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Comme on le sait les constructions portantes planaires, no- tamment celles pour grandes portées, par exemple les toits de halles, etc..., sont encore toujours trop pesantes, bien que l'on ait déjà fait de nombreuses tentatives pour réduire le poids de tels systèmes portants en appliquant des mesures de construction basées sur une économie de maté- riaux ou en utilisant des matériaux de construction légers.
La présente invention vise à réaliser une économie de poids et de matériaux particulièrement marquée, en tirant tout le parti pos- sible des propriétés technologiques favorables des matériaux modernes de haute qualité ; sera décrite ici à titre d'exemple à propos d'une construction de toiture.
Dans une construction portante planaire selon l'invention, on emploie des fils d'acier de haute qualité, que l'on tend exclusivement dans le sens longitudinal du plan portant, sous une tension d'au moins
2000 kg/cm2 entre encrages entretoisés entre eux, ces fils étant posés librement sur des appuis intermédiaires éventuels. Cette disposition permet d'éliminer entièrement les chevrons et les voliges qui représen- tent une partie considérable du poids propre des toitures habituelles.
La couverture doit être dans ce cas établie de façon à être autoportante entre deux fils tendus voisins. Elle est fixée aux fils orientés dans le sens longitudinal du toit.
Il est vrai que l'on a déjà suggéré, il y a assez longtemps, des toits dans lesquels les éléments porteurs de la couverture sont constitués en partie par'des fils métalliques. Toutefois, dans ces constructions antérieures, les fils étaient appelés surtout à remplacer les chevrons et étaient donc tendus de panne à panne, afin de réduire les portées ou bien, ils servaient seulement à remplacer le lattis du toit. Par contre on ne connaît pas encore de constructions où l'ensemble du système portant pour la couverture soit constitué par des fils tendus entre les fermes, sans faire usage de pannes, chevrons ou lattes. Une telle construction a seulement été rendue possible depuis que l'on a réussi à produire des fils résistant à la traction et de haute qualité, comme par exemple ceux dits "cordes de piano", utilisés pour le béton précontraint.
On peut adopter plusieurs variantes de construction différentes, tout en restant dans le cadre de'l'invention. Ainsi, les fils peuvent être ancrés d'une manière fixe à une ou aux deux fermes extrêmes et, dans le premier cas, être ancrés à l'autre ferme de manière à pouvoir être retendus à l'aide de systèmes à vis par exemple. On peut tout aussi bien les,maintenir sous une tension permanente à l'aide d'un poids, ce dernier étant éventuellement constitué par une partie du bâtiment, par exemple, toute une paroi en bout, etc...
Afin d'empêcher efficacement les vibrations des fils dans un plan sensiblement perpendiculaire à leur propre plan, ceux-ci peuvent en outre recevoir un haubanage en dessous, à partir du milieu du champ ou panneau ou être entretoisés transversalement.
En outre,les efforts d'ancrage produits par la mise sous tension des fils peuvent être utilisés avantageusement pour mettre la construction, ou une partie de celle-ci sollicitée à la traction ou à la flexion par la charge utile, sous une tension de compression préalable. Ainsi, par exemple, on peut communiquer à un élément en béton de la construction une pré-tension de compression si élevée qu'il devient éventuellement superflu de le munir d'une armature résistant à la flexion et à la traction. Tout comme dans le cas de la pré-tension du béton précontraint, l'effort de tension s'exerçant dans la construction peut encore être utilisé de diverses manières pour soulager différentes parties de la construc-
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tion, sollicitées à la traction et à la flexion.
Ainsi, par exemple, il est avantageux (notamment dans les toits plats), d'ancrer les fils à une ou aux deux extrémités, d'une poutre longitudinale qui sous-tend le toit, de préférence au milieu de celui-ci, les fils mettant cette poutre sous tension.
Dans des cas particuliers, il sera indiqué de faire en sorte que les efforts de traction qui agissent sur la construction par l'entremise des fils sous'tension ne soient pas absorbés par des étrésillons ou entretoises disposés dans le champ des forces, mais soient transmis au sol par l'entremise des fondations, en passant par les éléments en bout de la construction. Ceci permet d'établir des constructions présentant à leurs extrémités deux blocs rigides relativement pesants, mais à surface réduite, tandis que l'ensemble de la construction intermédiaire(à grande superficie) est établi d'une manière élastique (fils sous tension et couverture élastique).
Ceci sera très avantageux là où l'on doit prendre des précautions contre les bombardements aériens ou lorsqu'il s'agit d'un mauvais sol, ou encore dans les régions sujettes aux tremblements de terre où il y a lieu de s'attendre à des affaissements des fermes intermédiaires.
L'invention prévoit que, dans les cas où il s'agit d'obtenir au stade final un panneau résistant à la compression, les éléments de la construction qui servent à l'ancrage des fils pré-tendus seront au besoin entretoisés les uns par rapport aux autres par des étrésillons qui seront mis en place uniquement pour la durée du montage. Ces étrésillons seront enlevés après la prise du panneau incompressible. Il est en outre prévu dans ce cas de relâcher l'ancrage des fils de tension après la prise du panneau, de façon que 1 effet de traction des fils d' acer soit désormais exercé par le panneau.
D'autre part. la couverture d'un système porteur planaire selon l'invention peut toujours être établie de façon à être autoportante dans les limites d'une portée déterminée par l'intervalle des fils. On peut utiliser à cette fin des tôles ondulées ou profilées de toute espèce) mais aussi des panneaux rigides établis en différents matériaux. On peut aussi employer des matériaux flexibles d'une résistance suffisante à la traction, tels par exemple que les toiles de tente, les nappes de caoutchouc, etc... On peut cependant aussi utiliser les fils tendus en tant que supports de coffrage auxquels on suspend des coffrages servant à couler un panneau de béton imcompressible, de préférence en béton léger éventuellement avec éléments de remplissage noyés.
Une fixation préférée de la couverture consiste à prétendre à certains intervalles non pas des fils individuels, mais deux ou plusieurs fils réunis en faisceaux. Ces faisceaux permettent de réaliser, pour certaines espèces de couverture, une fixation parfaite, stable et rigide.
D'autre part, la pré-tension des fils peut être réalisée d'une manière simple en garrotant deux ou plusieurs fils parallèles voisins, fixés par leurs extrémités.
Il va de soi que les fils peuvent être eux-mêmes entièrement ou partiellement enrobés de béton ou noyés dans celui-ci, sans pour cela s'écarter du principe de l'invention. Dans ce cas, et vu leur flèche naturelle, les fils noyés dans le béton suivent, dans les champs, la ligne du diagramme des moments. ce qui est avantageux du point de vue statique.
Les dessins annexés représentent schématiquement deux variantes d'exécution de la construct'on portante planaire selon l'invention, dans son application à un toit à titre d'exemple.
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La Fig. 1 montre l'application à un toit habituel à deux pans, destiné à une halle, etc.
La Fig. 2 montre un toit en porte à faux pour un quai de gare etc..., renforcé selon l'invention.
La Fig. 3 représente le haubanage de dessous des fils dans les différents champs du toit.
La Fig. 4 est une réalisation particulière d'un système de support servant à recevoir des attaches portant'la couverture, attaches qui communiquent d'autre part une certaine rigidité aux fils pré-tendus et qui servent à recevoir une couche isolante (phonique ou thermique) ou une sous-face voulue (panneautage, etc..).
Les différentes fermes 1 du toit selon la Fig. 1 sont entretoi- sées au moyen d'un fattage 2 ou de contreventements et forment un châssis rigide, c'est-à-dire, un treillis à trois dimensions. Les fils 3, con- stitués en acier de la plus haute qualité et tendus jusqu'à la limite tolérable, s'étendent entre les deux fermes extrêmes et se répartissent sur toute la superficie du poids à intervalles sensiblement uniformes.
Dans ce cas, il convient particulièrement de constituer la couverture en tôle légère sous forme de panneaux, de feuilles, de plaques profilées etc....
La Fig. 2 montre une autre application. Le toit de quai représenté ici est constitué par des potences 4, sensiblement en forme de "T" et par une poutre continue 5 réunissant les têtes des potences. A partir de la dernière potence, les fils sont réunis en faisceaux, pour aboutir aux extrémités de la poutre. Ils sont mis sous tension en utilisant la poutre 5 comme ancrage ce qui communique à cette dernière une pré-tension de compression axiale élevée, de sorte qu'il est éventuellement superflu de munir cette poutre d'une armature.
La Fig. 3 représente une construction qui s'impose en tout cas lorsqu'il s'agit d'empêcher les vibrations des fils dans le sens perpendiculaire à la couverture. A cette fin, les différents fils sont haubanés en-dessous, par des fils 6 qui partent du milieu des précédents, la tension du haubanage s'exerçant dans le sens de la flèche naturelle due au poids propre.
De cette façon, la couverture se creuse le long de la ligne de chute médiane de chaque champ de ferme, ce qui est favorable non seulement du point de vue architectural, mais aussi en ce qui concerne l'écoulement des eaux atmosphèriques sur la face supérieure du toit, ainsi que de l'eau de condensation sur la face inférieure de la couverture.
La Fig. 4 montre un mode de fixation d'attaches sur deux fils auxquels celles-ci sont réunies par rabattement, ces attaches présentant sur la face supérieure un profilage pour la pose de la couverture. L' aile d'appui facultative 8, prévue dans le bas de l'attache, peut recevoir des panneaux d'isolement ou de revêtement.
Les fils de tension peuvent être remplacés par des câbles en fil d'acier ou des cordes en fibres naturelles ou synthétiques de grande résistance à la traction.
REVENDICATIONS.
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