922), à une position inclinée (telle qu'illustrée) où la deuxième surface plane (933) est en appui plan sur le côté intérieur de ladite partie mâle (922), ledit volet (910) étant retenu par la première surface plane (932) en contact avec le côté extérieur de la partie mâle (922). 8. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les parois extérieures (900) sont réalisées en panneaux du type "sandwich". 9. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 7 du type de celui comprenant une toiture, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comporte en partie supérieure de toiture, au moins une fenêtre de ventilation (920) dont l'ouverture est réglable de façon à créer un flux d'air sortant régulé. 10. Ensemble prêt à monter d'ossature (0) de bâtiment selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les pannes (200) de ladite ossature (0) sont positionnées de façon à ce que le flux d'air entrant par les volets (910) soit cassé et réorienté vers le bas et l'intérieur du bâtiment de sorte que le flux d'air soit dirigé de façon précise.