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Elément de construction profilé tubulaire.
L'invention concerne des éléments de construction, notam- ment un élément de construction profilé tubulaire formé d'une bande ou feuille d'acier d'épaisseur et de dimensions appro- priées afin de répondre aux diverses exigences, la présente demande de brevet étant en partie une continuation de la deman- de en instance aux Etats-Unis d'Amérique, n Sér. 640.80, déposée le 12 janvier 1946 et qui est elle-même en partie une continuation d'une demande de brevet antérieure déposée aux Etats-Unis d'Amérique, le 3 mars 1945, sous le n Ser. 580.490 et abandonnée depuis.
Dans la demande en instance sus-mentionnée, on a décrit un élément de construction à section en V, formé à partir d'une bande ou feuille d'acier, d'aluminium, de cuivre, de magnésium ou de tout autre métal, pliée de façon à présenter une forme sensiblement tubulaire, à section en V et à présenter une fente ou gorge longitudinale destinée à recevoir et à retenir des
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clous, vis ou autres moyens de fixation, chaque coude de cet élément, notamment ceux qui déterminent la dite fente, présen- tant un rayon de courbure important.
Les proportions de ces coudes sont telles que, quelle que soit l'épaisseur du métal employé pour la fabrication de cet élément, le rayon extérieur de chaque coude est sensiblement supérieur au double de l'épaisseur du métal, ce qui a pour effet non seulement de conférer une résistance maximum à la compres- sion à cet élément lorsqu'il est utilisé comme semelle supérieu- re d'une poutre ou lorsqu'il supporte une charge dans le cas où il est utilisé pour former des tournisses pour murs ou cloi- sons, mais aussi de déterminer des surfaces importantes de part et d'autre de la fente ou gorge, dans le but de faciliter plus efficacement l'introduction de clous, vis ou autres dispositifs de fixation dans la fente et de serrer et retenir plus effica- cement ces dispositifs,
ainsi que de conférer une plus grande résistance et une plus grande rigidité au profilé en vue de maintenir la fente ou gorge à une largeur donnée et d'empêcher celle-ci de présenter une élasticité ou de se prêter lors de l'enfoncement de clous, vis ou autres dispositifs de fixation dans cette fente.
L'efficacité de la fente ou gorge de clouage dépend non seulement de la résistance et de la rigidité du métal qui en forme les parois et du fait que la largeur de la fente est maintenue de façon à obtenir un écartement déterminé, inférieur au diamètre des clous, vis et autres dispositifs de fixation, de manière que de tels dispositifs soient grippés par les paroi- de la fente lors de leur enfoncement, de telle sorte qu'ils soient pincés et maintenus dans celle-ci d'une façon positive, mais aussi de l'arrondi des parois latérales de la fente, leque doit être tel qu'il puisse guider les clous, etc. vers la fente et de les centrer convenablement dans celle-ci, même lorsque leur enfoncement a été amorcé en un point sensiblement désali- gné par rapport à la fente.
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Ces objectifs peuvent être réalisés si l'on plie le métal suivant un rayon important de chaque côté de la fente, ce rayon étant supérieur au double de l'épaisseur du métal servant à former l'élément de construction, et en maintenant la largeur de la fente à un écartement déterminé par soudage ou rivetage à intervalles, de telle sorte que les tronçons de la fente situés entre les points de soudage ou de rivetage soient sensiblement rigides, de façon à empêcher une augmentation de l'écartement et à assurer l'alignement.
D'autre part, et pour obtenir les résultats les plus satisfaisants, il est avantageux que la section transversale de l'élément soit telle que, dans tous les cas, sa hauteur soit inférieure à sa largeur totale, et que chaque coude de cet élément soit tracé suivant un rayon supérieur au double de l'é- paisseur du métal, de manière à conférer à cet élément une résis tance et une rigidité plus grandes.
Partant de là, l'invention vise à établir un élément de construction simple et peu coûteux, formé à partir d'une simple bande ou feuille de métal qui peut être obtenue par laminage à une dimension voulue quelconque.
L'invention vise en outre à établir des éléments de cons- truction de divers profils tubulaires, dans lesquels le même rapport entre l'épaisseur du métal et le rayon de courbure est maintenu dans chaque coude.
L'invention vise en outre à établir un élément de construc- tion tubulaire du type précité, dans lequel la largeur est su- périeure à la hauteur.
L'invention vise en outre à établir un élément de construc- tion pouvant être réalisé économiquement à partir d'un des ma- tériaux le moins coûteux, à savoir, bandes d'acier brut, d'alu- minium, de cuivre, de magnésium ou d'autres métaux.
L'invention vise en outre à établir un élément de cons- truction profilé en V, dans lequel le métal est réparti aux points où il est le plus nécessaire.
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L'invention vise en outre à établir un élément de cons- truction qui assure le maximum d'efficacité pour une quantité de métal minimum.
Un but très important de l'invention consiste à établir un élément de construction formé de telle façon qu'il offre une fente ou gorge de clouage maintenue rigidement à une largeur uniforme sur toute sa longueur, fente à laquelle des matériaux accessoires tels qu'un plancher de bois, lattis ou treillis métallique ou carton-plâtre ou analogues, peuvent être fixés fermement par des clous, vis ou autres moyens de fixation.
L'invention vise en outre à,établir un élément de cons- truction profilé et V, destiné à être utilisé comme semelle su- périeure d'une poutre en acier assemblée, ce qui permet d'utili- ser des panneaux plus longs, réduisant ainsi le nombre des cou- des dans l'âme de la poutre.
L'invention vise en outre à établir une semelle supérieure pour poutres d'acier assemblées, auxquelles celle-ci confère une plus grande rigidité latérale, tout en constituant un moyen permettant d'y attacher les planches d'un plancher ou analogues.
L'invention vise en outre à établir une semelle supérieure de ce genre, laquelle réduit le poids de la poutre, pour une même capacité de charge.
L'invention vise en outre à établir une semelle supérieure en une pièce, destinée à une poutre d'acier assemblée.
L'invention vise en outre à établir un élément de construc- tion pouvant être employé tant pour la semelle supérieure que pour la semelle inférieure d'une poutre assemblée.
L'invention vise en outre à établir un élément de section tubulaire ou profilé en V et muni d'une fente ou gorge de cloua- ge dont les parois sont rigides et sont maintenues à un écarte- ment déterminé, inférieur au diamètre des clous où autres moyens de fixation enfoncés dans cette fente.
L'invention vise en outre à établir un tel élément de cons- truction dans lequel les parois de la fente de clouage présenten des surfaces importantes destinées à pincer et à retenir les
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clous ou autres moyens de fixation enfoncés dans la fente.
L'invention vise en outre à établir un tel élément de cons- truction, dans lequel les parois de la fente ou gorge de cloua- ge sont formées suivant un rayon important, supérieur au double de l'épaisseur du métal, parois par lesquelles les clous, vis, etc. sont guidés en direction de la fente, même lorsque leur enfoncement a été amorcé en un point sensiblement écarté vers l'un ou l'autre côté par rapport à cette fente.
L'invention vise en outre à établir un tel élément de cons- truction pouvant être utilisé pour le remplissage d'un mur ou cloison au moyen de tournisses .
Les objectifsprécités, ainsi que d'autres qui ressortent des dessins et de la description qui suit, ou auxquels on se réf rera dans la suite, peuvent être réalisés en laminant, ou en formant d'une autre façon, un élément de construction à partir d'une simple feuille ou bande d'acier, d'aluminium, de cuivre, de magnésium ou d'un autre métal, de longueur indéfinie et de section uniforme, comme décrit en détail ci-après et comme repré- senté dans les dessins annexés, où :
Fig. 1 est une vue perspective fragmentaire d'un élément de construction profilé en V, établi suivant l'invention.
F ig. 2 est une coupe d'une tournisse formée à l'aide de l'élément profilé en V de la fig. 1, cette vue montrant la ma- nière dont un treillis ou lattis métallique ou analogue peut être attaché à cet élément.
Fig. 3 est une élévation latérale delà construction de la fig. 2.
Fig. 4 est une vue perspective d'une poutre d'acier assem- blée dans laquelle l'élément à section en V est utilisé comme semelle supérieure.
Big. 5 est une coupe transversale d'une poutre d'acier assemblée, suivant la ligne 5-5, fig. 4.
Fig. 6 est une coupe transversale d'une partie portante située à une extrémité de la poutre, suivant la ligne 6-6,fig. 4
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Fig. 7 est une vue fragmentaire en coupe transversale de la partie supérieure d'une poutre de plancher comprenant la présente invention, cette vue montrant la manière dont le treim métallique ou analogue peut être attaché à cette poutre.
Fig. 8 est une coupe transversale d'une poutre métallique assemblée, dans laquelle les semelles supérieure et inférieure sont constituées chacune par un élément de construction perfec- tionné à section en V, cette fig. montrant la manière dont un faux-plancher en bois peut être attaché à la semelle supérieure à l'aide de clous ou analogues.
Fig. 9 est une vue en coupe transversale d'un élément de construction profilé en V, formé à partir d'une matière de gran- de épaisseur.
Fig. 10 est une vue analogue d'un élément de construction à section en V, formé à partir d'une matière d'épaisseur moyenne
Fig. 11 est une vue analogue d'un élément de construction à section en V, formé à partir d'une matière de faible épaisseur
Fig. 12 est une coupe transversale analogue d'un élément de construction à section transversale sensiblement ronde ou cir culaire, comportant la présente invention.
Fig. 13 est une vue analogue d'un élément de construction de section sensiblement rectangulaire.
Fig. 14 est une vue analogue d'un élément de construction de section sensiblement triangulaire.
L'élément de construction auquel s'applique la présente invention peut être établi par laminage ou autrement à partir d'une bande ou feuille d'acier de longueur indéfinie et d'épais seur et de largeur voulues, en vue de former des éléments de construction de diverses sections transversales, comme montré dans les dessins.
En considérant d'abord l'élément de construction à section en V, montré clairement dans les figs 1 et 9 à 11, on voit que la partie médiane de la bande présente sensiblement la forme d'un V renversé ou d'un triangle et comporte une paroi de fond plane 15 réunie à chaque côté, par des coudes curvilignes.16
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à des parois latérales sensiblement planes 17, qui convergent vers le haut et qui présentent des coudes curvilignes espacés et opposés 18 situés au sommet du V ou du triangle, de manière à former une fente médiane longitudinale 19 sur la face supérieure de cet élément, le métal étant ensuite plié vers l'extérieur dans des directions opposées à partir de la fente, formant ainsi des ailes latérales planes opposées 20, situées dans un plan parallèle à celui de la paroi de fond plane 15,
les bords extrê- mes des ailes 20 étant de préférence pliés sous angle, comme indiqué en 21, en vue de rendre plus rigide et de renforcer l'é- lément de construction.
Il importe que les coudes arrondis de l'élément, notamment ceux indiqués par 18 et qui forment les parois de la fente 19, soient formés suivant un rayon important qui, comme montré dans les dessins, est dans tous les cas supérieur au double de l'épei: seur du métal, quelle que soit l'épaisseur de la bande ou feuil- le métallique à partir de laquelle cet élément est formé. Il convient également de noter que, dans tous les cas, la largeur totale de l'élément est supérieure à sa hauteur.
Afin de maintenir la largeur de la fente 19 à un écartement déterminé, ainsi que pour contribuer à la rigidité et au renfor- cement de l'élément de construction et pour le maintenir rigide- ment dans la position voulue, la fente 19 peut être soudée ou rivée à intervalles, comme indiqué en 22.
Dans les cas où l'élément en V est utilisé comme semelle su périeure d'une poutre d'acier assemblée, ces points soudés ou rivés peuvent coïncider avec les noeuds des panneaux, de la pou- tre, comme il sera exposé plus loin.
Bien que l'élément de construction perfectionné soit appe- lé à être utilisé dans plusieurs assemblages différents, il est montré dans les f igs 4 à 8 et décrit en détail dans la pré- sente; dans son application en tant que semelle supérieure d'une poutre d'acier assemblée.
Comme montré notamment dans la fig. 4, la poutre comprend
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généralement la semelle supérieure formée d'un élément profilé en V construit de la manière décrite plus haut, deux barres ou tiges 23 parallèles qui constituent la semelle inférieure, et une autre barre ou tige 24 qui constitue l'âme de la poutre, cette dernière barre étant pliée alternativement dans les deux sens afin de former une série/successive de V's orientés en opposition et dont les angles supérieurs 25 sont réunis à la se- melle supérieure profilée en V, tandis que leurs angles infé- rieurs 26 sont situés entre les barres ou tiges 23 formant la semelle inférieure de la poutre et sont connectés à ces derniè- res barres.
Comme montré dans les dessins, les angles supérieurs 25 sont réunis le long de la ligne médiane longitudinale de la paroi de fond 15, par exemple par une soudure désignée par 27, les noeuds de panneaux ainsi formés coïncidant de préférence avec les soudures 22 pratiquées dans la fente de clauage 19 de la semelle supérieure profilée en V. Les angles inférieurs 26, logés entre les barres de semelle espacées 23, sont soudées directement à ces dernières, comme indiqué en 28.
Une plaque de portée ou de support désignée généralement par 29, peut être réunie à chaque extrémité de la semelle supérieure, cette plaque étant laminée ou formée autrement à partir d'une feuille ou bande d'acier d'épaisseur et de largeur voulues, et étant constituées par une partie médiane 30 profilée en U renversé, fixée à la paroi de fond 15 de la semelle supé- rieure profilée en V à l'aide d'une soudure 31 par exemple, et par des ailes horizontales tournées vers l'extérieur 32, pré- vues sur chaque côté de la section en U.
Des parties 33, coudées vers le haut et vers l'extérieur, de la barre d'âme 24, sont munies de tronçons d'extrémité horizon- taux 34, orientés vers l'extérieur, qui s'engagent dans l'inté- rieur des parties 30 en U renversé des plaques de support, aux- quelles elles sont soudées, comme indiqué en 35.
Ces plaques de support peuvent présenter une longueur vou- lue quelconque et constituent un moyen de support pour l'en-
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semble de la poutre, de sorte que le point d'appui effectif peut être situé en un endroit quelconque le long de ces plaques.
Bien que l'élément de construction perfectionné à section en V ait été représenté dans les dessins et décrit ci-dessus uniquement dans son application comme semelle supérieure pour une poutre d'acier assemblée, il convient de noter qu'un tel élément peut être utilisé au lieu de barres ou tiges 23 qui constituent la semelle inférieure, cet élément étant dans ce cas soudé aux angles inférieurs 26 de la barre d'âme, comme in- diqué en 36, pour former une semelle inférieure pour la poutre, comme indiqué dans la fig. 8.
Lorsqu'il est utilisé comme semelle supérieure d'une pou- tre, l'élément de construction en V offre de nombreux avantages par rapport aux poutres ordinaires, dans lesquelles la semelle supérieure est constituée par deux barres ou tiges espacées, entre lesquelles sont logés et fixés les angles supérieurs de l'âme.
L'élément de construction en V offre une résistance et une rigidité sensiblement plus élevées que les tiges ou barres, per- mettant ainsi l'emploi de panneaux plus longs et réduisant ainsi le nombre de coudes dans l'âme, tout en conférant une plus grande rigidité latérale à la poutre et réduisant le poids de celle-ci pour une même capacité de charge; de plus, cet élément comporte une fente ou gorge de clouage à laquelle des matériaux ou accessoires tels qu'un plancher en bois, lattis ou treillis métallique, panneaux de carton-plâtre, ou analogue, peuvent être cloués ou fixés par des moyens d'attache convenables.
La fig. 7 montre la manière dont un treillis métallique ou un matériau analogue, désigné par 37, peut être attaché à la semelle supérieure profilée en V, de la poutre d'acier, cela à l'aide de clous ou analogues, comme indiqué en 38, enfoncés à travers le treillis métallique et dans la fente de clouage 19.
A. cette fin, les clous, vis ou autres dispositifs de fixa- tion auront un diamètre légèrement supérieur à la largeur de
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la fente 19, de façon que les faces latérales de ces dispositifs soient grippées et éraflées ou râpées, comme indiqué dans les dessins, lors de l'enfoncement des clous ou analogues dans la fente, dont les parois courbes 18 sont maintenues à un écartement' déterminé en raison de leur profil et des soudures 22, de sorte que les parois de la fente n'offrent aucune élasticité ni ne se prêtent.
Les clous ou autres dispositifs de fixation sont ainsi main tenus étroitement dans la fente 19 de l'élément en V, de façon à maintenir fermement le treillis métallique ou autre matériau dans une position invariable sur la semelle supérieure de la poutre.
Comme montré dans la fig. 8, un faux-plancher 39 en bois peut être attaché à la semelle supérieure lorsque la poutre est employée comme solive de plancher. Ce faux-plancher repose sur les ailes horizontales 20 de la semelle supérieure et est ferme- ment fixé à celles-ci par des clous ou autres moyens de fixation désignés par 38a, ces moyens présentant une longueur suffisante pour être enfoncés entièrement à travers le faux-plancher en bois et pénétrer d'une distance appréciable dans la fente de clouage 19.
Il va de soi que ces clous ou autres moyens de fixation doi vent présenter un diamètre supérieur à la largeur de la fente, de façon à fixer fermement le faux-plancher en bois de la même manière que le treillis métallique décrit ci-dessus.
On conçoit que, en raison du rayon important de la courbure de chacun des coudes 18, un clou; une vis ou analogue, employée pour attacher un faux-plancher, un treillis métallique, ou ana- logues, peut être enfoncée en direction de l'élément en V en un point sensiblement écarté de part et d'autre par rapport à la médiane, et sera guidée de façon à pénétrer dans la fente 19 par l'effet de ces coudes curvilignes, 18, assurant ainsi une liai?* ferme entre le faux-plancher, le treillis métallique, ou analo- gues -et la semelle supérieure de la poutre.
Les figs 2 et 3 montrent la manière dont l'élément de cons- truction perfectionné en V peut être utilisé pour une tournasse
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de support pour murs et parois. A cette fin, deux des éléments en V sont placés à un écartement voulu, avec leurs parois de fond 15 se faisant face, des bandes 40 d'acier ou analogue étant interposées entre les éléments en V, tandis qu'un treillis métal- lique, des panneaux de carton-plâtre, ou analogues, comme indi- qué en 37a, peuvent être attachés à chaque élément en V par exem- ple à l'aide de clous 38b ou analogues, constituant ainsi une paroi creuse dans laquelle on peut loger des conduits, des tubes et analogues.
Bien que la présente invention ait été représentée dans les figs 1 à 11 et décrite ci-dessus comme étant appliquée à un élément de construction à section sensiblement en V, il va de soi que l'on peut former des éléments de construction présentant divers autres profils et comportant la présente invention, en partant d'une simple feuille ou bande de métal.
Les figs 12 à 14 représentent quelques profils modifiés d'éléments de construction, chacun comportant des parois curvili- gnes destinées à déterminer des fentes ou gorges de clouage et qui peuvent être soudées ou rivées à intervalles, comme décrit ci-dessus.
Par exemple, la fig. 12 montre un profil sensiblement cir- culaire ou rond d'un élément de construction, désigné par 41, cet élément étant formé d'une simple bande ou feuille d'acier d'épais seur et de largeur voulues et dont les bords extrêmes sont coudés en arc de cercle, comme indiqué en 18a, déterminant ainsi des parois latérales pourla fente de clouage 19a, lesquelles peuvent être soudées les unes aux autres à intervalles, comme indiqué en 22a.
La fig. 13 représente un élément de construction tubulaire à profil sensiblement carré, désigné généralement par 42, dont les bords extrêmes sont coudés en arc de cercle, comme indiqué en 18b, formant ainsi des parois latérales qui déterminent une fente ou gorge de clouage 19b et qui peuvent être soudées à
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intervalles, comme indiqué en 22b.
La fig. 14 montre un profil sensiblement triangulaire, les bords extrêmes de la bande ou feuille étant coudés en arc de cercle, comme indiqué en 18c, formant ainsi des parois latérales curvilignes qui déterminent une gorge ou fente de clouage 18c et qui peuvent être soudées à intervalles, comme indiqué en 22c.
On conçoit que, dans chacune de ces variantes, la gorge de clouage estbformée par deux parois arquées, coudées suivant un rayon supérieur au double de l'apaisseur du métal, de la même manière que dans l'élément en V selon les figs 1 à 11 de sorte que tous les avantages du profil en V, tels qu'indiqué ci- dessus peuvent être réalisées avec les autres profils, dont chacun peut être utilisé de la même manière que l'élément profi- lé en V.
Il convient de noter que, dans chacun des profils de l'élé- ment représenté et décrit ici, la largeur du profil de l'élément est supérieure à sa hauteur.
Il ressort de ce qui précède que l'élément de construction perfectionné est applicable dans divers types de constructions et constitue un matériau économique et efficace qui peut être produit à peu de frais et qui offre une résistance maximum pour une quantité de métal minimum, tandis que les parois rigides et curvilignes de la gorge ou fente de clouage sont maintenues à un écartement déterminé définissant ainsi une gorge ou fente de clouage à laquelle des matériaux ou objets accessoires peuvent être fixés aisément et rapidement, pour y être maintenus rigide- ment, par l'emploi de clous ou vis ou autres moyens de fixation ordinaires, qui présentent un diamètre supérieur à la largeur de la fente de clouage.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Tubular profiled construction element.
The invention relates to building elements, in particular a tubular profiled building element formed of a steel strip or sheet of suitable thickness and dimensions to meet the various requirements, the present patent application being in part a continuation of the pending petition in the United States of America, n Ser. 640.80, filed January 12, 1946 and which is itself in part a continuation of an earlier patent application filed in the United States of America on March 3, 1945, under Ser. 580,490 and since abandoned.
In the aforementioned pending application, there has been described a V-section building element formed from a strip or sheet of steel, aluminum, copper, magnesium or any other metal, folded so as to have a substantially tubular shape, with a V-shaped section and to have a longitudinal slot or groove intended to receive and retain
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nails, screws or other fixing means, each bend of this element, in particular those which determine the said slot, having a large radius of curvature.
The proportions of these elbows are such that, whatever the thickness of the metal used for the manufacture of this element, the outer radius of each elbow is appreciably greater than twice the thickness of the metal, which has the effect of not only to give maximum resistance to compression to this element when it is used as a top flange of a beam or when it supports a load in the case where it is used to form turnings for walls or partitions. sounds, but also to determine large areas on either side of the slot or groove, in order to facilitate more effectively the introduction of nails, screws or other fasteners in the slot and to tighten and retain more effectively - cement these devices,
as well as to confer greater strength and greater rigidity to the profile in order to maintain the slot or groove at a given width and to prevent the latter from exhibiting elasticity or from becoming available when driving nails, screws or other fasteners in this slot.
The effectiveness of the nailing slot or groove depends not only on the strength and rigidity of the metal which forms the walls and on the fact that the width of the slot is maintained so as to obtain a determined spacing, less than the diameter of the nails, screws and other fasteners, so that such devices are seized by the walls of the slot when driving them in, so that they are pinched and held therein in a positive manner, but also from the rounding of the side walls of the slot, it must be such that it can guide the nails, etc. towards the slot and to properly center them therein, even when their insertion has been initiated at a point substantially misaligned with respect to the slot.
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These objectives can be achieved by bending the metal along a large radius on each side of the slot, this radius being greater than twice the thickness of the metal used to form the construction element, and by maintaining the width of the slot at a spacing determined by welding or riveting at intervals, so that the sections of the slot between the welding or riveting points are substantially rigid, so as to prevent an increase in the spacing and to ensure the alignment.
On the other hand, and to obtain the most satisfactory results, it is advantageous that the cross section of the element is such that, in all cases, its height is less than its total width, and that each bend of this element or traced along a radius greater than twice the thickness of the metal, so as to give this element greater strength and rigidity.
Hence, the invention aims to provide a simple and inexpensive building element formed from a simple strip or sheet of metal which can be obtained by rolling to any desired size.
The invention further aims to provide building elements of various tubular profiles, in which the same ratio of metal thickness to radius of curvature is maintained in each bend.
The invention further aims to provide a tubular building element of the above-mentioned type, in which the width is greater than the height.
The invention further aims to establish a building element which can be produced economically from one of the least expensive materials, namely strips of crude steel, aluminum, copper, magnesium or other metals.
The invention further aims to provide a V-shaped structural element in which the metal is distributed at the points where it is most needed.
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The invention further aims to provide a structural element which ensures maximum efficiency for a minimum quantity of metal.
A very important object of the invention is to provide a building element formed in such a way that it provides a nailing slot or groove rigidly maintained at a uniform width over its entire length, to which accessory materials such as a wooden floor, lath or wire mesh or plasterboard or the like, can be firmly fixed by nails, screws or other fastening means.
The invention further aims to provide a profiled and V-shaped building element, for use as a top flange of an assembled steel beam, which allows the use of longer panels, reducing thus the number of bends in the web of the beam.
The invention further aims to provide an upper flange for assembled steel beams, to which the latter confers greater lateral rigidity, while constituting a means for attaching the planks of a floor or the like thereto.
The invention further aims to establish an upper flange of this type, which reduces the weight of the beam, for the same load capacity.
The invention further aims to provide a one-piece upper flange for an assembled steel beam.
The invention further aims to provide a construction element which can be used for both the upper flange and the lower flange of an assembled beam.
The invention further aims to establish an element of tubular or V-shaped section and provided with a slot or nail groove, the walls of which are rigid and are kept at a determined distance, less than the diameter of the nails where other fastening means driven into this slot.
The invention further aims to provide such a structural element in which the walls of the nailing slot have large surfaces intended to pinch and retain the
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nails or other fasteners driven into the slot.
The invention further aims to establish such a structural element, in which the walls of the nail slot or groove are formed along a large radius, greater than twice the thickness of the metal, walls by which the nails, screws, etc. are guided in the direction of the slot, even when their depression has been initiated at a point substantially spaced towards one or the other side with respect to this slot.
The invention further aims to establish such a construction element which can be used for filling a wall or partition by means of turnings.
The above objectives, as well as others which will emerge from the drawings and the description which follows, or which will be referred to hereinafter, can be achieved by rolling, or otherwise forming, a building element from of a single sheet or strip of steel, aluminum, copper, magnesium or other metal, of indefinite length and uniform section, as described in detail below and as shown in the drawings annexed, where:
Fig. 1 is a fragmentary perspective view of a V-shaped building element made in accordance with the invention.
F ig. 2 is a section through a turntable formed with the aid of the V-shaped element of FIG. 1, this view showing how a metal lattice or lath or the like can be attached to this element.
Fig. 3 is a side elevation of the construction of FIG. 2.
Fig. 4 is a perspective view of an assembled steel beam in which the V-section member is used as a top flange.
Big. 5 is a cross section of an assembled steel beam, taken along line 5-5, fig. 4.
Fig. 6 is a cross section of a supporting part located at one end of the beam, taken along line 6-6, fig. 4
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Fig. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the top of a floor beam incorporating the present invention, this view showing how the metal truss or the like may be attached to that beam.
Fig. 8 is a cross section of an assembled metal beam, in which the upper and lower flanges each consist of an improved structural element with a V-section, this fig. showing how a wooden sub-floor can be attached to the top flange using nails or the like.
Fig. 9 is a cross-sectional view of a V-shaped building element formed from a material of great thickness.
Fig. 10 is a similar view of a V-section building element formed from a medium thickness material
Fig. 11 is a similar view of a V-sectional building element formed from a thin material
Fig. 12 is a similar cross section of a building element of substantially round or circular cross section incorporating the present invention.
Fig. 13 is a similar view of a building element of substantially rectangular section.
Fig. 14 is a similar view of a construction element of substantially triangular section.
The building element to which the present invention applies may be established by rolling or otherwise from a strip or sheet of steel of indefinite length and of desired thickness and width, in order to form elements of construction. construction of various cross sections, as shown in the drawings.
Considering first the V-section building element, shown clearly in Figs 1 and 9 to 11, it can be seen that the middle part of the strip has substantially the shape of an inverted V or a triangle and has a flat bottom wall 15 joined to each side by curvilinear elbows. 16
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to substantially planar side walls 17, which converge upwards and which have spaced and opposed curvilinear elbows 18 located at the top of the V or of the triangle, so as to form a longitudinal median slot 19 on the upper face of this element, the metal then being bent outwardly in opposite directions from the slot, thereby forming opposing planar side wings 20, located in a plane parallel to that of the planar bottom wall 15,
the end edges of the wings 20 preferably being bent at an angle, as indicated at 21, in order to make more rigid and to reinforce the building element.
It is important that the rounded elbows of the element, in particular those indicated by 18 and which form the walls of the slot 19, are formed with a large radius which, as shown in the drawings, is in all cases greater than twice the length The thickness of the metal, regardless of the thickness of the metal strip or sheet from which this element is formed. It should also be noted that in any case the total width of the element is greater than its height.
In order to maintain the width of the slot 19 at a fixed spacing, as well as to contribute to the rigidity and reinforcement of the construction element and to hold it rigidly in the desired position, the slot 19 can be welded. or riveted at intervals, as indicated in 22.
In cases where the V-member is used as the top flange of an assembled steel beam, these welded or riveted points may coincide with the nodes of the panels, of the beam, as will be discussed later.
Although the improved building element is expected to be used in several different assemblies, it is shown in Figures 4-8 and described in detail herein; in its application as a top flange of an assembled steel beam.
As shown in particular in FIG. 4, the beam includes
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generally the upper flange formed of a V-shaped element constructed in the manner described above, two parallel bars or rods 23 which constitute the lower flange, and another bar or rod 24 which constitutes the web of the beam, the latter bar being bent alternately in both directions in order to form a series / successive of V's oriented in opposition and whose upper angles 25 are joined to the upper V-shaped sole, while their lower angles 26 are situated between the bars or rods 23 forming the lower flange of the beam and are connected to these latter bars.
As shown in the drawings, the upper angles 25 are joined along the longitudinal center line of the bottom wall 15, for example by a weld designated by 27, the panel nodes thus formed preferably coinciding with the welds 22 made in. the clamping slot 19 of the V-shaped upper flange. The lower corners 26, housed between the spaced sole bars 23, are welded directly to the latter, as indicated at 28.
A bearing or support plate, generally designated 29, may be joined at each end of the upper flange, this plate being laminated or otherwise formed from a sheet or strip of steel of desired thickness and width, and being constituted by a median part 30 profiled in an inverted U, fixed to the bottom wall 15 of the V-shaped upper flange by means of a weld 31 for example, and by horizontal flanges facing outwards 32, provided on each side of the U-section.
Upward and outward angled portions 33 of web bar 24 are provided with outwardly facing horizontal end sections 34 which engage inwardly. U-shaped portions 30 of the support plates, to which they are welded, as indicated at 35.
These support plates can have any desired length and constitute a support means for the installation.
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appears from the beam, so that the effective fulcrum can be located anywhere along these plates.
Although the improved V-section building element has been shown in the drawings and described above only in its application as a top flange for an assembled steel beam, it should be noted that such an element can be used. instead of bars or rods 23 which constitute the lower flange, this element in this case being welded to the lower corners 26 of the web bar, as indicated at 36, to form a lower flange for the beam, as indicated in fig. 8.
When used as a top flange of a beam, the V-shaped construction element offers many advantages over ordinary beams, in which the top flange is formed by two spaced bars or rods, between which are housed. and fixed the upper angles of the web.
The V-shaped construction element offers significantly greater strength and rigidity than rods or bars, thus allowing the use of longer panels and thus reducing the number of bends in the web, while providing more great lateral rigidity to the beam and reducing its weight for the same load capacity; in addition, this element has a nailing slot or groove to which materials or accessories such as a wooden floor, lath or wire mesh, plasterboard panels, or the like, can be nailed or fixed by means of suitable fasteners.
Fig. 7 shows how a wire mesh or the like, designated 37, can be attached to the V-shaped upper flange of the steel beam, using nails or the like, as shown at 38, driven through the wire mesh and into the nailing slot 19.
To this end, nails, screws or other fasteners will have a diameter slightly greater than the width of
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the slot 19, so that the side faces of these devices are seized and scuffed or grated, as shown in the drawings, when driving nails or the like into the slot, the curved walls 18 of which are kept at a spacing ' determined because of their profile and the welds 22, so that the walls of the slot do not offer any elasticity or lend themselves.
The nails or other fasteners are thus hand held tightly in the slot 19 of the V-member, so as to firmly hold the wire mesh or other material in an invariable position on the top flange of the beam.
As shown in fig. 8, a wooden sub-floor 39 can be attached to the top flange when the beam is used as a floor joist. This false floor rests on the horizontal flanges 20 of the upper flange and is firmly fixed thereto by nails or other fixing means designated by 38a, these means having a sufficient length to be driven entirely through the scythe. -wood floor and penetrate a considerable distance into the nailing slot 19.
It goes without saying that these nails or other fixing means must have a diameter greater than the width of the slot, so as to firmly fix the wooden false floor in the same manner as the metal mesh described above.
It will be understood that, due to the large radius of the curvature of each of the elbows 18, a nail; a screw or the like, used to attach a raised floor, a wire mesh, or the like, can be driven in the direction of the V-shaped element at a point substantially spaced on either side of the median, and will be guided so as to penetrate into the slot 19 by the effect of these curvilinear elbows, 18, thus ensuring a firm connection between the false floor, the metal mesh, or the like -and the upper flange of the beam.
Figs 2 and 3 show how the improved V-shaped construction element can be used for a tournasse.
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support for walls and walls. To this end, two of the V-elements are placed at a desired spacing, with their bottom walls 15 facing each other, strips 40 of steel or the like being interposed between the V-elements, while a metal mesh , gypsum board panels, or the like, as indicated at 37a, can be attached to each V-shaped element, for example, by means of nails 38b or the like, thereby constituting a hollow wall in which to accommodate. conduits, tubes and the like.
Although the present invention has been shown in Figs 1 to 11 and described above as being applied to a building element with a substantially V-section, it goes without saying that one can form building elements having various other profiles and comprising the present invention, starting from a single sheet or strip of metal.
Figs 12-14 show a few modified profiles of building elements, each having curved walls intended to provide nailing slots or grooves and which may be welded or riveted at intervals, as described above.
For example, fig. 12 shows a substantially circular or round profile of a construction element, designated by 41, this element being formed of a simple strip or sheet of steel of the desired thickness and width and the end edges of which are bent. in an arc, as shown at 18a, thereby providing sidewalls for the nailing slot 19a, which can be welded to each other at intervals, as shown at 22a.
Fig. 13 shows a tubular building element with a substantially square profile, generally designated 42, the end edges of which are bent in an arc of a circle, as indicated at 18b, thus forming side walls which determine a nailing slot or groove 19b and which can be welded to
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intervals, as shown in 22b.
Fig. 14 shows a substantially triangular profile, the end edges of the strip or sheet being bent in an arc of a circle, as indicated at 18c, thus forming curvilinear side walls which determine a nailing groove or slot 18c and which can be welded at intervals, as indicated in 22c.
It can be seen that, in each of these variants, the nailing groove estbformée by two arcuate walls, bent along a radius greater than twice the thickness of the metal, in the same way as in the V-shaped element according to Figs 1 to 11 so that all the advantages of the V-profile as indicated above can be realized with the other profiles, each of which can be used in the same way as the V-profile element.
It should be noted that, in each of the profiles of the element shown and described here, the width of the profile of the element is greater than its height.
It can be seen from the above that the improved building element is applicable in various types of constructions and is an economical and efficient material which can be produced inexpensively and which offers maximum strength with minimum amount of metal, while the rigid and curvilinear walls of the nailing groove or slot are maintained at a determined spacing thus defining a nailing groove or slot to which accessory materials or objects can be easily and quickly attached, in order to be held there rigidly, by the use of nails or screws or other ordinary fastening means, which have a diameter greater than the width of the nailing slot.
CLAIMS.
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