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Procédé et dispositif de construction et de montage de char- pentes formant armature pour coupoles et autres surfaces voû- tées en béton armé, ciment armé, etc.
La présente invention concerne les cahrpentes métalliques formant armature de surface voûtée en béton armé, ciment armé, eto., dont la caractéristique essentielle consiste en une ré- duotion au minimum des dimensions transversales de la coupole et en une facilité particulière du montage des armatures.
L'invention a pour but un procédé de construction et de montage des charpentes métalliques formant armature des sur- faces v@ûtées bétonnées, lequel procédéprévoit de monter ladite charpente de telle manière qu'elle puisse se supporter par elle-même lors du montage et après montage et ce sans inter- vention de coffrages ou supports quelconques. D'autre part ce procédé permet le bétonnage direct, c'est-à-dire ne nécessi-
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tant aucun coffrage (provisoire) tel que généralement utilisé dans les processus habituais de la construction.
Le dispositif de charpente, conforme à l'invention, se caractérise tout spé- cialement par le fait, qu'il est employé presqu'exclusivement des profilés métalliques tels les cornières T, doubles- T, U, etc. ce qui est généralement rebuté par les autres procédés de montage connus.
Cette particularité de l'emploi des profilés métalliques confère aux charpentes obtenues une résistance particulière et une réduction sensible des dimensions transversales de ces armatures et conséquemment de la voûte elle-même.
Substantiellement la charpente métallique est constituée par l'assemblage d'éléments reotilignes dont les dimensions sont le plus possible uniformisées, de manière à standardiser la fabrication de ces éléments, le présent procédé , se préva- lant en cela les avantages des dispositifs connus actuellement sous la dénomination de montage à lamelles. En effet, des char- pentes voûtées sont actuellement employées qui comportent un assemblage judicieux d'éléments rectilignes dirigés,de manière à déterminer une triangulationou une figuration donnant à l'en- semble toutes les conditions de résistance, de stabilité et d'in formabilité requises.
Suivant la présente invention, les éléments rectilignes sont disposés dTune part suivant des méridiens équidistants, soit par exemple au nombre de six. Entre ces méridiens sont montées des portions de méridien de même rayon que les premiers, issues de la base de la voûte et ne s'étendant que sur une certaine hauteur de la dite voûte. Ensuite, entre ces portions de méridiens sont montées d'autres portions de méridien ne s'étendant que sur une certaine hauteur des premières portions citées, etc. jusqu'à concurrence de l'obtention, entre les divers éléments situés dans les plans verticaux, d'une distance suffisammentré-
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@ duite pour que les éléments horizontaux, formant les parallè- les, ne présentent aucune portée exagérée.
L'invention se rapporte également à un dispositif spécial formant les noeuds de jonction des éléments adjacents, noeuds devant présenter diverses caractéristiques, notamment être suf- fisamment rigides pour supporter la sollicitation statique des éléments reliés , âtre suffisamment mobiles pour permettre les jeux nécessaires lors du montage et enfin, être suscepti- bles d'assurer un serrage énergique, de manière à former le noeud proprement dit.
A l'effet de mieux faire ressortir l'objet de l'invention, un mode préféré de réalisation est illustré aux figures ci- jointes dans lesquelles : la figure 1 est une vue en élévation d'une portion de mé- ridien; la figure 2 est une vue en plan partielle de la charpente, la figure 3 est une vue en élévation schématique de la charpente complète, la figure 4 est une vue en plan schématique de la charpen- te complète; la figure 5 illustre un détail d'assemblage; les figures 6 et 7 sont respectivement une vue en plan et une coupe verticale par un noeud d'assemblage.
Dès lors suivant Ces figures, et conformément à l'inven- tion, la charpente formant l'armature de la voûte, en l'oc- currence une coupole, est constituée par des méridiens 1, for- més par l'assemblage d'une succession d'éléments 2, rectilignes ou légèrement cintrés, lesquels sont assemblés suivant les rè- gles de montage ordinaires, et de manière à former une ligne continue. Ces méridiens 1 sont préférablement équidistants et par exemple dans le cas envisagé au nombre de six. Entre ces méridiens 1 sont montées des portions de méridien 3, semblables
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t aux premiers, cependant qu'ils ne s'étendent que sur une cer- taine hauteur de la charpente.
De même, des portions de méri- dien respectivement 4 et 5 sont montées de la manière identi- que et à seule fin que la distance entre des divers éléments formant méridiens ou portions de méridiens soit égale ou in- férieure au maximum de portée prévue pour les éléments trans- versaux. Ces derniers forment les parallèles 6 et sont consti- tués par des éléments rectilignes tels que 7,appuyés par leurs extrémités sur deux méridiens pu portions de méridiens consé- cutifs.
Ce processus de construction et de montage détermine donc une charpente, dont les cellules ou encadrements limités par deux portions de parallèles et deux portions de méridiens présentent une surface réduite, de même que sont réduites é- galement les dimensions transversales des éléments métalli- ques du fait et du procédé d'assemblage et de l'emploi de profilés à grand moment d' inertie.
Une caractéristique essentielle de cette charpente con- cerne la réalisation des noeuds d'assemblage . @n tel noeud est- particulièrement illustré aux figures 6 et 7. De celles-ci- il appert que l'assemblage entre les éléments adjacents est réalisé de la manière suivante : Chaque élément à assembler comporte une échancrure 8 de forme en principe quelconque, mais préférablement oblongue. Cette échancrure est, peur chaque élément, taillée à égale distance de l'extrémité adjacente. Dans ces différentes échancrures est introduit un anneau ou cerceau 9, de section correspondante à la forme des échancrures. Cet anneau est donc en quelque sorte noyé dans les différents éléments adjacents.
Ensuite, ces extrémités ad- jacentes sont pressées entre deux disques 10 et 11 réunis par un boulon central 12, garni d'un écrou de pression 13. Il résulte de cette disposition, qu'il suffira pour solidariser, sans serrage, les éléments adjacents, de disposer l'anneau
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9 dans les découpures correspondantes, et .de disposer les plateaux 10 et 11 sans serrage énergique. De cette manière les différents éléments pourront encore librement tourner en étant guidés par le dit anneau 9. Cette particularité offre de grands avantages lors de la construction, si l'on tient compte no- tamment de la difficulté qu'il y a de préparer toutes les pièces exactement avant le montage.
Lorsque la charpente est mise en place ou une partie de celle-ci, on pourra aisément raffermir les noeuds de liaison, en serrant énergiquement les écrous 13 des divers noeuds. Il faut remarquer d'autre part que ce dispositif de liaison est d'une fabrication extrêmement simple nonobstant la complexité de la section des éléments profilés employés.
La charpente pourra encore être complétée par la disposi- tion de pièces de renfort, éléments tendeurs, et en général tous artifices employés d'une manière courante dans la con- struction métallique.
A l'effet de faciliter le bétonnage,les différents enca- drements formés par les éléments adjacents de la voûte seront comblés par l'interposition de matériaux tels du métal déployé, du Farco-métal,des teengas, etc. Eventuellement même des fers ronds ou câbles métalliques pourront être tendus diagonalement dans les différents encadrements de manière à soutenir davantage les plaques de remplissage et à diminuer ainsi la portée de ces plaques et la fatigue en résultant. Dès lors, le bétonna- ge pourra être directement effectué sur la charpente sans né- cessiter l'adjonction de coffrages de support.
Il est à remarquer que ce dispositif de charpente est par- ticulièrement stable. Que du fait de son procédé de montage il n'est pas requis de prévoir des supports additionnels lors de l'élévation des différents éléments de la voûte, ceux-ci se supportant par eux-mêmes et pouvant également supporter les ouvrier;ainsi que les éléments de sécurité tels que petites plates-formes, cordes, chaînes, etc.
En outre il faut remarquer que la conformation même de la
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charpente détermine sur les appuis de celle-ci des efforts diri- gés verticalement, ce qui permet de réduire au minimum les di- mensions du support de la coupole, étant donné que les fati- gues sont dirigées dans les plans de plus grande résistance.
Les assemblages des différents éléments constitrtifs de la charpente peuvent varier suivant le profilé adopté et en général ces assemblages ressortiront plus expressément des consirérations générales des constructions métalliques.
REVENDICATIONS.
I. Procédé de construction et de montage des charpentes métalliques servant d'armature aux surfaces voûtées en béton armé, ciment armé, etc. et constituées par un assemblage d'é- léments rectilignes ou légèrement incurvés, caractérisé par le fait que ces éléments sont montés de manière à former d.es mé- ridiens préférablement équidistants, des portions de méridien montées entre les méridiens susdits mais ne s'étendant que sur une certaine hauteur de la charpente, de telle manière que les éléments transversaux formant les parallèles présentent une portée minimum, étant appuyés par leurs deux extrémités res- pectivement sur deux méridiens ou portions de méridien consé- cutifs.