BE467516A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux ossatures de bâtiments. 



   Cette invention a trait à la construction de bâtiments et a pour objet un système amélioré par lequel des ossatures de bâtiment peuvent être faites d'unités préfabriquées en béton armé ou en acier. 



   L'invention dans son aspect le plus large consiste en une ossature rigide comportant une pluralité de noeuds rigides (c'est-à-dire de noeuds destinés à absorber les moments fléchis- sants et les efforts tranchants) situés approximativement aux points de contreflexion de l'ossature. Par l'expression "ossatu- re rigide" il faut comprendre une ossature qui est rigide par rapport à des efforts appliqués dans son propre plan. Par l'ex- pression "points de contreflexion" il faut comprendre les points à moment fléchissant nul, .calculé en tenant compte des -charges statiques données que la construction est destinée à supporter.

   En utilisant des noeuds rigides approximativement aux 

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 points de contreflexion, on peut construire une ossature rigide comprenant une pluralité d'éléments rigides préfabriqueés qui soit capable de résister aux forces verticales et horizontales qui peuvent lui être appliquées. Les noeuds rigides se trou- vent approximativement aux points de contreflexion sont capa- bles de résister aux moments, aux efforts tranchants et aux efforts axiaux qui leur seront appliques et la construction entière, quoique constituée d'éléments   préfabriqué   se com- porte comme une ossature rigide construite sur place et a tous les avantages d'une construction rigide ordinaire. Il n'est pas besoin d'employer des ouvriers spécialisés pour le montage de cette ossature. 



   Afin que cette invention puisse être comprise claire- Ment Quelques forces d'exécution de celle-ci seront décrites, avec référence aux dessins annexés dans   lesquels:   
Fig. 1 est une vue en élévation d'une ossature de batiaent en béton armé comprenant un nombre de cadres verti- caux reliés par des poutres secondaires longitudinales. fig. 2 est une coupe en plan de cette ossature, suivant la ligne II-II de la fig. 1; 
Fig. 3 est une coupe en ovation à échelle agrandie d'un des noeuds dans les poutres représentées sur la fig. 1; 
Fig. 4 est une coupe en élévation à échelle agrandie d'un des noeuds dans les colonnes extérieures représentées sur la fig. 1; 
Fig. 5 est une coupe en élévation à échelle agrandie d'un des noeuds dans les colonnes internes   représentées   sur la   tige   1;

     Fig. 6   est une vue en perspective montrant des élé-   ents   type de   l'ossature   plus ou 'oins   séparas;   
Fig. 7 est me coupe de profil d'un cadre vertical de béton armé pour un bâtiment tel que baraquement giliteire, cantine, clinique, ou bâtiment de ferme; 

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Fig. 8 est une vue en perspective d'un élément en acier qui peut être employée au lieu d'un élément en béton   armé.   



   Fig. 9 est une vue de profil d'un noeud pour assen- bler les éléments en acier. 



   Se référant d'abord aux figures 1 à 6 on voit que la construction est faite de trois cadres formés chacun de trois colonnes verticales 1, 2 et 3 et deux poutres horizontales pri- maires 4 et 5 respectivement au sommt et à un point intermédiai- re de la hauteur des colonnes verticales. Ces trois cadres sont réunis au moyen de douze poutres secondaires horizonta-    les et longitudinales ; qui traversent des ouvertures ménagées   dans les cadres; sept de ces poutres secondaires 6 étant éga- lement espacées au niveau de la poutre primaire 5 et cinq d'entre elles étant également espacées au niveau de la poutre primaire 4 comme il est montré clairement dans la figure 1. 



  L'invention est représentée ici sous une forme aussi simple pour plus de clarté. En pratique, chaque cadre peut comporter un beaucoup plus grand nombre de colonnes verticales et de poutres primaires horizontales et il peut y avoir un nombre quelconque de ces cadres et de poutres secondaires. 



   Selon la présente invention chaque cadre est fait d'un certain nombre d'éléments en béton armé moulés d'avance et assemblés entre eux au moyen de noeuds rigides aux zones ou ap- proximativement à l'intérieur des zones de contreflexion du cadre. Ainsi chacune des deux colonnes externes 1 et 3 de cha- que cadre est assemblée au moyen de deux noeuds rigides 7, un à une certaine distance au dessus du niveau du sol et l'autre à une certaine distance au-dessus du niveau de la poutre 5 ; la colonne du milieu 2 de chaque cadre est de même assemblée au moyen de deux noeuds rigides 8 au même niveau que les noeuds 7 comme c'est représenté ;

   la poutre primaire 5 de chaque cadre est assemblée, près de son point de rencontre avec les colon- nes 1, 2 et 3, à ces mêmes colonnes au moyen de quatre noeuds rigides 9 et la poutre primaire 4 de chaque cadre est de   même   

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 ass-blée au   oyen   de quatre noeuds rigides 9 sauf que les noeuds dans ce cas sont un peu plus écartéas des colonnes res- pevtives. 



   Ces quatorze noeuds aux points de contreflexion sont les seuls noeuds dans le cadre et on peut voir que le cadre comprend treize   clients   préfabriqu4s en   .bton   armé, Il y a ainsi deux éléments a qui forment les parties inférieures des colonnes 1 et 3, un élément b formant la partie inférieure de 
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 la colonne 2 deux éléments o formant les parties intermédiai- res des colonnes 1 et 3 et comprenant chacune aussi d'un côté la partie adjacente de la poutre 5 ; un élément d formant la 
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 partie inter-nédîaire de la colonne 2 et comprenant des deux côt4s la partie adjacente de la poutre 5; deux ±14ment3 e for- mant les parties supérieures des colonnes 1 et 3 et comprenant chacun   d'un   côté la partie adjacente de la poutre 4;

   un élé ment f formant la partie supérieure de la colonne 2 et   compre-   nant des deux côtés la partie adjacente de la poutre 4; deux 
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 élé-ments Z formant les parties restantes de la poutre 5 et deux éléients h formant la portion restante de la poutre 4. 



  En plus chacune des poutres secondaires horizontales 6 est aussi faite de4lènents préfabriqués en bton arm relias entre eux au Moyen de noeuds rigides 10 aux zones, ou approxi- 
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 aativerent dans les zones de contreflexion. Ainsi, chaque poutre 6 est composée d'un élément central de longueur rela- 
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 tiTesent faible faisant saillie de chaque côté de la poutre 4 ou 5 du cadre intérieur et de deux é14ments d'extr mité plus   longs k   s'étendant à partir de l'élément central vers   les,ca-   dres externes respectifs. La figure 6   montre,   en perspective, 
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 des exemples des différents élments 4 à k. 



   Sur la fig. 3 est représenté un des noeuds rigides 9 dans une poutre 4 ou 5. Ce noeud est un assemblage à enture dans lequel les extrémités à assembler sont amincies de façon à se raccorder ensemble par des surfaces longitudinales incli- nées   11   appuyées l'une sur   l'autre,   qui sont tenues ensemble 

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 au moyen de'deux boulons transversaux passant au travers les dites extrémités. Ces surfaces peuvent être en outre fixées ensemble au moyen d'une barre de liaison transversale en acier 13 de section en   1,   qui est fixée lors du moulage dans l'extré- mité aminde d'un des éléments à assembler et pénètre dans un trou ménagé dans l'extrémité amincie de l'autre   piègent.   Un coulis 14 est mis en place pour fixer la barre de liaison 13 dans ce trou.

   La barre de liaison 13 doit s'étendre dans les deux éléments assez loin pour recouvrir les armatures de ces éléments et rendre la dite barre de liaison solidaire du béton et du coulis, de façon à pouvoir résister à la tension. 



   La fig. 4 représente un des noeuds rigides 7 dans les colonnes externes 1 et 3. Ce noeud est quelque peu similaire à celui montré dans la fig. 3 excepté que les surfaces longi- tudinales 11a ne sont pas inclinées et que les boulons transver- saux sont omis. Au lieu de cela, deux barres de liaison longi- tudinales en acier 15 de section en 1, ou des barres d'armatu- re d'autre section sont fixées lors du moulage dans l'extrémité inférieure de l'élément supérieur et pénètrent dans les trous formés dans l'extrémité supérieure de l'élément inférieur où elles sont scellées au moyen   d'un   coulis 16 comme représenté ; un coulis additionnel étant versé entre les extrémités, en contact de ces éléments.

   Comme dans le cas de la fig. 3 il est de la plus haute importance que les barres de liaison 15 s'étendent dans tous les éléments assez loin pour recouvrir les armatures des dits éléments, pour fixer la longueur et rendre la barre de liaison solidaire du béton et du coulis de façon à résister à la tension. Ainsi le noeud de la fig. 4 est réellement un noeud rigide. 



   La fig. 5 représente un des noeuds rigides 8 dans la eolonne intérieure 2. Ce noeud   est le même   que celui de la fig.4 excepté que les extrémités à assembler ne sont pas amincies ou conformées en gradin. Deux barres de liaison longitudinales 15a      

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 semblables aux barrel15 de la fig. 4, ou des barres d'autre sec- tion sont fixées lors du moulage dans l'extrémité   inférieure   de l'élément supérieur et pénètrent dans des trous forcés dans l'extrémité supérieure de l'élément inférieur, où elles sont scellées au moyen du coulis   16a.,   un coulis additionnel étant placé entre les extrémités en contact.   comme     c'est   le cas dans la fig.

   4 le noeud est réellement un noeud rigide., 
Les noeuds des figures 4 et 5 pourraient être modifiés en scellant les barres de liaison 15, 15a ou des barres d'autre section dans des trous formés dans les deux éléments à assembler. 



   Les noeuds   10   peuvent être en substance identiques aux noeuds 9 représentés dans la fig. 3. 



   Du coulis peut être versé dans chaque espace libre entre chaque poutre secondaire et dans la partie supérieure des trous dans les cadres au travers desquels elle passe. 



   Il est clair que cette invention est susceptible d'une   variété   de modifications. La fig. 7 par exemple représente un cadre pour une ossature plus simple destinée au montage des baraquements militaires ou constructions similaires. Dans ce cas chaque cadre consiste simplement en deux colonnes 17 re- lises au sommet au moyen d'une poutre   suprieure   18 conforme pour supporter un toit incliné. Dans ce cas il y a deux points de contreflexion situés à environ 1/3 de la distance le long des parties inclinées respectives de la poutre supérieure et le cadre correspondant consiste en trois éléments préfrabiqués en béton armé, à savoir deux éléments égaux 1 comprenant chacun une des colonnes 17 et la demi partie inclinée adjacente de la poutre supérieure 18 et un élément e comprenant le reste de la dite poutre supérieure 18.

   Ces éléments sont   assenblés   au Moyen de deux joints à enture 19 qui peuvent être identiques aux joints 9 représentés dans la fig. 3. Le cadre de la fig.7 peut être pourvu de trous   comme   dans la disposition précédente de façon que plusieurs cadres puissent être assemblés par des pou- tres secondaires longitudinales, lesquelles peuvent aussi être 

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 formées d'éléments assemblés de la   même   façon que prûcédemment aux points de contreflexion. 



   Les éléments formant les cadres ci-dessus ne sont pas nécessairement des éléments en béton armé coulés d'avance mais peuvent être des éléments préfabriqués en acier. Dans le cas par exemple, du cadre montré dans la fig. 7 chaque élément en acier équivalent aux éléments 1, m pourrait être constitué soit par une barre cintrée en acier de section en I ou par deux barres en acier, droites, de section en I soudées ensemble.

   Dans le cas du cadre montré dans la   fig.'   1 chaque élément en acier, équivalent à a jusque h pourrait être constitué soit par une simple barre de liaison en acier de section en I (dans le cas des éléments a, b, g et h) ou par deux barres de liaison en acier de section en I soudées ensemble (dans le cas des élé-   ments   c, e, f) ou trois barres de liaison en acier de section en I soudées ensemble (dans le cas de l'élément   d).   La fig. 8 montre à titre d'exemple l'élément équivalent à d construit à l'aide de trois barres d'acier 20, 21 et 22 soudées ensemble comme représenté et cette figure permet de comprendre   facile-   ment comment on peut fabriquer les autres éléments en acier moins compliqués.

   Cette figure, ainsi que la fig. 9, représen- tent les noeuds par lesquels l'élément est relié aux éléments adjacents. Ces noeuds sont identiques et des noeuds similaires peuvent être employés pour assembler tous les autres éléments en acier, que ceux-ci soient équivalents aux éléments de la fig. 1 ou à ceux de la fige 7. 



   Chaque noeud est donc formé en coupant les bouts des barres de section en I à assembler de façon qu'elles s'ajustent ensemble pour former deux   sur-.,faces   longitudinales   contigues   en 23, puis en soudant des cornières 24 sur les côtés opposés dans des âmes des deux bouts à assembler de façon qu'elles forment des brides de niveau avec le dit noeud longitudinal en 23. Ces brides sont boulonnées ensemble au moyen de boulons 25 et des tôles additionnelles sont boulonnées des deux côtés, 

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 au-dessus et en-dessous des parties de bride des extrémités à réunir,   coe   Montré clairement. 



   Dans le cas de la construction en,acier, des poutres secondaires longitudinales pour réunir les cadres pourraient être   const-ituées   par des barres de liaison en acier passant à travers des ouvertures dans   l'âme   des cadres, d'une manière analogue à la disposition des fics. 1 et 2. De telles barres de liaison pourraient être fixées aux cadres soit par boulon- nage ou par soudure et pourraient aussi être faites d'éléments assembles aux points de contreflexion de la même manière que dans les figs. 1 et 2. Les noeuds étant semblables à ceux illustrés dans les figs. 8 et 9. 



   Il a déjà été proposé d'établir une construction à cadre d'acier, comprenant des poteaux de section en I et des poutres continues de section en I, chaque poutre étant   asse-   blée en des points de contreflexion au moyen d'une tôle plate boulonnée à son âme et destinée à absorber les efforts tran- chants et chaque poteau étant assemblé en un ou plusieurs points entre les poutres au -moyen de plaques   d'âe   et de bride, destinées à absorber les charges locales.    



  REVENDICATIONS    
1) Ossature à cadre rigide comportant une pluralité de joints rigides (c'est-à-dire de noeuds destinés à absorber les momets fléchissants et les efforts tranchants) situés appro- xiativement aux points de contreflexion de l'ossature. 



   2) Ossature à cadre rigide comprenant une   pluralité   d'éléments préfabriqués assemblés entre eux par des noeuds ri- gides (c'est-à-dire des noeuds destinés à absorber les moments   fléchissants   et les efforts tranchants) situés approximative- ment aux points de contreflexion de l'ossature.

Claims (1)

1. 3) Ossature à cadre rigide selon la revendication 2, comprenant deux colonnes verticales reliées par une poutre transversale dans laquelle deux noeuds rigides sont situés <Desc/Clms Page number 9> approximativement aux points de contreflexion.

   4) Ossature à cadre rigide.selon la revendication 3, dans laquelle la poutre transversale est conformée en vue de supporter un toit en pente.

   5) Ossature à cadre rigide selon la revendication 3, comprenant deux colonnes verticales reliées par des poutres transversales à deux différents niveaux, caractérisée en ce que deux noeuds rigides sont situés approximativement aux points de contreflexion dans chaque partie de poutre transversale en- tre les dites colonnes.

   6) Ossature à cadre rigide selon la revendication 5, dans laquelle un noeud rigide est situé approximativement en un point de contreflexion dans chaque montant entre les deux dits niveaux.

   7) Ossature à cadre rigide selon les revendications 5 et 6 comprenant trois ou plusieurs colonnes relises par des poutres transversales à deux différents niveaux, caractérisée en ce que deux joints rigides sont situés approximativement aux points de contreflexion dans chaque partie de poutre transversa- le entre colonne et un noeud rigide est situé approximativement en un point de contreflexion dans chaque colonne entre les deux niveaux.

   8) Ossature à cadre rigide selon chacune des revendica- tions 2 à 7 caractérisée en ce que les éléments préfabriqués sont des éléments en béton armé Moulés d'avance.

   9) Ossature à cadre rigide selon la revendication 8 et l'une ou l'autre des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que chacun des noeuds rigides dans les poutres transversales est un noeud ou joint à enture dans lequel les bouts à assembler sont aminels de façon à s'assembler ensemble avec des surfaces longitudinales appuyées l'une sur l'autre.

   10) Ossature à cadre rigide selon la revendication 8 et la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que chacun des <Desc/Clms Page number 10> noeuds rigides dans une colonne est un noeud ou joint dans lequel les extraites à assembler sont relises par une plurali- té de traverses ou barres dont chacune est fixée dans une des dites extraites et enrobée de coulis dens un trou de l'autre extrémité ou enrobée de coulis dans des trous des deux extrémi- tés tes.

   11) Ossature à cadre rigide selon la revendication 10, caractérisée en ce que les traverses s'étendent dans chacue extraite à assembler assez loin pour recouvrir les armatures de façon que les traverses puissent supporter les efforts de tension.

   12) Ossature à cadre rigide selon l'une ou l'autre des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que les éléments pré- fabriqués sont des éléments en acier.

   13) Ossature de bâtiment comprenant une pluralité d'os- sa turcs de cadre selon l'une ou l'autre des revendications 2 à 12, reliées au moyen de poutres secondaires longitudinales.

   14) Ossature de bâtiment selon la revendication 13, ca- ractérisée en ce que les poutres secondaires longitudinales comprennent aussi des éléments rigides préfabriqués reliés entre eux par des noeuds rigides situés approximativement aux points de contreflexion.

   15) Ossature de bâtiment selon la revendication 14, caractérisée en ce que deux noeuds rigides sont situés approxi- nativement aux points de contreflexion dans chaque partie de poutre secondaire comprise entre les ossatures de cadre.

   16) Ossature de bâtiment selon la revendication 14 ou 15 et dans laquelle les ossatures de cadre sont conformes à la revendication 8, caractérisée en ce que les éléments rigides préfabriqués sont des éléments en béton armé moulés d'avance.

   17) Ossature de bâtiemnt selon la revendication 16, caractérisée en ce que le noeud rigide dans les poutres secon- daires longitudinales est un noeud conforme: à la revendication 9.- <Desc/Clms Page number 11> 18) Ossature de bâtiemnt selon la revendication 14 ou 15 et dans laquelle les ossatures de cadre sont conformes à la revendication 12, caractérisée en ce que les éléments rigides préfabriqués sont des éléments préfabriqués en acier.

   19) Ossature de cadre et ossature de bâtiment en substance comme décrites ci-dessus avec référence aux dessins annexés.