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Système de construction à ossature métallique.
Un poids mort réduit au minimum pour une résis- tance donnée, une rapidité d'exécution aussi grande que possible, le oonfort moderne, une économie bien comprise qui évite la parcimonie dans la qualité et la quantité nécessaire des matériaux employés mais qui est réelle du fait d'une bonne conception constructive générale, telles sont les conditions essentielles exigées dans la cons- truction d'un édifice moderne.
La présente invention a pour objet un système général d'armature de construction permettant de répondre à ces données et desiderata :
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Elle comprend essentiellement une ossature mé- tallique, notamment en acier, homogène, cellulaire et évidée, qui peut 'être intimement liée à des parois ou enveloppes externes et internes ou simplement les sup- porter. Celles-ci peuvent s'exéouter en matériaux très divers, simples ou composés , en rapport aveo leurs des- tinations particulières.
La. caractéristique principale du système est une charpente dont les armatures d'intrados et d'extra- dos sont formées par des profils de laminés pour ainsi dire tissés en croisements de lignes parallèles, à deux ou trois directions, ces lignes étant reliées entre elles par des treillis. Le résultat est une ossature cel- lulaire, triangulée en divers sens, donc indéformable, homogène parce que solidaire en toutes ses parties, lé- gère et n'exigeant qu'une main d'oeuvre restreinte, par suite économique.
Par des façonnages spéciaux sur les profilés employés, avec profils existants ou profils nouveaux à créer pour ce système, les combinaisons de "tissage" peuvent s'effectuer suivant divers modes s'employant, isolément ou conjointement: soit par poutres à treillis s'emboitant les unes aux autres par recoupement: soit par tissage préalable des fers d'intrados et d'extrados qui sont ensuite assemblés entre eux par les treillis appropriés; soit par préparations préalables de groupes de cellules prismatiques à faces tissées réunies par treillis et qui s'assemblent ensuite entre eux par un ou plusieurs sommets; ou encore, par tous assemblages analogues donnant un tissage de charpentes métalliques.
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Ces ossatures sont notamment remarquables par le fait qu'elles permettent d'utiliser des profils la- minés de faibles sections pouvant se façonner facilement, le métal travaillant cependant dans les meilleures condi- tions de résistance. De plus, elles forment un tout por.. tant et résistant dans deux sens c'est-à-dire qu'elles se comportent comme une dalle et se calculent de même.
Les armatures sont décoratives par construction du fait de la régularité des figures obtenues par le croisement de leurs lignes.
La plus remarquable de ces armatures par des propriétés constructives et décoratives est celle formée de lignes à trois directions qui donnent des figures en triangles équilatéraux ou isocèles et des hexagones qui permettent de réaliser toutes les formes planes de révo- lution.
Ces qualités permettent une grande souplesse d'exécution dans les applications à la construction des édifices et aussi à toutes formes de carénages tels que des véhicules terrestres, nautiques et aériens.
Dans la construction des édifices, ces armatures peuvent s'appliquer à tous les éléments constructifs tels que murs, piles, cloisons, planchers, voûtes, toitures, etc....
On peut utiliser tous les modes à'&.ssemblages connus, mais celui qui est de beaucoup préférable ici, parce qu'il donne les meilleurs résultats, est la sou- dure électrique à l'arc.
Ce système d'ossature se prépare en atelier par parties démontables, qui sont ensuite transportées sur les chantiers où une main d'oeuvre qualifiée effectue l'assemblage et le pose rapide.
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Les parois externes et d'extrados sont de pré- férence intimement liées à l'armature d'aile correspon- dante, de façon à renforcer celle-ci pour concourir à sa résistance et à sa portance. Elles sont dures et proteo- trices à l'extérieur, plus souples et Mastiques à l'in- térieur, isolantes en particulier contre les intempé- ries et hydrofuges. Les parois internes et d'intrados sont généralement portées par l'armature, en matériaux légers, plus spécialement isolantes au triple point de vue de la chaleur, du son et de l'incendie.
Entre les parois, dans les treillis, on peut loger, dissimulées et dans tous les sens, toutes les ca- nalisations.
La description qui va suivre, en regard des des. sins annexés qui représentent, à titre d'exemples, quel- ques modesde réalisation d'armatures, de façonnage et d'assemblage, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 montre schématiquement une ossature formée par un "tissage" orthogonal à deux directions.
La fig. 2 en représente une autre, à trois di- le tissage étant,/ rections,/formé de triangles équilatéraux et d'hexagones réguliers mais ayant des croisements simples de deux li- gnes seulement.
La fig. 3 représente schématiquement la faoe latérale d'une surface de révolution, montrant un exemple d'armature de carénage par tissage à trois directions.
Les fig. 4 et 5 montrent, en coupe transversa- le et en vue latérale, un fer plat façonné à la presse.
On sait que' celui-ci est susceptible de flambement lors.. qu'il travaille à la compression sur une certaine lon- @
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gueur. En le façonnant en arc de cercle, sur telle lon- gueux voulue comme indiqué sur ces figures, on augmente sa résistance au flambement. ce qui permet sa plus gran- de utilisation en charpente métallique notamment tel qu'indiqué pour des fers U sur les figures 6 et 7 pour inflexions et croisements.
Les fig. 6 et 7 sont deux coupes par des plans rectangulaires de l'assemblage de deux fers U façonnés pour un croisement en tissage. La section normale du fer U est figurée en 1 ; lefer 2 a une section façonnée partir du même profil par un repliement partiel des ailes à la. presse, qui réduit la, largeur de celles-ci de moitié en donnant longitudinalement au fer 2 la forme indiquée fig. 6 pour passer par dessus le fer l, ce der- nier étant de son côté façonné en la, ce qui, en plus du repliement des ailes, donne une inflexion en dessous qui permet le croisement sous le fer 2.
La fig. 8 montre en coupe transversale un exem- de ple de profil/laminé formé sur le dessin de deux ondes, mais pouvant en comporter plusieurs. Ce profil a l'avan- tage d'être façonné avec facilité pour transformer, sur des longueurs appropriées, ce profil en ceux des fig. 9 et 10.
La fig. 9 montre ce que devient le profil com- primé latéralement.
La fig. 10 montre comment le façonnage par aplatissement et inflexion des fers 3 et 4 permet le croisement en tissage. La compression latérale et l'apla- tissement peuvent s'accentuer plus ou moins, à volonté, pour répondre aux conditions de résistances et permet- @ tre les combinaisons des assemblages.
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Les fig. 11 et 12 montrent un exemple d'utili- sation de cornières identiques pour l'établissement de poutres à treillis s'emboîtant par recoupement. Les ai- les des poutres selon la fige 11 comportent des pliages /en profil
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partiels 5, transformant le pro11 oO%nlàrè7en U les poutres de la fig. 12 ont des inflexions inverses 6 qui permettant à la poutre de la fig. 12 de s'emboîter avec la poutre de la fig. 11. Celle-ci ne possède pas de piè- ces de treillis verticales de compression 7 parce que, les emboîtements une fois effectuée, ces pièces devien- nent communes sur les points de croisement aux poutres ti ssées.
La fige 13 est un schéma montrant, en perspec- tive cavalière, un groupe de sept cellules prismatiques formant une étoile dont un sommet tel que 10 pourra s'as- sembler avec un sommet 11 d'un groupe semblable. Les liai- sons par sommets effectuées avec plusieurs groupes permet- un
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tC'!91$ewI ensembJle tel que le montre schématiquement la fige 2.
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1 - Charpente métallique destinée à constituer l'ossature générale des éléments constructifs d'édifices ou de carénages de toutes sortes, caractérisée par des armatures d'intrados et d'extrados formées par des pro- fils de laminés "tissés" par croisements à deux ou trois directions et reliés par des treillis.