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PERFECTIONNEMENTS 'AUX CONSTRUCTIONS ;DE TOITS.
Cette invention est relative à la -construction de. toits pour bâtiments et, en particulier, de toits à voûte en tonnelle. Un objet de l'invention est de simplifier l'érection d'un toit de ce genre en le con- struisant sous forme de charpente à croisillons ou en treillis, qui, tout en étant d'une résistance convenable, soit d'un poids léger, ce qui permet de l'achever ou de l'achever pratiquement au sol et de le placer ensuite sur ses supports.
Selon l'un des aspects de l'invention, un toit à voûte en ton- nelle comprend au moins deux raidisseurs transversaux, espacés, ayant cha- cun une partie supérieure incurvée, et des éléments longitudinaux, trans- versaux et diagonaux, fixés les uns aux autres ainsi qu'auxdites parties supérieures incurvées des raidisseurs, de façon à former une structure ajourée, incurvée, de poutres.
Selon un autre aspect de l'invention, un toit à voûte en ton- nelle est formé d'au moins deux raidisseurs transversaux, espacés, ayant leurs parties supérieures conformées de façon à donner l'incurvation voulue au toit, d'un certain nombre d'éléments longitudinaux, espacés, reliant les raidisseurs à leurs parties supérieures, d'au moins une couche d'éléments transversaux ,espacés, fixés aux éléments longitudinaux, et d'éléments d'entretoises, se fixant diagonalement aux éléments raidisseurs, longitudi- naux et transversaux, en des points d'intersection avec ces derniers. La structure ajourée ou en treillis ainsi fournie peut être achevée de toute fagon désirée, par exemple par vitrage ou par des couches interne et ex- terne de matière appropriée.
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré aux dessins ci-annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue perspective montrant l'une des for-
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mes de construction de toit à voûte en tonnelle conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe d'un détail? à plus grande échelle, suivant la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 montre une forme d'attache reliant entre eux un élément transversal supérieur et un élément transversal inférieur et les maintenant espacée., et la figure 4 est une vue perspective fragmentaire représentant une variante d'exécution.
Le toit à voûte en tonnelle représenté à la figure 1 comprend plusieurs éléments longitudinaux,, parallèles, espacés, 10, fixé$, à leurs extrémités, aux parties supérieures incurvées d'une paire de poutres rai- disseuses 11, un certain nombre de paires espacées d'éléments supérieur et inférieur, s'étendant transversalement, 12 et 13, fixés aux éléments longitudinaux, en des points d'intersection avec ces derniers, et des élé- ments d'entretoises diagonaux 14. Les raidisseurs 11 sont représentés comme comprenant des poutres entrecroisées et ils peuvent être fabriqués à partir de barres ou de tubages métalliques ou à partir de toute matière présentant une section transversale différente convenable.
Les raidis- seurs peuvent être fixés, à leurs extrémités, à des montants ou piliers de supports verticaux (non représentés), formant les angles du bâtiment à couvrir du toit. Les supports peuvent, en variante.0 être formés d'une pièce avec les parois terminales du bâtiment ou être ces parois mêmes.
Les éléments longitudinaux peuvent être faits de toute ma- tière appropriée et peuvent avoir toute forme convenable de section trans- versaleo L'inventeur peut, par exemple, utiliser un tubage d'acier ou d'aluminium de deux pouces.. semblable à celui qui est actuellement utili= sé, de façon universellement connuepour les pièces d'échafaudage; ou bien il peut encore* utiliser des barres de section carrée., rectangulaire? ronde, en H ou Z. Les écoperches en bois, pour échafaudages? peuvent éga- lement être utilisées.
Les extrémités des éléments 10 sont représentées comme fixées aux bords supérieurs incurvés des parties supérieures inour- vées des raidisseurs, au moyen de boulons 15, mais elles peuvent également être fixées de façon convenable aux bords inférieurs incurvés desdits raidisseurs ou aux bords supérieurs. près du faîte, et aux bords inférieurs, près des côtés. Elles peuvent, en variante., être fixées aux poutres rai- disseuses par soudage, rivetage ou de toute autre manière assurant un joint rigide.
Les éléments 10 peuvent être disposés selon tout espace- ment désirée suivant la matière utilisée, leurs dimensions et forme de section transversale, la dimension du toit et la charge, et ils peuvent être moins espacés aux côtés ou aux côtés et au faite qu'aux autres par- tieso
Les éléments transversaux 12 et 13 peuvent avoir la même forme de section transversale que les éléments longitudinaux mais, comme il est montré, l'inventeur préfère utiliser? dans la construction des élé- ments transversaux, des barres de métal plates, à section transversale rec- tangulaire par exemple d'une largeur de un pouce un quart sur une épais- seur de trois seizième poncer.
Ces barres sont disposées par paires, l'une au-dessus de l'autre, et sont 'incurvées suivant des rayons partant d'un centre commun., si bien qu'elles sont uniformément espacées sur toute leur longueurs, l'incurvation des barres inférieures répondant à celle des bords supérieurs des raidisseurs. Les barres transversales de chaque paire sont fixées aux éléments longitudinaux 10, aux côtés opposés de ceux-ci au moyen de boulons 16 (voir également figure 2), qui traversent complètement les-- dits éléments et les barres et portent des écrous 16a à, leurs extrémités inférieures.
Là où les éléments longitudinaux sont espacés de façon rela- tivemént large les attaches sont, de préférence, fixées entre les barres transversales supérieure et inférieure de chaque paire, comme il est mon- tré en 17 à la figure 1, pour maintenir lesdites barres en parallèle. Si les éléments transversaux sont de construction autre qu'en barres plates, par exemple en tubage métallique, seule la couche inférieure 13 doit être
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prévue.
Les éléments d'entretoises 14, qui sont disposés en diagonales en travers des coins du toit et couvrent la'superficie entière du toit ou, tout au moins, la plus grande partie de celle-ci, sont fixés,en des points espacés de leur longueur aux autres éléments du toit 10, 12 et 13, au moyen des boulons 15 et 16, qui relient les autres éléments ensemble. Les élé- ments diagonaux peuvent, toutefois, être plus larges qu'il n'est représenté aux dessins,de façon à permettre la prévision d'au moins deux boulons de fixation, là où ils intersectent chaque élément longitudinal. En varian- te, les éléments diagonaux peuvent être garnis de plaques de jonction ou goussets, en leurs endroits de fixation.
Les éléments d'entretoise les plus proches des angles de la toiture peuvent s'étendre des éléments lon- gitudinaux latéraux extrêmes aux raidisseurs, tandis que les éléments d'en- tretoises éloignés des angles de la toiture peuvent se terminer aux centres longitudinaux et transversaux de la toiture ou près de ceux-ci. Il y a donc quatre groupes d'éléments d'entretoises diagonaux qui peuvent chacun s'étendre sur un quart ou pratiquement sur un quart de la superficie de la toiture. Dans l'agencement représenté à la figure 1, les éléments diagonaux de chaque groupe s'étendent de l'élément longitudinal le plus proche de la longueur médiane du toit à la seconde paire d'éléments transversaux la plus proche de la ligne médiane transversale du toit mais ceci peut être modifié selon les nécessités.
Les éléments diagonaux 14 sont, de préférence, faits de bar- res métalliques plates, de section transversale rectangulaire, semblables à celles qui sont utilisées pour les éléments transversaux 12 et 13% Ha- bituellement, une seule couche d'éléments 14 doit être prévue et,.comme on peut le voir aux figures 1 et 2, ces éléments sont fixés entre les éléments supérieurs transversaux 12 et les éléments longitudinaux 10. Ils peuvent, toutefois, être placés au-dessus des éléments transversaux 12 ou en des- sous des éléments longitudinaux ou des éléments transversaux inférieurs 13.
Dans les cas où la charge et les efforts de flexion sont considérables, on peut prévoir une couche additionnelle d'éléments diagonaux 14 et, dans l'a- gencement représenté, ces éléments diagonaux additionnels sont,, de préfé- rence, situés entre les éléments longitudinaux et les éléments transver- saux inférieurs 13. Les éléments diagonaux additionnels peuvent être dis- posés parallèlement à ceux du groupe supérieur correspondant ou être in= clinés dans une direction opposées, par exemple à angle droit par rapport à la direction du groupe supérieur cité.
Les éléments diagonaux peuvent, en variante, être faits en un matériel ayant la même section transversale que les éléments longitu- dinaux par exemple en tubage métallique, auquel cas ilsrpeuvent être con- stitués par de petites longueurs chanfreinées aux extrémités et soudées aux éléments longitudinaux.
Les éléments diagonaux 14 sont représentés à la figure 1 in- curvés de façon à répondre à la forme de la toiture. Ces éléments, toute- fois, de même que les éléments transversaux 12 et 13, peuvent être plies à angle, à des intervalles correspondant à l'espacement des éléments longitu- dinaux, de façon à fournir des parties rectilignes planes entre les élémert s longitudinaux voisins.
La figure 3 montre une forme d'attache à espacement 17, des- tinée à maintenir ensemble chaque paire d'éléments transversaux supérieur et inférieur.12 et 13. L'attache est constituée par deux éléments identi- ques 18 et 19, formés à partir d'une bande de métal et pourvus, à leurs extrémités, de parties 20 repliées pour former épaulement ou conformées en U, qui s'engagent sur les bords des éléments transversauxo Les éléments 18 et 19 sont forés en leur centre pour recevoir un tirant 21, au moyen duquel ils sont fixés ensemble et serrés dans la position voulue. Des attaches semblables peuvent, si on le désire, être fixées aux éléments diagonaux 14, lorsque deux couches de tels éléments sont prévues, les éléments supérieur et inférieur de chaque groupe s'étendant dans une direction inclinée.
Les
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attaches du type décrit ont pour avantage, en ce qui concerne la forme bien connue de tirant portant un manchon d'espacement, que les éléments auxquels elles sont fixées ne sont pas affaiblis le long des parties comprises entre leurs points de liaison avec les éléments longitudinauxo
Au lieu d'être attachés au moyen d'attaches, les éléments transversaux supérieur et inférieur peuvent être solidaires d'une âme verti- cale qui est ouverte pour le passage des éléments longitudinaux.
Avec un tel agencement, l'emploi d'éléments diagonaux de compression 14, fixés., comme on peut le voir aux figures 1 et 2, aux éléments longitudinaux et transversaux au moyen des boulons 16, peut n'être pas satisfaisant et on peut préférer l'emploi d'éléments diagonaux courts, d'une longueur propre à leur adaptation étroite en travers de chacnn des espaces du toit reliés par des éléments longitudinaux et transversaux voisins. Une telle construc- tion est montrée à la figure 4, où chaque élément diagonal 22, construit comme dans le cas des éléments 14, à partir d'une bande de métal, a ses extrémités conformées en coin de façon à buter contre la partie d'âme 23 de chaque paire d'éléments transversaux 12 et 13, de même que contre les éléments longitudinaux 10.
Les éléments diagonaux peuvent être soudés auxdits éléments si on le désire.
Les différents éléments longitudinaux° transversaux et dia- gonaux peuvent être espacés à tous intervalles désirés.. seon la résistance voulue du toito Dans l'agencement représente à la figure 1, qui illustre un toit destiné à couvrir une superficie de trente pieds de long et de vingt-cinq pieds de large, avec un rayon de courbure de quinze pieds au bord interne des barres transversales inférieures 13, les deux éléments longi- tudinaux de chaque côté du toit, peuvent avoir leurs centres espacés de neuf pouces et les autres éléments longitudinaux peuvent avoir leurs cen- tres espacés de trois pieds.
Les éléments transversaux peuvent être tous espacés de façon que leurs centres soient écartés de trois pieds, sauf pour les quatre éléments centraux extrêmes, pour lesquels l'espacement peut être réduit à deux pieds. Ceci donne six éléments 10 de chaque côté de la ligne médiane longitudinale et six paires d'éléments 12 et 13 de cha- que côté de la ligne médiane transversale. Comme les espaces formés par les éléments longitudinaux et transversaux, sauf aux côtés du toit et à la ligne médiane transversale, sont carrés, les éléments diagonaux 14 ou 21 se trouvent à un angle de 45 par rapport auxdits éléments.
Dans la construction et l'érection d'un toit conforme à l'invention, les éléments longitudinaux, construits. si nécessaire, stric- tement à la longueur requise, peuvent être placés sur une paire de poutres d'équipement temporaire ayant leurs bords supérieurs incurvés à la même for- me que les bords supérieurs des poutres raidisseuseso Les poutres tempo- raires sont espacées de telle façon qu'elles se trouvent légèrement vers 1$intérieur., par exemple de douze pouces,, à partir des extrémités des élé- ments longitudinaux. Après avoir été placés à la distance requise, 'les éléments longitudinaux sont alors fixés aux poutres temporaires, de façon à pouvoir être facilement détachés, par exemple au-moyen de pinces ou d'at- taches.
Les éléments diagonaux 14, sils doivent être fixés au-dessus des éléments longitudinaux, et les éléments transversaux supérieurs 12 sont alors placés sur les éléments longitudinaux et les boulons 16 sont intro- duits dans les trous préalablement formés dans lesdits éléments. Les éléments diagonaux inférieurs, s'il en est prévu, et les éléments trans- versaux 13 sont alors mis en place au-dessus des boulons et l'ensemble ainsi préparé est alors rendu rigide par la fixation des écrous 16a. Les éléments transversaux et diagonaux peuvent également être construits à la longueur désirée. L'ensemble est alors monté par exemple au moyen d'écoperches et est placé sur les raidisseurs., ces derniers ayant déjà. été fixés dans les positions voulues.
Les boulons dextrémité 15 sont alors placéspour fixer l'ensemble aux raidisseurs et les poutres temporaires sont ensuite enlevées. L'opération dé levage peut se faire tout à fait facilement, puisqu'un ensemble de la dimension requise pour couvrir une superfioie de toit mesurant trente pieds sur vingt-cinq peut peser moins de trois mille trois cent soixante livres anglaises, tandis qu'un toit
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plus grand, mesurant soixante pieds sur trente, peut peser moins de unois tonnes. Si les éléments diagonaux sont construits comme il est représen- té à la figure 4, ils-peuvent être fixés en même temps que les écrous 16a.
Une structure de toit conforme à l'invention étant constituée par une charpente ouverte ou en treillis,, dans laquelle les éléments raidis- seurs garantissent l'incurvation des éléments transversaux et diagonaux et' garantissent également la position des éléments longitudinaux sur une surfa- ce incurvée prédéterminée..En incurvant les éléments transversaux des cou- ches supérieure et inférieure suivant des rayons partant d'un centre commun et en les fixant de façon sûre aux éléments longitudinaux et diagonaux, on obtient une structure rigide dans laquelle lesdites couches reprennent les moments de flexion sans déformation. Les raidisseurs transmettent égale- ment la charge à laquelle ils sont soumis par les autres éléments aux pa- rois ou aux colonnes de support.
Les éléments longitudinaux sont groupés de façon à résister aux efforts de compression et de tension qui résultent de l'action des poutres. Si ces éléments longitudinaux se présentent sous forme de tubes, des câbles de tension ultérieure peuvent être prévus à @ l'intérieur des tubes, aux côtés du toit, lesdits câbles étant subséquem- ment tendus..
La courbe du toit peut être cylindrique, elliptique ou de' toute autre forme désirée et peut être inclinée sur l'un des côtés, de façon à permettre la prévision d'un toit à éclairage Nord. Un certain nombre de courbes séparées peuvent être prévues l'une à côté de l'autre.
La structure de toit en treillis décrite plus haut peut être achevée,soit avant soit après l'érection, de toute manière désirée.
Par exemple, un vitrage peut être prévu entre les éléments transversaux ou bien l'espace compris entre les couches supérieure et inférieure d'é- léments transversaux peut être rempli de béton ou d'autre matière. Des revêtements externe et interne peuvent être fixés auxdits éléments trans- versaux, comme il est nécessaire, lesdits revêtements étant de toute ma- tière appropriéetelle que des tôles dacier ou des feuilles d'alumi- nium ou d'amiante planes ou ondulées, du contre-plaquée des planches ou des lattis de métal déployé.
Lorsqu'on doit utiliser un vitrage, les éléments diagonaux les plus proches du centre de la toiture peuvent être omis, seuls subsistant ceux qui se trouvent près des côtés et des extrémi- tés de la toiture, la charge sur les éléments longitudinaux les plus proches du faite étant alors transmise par les éléments diagonaux d'extrémité.
Lorsque du béton ou une autre matière de remplissage doit être utilisée, un coffrage provisoire peut être placé dans la toiture. La matière de remplissage peut être placée partiellement ou totalement pour enfermer les éléments desquels la charpente du toit est constituée et ainsi pro- téger lesdits éléments de la corrosion ou du feu.
REVENDICATIONS.
1. Toit à voûte en tonnelle comprenant au moins deux éléments raidisseurs transversaux espacés, dont chacun comporte une partie supérieu- re incurvéeet des éléments longitudinaux, transversaux et diagonaux, fi-, xés ensemble ainsi qu'auxdites parties supérieures incurvées des raidis- seurs, de façon à former une structure ajourée, incurvée., de poutres.
2. Toit à voûte en tonnelle comprenant au moins deux éléments raidisseurs transversaux espacés, ayant leur partie supérieure conformée pour' répondre à l'incurvation requise du toit, un certain nombre déléments longitudinaux espacés, reliant les raidisseurs à leur partie supérieure, au moins une couche d'éléments transversaux espacés, fixés aux éléments longitudinaux, et des éléments d'entretoises, fixés diagonalement auxdits éléments raidisseurs, longitudinaux et transversaux, en des points d'inter- section avec ceux-ci.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS 'TO CONSTRUCTIONS; OF ROOFS.
This invention relates to the construction of. roofs for buildings and, in particular, arbor vault roofs. An object of the invention is to simplify the erection of such a roof by constructing it in the form of a lattice or lattice frame, which, while being of suitable strength, is of a heavy weight. lightweight, which allows it to be completed or completed practically on the ground and then placed on its supports.
According to one aspect of the invention, a barrel vault roof comprises at least two transverse, spaced apart stiffeners each having a curved upper part, and longitudinal, transverse and diagonal elements, fixed to the legs. to each other as well as to said curved upper parts of the stiffeners, so as to form an openwork, curved structure of beams.
According to another aspect of the invention, a barrel vault roof is formed of at least two transverse stiffeners, spaced apart, having their upper parts shaped so as to give the desired curvature of the roof, of a number. longitudinal elements, spaced, connecting the stiffeners at their upper parts, at least one layer of transverse elements, spaced, fixed to the longitudinal elements, and strut elements, fixing diagonally to the stiffening elements, longitudi- end and transverse, at points of intersection with them. The perforated or lattice structure thus provided can be completed in any desired manner, for example by glazing or by internal and external layers of suitable material.
An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a perspective view showing one of the forms
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My arbor arch roof construction according to the invention, Figure 2 is a sectional view of a detail? on a larger scale, along line II-II of FIG. 1; Figure 3 shows one form of fastener interconnecting an upper cross member and a lower cross member and keeping them spaced apart, and Figure 4 is a fragmentary perspective view showing an alternative embodiment.
The arbor vault roof shown in Figure 1 comprises several longitudinal members, parallel, spaced apart, 10, attached at their ends to the curved upper parts of a pair of grooving beams 11, a number of pairs. spaced apart upper and lower transversely extending members 12 and 13 attached to the longitudinal members at points of intersection therewith and diagonal strut members 14. The stiffeners 11 are shown as comprising interlocking beams and can be made from metal bars or tubing or any material with a suitable different cross section.
The stiffeners can be fixed, at their ends, to uprights or pillars of vertical supports (not shown), forming the corners of the building to be covered with the roof. The supports can alternatively be formed integrally with the end walls of the building or be these walls themselves.
The longitudinal members may be made of any suitable material and may have any suitable shape of cross section. The inventor may, for example, use two inch steel or aluminum casing, similar to that which is currently used, in a manner universally known, for scaffolding parts; or it can still * use bars of square section., rectangular? round, in H or Z. The wooden scaffolding scaffolding? can also be used.
The ends of the elements 10 are shown as fixed to the curved upper edges of the unfinished upper parts of the stiffeners by means of bolts 15, but they can also be suitably attached to the curved lower edges of said stiffeners or to the upper edges. near the ridge, and at the lower edges, near the sides. They can alternatively be fixed to the grooving beams by welding, riveting or in any other way providing a rigid joint.
The elements 10 may be arranged in any spacing desired according to the material used, their cross-sectional dimensions and shape, the size of the roof and the load, and they may be less spaced at the sides or sides and at the top than. other parts
The cross members 12 and 13 may have the same cross sectional shape as the longitudinal members but, as shown, the inventor prefers to use? in the construction of the cross members, flat metal bars, of rectangular cross section for example one quarter inch wide by three sixteenth thick sand.
These bars are arranged in pairs, one above the other, and are 'curved along radii from a common center., So that they are evenly spaced along their entire lengths, the curvature of the bars. lower bars corresponding to that of the upper edges of the stiffeners. The transverse bars of each pair are fixed to the longitudinal elements 10, at the opposite sides thereof by means of bolts 16 (see also figure 2), which completely pass through the said elements and the bars and carry nuts 16a to, their lower extremities.
Where the longitudinal members are relatively wide spaced the clips are preferably secured between the upper and lower crossbars of each pair, as shown at 17 in Figure 1, to keep said bars in place. parallel. If the cross members are of other than flat bar construction, for example metal casing, only the lower layer 13 should be
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planned.
The strut elements 14, which are arranged diagonally across the corners of the roof and cover the entire roof area, or at least most of it, are attached at points spaced apart from their point of view. length to the other roof elements 10, 12 and 13, by means of bolts 15 and 16, which connect the other elements together. The diagonal members may, however, be wider than shown in the drawings, so as to allow for the provision of at least two fixing bolts, where they intersect each longitudinal member. As a variant, the diagonal elements can be fitted with junction plates or gussets, in their fixing places.
The spacer elements closest to the corners of the roof may extend from the extreme lateral longitudinal members to the stiffeners, while the spacer members away from the corners of the roof may terminate at the longitudinal and transverse centers. from the roof or near them. There are therefore four groups of diagonal strut elements which can each extend over a quarter or nearly a quarter of the area of the roof. In the arrangement shown in Figure 1, the diagonal members of each group extend from the longitudinal member closest to the middle length of the roof to the second pair of transverse members closest to the transverse center line of the roof. roof but this can be changed as needed.
Diagonal members 14 are preferably made of flat metal bars of rectangular cross section similar to those used for cross members 12 and 13% Usually only one layer of members 14 should be provided. and, as can be seen in FIGS. 1 and 2, these elements are fixed between the upper transverse members 12 and the longitudinal members 10. They can, however, be placed above the transverse members 12 or below them. longitudinal members or lower transverse members 13.
In cases where the load and the bending forces are considerable, an additional layer of diagonal elements 14 may be provided and, in the arrangement shown, these additional diagonal elements are, preferably, situated between the legs. longitudinal members and lower transverse members 13. Additional diagonal members may be arranged parallel to those of the corresponding upper group or be tilted in an opposite direction, for example at right angles to the direction of the upper group cited.
The diagonal members may alternatively be made of a material having the same cross section as the longitudinal members, for example of metal casing, in which case they may be formed by short lengths chamfered at the ends and welded to the longitudinal members.
The diagonal elements 14 are shown in Figure 1 curved so as to match the shape of the roof. These elements, however, as well as the transverse elements 12 and 13, can be bent at an angle, at intervals corresponding to the spacing of the longitudinal elements, so as to provide flat rectilinear parts between the longitudinal elements. neighbors.
Figure 3 shows a form of spaced clip 17 for holding together each pair of upper and lower cross members 12 and 13. The clip is made up of two identical members 18 and 19 formed at from a metal strip and provided at their ends with portions 20 folded over to form a shoulder or shaped in a U, which engage on the edges of the transversal elements The elements 18 and 19 are drilled in their center to receive a tie rod 21, by means of which they are fixed together and clamped in the desired position. Similar fasteners can, if desired, be attached to the diagonal members 14, when two layers of such members are provided, the upper and lower members of each group extending in an inclined direction.
The
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Fasteners of the type described have the advantage, with regard to the well-known form of tie-rod carrying a spacer sleeve, that the elements to which they are attached are not weakened along the parts between their points of connection with the longitudinal elements.
Instead of being attached by means of fasteners, the upper and lower transverse elements can be integral with a vertical web which is open for the passage of the longitudinal elements.
With such an arrangement, the use of diagonal compression members 14, fixed, as can be seen in Figures 1 and 2, to the longitudinal and transverse members by means of the bolts 16, may not be satisfactory and it is possible prefer the use of short diagonal elements, of a length suitable for their close adaptation across chacnn of the roof spaces connected by neighboring longitudinal and transverse elements. Such a construction is shown in figure 4, where each diagonal element 22, constructed as in the case of elements 14, from a strip of metal, has its ends shaped into a wedge so as to abut against the part d. 'web 23 of each pair of transverse elements 12 and 13, as well as against the longitudinal elements 10.
The diagonal elements can be welded to said elements if desired.
The various longitudinal members, transverse and diagonal can be spaced at any desired intervals .. depending on the desired strength of the roof In the arrangement shown in Figure 1, which illustrates a roof intended to cover an area of thirty feet long and twenty-five feet wide, with a radius of curvature of fifteen feet at the inner edge of the lower cross bars 13, the two longitudinal members on either side of the roof, may have their centers spaced nine inches apart, and the other longitudinal members can have their centers three feet apart.
The cross members can all be spaced so that their centers are three feet apart, except for the four outermost central members, where the spacing can be reduced to two feet. This results in six elements 10 on either side of the longitudinal center line and six pairs of elements 12 and 13 on each side of the transverse center line. As the spaces formed by the longitudinal and transverse elements, except at the sides of the roof and at the transverse center line, are square, the diagonal elements 14 or 21 are at an angle of 45 to said elements.
In the construction and erection of a roof according to the invention, the longitudinal elements, constructed. if necessary, strictly to the required length, can be placed on a pair of temporary equipment beams having their upper edges curved to the same shape as the upper edges of the stiffening beams o Temporary beams are spaced such so that they lie slightly inward, eg, twelve inches, from the ends of the longitudinal members. After being placed at the required distance, the longitudinal members are then fixed to the temporary beams, so that they can be easily detached, for example by means of clips or clips.
The diagonal elements 14, if they are to be fixed above the longitudinal elements, and the upper transverse elements 12 are then placed on the longitudinal elements and the bolts 16 are introduced into the holes previously formed in said elements. The lower diagonal elements, if any, and the transverse elements 13 are then placed above the bolts and the assembly thus prepared is then made rigid by the fixing of the nuts 16a. Cross and diagonal elements can also be built to any desired length. The assembly is then mounted for example by means of scoops and is placed on the stiffeners., The latter already having. been fixed in the desired positions.
The end bolts 15 are then placed to secure the assembly to the stiffeners and the temporary beams are then removed. The lifting operation can be done quite easily, since an assembly of the size required to cover a roof area measuring thirty by twenty-five feet may weigh less than three thousand three hundred and sixty pounds, while a roof
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taller, measuring sixty by thirty feet, may weigh less than one ton. If the diagonal members are constructed as shown in figure 4, they can be fastened together with the nuts 16a.
A roof structure according to the invention being constituted by an open frame or trellis, in which the stiffening elements guarantee the curvature of the transverse and diagonal elements and also guarantee the position of the longitudinal elements on a surface. predetermined curved .. By curving the transverse elements of the upper and lower layers along radii starting from a common center and securely fixing them to the longitudinal and diagonal elements, a rigid structure is obtained in which said layers take up the moments. of bending without deformation. The stiffeners also transmit the load to which they are subjected by the other elements to the supporting walls or columns.
The longitudinal elements are grouped so as to withstand the compressive and tensile forces resulting from the action of the beams. If these longitudinal elements are in the form of tubes, further tension cables can be provided inside the tubes, alongside the roof, said cables being subsequently tensioned.
The roof curve can be cylindrical, elliptical, or any other shape desired and can be sloped on either side, so as to provide for a north-lit roof. A number of separate curves can be provided next to each other.
The truss roof structure described above can be completed, either before or after erection, in any manner desired.
For example, glazing may be provided between the cross members or the space between the upper and lower layers of cross members may be filled with concrete or other material. External and internal coverings may be attached to said cross members, as required, said coverings being of any suitable material such as flat or corrugated steel sheets or sheets of aluminum or asbestos, on the other hand. -plated planks or laths of expanded metal.
When glazing is to be used, the diagonal elements closest to the center of the roof can be omitted, only those near the sides and ends of the roof remaining, the load on the nearest longitudinal elements. of the fact being then transmitted by the diagonal end elements.
When concrete or other infill is to be used, temporary formwork can be placed in the roof. The filling material can be placed partially or totally to enclose the elements of which the roof frame is made and thus protect said elements from corrosion or fire.
CLAIMS.
1. Arbor arch roof comprising at least two spaced transverse stiffening elements, each of which comprises a curved upper part and longitudinal, transverse and diagonal elements, fixed together as well as to said curved upper parts of the stiffeners, so as to form an openwork structure, curved., beams.
2. Arbor arch roof comprising at least two spaced transverse stiffening elements, having their upper part shaped to meet the required curvature of the roof, a number of spaced longitudinal members, connecting the stiffeners at their upper part, at least one. layer of spaced transverse elements, fixed to the longitudinal elements, and strut elements, fixed diagonally to said stiffening elements, longitudinal and transverse, at points of intersection therewith.
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