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STRUCTURES DE BATIMENT.
La présente invention est relative à des structures de bâtiment et concerne en particulier des structures de toiture et de plancher.
Suivant l'invention,on prévoit une structure de bâtiment comportant quatre parties de poutre distinctes dont deux s'étendent transversalement aux deux autres., et comportant quatre extrémités adjacentes fixées ensemble par un dispositif de connexion., des moyens formant poinçons ou montants fixés aux poutres auxdites extrémités et s'étendant perpendiculairement à toutes lesdites parties et une paire de fils de mise sous tension en prise sur lesdits moyens formant poinçons et espacés de ce fait des parties de poutre,, un fil s'étendant dans la direction générale d'une paire de parties de poutre, et 19autre fil s'étendant dans la direction générale de l'autre paire de parties de poutre,
lesdits fils étant fixés à la structure à leurs extrémités et mis sous tension de manière à pousser leurs paires respectives de parties de poutre 1?une vers l'autre.
Les poutres peuvent ainsi être réalisées en partant d'un certain nombre de parties qui peuvent être de dimensions standards et qui peuvent être assemblées sur place et être édifiées pour former des longueurs variées de poutres, et less poutres peuvent être réunies transversalement les unes aux autres horizontalement et/ou verticalement pour former une structure de toiture,,de plancher ou de paroi,formant châssis -ou ossature
Les dispositifs de connexion peuvent consister en une paire de plaques cruciformes conformées pour engager les parties de poutre à leur extrémités sur leurs cotés opposés,
et le moyen formant poinçon est fixé à l'une desdites plaques
Les plaques peuvent être fixées ensemble par un boulon central qui passe à travers un bloc de butée disposé entre les extrémités des parties de poutre une extrémité dudit boulon étant disposée dans un creux ou
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cuvette prévue dans l'extrémité adjacente du moyen formant poinçon..
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins schématiques annexés.
La figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une structure de toiture réalisée suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan d'un détail à décrire.
La figure 4 est une vue verticale en coupe d'une partie de la structure, à la jonction des parties de poutre., à peu près suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une vue en élévation d'un moyen formant poingon utilisé dans ladite structure.
La figure 6 est une vue en plan dudit moyen formant poinçon.
La figure 7 est une vue en coupe dudit moyen formant poinçon suivant la ligne 7-7 de la figure 5.
La figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 5.
La figure 9 est une coupe verticale à peu près suivant la ligne 9-9 de la figure 1.
La structure de toiture partielle de la figure 1 peut être prolongée dans une ou plusieurs directions, et est composée de poutres 10, 11 12, 13,qui croisent les poutres 14, 15, 16, 17, pour former des carrés (ou., si on le désire, des rectangles ou des losanges) Chaque poutre est composée d'un certain nombre de parties de poutre distinctes. S'est ainsi que la poutre 12 comprend les parties 20, 21, 22; la poutre 13 comprend les parties 23, 24, 25;
et la poutre 16 comprend les parties 26, 27, 28. Les extrémités des parties de poutre voisines l'une de l'autre, sont disposées de manière que deux parties (par exemple , 27 et 28) s'étendant transversalement à l'autre paire adjacente (21, 22). Les extrémités adjacentes ou bien butent les unes contres les autres, ou bien sont séparées par un bloc de butée 30 (figure 3) qui présente un trou 31 pour boulon
A chacun des quatre endroits où les poutres 15, 16 croisent les poutres 11, 12, il est prévu une saillie perpendiculaire ou poinçon 33 s'étendant jusqu'à une certaine distance vers le bas, à partir des extrémités de poutre comme montré à la figure 2.
Des fils de tension sont prévus, au moins un pour chaque poutre: de manière que chaque poinçon 33 porte deux fils s'étendant perpendiculairement l'un par rapport à 1'autre chacun dam la direction générale de sa poutre respective. C'est ainsi que le fil 34 montré aux figures 1 et 2 suit la direction générale de la poutre 16, et les fils 35,36 suivent la direction générale des poutres 11, 12. Les fils sont attachés aux extrémités de la série des parties de poutre, et., intermédiairement à leurs extrémités, ils sont en contact avec les poinçons grâce auxquels ils sont maintenus à l'écart des poutres.
Ils sont alors mis sous tension, 9 comme par exemple par des tendeurs 37 (figure 2) . Dans l'exem=. ple représenté, chaque fil passe sur deux poinçons adjacents mais, dans d'autres exemples ils peuvent passer sur un seul ou plus de deux poinçons..
Les extrémités adjacentes des parties de poutre à chaque jonction, sont maintenues ensemble par des dispositifs de connexion et, dans l'exemple représenté à la figure 4, ces dispositifs se présentent comme une paire de plaques 40, 41, qui sont d'une forme spéciale faisant l'objet d'une autre demande de brevet. Ces dispositifs pour le but de la présente invention., pourraient cependant être d'autres formes variées. Le contour général cruciforme de ces plaques est montré en 40 à la figure 1.
Chaque plaque présente un alésage central pour boulon, des membres qui sont plus épais à leurs extrémités extérieures:, comme en 42, 43 à la figure 4, et des
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ailettes ou âmes 45, 46, ouvertes en 47, 48.
Les extrémités des parties de poutre sont creusées pour recevoir les extrémités épaissies des membres des plaques. Les plaques sont dis- posées sur les côtés opposés de la poutre (au-dessus et en dessous) et fixées ensemble par un boulon 49
Le poinçon représenté aux figures 5 à 8 est prévu pour être réa- lisé en partant de quatre barres de bois 50, 51, 52 et 53, collées ensemble en 54 (figure 8) pour former un poinçon présentant une cavité 55 au sommet des rainures verticales 56, disposées transversalement 1?une à l'autre au sommet, des rainures 57, 58,disposées transversalement l'une à l'autre à la base,
ledit poinçon présentant une conicité continue en direction de la plus petite extrémité inférieureo Des alésages 60 pour boulons traversent l'extrémité supérieure rainurée du poinçono Les surfaces supérieures 61,
62 des rainures 57, 58 sont incurvées de manière que leur partie centrale soit la plus basse. Le poinçon est fixé à la plaque inférieure 41 (figure
4) avec le boulon 49 se disposant dans la cavité 55, les ailettes 45,46 dans les rainures 56, et des boulons ou chevilles dans les alésages 47, 48 et 60.
Les fils, tels que 34,35, se montent dans les rainures 57, 58
Les extrémités des fils peuvent être fixées de toute manière convenable. Par exemplecomme représenté à la figure 9 le bloc de butée 30 est sous forme d'une pièce coulée métallique creuse présentant des ouver- tures 65, 66, et les extrémités adjacentes des poutres 67, 68 sont forées en 69, 30 pour recevoir les fils 71 (un seul de ceux-ci étant représenté) dont les extrémités saillissent dans le bloc 30 et sont filetées pour recevoir des écrous 72. Les extrémités de poutre sont supportées par une colonne 74 à laquelle la plaque 41 est attachée par des chevilles coniques 75, 76.
Un panneau de toiture 77 est attaché à la plaque supérieure 40 par des chevilles 79, 80 et une plaque de couverture 81 est montée au-dessus de la plaque supérieure 40.
La structure peut être édifiée sur place de la manière suivante.
Les parties de poutre allongées, telles que 20, 21, 22, sont insérées entres les paires de plaques supérieure, et inférieure 40, 41 pour former une série de poutres 10, 11, 12 et 14, 15, 16 à angle droit les unes par rapport aux autres. Lorsque beaucoup d'unités sont mises en place, comme requis, les fils tels que 34, 35 et 36 sont alors disposés sur les saillies ou poinçons, et une tension initiale est impartie aux fils. Cette tension produit un effort de compression correspondant dans les parties de poutre, qui est repris aux différents joints sous forme de frottement entre les extrémités portantes des parties et la surface opposante sur laquelle ces extrémités se heurtent.
Ce procédé de mise sous tension préalable est réalisé jusqu'à un degré prédéterminé, qui peut être varié à volonté jusqu'à ce que la tension ou effort limite dans les matières soit atteint.
A un stade convenable, les écrous sont serrés sur les boulons 49 (lesdits écrous n'ayant été serrés que de façon lâche avant cela pour permettre aux parties de poutre de glisser le long du joint de manière qu'un frottement à leurs extrémités puisse se développer). Le serrage des écrous sert à comprimer les plaques supérieure et inférieure 40, 41 des dispositifs de connexion sur les parties de poutre et à permettre le transfert d'autres efforts ou tensions par les plaques.
Le joint ainsi formé est capable de transférer un effort soit via l'extrémité de la partie à joindre,soit via les plaques supérieure et inférieure, et en pratique les deux parties du joint prennent l'effort, puisque la mise sous tension préalable n'est utilisée que jusqu'à un certain degré.
Cette forme de joint est capable de transférer tout l'effort qui peut être développé dans les parties de poutre, et les parties de poutre peuvent être réalisées pour faillir en premier lieu comme l'élément le plus faible du montage Cette aptitude du joint à transférer l'effort est un avantage spécial de 1-'invention.
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La structure de poutre est alors capable de supporter une charge et l'incidence de la charge portée entre les différentes poutres résultantes peut varier à la discrétion du réalisateur, suivant la quantité de tension impartie aux fils.
Les avantages de la possibilité de répartition de la charge de cette manière en deux directions sont très importants car la répartition de la charge permet que chaque poutre soit de construction plus légère que si une seule direction de portée pouvait être utilisée,et cette facilité a pour résultat des économies dans l'ensemble de l'agencement partout où des portées à allure de rectangles se rapprochant d'un carré peuvent être prévues
Dans le cas de rectangles (portées autres que des carrés), la profondeur de la poutre peut être -augmentée en utilisant des poinçons ou montants plus longs ou en prévoyant des poinçons ou montants ayant chacun deux ou plusieurs crochets ou rainures à différentes distances le long de leur longueur et en plaçant les fils dans une fente plus basse De la sorte.,
les poutres plus longues peuvent être rendues aussi rigides que les poutres plus courtes par cette opération très simple, tout en utilisant encore les mêmes éléments standards et en s'en tenant aux mêmes efforts, jusqu9à la limite de la longueur des projections.
Les avantages spéciaux donnés par l'invention sont les suivant:
1) en partant d'un nombre limité de pièces standards, on peut réaliser une large variété de structures;
2) les pièces standards sont conçues pour se disposer à faible encombrement pour les emballages ou expéditions.
3) l'assemblage sur place est rapide et de technique "sèche", en minimisant l'emploi de main-d'oeuvre à pied d'oeuvre;
4) la structure est démontable et permet une récupération à 100% ;
5) la nature cellulaire du système qui permet la disposition de colonnes presque à volonté à toute intersection (à la place des montants ou poinçons) a pour'résultat une libération de conception, des rigidités imposées par les systèmes structurels orthodoxes;
6) la facilité d'une portée à. deux sens et la méthode grâce à laquelle l'entièreté de l'effort est transféré aux joints permettent des économies de matière;
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7) la structure suivant l'invention peut être réalisée avec diverses matières (par exemple, bois de charpente., béton, acier, et alliage d'aluminium) en facilitant ainsi son application à des conditions largement différentes .
REVENDICATIONS.
1.- Une structure de bâtiment comportant quatre parties de poutre distinctes dont deux s'étendent transversalement aux deux autres, et compor- tant quatre extrémités adjacentes fixées ensemble par un dispositif de connexion, des moyens formant poinçons ou montatlts, fixés aux poutres auxdites extrémités et s'étendant perpendiculairement à toutes lesdites parties, et une paire de fils de mise sous tension en prise sur lesdits moyens formant poinçons et espacés de ce fait des parties de poutre, un fil s'étendant dans la direction générale d'une paire de parties de poutre, et l'autre fil s'étendant dans la direction générale de l'autre paire de parties de poutre,
lesdits fils étant fixés à la structure à leurs extrémités et mis sous tension de manière à pousser leurs paires respectives de parties de poutre l'une vers l'autre.