<Desc/Clms Page number 1>
"Poutres perfectionnées".
La présente invention concerne des poutres perfection- nées, particulièrement celles du type communément appelées "en I" ou "en double T".
Les poutre? selon la prêtent* derande se différenoient substantisllement des poutres usuelles de ci type par les points décrits ci-après$ références faites eux destine annexés, dans lesquels$ la figure 1 est une vue perspective d'une poutre selon l'invention, pourvue d'un âme en "zig-zag" (1), les ailes des éléments tubulaires ouverte (2) et les point* de soudure (±,et 4) entre l'âme et l'aile;
<Desc/Clms Page number 2>
la figure 2 est une coupe longitudinal* en promotion horizontale d'une poutre montrant l'Ame (5) en "V" consécutifs
EMI2.1
ou en 'xigsagrr les points de soudure (6.) et l'aile inné- rieure (7); la figure 3 est une coupe similaire h celle de la figu-
EMI2.2
re 2 dans une poutre pourvue d'une a<ne trapésoffdale bzz; la figure 4 est une coupe slailaire tt celle de la figu- re 2 dans une poutre pourvue d'une âme ondulée;
EMI2.3
la figure ? est une coupe similaire raz celle de la figu- re 2 dans ".""1 poutre pourvue d'une âme a double courbure UtËt ln courbure principale étant représentée en pointillé et la courbure secondaire en traita pleins, la figure 6 est une coupe similaire h celle de la figu-
EMI2.4
re 2 dans une poutre z âme double,A disposition parallèle; la figure 7 est une coupe similaire à celle de la aigu- re 2 dans une poutre à Ame doublez disposition en opposition; la figure 8 est une vue transversale d'une poutre à section constante; la figure 9 est une vue transversale d'une poutre à section variable; la figure 10 est une vue transversale d'une poutre à section variable dans une autre forme d'exécution;
les figures 11 et 12 représentent respectivement des sections transversales prises au centre et à un point d'appui des poutres représentées aux figures 9 et 10 et taon-
EMI2.5
trent la variation de section où les efforts sont waloux et minimum; dans ces figures l'âne est désignée par (il) et les par ailes tubulaires a ouverture longitudinale/(Ià); la figure 13 est une section transversale d'une poutre à disposition d'ailes (15) différente de celle des figures 11 et 12;
<Desc/Clms Page number 3>
la figure 14 est une section transversale d'une poutre à disposition d'ailes (16) différente de celle indiquée dans les figures11, 12 et 13.
Les principaux: pointa caractéristiques des poutre* selon l'invention sont les suivants! 1 ) - Elle* présentent un poids réduite c'est-à-dire que pour une portée déterminée et pour des charges données,on ne devra utiliser qu'une quantité plus petite de matière, permettant d'obtenir ainsi un abaissement substantiel du prix de revient du mètre carré de surface construite, 2 ) - L'économie mentionnée ci-dessus est substantiellement obtenue par une forme particulière de l'âme et des ailes de la poutre* Dans les poutres normales;
l'âme est plane tandis que dans la poutre selon l'invention, l'âme est constituée par une tôle métallique de faible épaisseur, présentant des pliages ou courbures perpendiculaires à son axe longitudinale et est soudée tout le long des ailes en des points espacés Ces âmes peuvent prendre la forme de "V" consécutifs, une forme en "zig-zag", ondulée, en trapèzes, comme représenté aux figures 2, 3 et 4 des dessina annexés, lesdites figures représentant des sections longitudinales horizontales dans les poutres* D'autre part,
les ailes supérieures et inférieures d'une poutre selon l'invention sont constituées par des éléments tubulaires de profil ou section quelconques présentant uneouverture longitudinale afin de permettre l'emboîtage de l'âme, comme représenté aux figures 11, 12 et 13 des dessins annexés, donnés à titre illustratif et non restrictif.
La disposition des ailes, selon l'invention, a pour but d'absorber les efforts résultant des moments et de l'effort tranchant, ainsi que d'augmenter la rigidité de l'âme en réduisant toute possibilité de flambage,
<Desc/Clms Page number 4>
3 ) Dans les poutres métalliques connues du type "double T", ' l'épaisseur de l'âme est de loin supérieure à 1 épaisseur nécessaire si l'on ne considère que l'effort tranchant auquel elles sont soumises. Toutefois l'épaisseur de l'âme est déter- minée par la rigidité nécessaire pour éviter le flambage et pour obtenir une rigidité suffisante de la section transversale de la poutre* Prenant par exemple une poutre "I" de 12" telle qu'obtenable dans le commerce, son âme à une épaisseur de 1,
17 cm; une telle poutre est très utilisée dans les toitures industrielles avec des portées de 10 mètres par exem- ple, Dans une telle structure la poutre supporte une charge de 400 kg/m avec un effort tranchant maximum au point d'appui de 2000 kg correspondant à une pression substantiellement des
EMI4.1
2000 9 '#'##- " 60 kg/om 30 x 1917 tandis que l'âme pourrait résister, d'après certains standards officiels, à une pression de 1200 kg/cm2, ce qui revient à dire que l'épaisseur de l'âme est 20 fois plue grande que néces- saire pour supporter la pression de cisaillement, ceci sans considérer la rigidité laquelle ne peut être obtenue dans les poutres à âme droite que par un accroissement de l'épaisseur de ladite âme.
Dans une poutre selon l'invention au contraire)cette rigidité est obtenue par une âme courbe ou enligne brisée
Pour la même portée et les mêmes charges que mentionnées ci-dessusune poutre selon l'invention pèserait environ 28 kg/m, permettant de réaliser une économie de plus de 50% en poids de matière et, par conséquent, d'abaisser considérablement le prix de la poutre,
<Desc/Clms Page number 5>
4 )- A part le pliage de l'âme, d'autre. facteurs peuvent être utilités pour accroître encore la rigidité de la poutre permettant ainsi de diminuer encore l'épaisseur de l'âme, De tels facteurs peuvent être, par exemple, une courbure ou pliage secondaire en "V",
en "zig-zag", tous forme d'ondula'- tions ou nous forme trapdzordale. C'est-à-dire que la tôle est amende à constituer d'abord de petites pliures$ respective- ment courbures, et est ensuite courbée de façon à présenter des courbure., respectivement pliure., plus grandes en manier* telle que chaque espace compris entre les pliures principales contienne plusieurs pliures secondaires$ comme représenté à la figure 5 des dessins annexée, dans laquelle la pliure principale est représentée en traits interrompue et la pliure secondaire en traite pleins.
5 ) - Une poutre selon l'invention peut être pourvue d'une âme multiple dont le nombre est déterminé par les calculs de statique, tel que représenté aux figures 6 et 7 des dessins annexés.
6 ) - Actuellement il n'existe pas d'équipement pour le laminage de poutresselon l'invention, c'est-à-dire avec âme courbe, en manière telle que cette poutre ne pourra être fabriquée que par découpage, puis soudure de tôles ou profila métalliques, Ceci n'entraîne aucune augmentation de la main-d'oeuvre et entraîne un avantage économique subséquentcelui de permettre, la fabrication de poutres à sections variables (voir figures 9 et 10 des dessins annexée),établie. en fonction des moments de flexion et des forces tranchantes qu'elles sont estinées à supporter et qui, généralement, ne sont pas constantes tout le long de la poutre.
Cespoutresprésenteront desdimensions plus grandes là ou les efforts seront les plus importants et des dimensions plus réduites, là où les efforts seront plus petits. Sous ces
<Desc/Clms Page number 6>
aspects, les poutres selon l'invention présentent égaleront des avantages via via des poutres laminées conventionnelles, parce qu'il n'existe pas actuellement d'équipement pour la fabrication de ces dernières avec des sections variables.
Il en résulte qu'une quantité appréciable de matière est utilisée pour la fabrication de poutres connues et établie en fonction de la section supportant les efforts maximum; là ou les poutres laminées conventionnelles devront résister à des efforts inférieur nux efforts maximum prévus, il y aura donc excédent et par conséquent perte de matériau.
Il est évident que les poutres selon l'invention peu- vent être réalisées en toute dimension voulue et en toute ma- tière adéquate, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
<Desc / Clms Page number 1>
"Advanced beams".
The present invention relates to improved beams, particularly those of the type commonly referred to as "I" or "double T".
The beams? according to the loan * demand differed substantially from the usual beams of this type by the points described below $ references made to them for appended purposes, in which $ Figure 1 is a perspective view of a beam according to the invention, provided with a "zig-zag" web (1), the flanges of the open tubular elements (2) and the welding points * (±, and 4) between the web and the flange;
<Desc / Clms Page number 2>
FIG. 2 is a longitudinal section * in horizontal promotion of a beam showing the Soul (5) in consecutive "V"
EMI2.1
or in xigsagrr the welding points (6.) and the inner wing (7); FIG. 3 is a section similar to that of FIG.
EMI2.2
re 2 in a beam provided with a trapezoidal a <ne bzz; FIG. 4 is a sectional section like that of FIG. 2 in a beam provided with a corrugated web;
EMI2.3
the figure ? is a similar section flush with that of figure 2 in "." "1 beam provided with a web with double curvature UtËt the main curvature being shown in dotted lines and the secondary curvature in solid lines, figure 6 is a similar section. h that of the fig-
EMI2.4
re 2 in a beam z double web, A parallel arrangement; FIG. 7 is a section similar to that of the treble 2 in a double core beam arranged in opposition; Figure 8 is a cross sectional view of a constant section beam; FIG. 9 is a cross-sectional view of a beam of variable section; FIG. 10 is a cross-sectional view of a beam with variable section in another embodiment;
Figures 11 and 12 respectively show cross sections taken at the center and at a fulcrum of the beams shown in Figures 9 and 10 and taon-
EMI2.5
trent the variation of section where the efforts are waloux and minimum; in these figures the donkey is designated by (II) and the by tubular wings with longitudinal opening / (Ià); FIG. 13 is a cross section of a beam with an arrangement of wings (15) different from that of FIGS. 11 and 12;
<Desc / Clms Page number 3>
Figure 14 is a cross section of a beam with flange arrangement (16) different from that shown in Figures 11, 12 and 13.
The main: pointa characteristics of the beam * according to the invention are as follows! 1) - They * have a reduced weight, that is to say that for a determined range and for given loads, only a smaller quantity of material should be used, thus making it possible to obtain a substantial reduction in the price cost per square meter of built area, 2) - The savings mentioned above is substantially obtained by a particular shape of the web and the flanges of the beam * In normal beams;
the core is planar while in the beam according to the invention, the core is formed by a thin metal sheet, exhibiting bends or curvatures perpendicular to its longitudinal axis and is welded all along the wings at spaced points These webs can take the shape of consecutive "V", a "zig-zag" shape, wavy, trapezoidal, as shown in Figures 2, 3 and 4 of the accompanying drawings, said figures representing horizontal longitudinal sections in the beams * On the other hand,
the upper and lower flanges of a beam according to the invention are formed by tubular elements of any profile or section having a longitudinal opening in order to allow the web to be fitted together, as shown in Figures 11, 12 and 13 of the accompanying drawings , given by way of illustration and not restrictive.
The arrangement of the wings, according to the invention, aims to absorb the forces resulting from the moments and the shearing force, as well as to increase the rigidity of the web by reducing any possibility of buckling,
<Desc / Clms Page number 4>
3) In known metal beams of the "double T" type, the thickness of the web is far greater than the necessary thickness if one considers only the shearing force to which they are subjected. However, the thickness of the web is determined by the rigidity necessary to avoid buckling and to obtain sufficient rigidity of the cross section of the beam * Taking for example a 12 "" I "beam as obtained in trade, its soul to a thickness of 1,
17 cm; such a beam is widely used in industrial roofs with spans of 10 meters for example, In such a structure the beam supports a load of 400 kg / m with a maximum shearing force at the fulcrum of 2000 kg corresponding to substantial pressure from
EMI4.1
2000 9 '#' ## - "60 kg / om 30 x 1917 while the core could withstand, according to certain official standards, a pressure of 1200 kg / cm2, which amounts to saying that the thickness of the web is 20 times larger than necessary to withstand the shear pressure, without considering the rigidity which can only be obtained in straight web beams by increasing the thickness of said web.
In a beam according to the invention on the contrary) this rigidity is obtained by a curved or broken line web
For the same span and the same loads as mentioned above, a beam according to the invention would weigh about 28 kg / m, making it possible to achieve a saving of more than 50% in weight of material and, consequently, to considerably lower the price. of the beam,
<Desc / Clms Page number 5>
4) - Apart from the folding of the core, other. factors can be used to further increase the rigidity of the beam thus allowing to further reduce the thickness of the web, Such factors can be, for example, a secondary curvature or bending in "V",
in "zig-zag", all form of undulations or we form trapdzordale. That is to say, the sheet is fine to form first small folds $ respectively curvatures, and is then bent so as to present curvatures, respectively bends, greater in handling * such that each space between the main folds contains several secondary folds $ as shown in Figure 5 of the accompanying drawings, in which the main fold is shown in broken lines and the secondary fold in solid milking.
5) - A beam according to the invention can be provided with a multiple web, the number of which is determined by statics calculations, as shown in Figures 6 and 7 of the accompanying drawings.
6) - Currently there is no equipment for the rolling of beams according to the invention, that is to say with a curved web, in such a way that this beam can only be manufactured by cutting, then welding sheets or profila metal, This does not entail any increase in labor and results in a subsequent economic advantage to allow the manufacture of beams with variable sections (see Figures 9 and 10 of the accompanying drawings), established. depending on the bending moments and the cutting forces that they are designed to withstand and which, generally, are not constant all along the beam.
These beams will have larger dimensions where the forces will be greatest and smaller dimensions where the forces will be smaller. Under these
<Desc / Clms Page number 6>
Aspects, the beams according to the invention will also have advantages via conventional rolled beams, because there is currently no equipment for the manufacture of the latter with variable sections.
It follows that an appreciable amount of material is used for the manufacture of known beams and established according to the section supporting the maximum forces; where the conventional rolled beams will have to withstand forces less than the maximum expected forces, there will therefore be excess and consequently loss of material.
It is obvious that the beams according to the invention can be produced in any desired dimension and in any suitable material, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.