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Perfectionnements apportés aux planchers mixtes en métal et en béton.
L'invention concerne une structure de plancher en métal et en béton ou en un matériau similaire.
Dans l'essentiel, cette structure de plancher en métal et en béton conforme à l'invention comprend, en combinaison : des tôles métalliques sensiblement planes, à la surface supérieure desquelles sont appliquées des cales de remplissage qui délimitent des canaux entrecroisés, les deux bords opposés de ces tôles prenant appui sur des poutres de soutien parallèles et distantes l'une de l'autre ; moyens pour l'accouplement des tôles contigües qui sont superposées dans le. direction perpendiculaire
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à celle de ces poutres, sont constitues par des organes à vis et écrou qui, lors du vissage, déforment les bords des trous travers lesquels sent introduites les vis, pour former des collets de renfort autour de ces trous;
une dalle de béton est exécutée sur place au-dessus de ces tGles, pour constituer un nervurage - éventuellement entrecroisé - dans les canaux séparant les cales. ainsi qu'une chape continue supérieure.
Pour entrer dans de plus amples détails, les moyens d'accouplement peuvent comprendre : des vis qui comportent un corps approximativement cylindrique, dont le diamètre est supérieur à celui des trous et dont une arête est chanfreinée en entonnoir autour de la tige filetée; et des écrous munis d'un rebord circulaire dontle diamètre est au moins égal au diamètre du corpb de la vis plus quatre fois l'épaisseur des tôles; ce rebord coopère avec l'arête chanfreinée pour provoquer, lors du vissage, une déformation des lèvres des trous, pour former des collets de renfort.
Les cales peuvent être exécutées en résine synthétique expansée ou en tôle emboutie raccordée à la tôle inférieure.
De préférence, les tôles sont munies de nervures perpendiculaires à la poutre-support, ce qui leur confère une rigidité suffisante avant la prise de la dalle de béton. De préférence, ces nervures sont appliquées à la face supérieure des tôles, au niveau des canaux qui séparent les cales et elles sont alors profilées pour être noyées et ancrées dans la dalle de béton qui constitue le nervurage ; enparticulier, ces nervures peuvent être en tôle repliée, de préférence en "Z", et soudées aux tôles inférieures.
Dans une structure de plancher où les poutres porteuses sont en fer profilé en double "T", c'est-à-dire en "I" ou de forme
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équivalente, les tôles prennent appui sur l'aile inférieure de ces poutres en double "T" et les poudres constituent les rives de la cavité où la coulée de la dalle est effectuée.
Les dessins représentent des formes schématiques d'exé- cution de l'invention, sans aucune portée limitative.
La figure 1 des dessins est une vue en perspective d'un plancher, avec parties arrachées; les figures 2 et 3 sont des vues de détail, à échelle agrandie et en coupe, représentant un élément de raccordement et de renfort entre la tôle et la dalle de béton, et un élément d'accouplement entre des tôles voisines et partiellement super- posées ; la figure 4 est une vue en plan, avec coupe partielle, d'un plancher prêt à la coulée exécutée sur place; les figures 5 et 6 sont deux coupes selon les lignes V-V et VI-VI de la figure 4, après achèvement du plancher; les figures 7, 8 et 9 représentent des phases de l'accouplement des bors superposés de tôles inférieures de soutien;
la figure 10 est une vue en coupe verticale d'un ensemble comportant le plancher, des murs extérieurs et des clcisons de séparation, ainsi qu'une corniche de finition au niveau du mur extérieur ; la figure 11 est une vue en perspective d'un élément de corniche; et la figure 12 représente, en coupe horizontale, une @ disposition de parois verticales qu'il est possible de combiner au plancher.
Selon ce qui est représenté dans les dessins annexés, on prépara à pied d'oeuvre ou en dehors du chantier, pour la
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formation d'un plancher, des tôles métal fques 1, en particulier rectangulaires, chacun d'entre elles com@rtant une série de cales 3 en un matériau imperméable et léper, par exemple en une résine synthétique expansée (telle que @ polystyrol expansé), ces coins étant collés par leur grande base @ur la face supérieure (en position de travail) de la tôle1 ce cales 3 présentant de préférence une section convenablement décroissante;
ces cales 3 peuvent être pleines ou creuses et, dans @e dernier cas, elles sont collées au niveau de leur bords périphérique tourné vers la tôle 1.
Les cales sont alignées selon deux directions perpendiculaires, pour former des canaux entrecroisés selor. une disposition en grille. Au niveau des canaux formés par les cales 3 dans une direction, il est fixé à la tôle 1 des éléments profilés 5, de préférence en tôle pliée, dont le bord 5a (fig.2) est soudé à la tôle 1; selon les dessins, les éléments profilés 5 ont en coupe la forme d'un "Z", mais ils pourraient avoir en coupe, une autre forme susceptible d'assurer un ancrage dans la dalle de béton qui sera appliquée au-dessus de la tôle 1, tout en fournissant une certaine résistance à la flexion de la structure métallique qu'ils constituent avec les tôles 1, avant que la dalle soit appliquée sur place.
Des trous 5b (figure 2) peuvent être prévus pour per- mettre l'échappement de l'air au moment où l'on procède à la coulée de la dalle sur la tôle 1.
Le long des bore.3 parallèles aux éléments profilés 5, chaque tête présente une série de trous.
Pour mettre en oeuvre la tôle 1 munie des organes 3 et 5, on prépare une charpente cor.venable constituée, selon les dessins, solives ou poutrelles 7 profilées en double "T", c'est-à-dire en
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"I", séparées les unes des autres par une distance correspondant à la largeur de la tôle 1, mesurée -jans la direction cans laquelle s'étendant les éléments profilés j. Ces poutrelles 7 peuvent ètre supportées par des structures de soutien principales, par exemple des poutres 9 (voir figure 10) supportées par des piliers 11 ou par des murs verticaux ou autres.
Les éléments profilés 5 prennent appui par leurs extrémités, en même temps que la tête 1, sur les ailes inférieures des poutrelles 7 et fournissent une rigidité suffisante pour rer.dre autoporteuse la tôle 1 avec ses cales 3, lorsque cette tôle est mise en place sur deux poutrelles 7 voisines. Deux poutrelles 7 parallèles peuvent supporter deux ou plusieurs tôles 1 centimes, de diffusions modulaires convenables, même différentes entre elles. Deux tôles 1 confiées ont leurs bords quelque peu superposes, comme on l'a représenté par les bords la et lb de deux tôles 1 voisines; les bords la, lb sont percés et lestrous se correspondent du moins approximativement lorsque les '.ords sont superposés.
Dans les trous qui se correspondent sur les bords la, lb, de deux tôles 1 placées cote à cote, on Introduit des vis particulières 13; chaque vis comprend une tête de serrage 13a, un corps 13b appeximativement cylindrique, chai. freiné en 13c à son extrémité opp@sée à la tcte 13a, etune tige filetée 13a qui prend naissa@ @e à l'extrémité réduite 13c du corps.
La tige filetée 13d ;st susceptible d'être vissée dans un écrou corres- pondant 14, .equel présente un rebord cylindrique 14a dont l'arête interne est chanfrienée et délimite '.ne cavité interne 145 (voir laquelle est entourée par le rebords 14a.
La tige 132 a un diamètre tel qu'elle puisse être introduite dans les trous des bords superposés la,1b des tôles conti- güe; le di@mètre du corps cylind@ique 13@ plus quatre fois
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l'épaisseur des tôles 1 est sensiblemtegal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur de la @vité 14b délimitée par le rebord 14a Apr-ès que la tige 13a a pris d ..s l'écrou 1 (fig.7), lorsqu'on poursuit le vissage, le cha :'rein 13c du corps 13b prend contact avec les bore':- du trou dans lequel la tige 13d a été introduite et il se produit ainsi une ;
ébauche de déformation des bords du tr@u (fig. 8), Jusqu'à ce que ces bords se déforment pour const@uer des collets lx (fig. 3 et 9) qui entourent le corps 1'.et qui sont inter- posés entre celui-ci etla partie inter@e du rebord 14a.
Avec ce système d'accouplement, @@ premier lieu on est assuré d'une grande résistance au cisaillement à l'intérieur du trou creusé dans les tords superposés la, lb des tôles 1; En second lieu, on obtient ur accouplement parfait des tôles voisines, sans qu'il soit nécessaire de veiller à un centrale rigoureux des trous prévus dans les bords superposés des @ôles; en effet, les éventuels déca- lages entre les trous dans lesquels doivent être introduites les vis 13 sont compensés par la déformation des bords de ces trous, qui donnent lieu à la formation des collets lx, ces derniers pouvant avoir des hauteurs non uniformes.
Après avoir accouplé les bords superposés des tôles voisines 1 -- et après avoir collé les cales 3, qui ce n'était déjà fait lors de la préfabrication -- on procède à la coulée d'une dalle 16 de béton au-dessus des cales 3. Cette dalle atteint au moins le niveau ailes supérieures des poutrelles 7 ou le niveau des ailes supérieures de poutres porteuses telles que la poutre 9. Des profilés 7a, rapportés sur les poutrelles 7,
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peuvent être éventuellement prévus comme guides pour l'exécution de la coulée (voir fig. 6). Cette coulée constitue à la fois une chape continue au-dessus des cales 3 entre deux poutrelles successives 7, et un réseau de nervures entrecroisées entre les faces latérales des cales 3.
La dalle 16 est contenue entre les âmes verticales des poutrelles 7 et les structures sur lesquelles s'appuient ces poutrelles, par exemple les poutres 9 ou d'autres éléments équivalents, sans qu'il soit nécessaire de recourir à un coffrage provisoire. La dalle 16 peut être éventuellement armée dans les canaux qui séparent les cales 3 et dans la chape supérieure continue. Mais les fers résistant à la traction peuvent être pratiquement constitués par la seule tôle 1, laquelle se trouve dans les meilleurs conditions pour le travail à la traction dans la section complète du plancher;
cette tôle est ancrée à la dalle de béton 16, d'une part du fait de l'adhérence directe, d'autre part grâce à la présence de parties saillantes noyées dans la dalle, par exemple les éléments profilés 5 et les parties saillantes que constituent les écrous 14, etc. La répartition uniforme de la résistance à la traction de la part des tôles 1 est assurée par l'accouplement fourni par les organes 13, 14.
Une structure de plancher telle que décrite peut être combinée à des structures portantes verticales sous forme de parois continues ou @e piliers, telles que les piliers des fig.10, 12. Des ét@ers 18 (fig.lo) peuvent être ancrés dans la dalle 16 de manière à faire saillie par leur partie 18a, laquelle traverse la outre 9 et sert à soutenir des éléments de cornien 20 (fig. 10 et 11).
Ces éléments de corniche 20 présentent des saillies intérieures
20a qui prennent appui contre les a:les inférieures de la poutre 9, ainsi que des trous 20b qu@ reçoivent les parties saillantes 18a des étriers 18, de manière à permettre
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01e des éléments de corniche 20 ,
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Selon une disposition prévue dans une autre demand @ de brevet déposée simultanément au même nom pour "Perfec- tionnements apportés aux structures verticales pour constte- tions", les parois extérieures peuvent être constituées trois cloisons verticales composées de panneaux vertical respectivement 22, 24 et 26, et les murs de séparation @e deux cloisons verticales constituées de panneaux 28;
le. panneaux des cloisons de chaque paroi verticale peuventtre raccordés par des tôles telles que représentées en 30a 30b, ou 30c et 30d; les parois verticales formées par l@ panneaux peuvent être convenablement raidies par des tigs profilées 32, ou simplement par les piliers 11. Les tiges 32 comprises entre les panneaux 22 et 24 peuvent être ir'ro- duites à leur partie supérieure entre l'aile inférieure ie la poutre 9 et la corniche 20 ; lestiges comprises entre @s panneaux 28 peuvent être maintenues à leur partie sup @ieure par des panneaux de plafond horizontaux 34, convenablement soutenus, par exemple par des profilés 36 et 38 lié aux tôles 1, et par un autre treillis approprié.
On a désigné par 40 des carreaux de dallage, entre lesquels sont intercalées les structures des parois de séparation constituées par les panneaux 28, tandis ;ue ces carreaux peuvent s'appuyer contre la cloison verticale constituée par les panneaux 26 des parois extérieures. Cette disposition est décrite de façon plus détaillée dans l'autre demande de brevet déposée en même temps.
Les dessins ne représentent qu'un exemple non limitatif de l'invention.
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Improvements made to mixed metal and concrete floors.
The invention relates to a floor structure made of metal and concrete or a similar material.
Essentially, this metal and concrete floor structure according to the invention comprises, in combination: substantially flat metal sheets, to the upper surface of which are applied filling wedges which define intersecting channels, the two edges opposites of these sheets resting on parallel support beams spaced apart from each other; means for the coupling of contiguous sheets which are superimposed in the. perpendicular direction
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to that of these beams, are constituted by screw and nut members which, during screwing, deform the edges of the holes through which the screws are introduced, to form reinforcing collars around these holes;
a concrete slab is carried out on site above these sheets, to form a rib - possibly intersecting - in the channels separating the wedges. as well as a continuous upper screed.
To go into more detail, the coupling means may comprise: screws which have an approximately cylindrical body, the diameter of which is greater than that of the holes and of which an edge is chamfered in a funnel around the threaded rod; and nuts provided with a circular rim whose diameter is at least equal to the diameter of the body of the screw plus four times the thickness of the sheets; this rim cooperates with the chamfered edge to cause, during screwing, a deformation of the lips of the holes, to form reinforcing collars.
The wedges can be made in expanded synthetic resin or in pressed sheet metal connected to the lower sheet.
Preferably, the sheets are provided with ribs perpendicular to the support beam, which gives them sufficient rigidity before setting the concrete slab. Preferably, these ribs are applied to the upper face of the sheets, at the level of the channels which separate the wedges and they are then profiled to be embedded and anchored in the concrete slab which constitutes the rib; in particular, these ribs can be in folded sheet, preferably in "Z", and welded to the lower sheets.
In a floor structure where the load-bearing beams are in double "T" shaped iron, that is to say "I" or shaped
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equivalent, the sheets are supported on the lower flange of these double "T" beams and the powders constitute the banks of the cavity where the casting of the slab is carried out.
The drawings represent schematic embodiments of the invention, without any limiting effect.
Figure 1 of the drawings is a perspective view of a floor, with parts broken away; Figures 2 and 3 are detail views, on an enlarged scale and in section, showing a connecting and reinforcing element between the sheet and the concrete slab, and a coupling element between adjacent and partially superposed sheets ; FIG. 4 is a plan view, in partial section, of a floor ready for pouring carried out in place; Figures 5 and 6 are two sections along lines V-V and VI-VI of Figure 4, after completion of the floor; FIGS. 7, 8 and 9 represent phases of the coupling of the superimposed bors of the lower support plates;
Figure 10 is a vertical sectional view of an assembly comprising the floor, exterior walls and partition walls, as well as a finishing cornice at the exterior wall; Figure 11 is a perspective view of a cornice element; and FIG. 12 shows, in horizontal section, an arrangement of vertical walls which can be combined with the floor.
According to what is shown in the accompanying drawings, it was prepared on the job or outside the site, for the
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formation of a floor, flat metal sheets 1, in particular rectangular, each of them comprising a series of wedges 3 in an impermeable and leper material, for example in an expanded synthetic resin (such as expanded polystyrol) , these corners being glued by their large base @ur the upper face (in working position) of the sheet 1 this wedges 3 preferably having a suitably decreasing section;
these wedges 3 can be solid or hollow and, in @e last case, they are glued at their peripheral edges turned towards the sheet 1.
The wedges are aligned in two perpendicular directions, to form intersecting channels selor. a grid layout. At the level of the channels formed by the wedges 3 in one direction, it is fixed to the sheet 1 of the profiled elements 5, preferably of folded sheet, whose edge 5a (fig.2) is welded to the sheet 1; according to the drawings, the profiled elements 5 have in section the shape of a "Z", but they could have in section, another shape capable of ensuring anchoring in the concrete slab which will be applied above the sheet metal 1, while providing a certain resistance to bending of the metal structure which they constitute with the sheets 1, before the slab is applied on site.
Holes 5b (figure 2) can be provided to allow air to escape when the slab is poured onto the sheet 1.
Along the bore.3 parallel to the profiled elements 5, each head has a series of holes.
To implement the sheet 1 provided with the members 3 and 5, a cor.venable frame is prepared constituted, according to the drawings, joists or beams 7 profiled in double "T", that is to say in
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"I", separated from each other by a distance corresponding to the width of the sheet 1, measured -jans the direction in which extending the profiled elements j. These beams 7 can be supported by main support structures, for example beams 9 (see Figure 10) supported by pillars 11 or by vertical walls or the like.
The profiled elements 5 are supported by their ends, at the same time as the head 1, on the lower flanges of the beams 7 and provide sufficient rigidity to self-supporting the sheet 1 with its wedges 3, when this sheet is in place. on two neighboring beams 7. Two parallel beams 7 can support two or more 1 cent plates, of suitable modular diffusions, even different from each other. Two entrusted sheets 1 have their edges somewhat superimposed, as has been shown by the edges la and lb of two neighboring sheets 1; the edges 1a, 1b are drilled and the holes correspond at least approximately when the edges are superimposed.
In the holes which correspond on the edges la, lb, of two sheets 1 placed side by side, special screws 13 are introduced; each screw comprises a clamping head 13a, an approximately cylindrical body 13b, chai. 13c braked at its end opp @ Sée to the tcte 13a, and a threaded rod 13a which takes birth @ @e at the reduced end 13c of the body.
The threaded rod 13d is capable of being screwed into a corresponding nut 14, which has a cylindrical rim 14a the internal edge of which is chamfered and delimits an internal cavity 145 (see which is surrounded by the rims 14a .
The rod 132 has a diameter such that it can be introduced into the holes in the superimposed edges 1a, 1b of the contiguous sheets; the diameter of the cylindrical body 13 @ plus four times
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the thickness of the sheets 1 is sensiblemtegal or slightly less than the internal diameter of the vity 14b delimited by the flange 14a After the rod 13a has taken d ..s the nut 1 (fig.7), when continues screwing, the cha: 'kidney 13c of the body 13b makes contact with the boron': - from the hole in which the rod 13d has been introduced and a thus occurs;
rough deformation of the edges of the tr @ u (fig. 8), until these edges deform to form collars lx (fig. 3 and 9) which surround the body 1'. and which are inter- placed between the latter and the inter @ e part of the flange 14a.
With this coupling system, @@ first of all a great resistance to shearing is ensured inside the hole dug in the superimposed twists la, lb of the sheets 1; In the second place, one obtains ur perfect coupling of the neighboring sheets, without it being necessary to ensure a rigorous centralization of the holes provided in the superimposed edges of the @ oles; in fact, any shifts between the holes in which the screws 13 must be introduced are compensated for by the deformation of the edges of these holes, which give rise to the formation of the collars 1x, the latter possibly having non-uniform heights.
After having coupled the superimposed edges of the neighboring sheets 1 - and after having glued the wedges 3, which was not already done during the prefabrication - one proceeds to the pouring of a concrete slab 16 above the wedges 3. This slab reaches at least the level of the upper flanges of the beams 7 or the level of the upper flanges of load-bearing beams such as the beam 9. Profiles 7a, attached to the beams 7,
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may be provided as guides for the execution of the casting (see fig. 6). This casting constitutes both a continuous screed above the wedges 3 between two successive beams 7, and a network of intersecting ribs between the side faces of the wedges 3.
The slab 16 is contained between the vertical webs of the beams 7 and the structures on which these beams rest, for example the beams 9 or other equivalent elements, without it being necessary to resort to a temporary formwork. The slab 16 can optionally be reinforced in the channels which separate the wedges 3 and in the continuous upper screed. But the tensile-resistant irons can practically be constituted by the single sheet 1, which is in the best conditions for tensile work in the complete section of the floor;
this sheet is anchored to the concrete slab 16, on the one hand due to the direct adhesion, on the other hand thanks to the presence of projecting parts embedded in the slab, for example the profiled elements 5 and the projecting parts that constitute nuts 14, etc. The uniform distribution of the tensile strength on the part of the sheets 1 is ensured by the coupling provided by the members 13, 14.
A floor structure as described can be combined with vertical load-bearing structures in the form of continuous walls or pillars, such as the pillars of fig. 10, 12. Stages 18 (fig.lo) can be anchored in the slab 16 so as to protrude through their part 18a, which crosses the addition 9 and serves to support the elements of cornice 20 (fig. 10 and 11).
These cornice elements 20 have interior projections
20a which bear against the a: the lower parts of the beam 9, as well as the holes 20b which receive the projecting parts 18a of the brackets 18, so as to allow
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01st of cornice elements 20,
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According to an arrangement provided for in another patent application filed simultaneously with the same name for "Improvements to vertical structures for constations", the outer walls can be made up of three vertical partitions made up of vertical panels 22, 24 and 26 respectively. , and the dividing walls @e two vertical partitions made of panels 28;
the. panels of the partitions of each vertical wall can be connected by sheets as shown at 30a 30b, or 30c and 30d; the vertical walls formed by the panels can be suitably stiffened by profiled rods 32, or simply by the pillars 11. The rods 32 included between the panels 22 and 24 can be extended at their upper part between the wing lower ie the beam 9 and the cornice 20; the stems between @s panels 28 can be maintained at their upper part by horizontal ceiling panels 34, suitably supported, for example by profiles 36 and 38 connected to the sheets 1, and by another suitable mesh.
40 is designated paving tiles, between which are interposed the structures of the separation walls formed by the panels 28, while; ue these tiles can be supported against the vertical partition formed by the panels 26 of the outer walls. This arrangement is described in more detail in the other patent application filed at the same time.
The drawings only represent a non-limiting example of the invention.