Brevet FR3021980A1 — publié le 20151211

STRUCTURE METALLIQUE POUR UN BATIMENT ET BATIMENT, PAR EXEMPLE DESTINE A L'ELEVAGE D'ANIMAUX, MUNI D'UNE TELLE STRUCTURE. L'invention concerne une structure métallique pour un 5 bâtiment, ce bâtiment étant par exemple destiné à l'élevage d'animaux. Une structure métallique pour un bâtiment a déjà été proposée dans FR 2 794 153 (D1). Dans ce document D1, on propose notamment un profilé de base pour réaliser un ensemble de pièces de la structure métallique, à savoir 10 notamment les poteaux, fermes ou pannes. La mise en oeuvre d'un même profilé de base pour un ensemble de pièces permet en effet de réduire les coûts de fabrication et de faciliter le montage de la structure sur site. Un profilé de base particulièrement avantageux à cet effet proposé dans ce document est un profilé en forme de sigma en lettre capitale. Un tel profil, 15 fermé, présente une inertie meilleure que celle d'un profil ouvert. Toutefois, lorsqu'une telle structure est installée, les poteaux formés par le profilé en forme de sigma en lettre capitale sont remplis par du béton, afin d'assurer une résistance mécanique adéquate à la structure. Cette étape requiert du temps. 20 C'est pourquoi il serait intéressant de proposer une structure métallique pour un bâtiment dont l'installation est plus rapide et maintenant sensiblement la résistance mécanique obtenue avec des poteaux de la structure proposée dans le document D1 une fois remplis de béton. A cet effet, l'invention propose une structure métallique pour 25 un bâtiment comprenant : - des poteaux réalisés à partir de deux profilés situés en vis-à-vis et fixés l'un à l'autre, lesdits profilés formant ainsi le profil de base du poteau ; - des fermes montées sur les poteaux ; - des pannes montées sur les fermes ; 30 caractérisée en ce que l'un au moins des poteaux présentant le profil de base comprend, en outre, une structure en treillis fixée à ce profil de base. La structure pourra également présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes, prise seule ou en combinaison : - chaque poteau présentant le profil de base comprend, en outre, une 5 structure en treillis fixée à ce profil de base ; - la structure en treillis comporte : - au moins une membrure agencée parallèlement aux profilés formant le profil de base du poteau ; - une pluralité de montants pour fixer ladite au moins une membrure 10 à ce profil de base du poteau, lesdits montants étant agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal dudit profil de base ; - des diagonales reliant mécaniquement les montants agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal du profil de base ; 15 - la structure en treillis comprend : - au moins deux membrures agencées parallèlement aux profilés formant le profil de base du poteau; - au moins deux montants à une position donnée le long de l'axe longitudinal du profil de base, chaque montant reliant 20 mécaniquement l'une des deux membrures à l'un des deux profilés; - au moins deux diagonales reliant deux niveaux de montants, l'une des diagonales reliant des montants situés dans un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe longitudinal du profil de base, l'autre des diagonales reliant les autres montants situés dans 25 un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe longitudinal du profil de base ; - la structure en treillis comprend des cornières pour relier mécaniquement les deux membrures entre elles ; - les fermes sont réalisées sur la base de deux profilés situés en vis-à-vis et 30 fixés l'un à l'autre ; - chaque profilé se présente sous la forme d'un sigma en lettre capitale ; - les pannes sont réalisées sur la base d'un profilé en forme de sigma en lettre capitale ; - au moins certaines pannes sont montées de façon décalée par rapport aux fermes. Par ailleurs, les bâtiments actuellement réalisés à partir d'une structure telle que proposée dans le document Dl s'avèrent délicat à nettoyer de l'intérieur. Or, les aspects relatifs à l'hygiène du bâtiment sont particulièrement importants pour un bâtiment destiné à l'élevage d'animaux. La maîtrise de la ventilation du bâtiment est également d'importance. Pour résoudre l'un au moins de ces inconvénients, l'invention propose également un bâtiment comprenant une structure métallique selon l'invention et une toiture montée sur la face inférieure de pannes de ladite 15 structure. Le bâtiment pourra par ailleurs comprendre l'une au moins des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - la face intérieure de la toiture est lisse ; - il comprend un bardage monté sur les différentes structures en treillis des 20 poteaux pour former les parois du bâtiment ; - le bardage est monté sur les membrures de la structure en treillis ; - la paroi interne du bâtiment est lisse ; - il présente des auvents montés sur la face extérieure de pannes situées à l'extérieur des poteaux ; 25 - il comprend au moins un chéneau pour l'évacuation des eaux pluviales qui est monté sur les différentes structures en treillis des poteaux ; - ledit au moins un chéneau présente un profilé en U asymétrique, de sorte que la hauteur (H1), du côté extérieur du bâtiment, de ce profilé en U est plus faible que la hauteur (H2), du côté intérieur du bâtiment, de ce profilé en U. 30 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés, sur 5 lesquels : - la figure 1 représente une vue d'ensemble, en perspective, d'une structure métallique conforme à l'invention ; - la figure 2 représente la forme d'un profilé de base d'un poteau mis en oeuvre dans la structure métallique représentée sur la figure 1; 10 - la figure 3 représente une vue partielle d'un poteau mis en oeuvre dans la structure métallique représentée sur la figure 1, ledit poteau associant la structure de base représentée sur la figure 2 et une structure en forme de treillis ; - les figures 4a et 4b représentent deux variantes 15 envisageables pour la forme de la structure du poteau représenté sur la figure 3 dans sa partie basse, laquelle est destiné à s'implanter sur un plot en béton ; - la figure 5 est une vue agrandie de la figure 1, réalisée au niveau d'une ferme de la structure métallique ; 20 - la figure 6 représente une vue partielle d'un bâtiment, par exemple destiné à l'élevage d'animaux, réalisé à partir d'une structure conforme à l'invention ; - la figure 7a représente une vue localisée du bâtiment de la figure 6, prise au niveau d'un chéneau d'évacuation des eaux pluviales ; 25 - la figure 7b est une vue en coupe du chéneau représenté sur la figure 7a. Une structure 100 métallique conforme à l'invention est représentée sur la figure 1. Cette structure 100 métallique comprend notamment des 30 poteaux 15 réalisés sur la base de deux profilés 11, 11' situés en vis-à-vis et fixés l'un à l'autre, lesdits profilés 11, 11' formant ainsi le profil 10 de base du poteau 15, des fermes 30 montés sur les poteaux 15 et des pannes 40 montés sur les fermes 30. Les profilés 11, 11' sont avantageusement attachés ensemble par l'intermédiaire de boulons 13. Les boulons 13 peuvent être coudés pour 5 assurer un meilleur maintien des deux profilés 11, 11' ensemble. Comme cela est représenté sur la figure 2, chacun des deux profilés 11, 11' peut se présenter sous la forme d'un sigma en lettre capitale. Une fois attachés ensemble, les deux profilés 11, 11' forment un profil 10 de base du poteau 15. Avantageusement, l'ensemble des poteaux de cette structure 10 100 est réalisé sur la base desdits profilés 11, 11' et donc, sur un profil de base 10. Par ailleurs, l'un au moins des poteaux 15 présentant le profil 10 de base comprend, en outre, une structure en treillis 16 fixée à ce profil 10 de base. Avantageusement, tous ces poteaux 15 comprendront une structure 15 en treillis 16. La structure en treillis 16, faisant partie du poteau 15, permet de rigidifier le poteau 15 et de lui conférer une meilleure résistance mécanique. Grâce à cela, on peut s'affranchir d'une coulée de béton à l'intérieur du profil 10 de base quand la structure 100 est installée sur site. On 20 gagne donc en temps de montage et en coûts. La structure en treillis 16 est par exemple représentée sur la figure 3. La structure en treillis 16 comporte : - au moins une membrure 17, 17' agencée parallèlement aux profilés 11, 25 11' formant le profil 10 de base du poteau 15; - une pluralité de montants 18, 18' pour fixer ladite au moins une membrure 17, 17' au profil 10 de base du poteau 15, lesdits montants 18, 18' étant agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal du profil 10 de base; et 30 - des diagonales 19, 19' reliant mécaniquement entre eux les montants 18, 18' agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal du profil 10 de base. Avantageusement, on pourra prévoir deux membrures 17, 17' agencés parallèlement entre elles et parallèlement par rapport aux profilés 11, 11' du profil de base 10 du poteau 15. Dans ce cas, une ou plusieurs cornières 9 reliant les deux membrures 17, 17' entre elles peuvent être prévues. Dans ce cas également, on peut prévoir, pour chaque niveau où se trouve un montant, deux montants 18, 18', chaque montant 18, 18' reliant mécaniquement l'une 17 des deux membrures 17, 17' à l'un des deux profilés 11, 11'. De même, on peut alors prévoir entre deux niveaux de montants 18, 18', deux diagonales 19, 19', l'une 19 des diagonales 19, 19' reliant les montants 18 (sur l'avant de la figure 3) situés dans un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe longitudinal du profil de base 10, l'autre 19' des diagonales reliant les montants 18' (sur l'arrière de la figure 3) situés dans un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe longitudinal du profil 10 de base. Le plan incluant les différents montants 18 et le plan incluant les différents montants 18' sont différents (l'un sur l'avant de la figure 3 ; l'autre sur l'arrière de cette même figure), mais parallèles. Cela permet d'avoir une structure en treillis 16 symétrique qui répartir mieux les charges. Les membrures 17, 17', les montants 18, 18' et les diagonales 19, 19' peuvent se présenter sous la forme de cornières. La fixation de ces différents éléments s'effectue avantageusement avec des boulons, tels que les boulons 13 représentés sur la figure 2. Le treillis 16 ainsi formé en trois dimensions est relativement indéformable. Les poteaux 15 sont destinés à être montés sur des plots en béton armé, coulés dans le sol. Pour assurer la fixation des poteaux sur les plots en béton armé, deux types de fixation sont envisageables, comme cela 30 est représenté respectivement sur les figures 4a et 4b. Sur la figure 4e, une cornière 20 est prévue en partie basse du profil de base 10 du poteau 15. Une autre cornière 21 est prévue dans la partie basse de fa structure en treillis 16 de ce même poteau 15, plus précisément en partie basse de la ou chaque membrure 17. Le profil de base 10 et I a structure en treillis 16 renvoient ainsi les efforts sur le plot en béton, par l'intermédiaires des cornières 20, 21 concernées. Cela permet d'avoir 5 deux fixations sur le plot en béton armé, pour assurer le maintien de la charge de la toiture et de la charpente en général. En variante, comme cela est représenté sur la figure 4b, if est possible de fixer le poteau 15 sur le plot en béton par la seule cornière 20 prévue en partie basse du profil de base 10. Dans ce cas, la diagonale 19, 19' 10 la plus basse de la structure en treillis 16 est montée à la fois sur un montant 18, 18' respectif et sur la cornière 20. Les charges appliquées au poteau 15 sont alors absorbées par cette cornière 20. On peut alors prévoir de couler du béton jusqu'à une certaine hauteur du poteau 15, par exemple jusqu'au premier montant 18, pur réaliser un encastrement. 15 Comme cela est représenté sur la figure 5, les fermes 30 sont montées sur les poteaux 15 par l'intermédiaire de goussets 31. De préférence, chaque gousset 31 permet une liaison mécanique entre la ferme 30 concernée et le profil de base 10 du poteau 15. La fixation entre le gousset, la ferme 30 et le poteau 15 s'effectue par exemple par l'intermédiaire 20 de boulons. Avantageusement, mes fermes 30 sont réalisées sur la base de deux profilés 11, 11' situés en vis-à-vis et fixés l'un à l'autre. La fixation entre les deux profilés 11, 11' peut s'effectuer par l'intermédiaire de boulons, par exemple coudés. Avantageusement, chaque profilé 11, 11' des fermes 30 25 se présente sous la forme d'un sigma en lettre capitale. Ainsi, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les fermes 30 présentent un profil conforme à celui qui est représenté sur la figure 2. Au niveau du point culminant de la structure, les fermes 30 attenantes sont fixées entre elles par l'intermédiaire d'un gousset 32. 30 L'empannage de la structure 100 comprend des pannes 40 qui sont fixées sur les fermes 30. Ces pannes 40 s'étendent sensiblement perpendiculairement aux fermes 30. Ces pannes 40 peuvent être réalisé sur la base d'un profilé 11 en forme de sigma en lettre capitale. L'empannage peut également comprendre un réseau de liens rigides 42, se présentant par exemple sous la forme de tubes, s'étendant parallèlement aux fermes 30 et de bretelles 43, se présentant par exemple sous la forme de cornières, 5 s'étendant selon transversalement par rapport aux fermes 30 et aux pannes 40. Les liens rigides 42 et les bretelles 43 permettent de ramener les efforts sur les fermes 30 et plus généralement de répartir uniformément les efforts. Comme cela peut être constaté sur la figure 5, ou encore sur la figure 1, certaines pannes 40 peuvent être montées de façon décalée par 10 rapport aux fermes 30. Ce décalage peut notamment être un décalage vers le bas, par exemple d'une demi-hauteur, des pannes 40 par rapport aux fermes 30. L'intérêt d'une telle disposition sera expliqué de façon plus détaillée à l'appui des figures 6 et suivantes. La figure 6 représente en effet un bâtiment 200 comportant 15 une structure 100 métallique conforme à l'invention sur laquelle est montée une toiture 60. La toiture 60, par exemple formée de panneaux en tôles, est plus précisément montée sur une face inférieure 45 des pannes 40. Le fait de disposer la toiture 60 sous les pannes 40 permet, depuis l'intérieur du bâtiment de ne voir que cette toiture, sans voir la structure 100 dans son 20 ensemble. Ceci est particulièrement intéressant, en particulier lorsque la face intérieure 62 de la toiture 60 est lisse, lorsque l'on cherche à nettoyer le bâtiment 200. Il n'y a alors aucun recoin, renfoncement ou équivalent qui serait difficile à nettoyer. Le décalage vers le bas des pannes 40, par exemple d'une 25 demi-hauteur de panne, par rapport aux fermes 30 facilite l'installation de la toiture 60, par l'intérieur. En effet, les panneaux formant cette toiture 60 peuvent être montés d'une panne à l'autre, sans rencontrer une ferme 30, laquelle se situe alors au-dessus et à distance de la toiture 60. Outre la toiture 60, le bâtiment comprend un bardage 70 30 permettant de former les murs du bâtiment 200. Ce bardage 70 est avantageusement monté sur les différentes structures en treillis 16 des poteaux 15 pour former les parois du bâtiment 200. Plus précisément, ce bardage 70 pourra être monté sur les membrures 17 de la structure en treillis 16. On pourra prévoir une paroi interne 71 du bâtiment lisse, cette paroi interne correspondant soit à la face interne du bardage 70, soit à un panneau monté sur la face interne du bardage 70 (cas illustré sur la figure 6). Là également, l'aspect lisse de la paroi interne 71 facilite le nettoyage du bâtiment. L'étanchéité entre la toiture 60 et le bardage 70 peut s'effectuer par une pièce en coin (non représentée) boulonnée ou vissée sur la toiture 60 et le bardage 70. On peut prévoir une plinthe (non représentée) au pied de la paroi interne 71. Cela évite que des chocs abiment prématurément cette paroi interne 71 et le bardage 70 sur lequel cette paroi interne est fixée ou le bardage lui-même selon la variante de réalisation considérée. Il convient de noter qu'au niveau de la jonction entre les deux 15 pans de la toiture, l'étanchéité est assurée par une pièce de recouvrement 33. Un autre intérêt du bâtiment représenté sur la figure 6 concerne l'évacuation des eaux pluviales. En effet, ce bâtiment 200 comprend au moins un chéneau 50 pour l'évacuation des eaux pluviales qui est monté sur les différentes 20 structures en treillis 16 des poteaux 15. L'existence de la structure en treillis 16 est donc mise à profit dans la conception du bâtiment dans son ensemble. Par ailleurs, pour mieux canaliser les eaux de pluies dans le chéneau 50, ce dernier peut comprendre des rebords inclinés 52, 53. Cependant, pour éviter tout débordement d'eau pluviale vers 25 l'intérieur du bâtiment 200 en cas de forte pluie, il est avantageusement prévu que ledit au moins un chéneau 50 présente un profilé en U asymétrique, de sorte que la hauteur H1, définie du côté extérieur du bâtiment 200, de ce profilé en U est plus faible que la hauteur H2, définie du côté intérieur du bâtiment 200, de ce profilé en U. 30 Comme on peut le constater sur la figure 7b, le chéneau 50 peut déboucher vers une gouttière 51, agencée verticalement. Enfin, il convient de noter que la structure 100 conforme à l'invention permet d'installer des auvents 63, sur la partie du bâtiment qui est à l'extérieur des poteaux 15. Les pannes 40', supportant les auvents 63, sont de préférence montées sur les fermes 30 sans décalage. Les auvents 63 sont par ailleurs montés sur la face supérieure des pannes 40'. Les auvents 63, et la couverture associée permettent de dissimuler les poteaux et les fermes. Par ailleurs, les auvents 63 peuvent être mis à profit pour installer des systèmes de régulation de la température à l'intérieur du bâtiment 63. La régulation de température s'effectue généralement par une circulation d'air forcé dans le bâtiment depuis les systèmes de régulation. La régulation thermique s'effectue alors par des moyens classique, par exemple une circulation d'air de type Louisiane, Lanterneau, transversal, tunnel ou à extraction haute. Ces types de régulation sont connus de l'home du métier et ne sont donc pas décrites de façon plus détaillée ici. Pour assurer cette régulation, il convient alors de prévoir des volets amovibles sur les parois du bâtiment, donc sur le bardage 70 et ce comme cela s'effectue à ce jour. Un point intéressant à relever est cependant lié au fait que le bâtiment 200 conforme à l'invention présentant des parois et une toiture lisses à l'intérieur, la circulation d'air dans le bâtiment est mieux contrôlée, tant dans sa direction que dans sa vitesse. En effet, à l'intérieur aucun obstacle lié à la structure 100 ne vient gêner la circulation d'air. Enfin, il convient de noter que les différents éléments de la structure 100 métallique seront avantageusement réalisés en acier galvanisé. 25 Cela est avantageusement le cas également pour la toiture 60, le bardage 70 et les auvents 63. REVENDICATIONS1. Structure (100) métallique pour un bâtiment comprenant : - des poteaux (15) réalisés à partir de deux profilés (11, 11') situés en vis-à5 vis et fixés l'un à l'autre, lesdits profilés formant ainsi le profil de base (10) du poteau (15) ; - des fermes (30) montées sur les poteaux (15); - des pannes (40) montées sur les fermes (30) ; caractérisée en ce que l'un au moins des poteaux (15) présentant le profil de 10 base (10) comprend, en outre, une structure en treillis (16) fixée à ce profil de base (10). 2. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon la revendication 1, caractérisée en ce chaque poteau (15) présentant le profil de 15 base (10) comprend, en outre, une structure en treillis (16) fixée à ce profil de base (10). 3. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure en treillis (16) 20 comporte : - au moins une membrure (17, 17') agencée parallèlement aux profilés (11, 11') formant le profil de base (10) du poteau (15); - une pluralité de montants (18, 18') pour fixer ladite au moins une membrure (17, 17') à ce profil de base (10) du poteau (15), lesdits montants (18, 18') 25 étant agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal dudit profil de base (10); - des diagonales (19, 19') reliant mécaniquement les montants (18, 18') agencés à différentes positions le long de l'axe longitudinal du profil de base (10). 30 4. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la structure en treillis (16) comprend : - au moins deux membrures (17) agencées parallèlement aux profilés (11, 5 11') formant le profil de base (10) du poteau (15); - au moins deux montants (18, 18') à une position donnée le long de l'axe longitudinal du profil de base (10), chaque montant (18, 18') reliant mécaniquement l'une (17) des deux membrures (17, 17') à l'un des deux profilés (11, 11') ; 10 - au moins deux diagonales (19, 19') reliant deux niveaux de montants (18, 18'), l'une (19) des diagonales (19, 19') reliant des montants (18) situés dans un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe longitudinal du profil de base (10), l'autre (19') des diagonales reliant les autres montants (18') situés dans un même plan et à deux niveaux différents le long de l'axe 15 longitudinal du profil de base (10), 5. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la structure (16) en treillis comprend des cornières (9) pour relier mécaniquement les deux membrures 20 (17, 17') entre elles. 6. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les fermes (30) sont réalisés sur la base de deux profilés (11, 11') situés en vis-à-vis et fixés l'un à 2 5 l'autre. 7. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque profilé (11, 11') se présente sous la forme d'un sigma en lettre capitale. 30 8. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pannes (40, 40') sont réalisées sur la base d'un profilé (11) en forme de sigma en lettre capitale. 9. Structure (100) métallique pour un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certaines pannes (40) sont montées de façon décalée par rapport aux fermes (30). 10. Bâtiment (200) comprenant une structure (100) métallique selon l'une des revendications précédentes et une toiture (60) montée sur la face inférieure (45) de pannes (40) de ladite structure (100). 11. Bâtiment (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face intérieure (62) de la toiture (60) est lisse. 12. Bâtiment (200) selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend un bardage (70) monté sur les différentes 15 structures en treillis (16) des poteaux (15) pour former les parois du bâtiment. 13. Bâtiment (200) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le bardage (70) est monté sur les membrures (17) de la structure en treillis (16). 20 14. Bâtiment (200) selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le la paroi interne (71) du bâtiment est lisse. 15. Bâtiment (200) selon l'une des revendications 10 à 14, 25 caractérisé en ce qu'il présente des auvents (63) montés sur la face extérieure de pannes (40') situées à l'extérieur des poteaux (15). 16. Bâtiment (200) selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisée en ce qu'il comprend au moins un chéneau (50) pour 30 l'évacuation des eaux pluviales qui est monté sur les différentes structures en treillis (16) des poteaux (15). 17. Bâtiment (200) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit au moins un chéneau (50) présente un profilé en U 35 asymétrique, de sorte que la hauteur (H1), du côté extérieur du bâtiment, dece profilé en U est plus faible que la hauteur (H2), du côté intérieur du bâtiment, de ce profilé en U.