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Poutre comportant un dispositif amortissant les vibrations.
La présente invention concerne une poutre comportant une membrure supérieure, une membrure inférieure et une âme reliant entre elles ces deux membrures dont au moins une comporte un dispositif amortissant les vibrations.
La poutre suivant l'invention est plus particulièrement destinée à être utilisée comme poutre de plancher.
Il est connu d'utiliser des poutres en treillis et autres poutres à âmes largement ajourées, disposées parallèlement les unes aux autres et supportant une paroi horizontale supérieure, notamment pour constituer des planchers légers pour bâtiments.
Le plus souvent, une paroi horizontale inférieure est en plus fixée au-dessous desdites poutres. Elle constitue souvent le plafond de l'étage inférieur.
Ces planchers sont alors des planchers légers creux dont le poids mort est sensiblement moindre que celui des planches lourds, en béton armé notamment. De ce fait, ils ont une moindre efficacité d'isolation acoustique entre étages.
D'une manière générale, du point de vue de l'isolation acoustique et de l'isolation acoustique des planchers en particulier, il est intéressant d'atténuer la propagation des bruits le plus près possible de leur source, tant pour les bruits aériens que plus encore pour les bruits d'impact.
Pour améliorer l'isolation acoustique des planchers lourds, on dispose souvent sur la face supérieure de tels planchers une dalle ou chape flottante en ciment, relativement lourde et souvent légèrement armée, en interposant entre la dalle flottante et le plancher une couche continue de matière amortissant les vibrations qui est souvent de la laine de verre ou de la laine de roche, du liège aggloméré ou encore d'autres matériaux.
Cette matière élastique qui amortit les
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vibrations est en permanence comprimée sur toute son étendue sous l'effet du poids mort permanent important de la dalle flottante. Du fait de cette compression initiale permanente, la variation d'épaisseur de ladite couche de matière élastique devient faible sous l'effet des surcharges mobiles et variables qui sont de surcroît appliquées à la surface de la dalle flottante, ne provoquant ainsi que des variations acceptables du niveau du sol fini des planchers des bâtiments. Il faut en effet savoir que la variation d'épaisseur de ces matières sous l'effet des charges n'est pas linéairement proportionnelle aux charges appliquées.
Lorsqu'on a affaire à des planchers comportant une paroi horizontale légère reposant sur des poutres de plancher, on pourrait évidemment améliorer l'isolation acoustique en interposant une matière élastique entre les poutres et la paroi horizontale que ces poutres supportent.
Toutefois, comme ladite paroi horizontale est légère, la compression initiale de cette matière élastique serait très faible. Dès lors, la variation d'épaisseur de la couche de matière élastique interposée entre la paroi horizontale et les poutres, sous l'effet des surcharges mobiles et variables appliquées sur le plancher, serait importante, provoquant des variations inacceptables du niveau du sol fini du plancher de bâtiment.
La présente invention a pour but d'améliorer l'isolation acoustique de planchers comportant une paroi horizontale reposant sur des poutres.
De manière plus particulière, l'invention a pour but d'améliorer l'isolation acoustique de tels planchers dans lesquels ladite paroi horizontale est légère-, tout en évitant des variations inacceptables du niveau du sol fini du plancher de bâtiment, sous l'effet des surcharges mobiles et variables appliquées sur le plancher.
L'invention a également pour but d'obtenir cette amélioration de l'isolation acoustique par des moyens incorporés dans les poutres elles-mêmes.
De manière particulière, l'invention a pour but
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de réaliser de telles poutres qui peuvent être avantageusement utilisées dans des éléments de plancher modulaires préfabriqués conformes à la demande de brevet belge nO 9001084 du 16 novembre 1990.
La présente invention a pour objet une poutre qui comporte une membrure supérieure, une membrure inférieure et une âme qui relie entre elles les membrures supérieure et inférieure. Au moins une des deux membrures comporte un dispositif amortissant les vibrations qui comporte : - un fourreau consistant en un profilé en C stylisé ayant un pan dorsal auquel se raccordent deux joues dirigées du même côté du pan dorsal et portant chacune une aile sensiblement parallèle au pan dorsal ; ces deux ailes sont disposées sensiblement dans un même plan et sont dirigées l'une vers l'autre, un espace étant ménagé entre elles ; ledit fourreau est orienté parallèlement à l'axe de la poutre, son pan dorsal étant disposé sensiblement perpendiculairement à l'âme de la poutre ;
- au moins un élément profilé, de section en substance en forme de T, engagé dans ledit fourreau sans être en contact direct avec celui-ci ; la partie de l'élément profilé en T qui forme la barre horizontale du T est disposée à l'intérieur dudit fourreau et a une largeur qui est sensiblement plus grande que l'espace qui est ménagé entre les deux ailes du fourreau ; la partie de l'élément profilé en T, qui forme la barre verticale du T, dépasse du fourreau par l'espace ménagé entre les deux ailes de celui-ci ; - des éléments élastiques amortissant la transmission de vibrations, disposés et comprimés, d'une part, entre la face interne du pan dorsal du fourreau et la partie de l'élément profilé en T qui forme la barre horizontale du T et, d'autre part, entre cette partie de l'élément profilé en T et la face interne des deux ailes du fourreau.
Le dispositif amortissant les vibrations est relié à l'âme de la poutre et peut être disposé par rapport
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à cette âme de deux manières différentes.
Suivant une première forme de réalisation, le fourreau est disposé avec la face externe de son pan dorsal tournée vers l'âme de la poutre et reliée à celle-ci.
Suivant une seconde forme de réalisation, ledit élément profilé en T est disposé avec la partie qui correspond à la barre verticale du T dirigée vers l'âme de la poutre et reliée à celle-ci.
L'élément profilé en T peut être fait en divers matériaux. Cet éléments peut notamment être fait en bois. Il peut également être fait en métal ; il peut notamment consister en un profilé creux en aluminium.
L'élément profilé en T peut également être fait d'une latte en métal (ou un profilé creux en aluminium) formant la barre horizontale du T, fixée à une latte en bois formant la barre verticale du T.
Suivant une forme d'exécution particulière, au moins une des deux membrures de la poutre comporte un tube apte à véhiculer un fluide. Ce tube peut notamment être utilisé pour le transport de fluide de chauffage (système de chauffage contenu dans le plancher) ou comme conduite d'alimentation de sprinklers (système de protection contre l'incendie).
L'âme de la poutre peut être formée d'une plaque métallique. Dans ce cas, il est généralement avantageux que cette âme soit ajourée : des ouvertures découpées dans l'âme de la poutre allègent celle-ci et permettent, en outre, la pose de conduites sous le plancher dans un sens transversal à la direction des poutres.
Suivant une forme d'exécution avantageuse, l'âme de la poutre consiste en un treillis.
Eventuellement, ce treillis peut être formé d'un tube apte à véhiculer un fluide (ce tube peut être utilisé dans un système de chauffage ou dans un système de protection contre l'incendie).
La présente invention a également pour objet un plancher de bâtiment comportant des poutres telles que
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définies ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, donnée à titre d'exemples non limitatifs, de quelques formes de réalisation particulières de l'invention, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue partielle, en perspective d'une poutre suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue partielle, en élévation, de cette même poutre ; la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2 ; la Fig. 4 est une coupe transversale, à plus grande échelle, du dispositif amortisseur de vibrations que comporte la membrure supérieure de la poutre montrée aux Fig. 1 à 3 ; les Fig. 5 et 6 sont des coupes transversales, analogues à celle de la Fig. 4, illustrant la réalisation de ce dispositif amortisseur de vibrations ;
les Fig. 7 à 13 sont des coupes transversales, analogues à celle de la Fig. 4, qui montrent d'autres formes d'exécution de l'invention, et la Fig. 14 est une coupe transversale d'une poutre suivant une autre forme d'exécution de l'invention.
Les Fig. 1 à 4 illustrent une première forme d'exécution de l'invention. La poutre de plancher, dont les Fig. 1 et 2 montrent une extrémité, est composée d'une membrure supérieure 1, d'une membrure inférieure 2 et d'une âme en treillis 3 qui relie entre elles les membrures supérieure 1 et inférieure 2. L'âme en treillis 3 est formée d'une barre de fer pliée en zigzag, les sommets de ce zigzag étant soudés alternativement à la membrure supérieure 1 et inférieure 2 (soudures 4).
A chacune de ses extrémités, la poutre comprend, en outre, deux plats d'acier 5 soudés contre les côtés des membrures supérieure 1 et inférieure 2.
Les Fig. 1 et 2 montrent que la membrure
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supérieure 1 est plus longue que la membrure inférieure 2.
L'extrémité de la membrure supérieure 1 dépasse ainsi les plats d'acier 5. Par cette extrémité, la poutre peut prendre appui sur une poutre de l'ossature principale d'un bâtiment.
Dans la poutre montrée aux Fig. 1 à 4, les membrures supérieure 1 et inférieure 2 sont de structure identique et disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre. La structure de ces membrures est montrée en détail à la Fig. 4 qui est une coupe transversale de la membrure supérieure 1.
On y voit que la membrure supérieure 1 est composée d'un fourreau 6, d'un élément profilé 7 de section en substance en forme de T et d'éléments élastiques 8 et 9.
Le fourreau 6 consiste en un profilé d'acier en C stylisé ayant un pan dorsal 10 aux bords longitudinaux, duquel se raccordent deux joues 11 dirigées du même côté du pan dorsal et portant chacune une aile 12 sensiblement parallèle au pan dorsal 10. Ces deux ailes 12 sont disposées dans un même plan et dirigées l'une vers l'autre, un espace est ménagé entre les ailes 12.
Le fourreau 6 est disposé avec la face externe de son pan dorsal 10 tourné vers l'âme 3 de la poutre et relié à celle-ci par soudure. Sur la Fig. 4, l'âme 3 n'est cependant représentée que schématiquement (et partiellement) et la soudure entre cette âme 3 et le fourreau 6 n'est pas représentée.
L'élément profilé allongé 7 est une latte de bois présentant une section en substance en forme de T (pour la membrure supérieure 1, il s'agit en fait d'un T renversé).
On peut constater que cet élément profilé 7 est engagé dans le fourreau 6 sans être en contact direct avec ce-dernier.
La partie de l'élément profilé 7 qui forme la barre horizontale du T, est totalement contenue à l'intérieur du fourreau 6. Cette barre horizontale du T est sensiblement plus large que l'espace entre les ailes 12 du fourreau 6.
Par contre, la partie de l'élément profilé 7, qui forme la barre verticale du T, est plus étroite que l'espace entre les ailes 12 et c'est par cet espace que cette partie de
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l'élément profilé 7 passe partiellement à l'extérieur du fourreau 6.
L'élément profilé 7 peut consister en une seule latte de bois qui a la même longueur que le fourreau 6, dans lequel il est engagé. A titre de variante, on peut cependant faire usage de deux ou plusieurs tronçons de latte disposés à la suite l'un de l'autre.
Un élément élastique 8 est disposé et comprimé entre la face interne du pan dorsal 10 du fourreau 6 et la partie de l'élément profilé 7 qui forme la barre horizontale du T. Par ailleurs, un élément élastique 9 est disposé et comprimé entre cette même partie de l'élément profilé 7 et la face interne de chacune des deux ailes 12 du fourreau 6.
Les éléments élastiques 8 et 9 peuvent être faits en tout matériau élastique approprié et, en particulier, en caoutchouc synthétique. Un caoutchouc synthétique spécifique, ayant une dureté adéquate, peut être choisi en fonction de l'utilisation particulière de la poutre et, en particulier, en fonction des charges et surcharges que le dispositif amortisseur de vibrations est appelé à subir.
Les éléments élastiques 8 et 9 consistent, de préférence, en des bandes de caoutchouc qui s'étendent sur toute la longueur du fourreau 6. A titre de variante, on peut cependant faire usage de deux ou plusieurs tronçons de bande de caoutchouc disposés à la suite l'un de l'autre.
Il est avantageux que les éléments élastiques 8 et 9 soient non seulement disposés aux endroits indiqués, entre le fourreau 6 et l'élément profilé 7, mais qu'ils soient, en outre, précomprimés. Une manière dont ceci peut être réalisé sera expliquée ci-dessous en faisant-référence aux Fig. 5 et 6.
Lorsque des poutres suivant l'invention ont été mises en place en les faisant prendre appui par leurs extrémités sur des poutres de l'ossature principale d'un bâtiment, un plancher 13 peut être monté sur les membrures supérieures 1 des poutres suivant l'invention. Le plancher 13 peut être fait en tout matériau approprié. Il peut
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notamment être fait en tôle ou en des matériaux tels que des panneaux de contreplaqué ou d'autres panneaux stratifiés.
Le plancher 13 prend appui sur la partie de l'élément profilé 7 qui passe à l'extérieur du fourreau 6 (c'est-à-dire sur la barre verticale du T). Le plancher 13 peut être simplement posé sur cette partie de l'élément profilé 7 des poutres successives qui portent ce plancher 13, mais il peut également y être fixé, par exemple au moyen de vis.
La poutre montrée aux Fig. 1 à 4 comporte une membrure inférieure 2 identique à la membrure supérieure 1.
Un plafond 14 est fixé à l'élément profilé 7 de la membrure inférieure 2 de la poutre.
Il est à noter que, suivant une autre forme d'exécution de l'invention, les membrures supérieure 1 et inférieure 2 de la poutre ne sont pas de structure identique. En particulier, les éléments élastiques 8 et 9, que comporte la membrure inférieure 2, peuvent être plus souples et moins précomprimés que ceux que comporte la membrure supérieure 1.
Les Fig. 5 et 6 illustrent un procédé de réalisation d'un dispositif amortisseur de vibrations.
Dans un premier stade (Fig. 5), on met en place la bande de matériau élastique 8 dans le fourreau 6 et ensuite l'élément profilé 7 est également glissé en place dans le fourreau 6.
Dans un second stade (Fig. 6), l'élément élastique 8 est fortement comprimé entre l'élément profilé 7 et la pan dorsal 10 du fourreau 6. A ce moment, les éléments élastiques 9 sont également mis en place en les engageant par une des extrémités du fourreau 6.
Il suffit alors de supprimer la force qui poussait l'élément profilé 7 vers le pan dorsal 10 du fourreau 6, pour que le dispositif amortisseur de vibrations prenne la forme montrée à la Fig. 4 avec chacun des éléments élastiques 8 et 9 comprimés entre l'élément profilé 7 et les faces internes du fourreau 6.
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Les Fig. 7 à 13 illustrent des variantes de réalisation de poutres suivant l'invention ; dans chaque cas, seule la membrure supérieure 1 de la poutre est montrée. On comprendra que la membrure inférieure 2 de chacune de ces poutres peut être identique à la membrure supérieure 1.
Toutefois, la membrure inférieure 2 peut également être différente de la membrure supérieure 1, soit parce qu'elle est pourvue d'un dispositif amortisseur de vibrations différent, soit parce qu'elle ne comporte pas de dispositif amortisseur de vibrations.
A la Fig. 7, l'élément profilé en T est composé d'un profilé creux d'aluminium 15 (qui forme la barre horizontale du T) et d'une latte de bois 16 (qui forme la barre verticale du T). Les deux éléments 15 et 16 sont assemblés entre eux par simple collage.
A la Fig. 8, l'élément profilé en T est composé d'un plat d'acier 17 (qui forme la barre horizontale du T) et d'une latte de bois 16 (qui forme la barre verticale du T). Les deux éléments 16 et 17 sont réunis par collage. Le dispositif montré à la Fig. 8 comporte un fourreau 6 de hauteur réduite.
A la Fig. 9, l'élément profilé en T est entièrement formé d'un profilé creux d'aluminium 18.
Le dispositif amortisseur de vibrations montré à la Fig. 10 est identique à celui montré à la Fig. 8.
Toutefois, un profilé en T en acier 19 est soudé contre la face externe du pan dorsal 10 du fourreau 6. La membrure supérieure 1 est reliée à l'âme en treillis 3 par des soudurés 4 à l'extrémité inférieure de la barre verticale du T de ce profilé d'acier 19.
La membrure supérieure 1 montrée à la Fig. 11 est semblable à celle montrée à la Fig. 10. Le fourreau 6 comporte toutefois, au milieu du pan dorsal 10, un pli 20 dirigé vers l'extérieur du fourreau 6. Ce pli 20, renforcé par un cordon de soudure 21, forme une nervure à la face externe du pan dorsal 10. Le bord de cette nervure est relié par des soudures 4 à l'âme en treillis 3. On remarquera, en
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outre, que les joues 11 du fourreau 6 sont bombées vers l'extérieur du fourreau 6.
A la Fig. 12, la membrure supérieure 1 est composée d'un tube 22 apte à véhiculer un fluide et d'un fourreau 6 analogue à celui montré à la Fig. 8 (les joues 11 sont toutefois convexes, c'est-à-dire bombées vers l'extérieur du fourreau 6). Le tube 22 est relié à la face externe du pan dorsal 10 du fourreau 6 par des cordons de soudure 23 et à l'âme en treillis 3 par des soudures 4.
A la Fig. 13, la membrure supérieure 1 est composée d'une grosse latte de bois 24 et d'un fourreau 6 identique à celui montré à la Fig. 8. Le pan dorsal 10 du fourreau 6 est relié à la latte 24 par collage et vissage.
La Fig. 14 est une vue en coupe transversale d'une poutre suivant un autre mode d'exécution de l'invention. Il s'agit essentiellement d'une poutre en I comportant une membrure supérieure 1, une membrure inférieure 2 et une âme 3. L'âme 3 est ajourée par de larges ouvertures 26. La membrure supérieure 1 de cette poutre comporte un plat d'acier 27 qui est engagé dans un fourreau 6. Tout comme dans les formes d'exécution montrées aux figures précédentes, des éléments élastiques 8 et 9 sont disposés et comprimés entre le plat d'acier 27 et les faces internes du fourreau 6. Une latte de bois 28 est fixée par collage et vissage contre la face externe du pan dorsal 10 du fourreau 6. Le plancher 13 repose sur cette latte 28 et peut éventuellement y être fixé par vissage.
On notera que dans toutes les formes d'exécution de l'invention illustrées aux Fig. 1 à 13, le fourreau 6 est disposé avec la face externe de son pan dorsal 10 tournée vers l'âme 3 de la poutre et reliée à celle-ci.
Par contre, dans la forme d'exécution montrée à la Fig. 14, le dispositif amortisseur de vibrations est renversé : l'élément profilé en T est disposé avec la partie qui correspond à la barre verticale du T dirigée vers l'âme 3 de la poutre et reliée à celle-ci. (Dans la poutre montrée à la Fig. 14, la barre verticale du T est en fait formée par
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la partie de l'âme 3 qui est proche du plat d'acier 27).
On comprendra qu'un dispositif amortisseur disposé comme montré à la Fig. 14 peut parfaitement être adapté à une poutre avec une âme en treillis.
L'homme du métier pourra aisément concevoir de nombreuses autres variantes de réalisation de la poutre conforme à l'invention.
La présente invention a également pour objet tout élément nouveau et toute nouvelle combinaison des éléments décrits ci-dessus.
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Beam comprising a vibration damping device.
The present invention relates to a beam comprising an upper member, a lower member and a core connecting these two members together, at least one of which comprises a device which absorbs vibrations.
The beam according to the invention is more particularly intended to be used as a floor beam.
It is known to use lattice beams and other beams with largely openwork webs, arranged parallel to each other and supporting an upper horizontal wall, in particular for constituting light floors for buildings.
Most often, a lower horizontal wall is additionally fixed below said beams. It often forms the ceiling of the lower floor.
These floors are then hollow light floors whose dead weight is significantly less than that of heavy boards, in reinforced concrete in particular. As a result, they have a lower efficiency of sound insulation between floors.
In general, from the point of view of sound insulation and the sound insulation of floors in particular, it is advantageous to attenuate the propagation of noise as close as possible to its source, both for airborne and even more so for impact noises.
To improve the sound insulation of heavy floors, there is often on the upper side of such floors a floating concrete slab or screed, relatively heavy and often slightly reinforced, by interposing between the floating slab and the floor a continuous layer of damping material vibrations which is often glass wool or rock wool, agglomerated cork or other materials.
This elastic material which absorbs
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vibrations is permanently compressed over its entire extent under the effect of the significant permanent dead weight of the floating slab. Due to this permanent initial compression, the variation in thickness of said layer of elastic material becomes small under the effect of mobile and variable overloads which are moreover applied to the surface of the floating slab, thus only causing acceptable variations. of finished floor level of building floors. It should indeed be known that the variation in thickness of these materials under the effect of the loads is not linearly proportional to the loads applied.
When dealing with floors comprising a light horizontal wall resting on floor beams, one could obviously improve the sound insulation by interposing an elastic material between the beams and the horizontal wall that these beams support.
However, as said horizontal wall is light, the initial compression of this elastic material would be very low. Consequently, the variation in thickness of the layer of elastic material interposed between the horizontal wall and the beams, under the effect of the mobile and variable overloads applied to the floor, would be significant, causing unacceptable variations in the level of the finished floor of the building floor.
The present invention aims to improve the acoustic insulation of floors having a horizontal wall resting on beams.
More particularly, the invention aims to improve the acoustic insulation of such floors in which said horizontal wall is light, while avoiding unacceptable variations in the finished floor level of the building floor, under the effect mobile and variable overloads applied to the floor.
The invention also aims to obtain this improvement in sound insulation by means incorporated in the beams themselves.
In particular, the invention aims
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to produce such beams which can be advantageously used in prefabricated modular floor elements in accordance with Belgian patent application No. 9001084 of November 16, 1990.
The subject of the present invention is a beam which has an upper member, a lower member and a core which connects the upper and lower members. At least one of the two members includes a vibration damping device which comprises: - a sheath consisting of a stylized C-profile having a back panel to which two cheeks directed on the same side of the back panel are connected and each carrying a wing substantially parallel to the panel dorsal; these two wings are arranged substantially in the same plane and are directed towards one another, a space being provided between them; said sheath is oriented parallel to the axis of the beam, its back panel being disposed substantially perpendicular to the soul of the beam;
- At least one profiled element, of section substantially in the shape of a T, engaged in said sheath without being in direct contact with the latter; the part of the T-shaped element which forms the horizontal bar of the T is arranged inside said sheath and has a width which is substantially greater than the space which is provided between the two wings of the sheath; the part of the T-shaped element, which forms the vertical bar of the T, protrudes from the sheath by the space provided between the two wings of the latter; - elastic elements damping the transmission of vibrations, arranged and compressed, on the one hand, between the internal face of the dorsal side of the sheath and the part of the T-shaped element which forms the horizontal bar of the T and, on the other hand part, between this part of the T-shaped element and the internal face of the two wings of the sheath.
The vibration-absorbing device is connected to the core of the beam and can be arranged relative
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to this soul in two different ways.
According to a first embodiment, the sheath is arranged with the external face of its back panel facing the web of the beam and connected to the latter.
According to a second embodiment, said T-shaped element is disposed with the part which corresponds to the vertical bar of the T directed towards the soul of the beam and connected to it.
The T-shaped element can be made of various materials. This element can in particular be made of wood. It can also be made of metal; it may in particular consist of a hollow aluminum profile.
The T-shaped element can also be made of a metal slat (or a hollow aluminum profile) forming the horizontal bar of the T, fixed to a wooden slat forming the vertical bar of the T.
According to a particular embodiment, at least one of the two frames of the beam comprises a tube capable of conveying a fluid. This tube can in particular be used for transporting heating fluid (heating system contained in the floor) or as a supply line for sprinklers (fire protection system).
The core of the beam can be formed of a metal plate. In this case, it is generally advantageous for this core to be perforated: openings cut in the core of the beam lighten the latter and also make it possible to lay pipes under the floor in a direction transverse to the direction of the beams. .
According to an advantageous embodiment, the core of the beam consists of a trellis.
Optionally, this trellis can be formed from a tube capable of conveying a fluid (this tube can be used in a heating system or in a fire protection system).
The present invention also relates to a building floor comprising beams such as
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defined above.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description, given by way of nonlimiting examples, of some particular embodiments of the invention, reference being made to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a partial perspective view of a beam according to the invention; Fig. 2 is a partial view, in elevation, of this same beam; Fig. 3 is a section along the line III-III of FIG. 2; Fig. 4 is a cross-section, on a larger scale, of the vibration damping device that the upper chord of the beam has as shown in FIGS. 1 to 3; Figs. 5 and 6 are cross sections, similar to that of FIG. 4, illustrating the production of this vibration damping device;
Figs. 7 to 13 are cross sections, similar to that of FIG. 4, which show other embodiments of the invention, and FIG. 14 is a cross section of a beam according to another embodiment of the invention.
Figs. 1 to 4 illustrate a first embodiment of the invention. The floor beam, of which Figs. 1 and 2 show one end, is composed of an upper member 1, a lower member 2 and a lattice core 3 which connects the upper members 1 and lower 2. The lattice core 3 is formed an iron bar folded in a zigzag, the vertices of this zigzag being welded alternately to the upper member 1 and lower member 2 (welds 4).
At each of its ends, the beam further comprises two steel plates 5 welded against the sides of the upper 1 and lower 2 members.
Figs. 1 and 2 show that the frame
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upper 1 is longer than lower chord 2.
The end of the upper member 1 thus exceeds the steel plates 5. By this end, the beam can be supported on a beam of the main frame of a building.
In the beam shown in Figs. 1 to 4, the upper members 1 and lower 2 are of identical structure and arranged symmetrically with respect to each other. The structure of these members is shown in detail in FIG. 4 which is a cross section of the upper member 1.
It can be seen there that the upper member 1 is composed of a sheath 6, of a profiled element 7 of substantially T-shaped cross section and of elastic elements 8 and 9.
The sheath 6 consists of a stylized C steel section having a back panel 10 with longitudinal edges, of which are connected two cheeks 11 directed on the same side of the back panel and each carrying a wing 12 substantially parallel to the back panel 10. These two wings 12 are arranged in the same plane and directed towards each other, a space is provided between the wings 12.
The sheath 6 is arranged with the outer face of its back panel 10 facing the core 3 of the beam and connected to the latter by welding. In Fig. 4, the core 3 is however only shown schematically (and partially) and the weld between this core 3 and the sheath 6 is not shown.
The elongated profiled element 7 is a wooden slat having a substantially T-shaped section (for the upper chord 1, it is in fact an inverted T).
It can be seen that this profiled element 7 is engaged in the sheath 6 without being in direct contact with the latter.
The part of the profiled element 7 which forms the horizontal bar of the T, is completely contained inside the sheath 6. This horizontal bar of the T is substantially wider than the space between the wings 12 of the sheath 6.
On the other hand, the part of the profiled element 7, which forms the vertical bar of the T, is narrower than the space between the wings 12 and it is through this space that this part of
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the profiled element 7 partially passes outside the sheath 6.
The profiled element 7 can consist of a single wooden slat which has the same length as the sheath 6, in which it is engaged. Alternatively, one can however make use of two or more batten sections arranged one after the other.
An elastic element 8 is disposed and compressed between the internal face of the dorsal side 10 of the sheath 6 and the part of the profiled element 7 which forms the horizontal bar of the T. Furthermore, an elastic element 9 is disposed and compressed between this same part of the profiled element 7 and the internal face of each of the two wings 12 of the sleeve 6.
The elastic elements 8 and 9 can be made of any suitable elastic material and, in particular, of synthetic rubber. A specific synthetic rubber, having an adequate hardness, can be chosen according to the particular use of the beam and, in particular, according to the loads and overloads that the vibration-absorbing device is called to undergo.
The elastic elements 8 and 9 preferably consist of rubber bands which extend over the entire length of the sheath 6. As a variant, it is however possible to use two or more sections of rubber band arranged at the one after the other.
It is advantageous that the elastic elements 8 and 9 are not only arranged in the locations indicated, between the sleeve 6 and the profiled element 7, but that they are also precompressed. One way in which this can be achieved will be explained below with reference to Figs. 5 and 6.
When beams according to the invention have been put in place by making them bear by their ends on beams of the main frame of a building, a floor 13 can be mounted on the upper members 1 of the beams according to the invention . The floor 13 can be made of any suitable material. he can
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in particular be made of sheet metal or of materials such as plywood panels or other laminated panels.
The floor 13 is supported on the part of the profiled element 7 which passes outside the sheath 6 (that is to say on the vertical bar of the T). The floor 13 can be simply placed on this part of the profiled element 7 of the successive beams which carry this floor 13, but it can also be fixed there, for example by means of screws.
The beam shown in Figs. 1 to 4 has a lower member 2 identical to the upper member 1.
A ceiling 14 is fixed to the profiled element 7 of the lower frame 2 of the beam.
It should be noted that, according to another embodiment of the invention, the upper 1 and lower 2 members of the beam are not of identical structure. In particular, the elastic elements 8 and 9, which comprises the lower member 2, can be more flexible and less precompressed than those which comprises the upper member 1.
Figs. 5 and 6 illustrate a method of producing a vibration damping device.
In a first stage (FIG. 5), the strip of elastic material 8 is put into place in the sheath 6 and then the profiled element 7 is also slid into place in the sheath 6.
In a second stage (Fig. 6), the elastic element 8 is strongly compressed between the profiled element 7 and the dorsal side 10 of the sheath 6. At this time, the elastic elements 9 are also put in place by engaging them by one of the ends of the sleeve 6.
It then suffices to remove the force which pushed the profiled element 7 towards the dorsal side 10 of the sheath 6, so that the vibration-absorbing device takes the form shown in FIG. 4 with each of the elastic elements 8 and 9 compressed between the profiled element 7 and the internal faces of the sleeve 6.
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Figs. 7 to 13 illustrate alternative embodiments of beams according to the invention; in each case, only the upper member 1 of the beam is shown. It will be understood that the lower member 2 of each of these beams may be identical to the upper member 1.
However, the lower member 2 can also be different from the upper member 1, either because it is provided with a different vibration damping device, or because it does not include a vibration damping device.
In Fig. 7, the T-shaped element is composed of a hollow aluminum profile 15 (which forms the horizontal bar of the T) and a wooden slat 16 (which forms the vertical bar of the T). The two elements 15 and 16 are assembled together by simple bonding.
In Fig. 8, the T-shaped element is composed of a steel plate 17 (which forms the horizontal bar of the T) and a wooden slat 16 (which forms the vertical bar of the T). The two elements 16 and 17 are joined by gluing. The device shown in FIG. 8 comprises a sheath 6 of reduced height.
In Fig. 9, the T-shaped element is entirely formed from a hollow aluminum profile 18.
The vibration damping device shown in FIG. 10 is identical to that shown in FIG. 8.
However, a steel T-section 19 is welded against the external face of the dorsal side 10 of the sheath 6. The upper frame 1 is connected to the lattice core 3 by welds 4 at the lower end of the vertical bar of the T of this steel section 19.
The upper chord 1 shown in FIG. 11 is similar to that shown in FIG. 10. The sheath 6 however has, in the middle of the back panel 10, a fold 20 directed towards the outside of the sheath 6. This fold 20, reinforced by a weld bead 21, forms a rib on the external face of the back panel 10 The edge of this rib is connected by welds 4 to the lattice core 3. It will be noted, in
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furthermore, that the cheeks 11 of the sheath 6 are curved towards the outside of the sheath 6.
In Fig. 12, the upper member 1 is composed of a tube 22 capable of conveying a fluid and of a sheath 6 similar to that shown in FIG. 8 (the cheeks 11 are however convex, that is to say curved towards the outside of the sheath 6). The tube 22 is connected to the external face of the dorsal side 10 of the sheath 6 by weld beads 23 and to the lattice core 3 by welds 4.
In Fig. 13, the upper frame 1 is composed of a large wooden slat 24 and a sheath 6 identical to that shown in FIG. 8. The back panel 10 of the sleeve 6 is connected to the slat 24 by gluing and screwing.
Fig. 14 is a cross-sectional view of a beam according to another embodiment of the invention. It is essentially an I-beam comprising an upper member 1, a lower member 2 and a core 3. The core 3 is perforated by large openings 26. The upper member 1 of this beam comprises a flat steel 27 which is engaged in a sheath 6. As in the embodiments shown in the preceding figures, elastic elements 8 and 9 are arranged and compressed between the steel plate 27 and the internal faces of the sheath 6. A slat of wood 28 is fixed by gluing and screwing against the external face of the dorsal side 10 of the sheath 6. The floor 13 rests on this slat 28 and can possibly be fixed there by screwing.
It will be noted that in all the embodiments of the invention illustrated in FIGS. 1 to 13, the sheath 6 is arranged with the external face of its back panel 10 facing the web 3 of the beam and connected to the latter.
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 14, the vibration damping device is overturned: the T-shaped element is disposed with the part which corresponds to the vertical bar of the T directed towards the core 3 of the beam and connected to it. (In the beam shown in Fig. 14, the vertical bar of the T is actually formed by
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the part of the core 3 which is close to the steel plate 27).
It will be understood that a damping device arranged as shown in FIG. 14 can be perfectly adapted to a beam with a lattice core.
Those skilled in the art can easily design many other alternative embodiments of the beam according to the invention.
The present invention also relates to any new element and any new combination of the elements described above.