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" CHARPENTE METALLIQUE".
De façon donner la résistance de construction et la sta- bilité nécessaires dans les constructions à charpente métallique, et de façon à satisfaire aux demandes des différentes autorités locales et autres s'occupant de la construction, en ce qui con- cerne la rigidité et la stabilité des bâtiments, la pratique généralement adoptée actuellement dans l'établissement et le montage de la charpente en acier ou autre métal de ces bâtiments consiste à établir chaque élément de cette charpente de manière qu'il soit capable de résister de façon sûre dans toutes les directions, aux charges qui seront appliquées sur lui dans la construction terminée comme s'il était un élément de construc- tion isolé,
quelles que soient les directions relatives des autres pièces de la construction dans laquelle ces charges sont appli-
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quées sur lui. De cette manière ,la charpente complète, in- dépendamment du reste de la construction possède en elle-même la rigidité requise. En établissant.la charpente pour un bâti- ment de ce genre, on a l'habitude d'ignorer la valeur de cons- truction ou les propriétés de résistance des matériaux des murs, des planchers ou du toit et l'on ne compte pas sur eux pour servir à aucun autre but que d'assurer les recouvrements néces- saires pour la charpente métallique de base.
On a découvert selon la présente invention.que, en particu- lier, lorsque la charpente en acier ou autre métal n'a à suppor- ter que des charges relativement légères et, par suite, est faite d'éléments de faible section, on peut utiliser la valeur de construction et les propriétés de résistance'des matériaux des murs, des planchers et/ou de la tonture pour contribuer à la rigidité d'une charpente qui sans.cela serait incomplètement rigide, avec des résultats très avantageux et que, en utilisant cette contribution, il est possible d'établir un élément de construction composite, non plein, d'où résulte une grande économie de métal dans toute la charpente tout en donnant une construction rigide, stable et durable,
avec des commodités de montage..
Il est possible, grâce à la présente invention, d'utiliser -de façon satisfaisante, pour la construction de la charpente d'un bâtiment, des éléments de construction ayant des sections transversales qui, quoi qutelles donnent S. chaque élément indi- viduel la rigidité et la stabilité requises dans la construction dans le sens de l'un des axes de la section transversale de cet élément, ne donne pas la rigidité et la stabilité requises à l'élément non aidé dans le sens de loutre axe desa section tranversale ( appelé ci-dessous "axe de faiblesse" de l'élément de construction).
La charpente peut alors être incorporée dans la construction de manière telle que les éléments de construction soient maintenus par les recouvrements des murs, des planchers et de la toiture de telle sorte que l'élément ne puisse s'in-
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fiéchir dans le sens de son axe de faiblesse. En établissant des éléments de construction, il.n'est pas par suite nécessaire de réaliser une rigidité et une stabilité complète, non aidées, dans le sens où ils ne sont pas maintenus.
La construction selon l'invention comporte une charpente en acier ou autre métal faite d'éléments ayant un axe de fai- blesse de sorte que la charpente en elle-même est incomplètement rigide, la rigidité complète lui étant donnée, dans l'ensemble de la construction, en établissant une relation entre les axes de faiblesse des éléments et les autres parties du recouvre- ment de la construction, telles que les matériaux des murs ou de la toiture, et en fixant ces'autres parties à cette charpente de telle sorte que ces éléments de charpente soient renforcés le long de leurs axes de faiblesse par les dites autres parties et n'aient par suite pas besoin de résister à la déformation par leurs propres moyens de résistance à la flexion, dans les plans de ces axes de faiblesse.
Conformément a une autre .caractéristique de l'invention, la charpente dtune construction est faite d'éléments comportant des parties longitudinales ou semelles, reliées ou entretoisées par des pièces' sinueuses ou en zig-zag, ces éléments étant mon- tés de manière telle que leurs axes de faiblesse soient situés dans le plan du recouvrement, (mur, plancher ou toiture) qui y est appliqué, ou soi.ent rigidement supportés par lui, tandis que leurs axes résistants sont dans un plan perpendiculaire à ce recouvrement, la charpente et le recouvrement oombinés donnant une construction capable de satisfaire à toutes les conditions en ce qui concerne la rigidité et la stabilité.
Une construction faite suivant une autre caractéristique de l'invention formant variante, comporte une charpente en acier ou autre métal, faite par assemblage d'éléments tels que des tournisses, des entretoises de planchers et des chevrons et/ou des pannes, et un recouvrement constitué par les planchers, murs et toiture , chaque élément de construction comportant des pièces
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longitudinales ou semelles reliées ou entretoisées par une âme faite d'une ou de plusieurs pièces sinueuses, ces semelles et cette âme étant disposées de manière que chaque élément ait de la résistance dans un axe de sa section transversale, placé dans l'âme et perpendiculaire au recouvrement, susceptible de résister aux forces auxquelles il est-soumis, tandis que l'autre axe,
plus faible de sa sect-ion transversale, perpendiculaire l'âme et dans le plan du recouvrement ou parallèle à lui, est renforcé par ce recouvrement pour lui permettre de résister aux forces auxquelles il est soumis.
De préférence, les différents éléments de la charpente sont disposés les uns par rapport aux autres et le recouvrement est disposé 'et relié à la charpente de telle sorte quela résis- tance à la flexion de chaque élément dans le plan de son axe de faiblesse contribue si peu à la rigidité et à la stabilité de la construction complète qu'il n'y a pas à en tenir compte dans rétablissement de la section transversale de ces éléments,
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, on monte la construction en espaçant les tournisses de la char- pente à la relation désirée, à ltaide d'un calibre mis en posi- tion sur les fondations et qui reçoit les pieds de toutes ces tournisses avec la dite relation d'espacement, de sorte que,
en assemblant les poutres avec les tournisses aux niveaux des planchers supérieurs, on assure la mise en place verticale de ces'tournisses.
Pour mieux faire comprendre l'invention et permettre sa mise en pratique, on va maintenant se rapporter aux dessins annexés dans lesquels:
Les figures I et IA représentent, en coupe verticale, la charpente dtune maison d'habitation avec diffétents types de recouvrement appliqués sur les murs, les planchers et le toit.
La figure-3 montre, vu de coté et de face, en élévation, le pied d'une tournisse, montrant son mode d'ancrage.
La figure 3 est une vue en perspective montrant'la façon
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dont on applique un mur en briques sur-les tournisses de la charpente.
La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 5, les briques étant relplacéés par des carreaux en béton ou matière analogue.
La figure 5 est une vue en perspective montrant une façon rappliquer sur une tournisse un recouvrement constitué par un mur en briques.
La figure 6 est une vue en élévation, partiellement en coupe, montrant un,plancher fait de dalles de béton ou matière analogue, appliqué sur des entretoises de plancher,,
La figure 7 est une vue en élévation de côté, partielle- ment 'en coupe, et
La figure 8 est une coupe verticale montrant un Iode d'ap- plication d'un plafond sur une entretoise de plancher,
Les figures 9,10 et II sont respectivement une coupe ver- ticale, une vue en élévation de côté et une coupe verticale, faite en sens contraire de celle de la figure 9, dtune variante du mode d'application du plafond,
Les figures 12 et 13 sont respectivement des vues en plan et en perspective d'une pince utilisée dans le procédé des fi- gures 9 à II.
La figure 14 est une vue en élévation montrant une variante du mode dapplication sur la charpente de carreaux en béton ou matière analogue.
La charpente représentée survies figures I et IA comporte des tournisses I, des entretoises de plancher et de plafond 2, des entretoises de plafond 3 et des chevrons 4, chacun d'eux comportant deux pièces longitudinales ou semelles 5, plates et parallèles, reliées et entretoisées par deux pièces décalées, sinueuses et en zig-zag.6. Les constituants de ces éléments de construction composites sont disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte que les sommets des'organes convergents des pièces en zig-zag sont situés à égale distance les uns des
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autres sur les lignes parallèles à l'axe des semelles, mais légèrement déportés par rapport à celui-ci, et ils sont fixés ces semelles par soudure par points ou autre moyen équivalent.
Les différents éléments sont réunis de toute façon appropriée, par exemple, au moyen de consoles qu.peuvent être fixées par boulons aux extrémités des semelles.
Les pièces déportées en zig-zag servent drames pour les éléments de construction qui sont oapables de résister aux charges normales qui y sont appliquées, dans une construction terminée, dans les plans ou parallèlement aux plans des âmes dans lesquelles se trouvent leurs axes de plus gra.nde résistance.
Toutefois, aucun de ces éléments n'est fait pour résister à une charge ou force appréciable appliquée suivant un axe de faiblesse perpendiculaire à l'âme.
Lorsque l'on monte une construction, on place les tournisses I à intervalles égaux dans l'alignement de chaque mur(dtenviron un mètre dans les maisons dthabitation), avec les âmes ou axes de plus grande résistance perpendiculaires au plan du mur à appliquer sur les tournisses. Les axes de faiblesse sont placés dans des plans parallèles à ce mur.
Les pieds des tournisses sont ancrés (voir figure 2), dans un calibre 7 de section en U placé¯sur la fondation en béton 8 : et maintenu rigidement en position, par exemple à l'aide de chevilles à barbe 9. Les ailes du calibre sont percéés en des endroits déterminés de manière à permettre de placer les tournisses dans des positions déterminées, à l'aide de boulons 10.
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Si on le désire, la fondation 8 peut se continuer sur toute la surface du sol occupée par la construction de manière à pou- voir servir de plancher plein ou de support de plancher,
Les tournisses sont entretoisées aux niveaux du premier étage et du-toit par des poutres servant respectivement d'entre. toises de plancher et de plafond et d'entretoises de plafond 3,
Lorsque le mur à appliquer sur les tournisses est fait de briques II, comme on levoit sur la figure 3 et sur le côté gauche
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de la figure I, on le réunit aux semelles extérieures 5 au moyen de pattes 12 en'U que l'on passe autour de ces semelles avec les extrémités libres des bras noyés dans le mortier entre les rangées voisines de briques, par suite,
toute force s'exerçant dans un plan.perpendiculaire à la paroi est supportée par les axes de plus grande résistance des tournisses, Toutefois, les forces s'exerçant suivant les axes de'faiblesse, c'est à dire, dansées plans du mur ou parallèlement à ceux-ci et perpendicu- laires à l'âme, sont supportées surtout par les murs eux-mêmes, les tournisses n'opposant qu'une rési'stance relativement faible.
En outre, une force de ce genre appliquée directement sur les tournisses est reportée par les pattes 12 sur le mur.
Lorsque les murs extérieurs sont faits de carreaux de -béton ou matière analogue 13 (comme on le/voit sur la figure 4 et sur le côté droit de la figure I), ils sont de préférence appliqués sur les tournisses par des pattes 14. En ce cas encore, les tournisses sont renforcées, suivant leurs axes de faiblesse, par ces murs,
De même, les tournisses peuvent être renforcées de façon #supolémentaire suivant leurs axes de faiblesse par application de carreaux de plâtre ou autre composition 16 sur les tournisses pour faire les cloisons intérieures.
Ces carreaux 16 sont fixés sur les tournisses à l'aide de pattes 15, et comme les carreaux sont minces par comparaison avec les briques II des murs exté- rieurs, les extrémités libres 17 des bras des pattes sont recour- bées extérieurement de manière à porter sur les bords des carreaux pour assurer un meilleur ancrage,
Comme on l'a dit plus haut, la construction peut être montée sur une fondation en béton qui s'étend sur toute la surface du plancher. En ce cas, cette fondation.peut être planchéiée ou autrement recouverte de toute façon désirée. A tire de variante, les tournisses peuvent être reliées au niveau du rez-de-chaussée, à des poutres analogues aux poutres 2 prévues au,niveau du premier étage.
On dis@pose ces poutres 2 avec leurs axes de plus grande
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résistance de leur section disposée verticalement et leurs axes de faiblesse horizontalement; elles servent d'entretoises de plancher qui sont maintenues rigidement le long de leurs axes de faiblesse par les recouvrements de plancher et, dans- une certaine mesure, par les recouvrements de plafond.
Comme cela est représenté sur les figures I, IA et 6, les recouvrements de plancher comportent des dalles en béton ou ma- tière analogue 18 (qui peuvent être armées) qui sont en prise les unes avec les autres au moyen de joints à rainures et lan- guettes en queue d'aronde. Les dalles 18 comportent, sur'leurs faces inférieures, des orèilles 19 placées de telle sorte que, lorsque les joints en queue d'aronde des extrémités des dalles sont placés sur les semelles des entretoises de plancher, une oreille de chaque paire de dalles en prise se trouve sur les côtés opposés de la semelle portant les dalles et bute contre elle pour donner la rigidité ou le renforcement désiré aux entretoises suivant leur axe de faiblesse.
Ces oreilles peuvent être des pièces rapportées sur les dalles, mais, de préférence et comme représenté sur la figure 6, elles sont faites sur celles-ci pendant le moulage.
Le recouvrement de plancher est de préférence fixé sur les entretoises 2 à l'aide de tiges 30 passant dans les oreilles 18 en dessous de la semelle supérieure portant les dalles, Les faces supérieures des dalles peuvent être traitées pour cons- tituer le plancher définitif, par exemple par mouluragê, ou bien il peut être prévu des pièces rapportées servant à rece-- voir des lames de parquet ou objets analogues.
On peut utiliser des feuilles composites pour les recou- vrements de plafond ; les bords en sont portés par les semelles inférieures des poutres servant d'entretoises de plancher (figures 7 et 8) où ils y sont suspendus (figure 9 à 13). Sur les figures 7 et 8, les feuilles 21 sont représentées comme portant sur la semelle d'une entretoise de plancher avec leurs bords butant contre les pièces en zig-zag 6 sur lesquelles elles sont
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bloquées par un coin 22 enfoncé dans couverture triangulaire formé par l'intersection de ces pièces.
Sur les figures 9 à 13, les bords-des feuilles de plafond sont portés par une pince 23 qui se serre sur la semelle infé- rieure 5. Cette pince comporte une mâchoire supérieure 24 qui vient en prise sur la semelle, entre deux points de jonction voisina entre la semelle et les pièces d'entretoisement 6, et deux mâchoires inférieures 25 de dimension moitié de celle de la mâ- choire 'supérieure et dont les ouvertures débouchent dans des directions opposées pour recevoir les bords de feuilles voisines.
Le recouvrement de toiture, comme représenté sur les figures I et IA, comporte également des dalles 18 en béton ou matière analogue, semblables.4 celles de recouvrement de plancher, com- portant des oreilles de mise en prise et assurant la rigidité aux axes de faiblesse des chevrons 4.. Ces derniers sont placés avec ces axes de faiblesse disposés parallèlement au recouvre- ment du toit et avec leurs axes plus résistants disposés norma- lement à celui-ci pour supporter le poids des dalles.
Les faces supérieures des dalles peuvent être adoucies pour recevoir une toiture en tôles ou, à titre de variante, et comme représenté sur la droite de la figure I, elles peuvent être mu- nies de nervures transversales 26 au moyen desquelles des tuiles en argile ou autres-27 peuvent être posées sur elles.
Les poutres 3 servant d'entretoises de plafond et reliant les extrémités supérieures des tournisses 1 supportant un recou- vrement de plafond fait de feuilles composites 28 de la même façon que les entretoises 2 du premier étage.
Au lieu d'appliquer des dalles de murs ou de toit à l'aide d'oreilles et de tiges de la façon représentée sur la figure 6, les tournisses ou chevrons, suivant le cas, peuvent comporter des consoles 29 venant en prise dans les encoches de coin de ces dalles (voir figute 14). Ces consoles sont soudées ou autrement fixées de façon permanente aux semelles des tournisses ou des chevrons et comportent des trous centraux taraudés recevant des
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vis qui fixent des plaquettes contre les faces extérieures ou supérieures des dalles pour maintenir ces dernières en place.
Etant donné que ces consoles s'adaptent étroitement dans les .poches constituées par les encoches de coin des dalles, les tournisses ou les chevrons sont encore ici rendus rigides le long de leurs axes de faiblesse par les dalles de mur ou de toit.
Cette variante d'application des dalles et du procédé assurant la rigidité des poutres composites de la charpente convient particulièrement pour le recouvrement de la partie inclinée d'une toiture à la Mansard.
Aux endroits aù des fenêtres, des portes ou parties ana- logues doivent être introduites dans la charpente, des chassis peuvent être prévus pour aider au renforcement des tournisses suivant leurs axes de faiblesse; si nécessaire, là où il faut une 'fenêtre de dimensions importantes, on peut couper ou suppri- mer complètement une tournisse car la résistance nécessaire à l'endroit de l'ouverture de la fenêtre peut être assurée par le chassis.
Bien que l'utilisation des charpentes selon l'invention ne soit limitée à aucun type particulier de construction, ces charpentes conviennent particulièrement pour le montage des maisons d'habitation et bâtiments analogues. Il est possible de cette façon de moter une maison d'habitation, par exemple, avec une charpente de poids égale au tiers du poids d'une charpente faite d'éléments pleins telle que l'on en utilise actuellement, En outre, en supposant que l'on adopte un mode de construction standard et des accessoires standard, il serait possible de faire une maison d'habitation et de la rendre prête à être occupée dix jours après le commencement du montage.
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