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Toit, plafond ou mur formé d'éléments de construction préfabriqués.
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Les toits actuels sont constitués par des maîtres- ses-poutres, des pannes s'étendant perpendiculairement à celles-ci, des chevrons et. lui revêtement ou planchage, ce dernier portant la couverture proprement dite. Il en ré-
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aulte donc un ensemble dtéléniente slt.intersectionnant entre eux qui représentent une grande dépense de matériaux et d'où résulte une grande hauteur de construction. Si la partie inférieure visible doit être plane, il faut alors prévoir en plus une infrastructure en forme de grille.
Dans le cas de plafonds également, l'écartement entre les diverses solives doit être comblé de la même manière, avec les mêmes inconvénients. En outre, les éléments préfabri-
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qués nécessaires à la construction de toits ou de plafonds sont généralement encombrants et lourds, de sorte que l'on éprouve de sérieuses difficultés pour leur transport et leur montage.
Le but de l'invention est de permettre la construc- tion des toits, des plafonds ou des murs au moyen d'élé- ments séparés faciles à fabriquer, à transporter et à mon- ter, ces éléments ayant des dimensions réduites et un fai- ble poids, tout en fournissant une portance suffisante, et constituant eux-mêmes les surfaces, de telle sorte qu'il est inutile de prévoir des éléments a'intersectionnant entre eux.
Le principe de l'invention consiste essentielle- ment à réunir directement des éléments à parois minces, repliés et (ou) bombés, constitués par de la tôle ou par un matériau équivalent, formant éventuellement des pou- trelles légères placées les unes à c8té des autres, pour constituer un appareil porteur plan s'étendant sur toute la longueur et toute la largeur de la surface à couvrir, ces divers éléments présentant, aux points de liaison, des parties saillantes ou des dépressions concentriques fabriquées s'engageant les unes dans les autres, et étant de préférence assemblés au moyen de boulons de serrage.
Il n'y a donc plus de poutres isolées les unes des autres et dont l'écartement doit être comblé par des éléments transversaux, mais les divers éléments de construction sont reliés directement les uns aux autres, de façon à former un appareil porteur plan, c'est-à-dire formant une surface ne nécessitant aucune infrastructure, mais pouvant porter directemeqt la couverture ou toute autre partie de la construction. Il en résulte une économie considérable de matériaux et une réduction de poids sen-
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sible. Les divers éléments de construction peuvent être constitués par de la tôle, de la matière plastique, ou toute autre matière équivalente, et ils peuvent être fa- briqués mécaniquement en toutes tailles prédéterminées, de sorte que, vu leur faible poids, ils sont facilement transportables.
Une caractéristique essentielle de l'objet de l'invention réside dans la conformation des pointa de liaison. Jusqu'à présent, on réunit les tôles, ou au- tres éléments de construction, :au moyen de boulons, de vis, de rivets ou par soudage. 1-lais les boulons et les rivets s'arrachent facilement et le soudage sur le chan- tier est une opération difficile, notamment lorsqu'il s'agit de tôles en métal léger.
Dans la liaison suivant l'invention, les forces engendrées sont transmises par les parties saillantes et les dépressions s'engagent les unes dans les autres directement d'un élément à l'autre, de sorte que le boulon de serrage utilisé dans tous les cas ne travaille pas au cisaillement, son rôle ne consis- tant qu'à serrer ensemble les éléments à réunir. Aussi, au lieu d'utiliser un boulon de serrage, il est possible de souder ou de coller les éléments aux points de liai- son. Les forces de traction et de compression sont transmises de la même façon, et il est possible de relier ensemble au même endroit aussi bien des clients placés les uns derrière les autres que des éléments juxtaposés.
Un autre avantage réside dans le fait que la liai- son s'effectue pratiquement sans affaiblir les sections, étant donné que les parties saillantes ou les dépressions contribuent même à renforcer les éléments aux points de liaison et qu'il se produit des contraintes ou tensions annulaires du fait de la disposition concentrique des parties saillantes et des dépressions.
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Du fait de cette disposition concentrique, il est également possible de faire les raccords dans n'im- porte quel sens. Les parties saillantes peuvent être constituées par des bourrelets fermés et les dépressions par des rainures annulaires également fermées, mais il est également possible de donner à ces parties non pla- nes simplement une forme de secteur ou de prévoir plu- sieurs parties saillantes et plusieurs dépressions, les unes en forme de chapeaux, les autres en forme de cuvet- tes, disposées sur un ou plusieurs cercles concentriques.
En général, ces parties non planes sont embouties ou re- poussées concentriquement par rapport au trou destiné à recevoir le boulon de serrage, de telle sorte que toute la section de l'élément soit déformée à cet endroit.
Mais il est également possible, selon le matériau utilisé pour ces éléments, de couler ou de mouler par injection les parties saillantes et les dépressions aux points de liaison, ou de prévoir des rondelles présentant ces par- tien non planes et de les fixer de manière appropriée aux éléments. aux "noeuds" ou points de liaison prédéterminé..
Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, les éléments superposés sont réunis par des contre-fiches à parois minces, profilées ou tubulaires, verticales et (ou) disposées en diagonale, ces contre. fiches étant raccordées ensemble aux pointa de liaison par les mêmes parties saillantes et les mêmes dépressions.
On obtient de cette manière un appareil porteur avec mem- brures supérieures et membrures inférieures constituées par des éléments légers, pouvant être facilement assemblée sur le chantier, mais présentant cependant une portance ou résistance suffisante.
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De préférence, les éléments ont une section en forme d'U; ils sont placés avec leurs ailes orientées vers le bas pour la membrure supérieure, et avec leurs ailes orientées vers le haut, pour la membrure infé- rieure, les emboîtements ou raccordements n'étant ra- tionnellement prévus que dans les ailra. L'élément de membrure supérieure ouvert vers le bas présente ici cet avantage que les forces de compression et les contrain- tes de traction résultant de la flexion de l'élément diminuent dans les ailes orientées vera le bas et res- tent toujours dans le même rapport ai la charge est répartie uniformément. Pour la membrure inférieure travaillant à la traction, le cas est le même lorsque la face inférieure visible est plane.
Les âmes des éléments à section en forme d'U offrent une surface de portée de la largeur désirée. La forme en U,faci- lement réalisable, par exemple par pliage, non seule- ment confère aux éléments une rigidité propre suffisan- te, mais permet de relier ensemble les différents élé- ments entre eux, ainsi que les contre-fiches aux ailes des membrures supérieure et inférieure, directement et sans autre moyen auxiliaire.
Les ailes des éléments de construction peuvent également avoir une forme de trapèze, un point de liai- son étant prévu sur la plus petite base du trapèze, et deux sur la plus grande base, auquel cas il est inutile de prévoir des contre-fiches verticales et disposées en diagonale.
On obtient une construction de hauteur particuliè- rement faible lorsqu'un élument de membrure supérieure ouvert vers le bas et un élément de membrure inférieure ouvert vers le haut sont accolés, les ailes étant direc-
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lèsent réunies. On conçoit qu'il soit également possi- ble d'engager entre les éléments des membrures supérieure et inférieure réunis directement des éléments de raidis- sement convenables.
@u lieu d'éléments de construction de section @n forme d'U, on peut également relier directement entre eux des éléments de section en forme de V ou bombés en tonne de gouttière, leurs estes ouverts étant orientés en alter- nance vers le haut et vers le bas. Lorsqu'une membrure supérieure et une membrure inférieure de l'appareil por- teur sont constitués par des éléments de section en forme de V ou en forme de @, les membrures peuvent être réunies par des contre-fiches disposées en diagonale dans l'espace.
Il est également possible de donner aux éléments une forme en section droite correspondant à deux U inversés raccor- dés directement, cette forme en section droite convenant particulièrement bien pour les éléments utilisés pour la construction de murs creux. En outre, on peut prévoir des éléments en forme de plaques repliées sur tous les côtés et, de préférence, bombées, comportant des points de liaison sur toutes les parois ainsi formées, ces élé- ments pouvant être assemblés par exemple en damier pour constituer une voûte ou une coupole Ces éléments con- viennent pour la transmission de forces dans deux ou dans plusieurs directions. Il est naturellement possible de munir ces éléments de rainures ou de nervures de raidis- sement, quelle que soit leur forme.
Même en cas de fabrication extrêmement soignée, il n'est guère possible de conformer et de disposer les points de liaison préfabriqués sur les divers éléments, de telle sorte qu'ils coïncident tous parfaitement au moment de l'assemblage, d'autant plus qu'il faut toujours
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compter avec des variations d'épaisseur de la matière.
Conformément à l'invent:Lon, ces variations peu- vent être compensées du fait que les éléments devant être réunis ne s'appliquent le:3 uns contre les autres aux points de liaison que par des parties saillantes ou des dépressions de profil conique. Les trous éven- tuellement prévus. pour le passage des boulons de ser- rage peuvent avoir un plus grand diamètre que le bou- lon lui-même, puisque ce dernier ne sert pas à la trans- mission des forces d'un élément à l'autre. Les toléran- ces nécessitées par la fabrication, en ce qui concerne la disposition et la conformation des points de liai- son, n'ont donc aucune influence et ne compliquent pas le montage.
Afin de transmettre la pression des boulons de serrage aux éléments devant être réunis, on peut utili- ser des rondelles pleines conformées sur une de leurs faces, de façon à correspondre aux parties saillantes ou aux dépressions. Mais ces rondelles pleines augmen- teraient sensiblement le poids de l'ensemble de l'appa- reil porteur, ce qui annulerait en partie les avantages pouvant être obtenus par l'invention. C'est pourquoi, conformément à l'invention, on utilise, pour la trans- mission de la pression-, des boulons de serrage aux élé- ments, des rondelles bombées clui, du fait de leur pro.. fil bombé, sont suffisamment rigides, bien qu'elles n'aient qu'une faible section.
Suivant un mode de réalisation particulier de ces rondelles bombées, celles-ci présentent en leur centre et sur leur bord une couronne plane, et sont légèrement refoulées au voisinage de la couronne centrale, de façon à présen- ter un profil concave. Lee. deux couronnes assurent une
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parfaite assise pour l'écrou ou pour la tête du boulon de serrage, d'une part, et pour la base de la rondelle sur l'élément de construction, d'autre part, tandis que la partie refoulée fournit une rigidité supplémentaire et empêche que la rondelle ne soit écrasée sous l'effet d'un fort serrage.
Les écrous des boulons de serrage doivent natu- rellement être arrêtés après avoir été serrés, afin de ne pouvoir se desserrer intempestivement. Mais les ar- rêtoirs ou autres dispositifs de sûreté empêchant les écrous de se desserrer ne sont guère appropriés, car ils obligent à des manipulations compliquées devant être ef- fectuées sur le chantier même, A l'encontre de cela, et suivant l'invention, l'écrou du boulon de serrage est empêché de tourner par une clavette ou une goupille en- gagée dans un alésage percé en partie dans le boulon et en partie dans l'écrou. Cet alésage peut être prévu d'avance dans l'écrou et dans le boulon, de telle sorte qu'il soit seulement nécessaire, sur le chantier, d'ame- ner l'écrou à une position dans laquelle les deux alésa- ges coïncident afin de pouvoir engager la goupille.
Il en résulte cet autre avantage que le cisaillement de la goupille devrait se produire sur une très grande section.
Afin de pouvoir toujours bloquer l'écrou après un léger déplacement angulaire, il est prévu deux ou plusieurs alésages parallèles à l'axe du boulon, la goupille de sûreté étant rationnellement recourbée en forme d'U et pouvant être engagée à la manière d'un étrier dans deux alésas, simultanément, afin d'offrir une double sécurité.
Enfin, la goupille de sûreté est empêchée de tomber ou d'échapper à l'alésage par le fait que cet alésage paral- lèle à l'axe est élargi vers l'extérieur et obliquement
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au voisinage de la surface d'application de l'écrou, tan- dia que l'extrémité de la goupille est amincie en forme de coin. Lorsqu'on enfonce la goupille ou clavette dans l'alésage, son extrémité de section réduite se recourbe vera l'extérieur et s'engage dans la partie élargie de l'alésage, ce qui empêche la goupille de tomber.
Par contre, il suffit d'une pince pour pouvoir la dégager avec redressement de son extrémité,
Afin de répartir transversalement la charge sur tout l'appareil porteur, il est prévu rationnellement, aux points de liaison des éléments, des câbles tendeurs s'étendant tout le long des éléments et, éventuellement, des entretoises insérées entre les ailes recourbées des éléments, de telle sorte qu'au moment où l'on tend les câbles, les ailes ne puissent se rapprocher par pliage.
Les câbles tendeurs peuvent passer à travers des alésa- ges prévus dans les boulons de serrage, mais il est éga- lement possible de supprimer les boulons de serrage et d'utiliser les câbles tendeurs eux-mêmes pour assurer la compression ou le serrage des éléments aux points de liaison, en utilisant des entretoises tubulaires.
Les,dessins annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation possibles de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe montrant le mode de liaison de deux éléments de construction.
Les figures 2 et 3 sont des vues respectivement en coupe longitudinale et de dessus d'un boulon de ser- rage, dessinées à plus grande échelle
La figure 4 est une vue en perspective montrant une partie de l'appareil porteur.
Les figures 5 et 6 sont des vues respectivement en coupe longitudinale et de dessus d'une partie de 'cet
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appareil porteur, dessinées à plus petite éohelle.
La figure 7 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'élément de construction.
La figure 8 montre en perspective l'assemblage, d'un appareil porteur ne comportant pas de contre-fiches.
La figure 9 montre l'assemblage d'éléments en forme de gouttières, également en perspective.
La figure 10 est une vue schématique montrant la réunion d'éléments en forme de gouttières pour former un appareil porteur avec membrures supérieure et inférieure.
La figure 11 montre l'extrémité d'un contrefort tubulaire.
La figure 12 est une vue schématique montrant l'as- semblage d'éléments de section en forme de double U.
La figure 13 est une vue en perspective d'un appa- reil porteur constitué par des éléments en forme de pla- ques bombées repliées en tous sens.
Pour permettre leur assemblage, les deux tôles 1, 2, formant chacune un élément de construction présentent au point de liaison des parties ondulées 4, 5, concentri- ques à un alésage 3, les unes saillantes, les autres re- foulées, qui s'engagent l'une dans l'autre, seules les faces coniques étant appliquées fortement l'une contre l'autre. Lorsque ces parties saillantes ou ces dépres- sions des deux tôles 1, 2 sont appliquées fortement l'une contre l'autre, les forces de traction ou de compression agissant dans le plan des tôles peuvent être transmises directement d'une tôle à l'autre par les flancs des par- ties saillantes ou des dépressions. Pour serrer les tôles aux points de liaison, il est prévu un boulon de serrage b traversant l'alésage 3, présentant une tête 7 et portant un écrou 8.
La transmission aux tôles 1, 2
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superposées de la pression exercée par le boulon de aer- rage est assurée par des rondelles bombées 9, 10 présen- tant en leur centre et sur leur bord une couronne plane, et refoulées au voisinage de la couronne centrale pour présenter un profil sensiblement concave.
La rondelle 10 diffère dans sa forme de la rondelle 9, en ce sens qu'elle s'adapte mieux au flanc des parties saillantes ou des dépressions. hais il serait possible d'utiliser des rondelles 9 des deux côtés. Afin d'empêcher les tôles 1 et ± de se séparer l'une de l'autre par suite de la pression s'exerçant extérieurement au voisinage de l'alésage 3, et d'obtenir une meilleure répartition de la pression sur toute la zone de liaison, il est poaai- ble d'utiliser des rondelles auxiliaires ou d'épiaseur 11 supplémentaires, épousant la forme des parties sail- lantes et des dépressions, ces rondelles supplémentai- res 11 n'étant disposées que d'un seul côté (comme re- présenté) ou des deux côtés.
Il est également possible, sans aucune difficulté, de relier de la même façon plusieurs tôles ou autres élé- ments superposés. Si un seul boulon de serrage ne suffi- sait pas, on pourrait prévoir également à l'intérieur des couronnes concentriques formée! par les parties aaillan- tes et les dépressions deux ou plusieurs de ces boulons,
Des jointe ou des dispositifs de protection contre la rouille peuvent être engagea dans les cavités ménagée entre les tôles 1 et 2.
Pour bloquer l'écrou 8 du boulon de serrage 6, il est prévu, en partie dans l'écrou et en partie dans le boulon, des alésages 12 parallèles à l'axe du boulon, les branches d'une goupille de sûreté 13 recourbée en forme d'U étant engagées dans deux alésages opposée. Les
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alésages sont élargis vers l'extérieur par une surface oblique au voisinage des surfaces d'application de l'écrou, et les extrémités des goupilles sont diminuées en forme de coin, de telle sorte que, lorsqu'on enfonce la goupille, ses extrémités se recourbent vers l'extérieur, ce qui em- pêche son échappement. Il suffit d'exercer une forte traction sur la goupille pour que les extrémités défor- mées se redressent, de sorte que la goupille de sûreté 13 peut être enlevée au moyen de pinces ou d'un outil analogue.
Suivant le mode de réalisation que montrent les figures 4 à 6, il est prévu des éléments de construction 14, constitués rationnellement par de la tôle, présentant une section en forme d'U et reliés ensemble à la fois dans le sens logitudinal et dans le sens transversal, et for- mant avec leurs ailes orientées vers le bas la membrure supérieure et avec leurs ailes orientées vers le haut la membrure inférieure d'un appareil porteur plan. Les mem- brures supérieure et inférieure sont reliées par des contre-fiches verticales 15 à profil en U et par des contre-fiches 16 en diagonale, constituées par de simples bandes de tale, les contre-fiches 15 et les contre-fiches obliques 16 étant reliées par les mêmes parties saillan- tes et les mêmes dépressions aux pointa de liaison prévus dans les ailes des éléments de construction 14.
Les ailes des éléments 14 placés les uns derrière les autres et jux- taposés, les contre-fiches verticales 15, et les contre- fiches obliques 16 s'engagent donc les unes dans les autres aux points de liaison par des parties saillantes et par des évidements concentriques, correspondants et, en général, tous ces éléments ne sont assemblés que par un seul boulon de serrage. L'appareil porteur proprement dit est consti- tué par des poutrelles séparées très légères, placées
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directement les unes à côté des autres et reliées diree- tement ensemble.
Les éléments l@, ainsi que les contre- fiches 15 et les contre-fiches 16, peuvent être consti- tués par des pièces préfabriquées légères et maniables, de précision suffisante, et peuvent être réunis simple- ment sur le chantier pour former l'ensemble de l'appareil porteur, car il ne s'agit en somme que d'introduire en place le boulon de serrage muni de ses rondelles et de serrer.
Afin de permettre aux éléments 14 à section en forme d'U de pouvoir coulisser :Les uns dans les autres aux points de jonction, ces éléments sont réduits, à l'une de leurs extrémités, en largeur et en hauteur, de la valeur de l'épaisseur de la Matière. On peut alors augmenter la rigidité transversale dans la zone de jonc- tion en recourbant le bord transversal 17. Pour raidir ou renforcer les éléments de construction eux-mêmes, on les munit de rainures 18. Il est également possible de bomber l'âme comprise entre deux ailes, pour augmenter la rigidité du profilé.
En outre, il est judicieux de fabriquer les éléments 14 d'abord avec des ailes seule- ment repliées, c'est-à-dire présentant en section droite une forme sensiblement trapézoïdale, et de ne les mettre à angle droit que sur le chantier, afin de pouvoir embot- ter les éléments les uns dans les autres pour faciliter leur transport.
Comme le montre la figure 7, les ailes des élé- ments 19 peuvent avoir également une forme de trapèze, la plus petite base du trapèze présentant un point de liaison alors que la plus grande base en présente deux.
Lorsqu'on assemble des éléments de ce type de la manière montrée sur la figure 4 pour forcer un appareil porteur,
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les contre-fiches peuvent être supprimées.
Sur la figure 6 est représenté un appareil porteur de hauteur particulièrement réduite, une membrure supérieu- re 20, dont les ailes sont dirigées vers le bas, et une membrure inférieure 21, dont les ailes sont orientées vers le haut, étant placées lea unes à café des autres, leurs ailes étant reliées directement ensemble. On peut réunir de la même façon des éléments 22 en forme de gouttières, présentant une section en forme de V comme le montre la figure 9.
Le schéma qui forme la figure 10 montre un appareil porteur dont la membrure supérieure et la membrure infé- rieure sont constituées par des éléments 22 de section en forme de V, reliés par des contre-fiches 23 disposées en diagonale dans l'espace. Ces contre-fiches 23 ne se trou- vent donc pas dans le plan de la figure, mais sont incli- nées par rapport à ce plan. Des contre-fiches verticales ne sont pas nécessaires dans ce cas. Au lieu d'éléments de section en forme de V, on peut évidemment utiliser une section en forme de W.
Comme visible sur la figure 11, il est également possible d'utiliser comme contre-fiches des éléments tubu- laires 24 et de les relier aux autres éléments de la même façon. Il suffit n'écraser lea extrémités des tubes et de prévoir à ces extrémités aplaties des parties saillantes ou des dépressions correspondantes.
Sur la figure 12 sont représentés des éléments 25 formant en section droite deux U d'un seul tenant orien- tés en sens inverses. Ces éléments sont réunie de la manière indiquée et forment un appareil porteur convenant également pour les murs creux.
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Suivant le mode de réallsation que montre la figure 13, il est prévu des éléments 26 en forme de plaques bombées, rabattues sur tous les cotés, les points de liaison étant prévus sur les parois latéra- les ainsi formées. Ces éléments s'assemblent sensi- blement en damiers et constituent ainsi un dôme ou une voûte. Ils peuvent être reliés par des contre- fiches à une membrure inférieure conformée de la même façon. Un appareil porteur de ce type peut transmet- tre des forces au moins dans deux directions. Il n'est évidemment pas nécessaire que les éléments 26 aient une , forme rectangulaire; ils peuvent être aussi bien trian- gulaires ou polygonaux.
Indépendamment de la forme ou de l'assemblage des divers éléments de construction, il eat évident qu'il est possible d'utiliser des fourrures de raidis- sement, des nervures, des entretoises, etc., et d'une façon générale les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
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Roof, ceiling or wall formed from prefabricated building elements.
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The current roofs consist of main beams, purlins extending perpendicularly to them, rafters and. it covering or planking, the latter carrying the actual cover. He re-
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Thus, a set of elegant elements intersecting between them which represent a great expenditure of materials and from which results a great height of construction. If the visible lower part is to be flat, then an additional grid-shaped infrastructure must be provided.
Also in the case of ceilings, the distance between the various joists must be filled in the same way, with the same disadvantages. In addition, the prefabricated elements
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qués necessary for the construction of roofs or ceilings are generally bulky and heavy, so that one experiences serious difficulties for their transport and their assembly.
The object of the invention is to allow the construction of roofs, ceilings or walls by means of separate elements which are easy to manufacture, transport and assemble, these elements having small dimensions and a low profile. - ble weight, while providing sufficient lift, and themselves constituting the surfaces, so that it is unnecessary to provide elements a'intersectionant between them.
The principle of the invention consists essentially in directly bringing together elements with thin walls, folded over and (or) curved, made of sheet metal or of an equivalent material, possibly forming light bins placed one beside the other. others, in order to constitute a flat support device extending over the entire length and the entire width of the surface to be covered, these various elements having, at the connection points, protrusions or manufactured concentric depressions engaging one in the other. others, and preferably being assembled by means of clamping bolts.
There are therefore no longer any beams isolated from each other and the spacing of which must be filled by transverse elements, but the various construction elements are connected directly to each other, so as to form a flat load-bearing device, that is to say forming a surface requiring no infrastructure, but which can directly bear the roofing or any other part of the construction. This results in a considerable saving in materials and a significant reduction in weight.
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sible. The various building elements can be made of sheet metal, plastic, or any other equivalent material, and they can be made mechanically in any predetermined size, so that, due to their low weight, they are easily transportable. .
An essential characteristic of the object of the invention lies in the conformation of the connection points. Up to now, the sheets, or other construction elements, have been joined together: by means of bolts, screws, rivets or by welding. 1-But bolts and rivets are easily torn off and welding on site is a difficult operation, especially when it comes to light metal sheets.
In the connection according to the invention, the forces generated are transmitted by the protrusions and the depressions engage each other directly from one element to the other, so that the clamping bolt used in all cases does not work in shear, its role only consists of clamping the elements to be joined together. Also, instead of using a clamping bolt, it is possible to weld or glue the elements at the connection points. The tensile and compressive forces are transmitted in the same way, and it is possible to connect together in the same place both clients placed one behind the other and juxtaposed elements.
Another advantage is that the connection takes place practically without weakening the sections, since the protrusions or depressions even help to strengthen the elements at the connection points and stresses or strains occur. annular due to the concentric arrangement of the protrusions and depressions.
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Due to this concentric arrangement, it is also possible to make the connections in any direction. The protrusions can be formed by closed beads and the depressions by annular grooves which are also closed, but it is also possible to give these non-flat parts simply a shape of a sector or to provide several protrusions and several depressions. , some in the form of hats, the others in the form of cups, arranged on one or more concentric circles.
In general, these non-planar parts are pressed or pushed back concentrically with respect to the hole intended to receive the clamping bolt, so that the entire section of the element is deformed at this point.
But it is also possible, depending on the material used for these elements, to cast or injection mold the protrusions and the depressions at the connection points, or to provide washers with these non-planar parts and to fix them in such a way. appropriate to the elements. at predetermined "nodes" or connection points.
According to another particularity of the object of the invention, the superimposed elements are joined by thin-walled, profiled or tubular, vertical struts and (or) arranged diagonally, these against. plugs being connected together at the connecting points by the same protrusions and the same depressions.
In this way, a load-bearing device is obtained with upper limbs and lower ribs formed by light elements, which can be easily assembled on the site, but nevertheless exhibits sufficient load-bearing or strength.
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Preferably, the elements have a U-shaped section; they are placed with their wings facing downwards for the upper chord, and with their wings facing upwards, for the lower chord, the sockets or connections being occasionally only provided in the ailra. The downwardly open top chord member here has the advantage that the compressive forces and tensile stresses resulting from the bending of the member decrease in the downward facing flanges and always remain in the same. the load is evenly distributed. For the lower chord working in tension, the case is the same when the visible lower face is plane.
The webs of the U-shaped section elements provide a bearing surface of the desired width. The U-shape, easily achievable, for example by bending, not only gives the elements sufficient inherent rigidity, but makes it possible to connect the various elements together, as well as the struts to the wings. upper and lower chords, directly and without other auxiliary means.
The wings of the building elements may also have a trapezoidal shape, one connecting point being provided on the smaller base of the trapezoid, and two on the larger base, in which case it is unnecessary to provide vertical struts. and arranged diagonally.
A particularly low height construction is achieved when a downwardly open top chord member and an upwardly open bottom chord member are contiguous with the flanges facing straight.
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together. It will be appreciated that it is also possible to engage between the elements of the upper and lower chords joined directly together suitable stiffening elements.
@instead of U-shaped sectional construction elements, it is also possible to connect directly to each other sectional elements in the form of a V or convex in the shape of a gutter, their open ends being oriented in alternation towards the up and down. When an upper chord and a lower chord of the supporting device are formed by V-shaped or @-shaped section members, the chords can be joined by struts arranged diagonally in space. .
It is also possible to give the elements a shape in cross section corresponding to two inverted U's directly connected, this shape in cross section being particularly suitable for the elements used for the construction of cavity walls. In addition, it is possible to provide elements in the form of plates folded over on all sides and, preferably, convex, comprising connection points on all the walls thus formed, these elements possibly being assembled for example in a checkerboard pattern to form a vault or dome These elements are suitable for the transmission of forces in two or more directions. It is naturally possible to provide these elements with grooves or stiffening ribs, whatever their shape.
Even with extremely careful manufacturing, it is hardly possible to shape and arrange the prefabricated connection points on the various elements, so that they all coincide perfectly at the time of assembly, especially since 'it is always necessary
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count with variations in thickness of the material.
In accordance with the invention: Lon, these variations can be compensated for by the fact that the elements to be joined together apply against each other at the connection points only by protrusions or depressions of conical profile. Any holes provided. for the passage of the clamping bolts may have a larger diameter than the bolt itself, since the latter is not used for the transmission of forces from one element to another. The tolerances required by manufacture, as regards the arrangement and the conformation of the connection points, therefore have no influence and do not complicate assembly.
In order to transmit the pressure of the clamping bolts to the elements to be joined, it is possible to use solid washers shaped on one of their faces, so as to correspond to the protrusions or to the depressions. However, these solid washers would substantially increase the weight of the whole of the carrier apparatus, which would in part negate the advantages which may be obtained by the invention. This is why, in accordance with the invention, use is made, for the transmission of the pressure, of bolts for clamping the elements, convex washers which, owing to their convex profile, are sufficient. rigid, although they have only a small section.
According to a particular embodiment of these domed washers, they have a flat crown in their center and on their edge, and are slightly pushed back in the vicinity of the central crown, so as to present a concave profile. Lee. two crowns ensure a
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perfect seat for the nut or for the head of the clamping bolt, on the one hand, and for the base of the washer on the construction element, on the other hand, while the upset part provides additional rigidity and prevents that the washer is not crushed under the effect of a strong tightening.
The nuts of the clamping bolts must of course be stopped after they have been tightened, so that they cannot come loose unintentionally. But retainers or other safety devices preventing the nuts from loosening are hardly suitable, since they require complicated manipulations to be carried out on the site itself, contrary to this, and according to the invention. , the clamping bolt nut is prevented from turning by a key or pin engaged in a bore drilled partly in the bolt and partly in the nut. This bore can be provided in advance in the nut and in the bolt, so that it is only necessary, on the job site, to bring the nut to a position in which the two bores coincide. in order to be able to engage the pin.
This results in this further advantage that the pin shearing should occur over a very large section.
In order to still be able to lock the nut after a slight angular displacement, two or more bores parallel to the axis of the bolt are provided, the safety pin being rationally bent in the shape of a U and being able to be engaged in the manner of a bracket in two bores, simultaneously, in order to offer double security.
Finally, the safety pin is prevented from falling or escaping from the bore by the fact that this bore parallel to the axis is widened outwards and obliquely.
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in the vicinity of the application surface of the nut, while the end of the pin is tapered into a wedge shape. As the pin or key is driven into the bore, its reduced section end will curve outward and engage the widened portion of the bore, preventing the pin from falling out.
On the other hand, a clamp is enough to be able to release it with straightening of its end,
In order to distribute the load transversely over the entire carrying device, there is rationally provided, at the points of connection of the elements, tension cables extending all along the elements and, optionally, spacers inserted between the curved wings of the elements, so that when the cables are stretched, the wings cannot be folded together.
The tension cables can pass through holes provided in the clamping bolts, but it is also possible to omit the clamping bolts and use the tension cables themselves to ensure the compression or the tightening of the elements. at the connection points, using tubular spacers.
The accompanying drawings show, by way of non-limiting examples, some possible embodiments of the subject of the invention.
FIG. 1 is a sectional view showing the mode of connection of two construction elements.
Figures 2 and 3 are views respectively in longitudinal section and from above of a clamping bolt, drawn on a larger scale.
Fig. 4 is a perspective view showing part of the carrier device.
Figures 5 and 6 are views respectively in longitudinal section and from above of a portion of 'this
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carrier device, designed on a smaller scale.
Figure 7 is a perspective view of another embodiment of a construction element.
FIG. 8 shows in perspective the assembly of a carrier device not comprising struts.
FIG. 9 shows the assembly of elements in the form of gutters, also in perspective.
FIG. 10 is a schematic view showing the joining of elements in the form of gutters to form a load-bearing device with upper and lower chords.
Figure 11 shows the end of a tubular buttress.
FIG. 12 is a schematic view showing the assembly of elements of section in the form of a double U.
FIG. 13 is a perspective view of a carrier device constituted by elements in the form of curved plates folded in all directions.
To allow their assembly, the two sheets 1, 2, each forming a construction element have at the point of connection corrugated parts 4, 5, concentric with a bore 3, some protruding, the other rebounded, which s 'engage one in the other, only the conical faces being pressed strongly against each other. When these protrusions or these depressions of the two sheets 1, 2 are strongly applied against each other, the tensile or compressive forces acting in the plane of the sheets can be transmitted directly from one sheet to the another by the sides of the protrusions or depressions. To tighten the sheets at the connection points, a clamping bolt b is provided which passes through the bore 3, having a head 7 and carrying a nut 8.
Transmission to plates 1, 2
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superimposed by the pressure exerted by the ventilation bolt is ensured by convex washers 9, 10 having at their center and on their edge a flat crown, and pushed back in the vicinity of the central crown to present a substantially concave profile.
Washer 10 differs in shape from washer 9 in that it adapts better to the side of protrusions or depressions. hate it would be possible to use washers 9 on both sides. In order to prevent the sheets 1 and ± from separating from each other as a result of the pressure exerted on the outside in the vicinity of the bore 3, and to obtain a better distribution of the pressure over the entire area connection, it is possible to use auxiliary washers or additional spacer 11, matching the shape of the projecting parts and depressions, these additional washers 11 being arranged only on one side ( as shown) or both sides.
It is also possible, without any difficulty, to connect several sheets or other superimposed elements in the same way. If a single clamping bolt is not sufficient, one could also provide inside the formed concentric rings! by the protruding parts and the depressions two or more of these bolts,
Gaskets or rust protection devices can be engaged in the cavities between the sheets 1 and 2.
To lock the nut 8 of the clamping bolt 6, there are provided, partly in the nut and partly in the bolt, bores 12 parallel to the axis of the bolt, the branches of a curved safety pin 13 U-shaped being engaged in two opposing bores. The
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The bores are widened outwards by an oblique surface in the vicinity of the application surfaces of the nut, and the ends of the pins are diminished in a wedge shape, so that when the pin is driven in, its ends are curl outwards, preventing its escape. It suffices to exert a strong pull on the pin so that the deformed ends straighten out, so that the safety pin 13 can be removed by means of pliers or the like.
According to the embodiment shown in Figures 4 to 6, there are provided construction elements 14, rationally constituted by sheet metal, having a U-shaped section and connected together both in the logitudinal direction and in the transverse direction, and forming with their wings facing downwards the upper chord and with their wings facing upwards the lower chord of a flat load-bearing device. The upper and lower members are connected by vertical struts 15 with U-profile and by diagonal struts 16, formed by simple tale strips, the struts 15 and the oblique struts 16 being connected by the same protrusions and the same depressions to the connecting points provided in the wings of the construction elements 14.
The wings of the elements 14 placed one behind the other and juxtaposed, the vertical struts 15, and the oblique struts 16 therefore engage with each other at the connection points by projecting parts and by Concentric, corresponding recesses and, in general, all these elements are assembled by only one clamping bolt. The actual supporting device is made up of very light separate beams, placed
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directly next to each other and directly connected together.
The elements l @, as well as the struts 15 and the struts 16, can be constituted by light and handy prefabricated parts, of sufficient precision, and can be assembled simply on the site to form the. assembly of the carrier device, because in short, it is only a matter of inserting the clamping bolt provided with its washers and tightening.
In order to allow the elements 14 with a U-shaped section to be able to slide: One inside the other at the junction points, these elements are reduced, at one of their ends, in width and in height, by the value of the thickness of the material. The transverse rigidity in the junction zone can then be increased by bending the transverse edge 17. In order to stiffen or reinforce the construction elements themselves, they are provided with grooves 18. It is also possible to bend the core included. between two wings, to increase the rigidity of the profile.
In addition, it is advisable to manufacture the elements 14 first with wings only folded, that is to say having in cross section a substantially trapezoidal shape, and to put them at right angles only on site. , in order to be able to nest the elements one inside the other to facilitate their transport.
As shown in Figure 7, the wings of the elements 19 may also have a trapezoidal shape, the smaller base of the trapezoid having one connection point while the larger base has two.
When assembling such elements in the manner shown in Figure 4 to force a carrier device,
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the struts can be deleted.
In FIG. 6 is shown a supporting apparatus of particularly reduced height, an upper chord 20, the wings of which are directed downwards, and a lower chord 21, the wings of which are oriented upwards, being placed one to the other. coffee of the others, their wings being connected directly together. Elements 22 in the form of gutters, having a V-shaped cross section, as shown in FIG. 9, can be brought together in the same way.
The diagram which forms FIG. 10 shows a load-bearing apparatus, the upper chord and the lower chord of which are formed by members 22 of V-shaped section, connected by struts 23 arranged diagonally in space. These struts 23 are therefore not in the plane of the figure, but are inclined with respect to this plane. Vertical struts are not necessary in this case. Instead of V-shaped section elements, one can obviously use a W-shaped section.
As can be seen in FIG. 11, it is also possible to use tubular elements 24 as struts and to connect them to the other elements in the same way. It suffices not to crush the ends of the tubes and to provide at these flattened ends projecting parts or corresponding depressions.
In FIG. 12 are shown elements 25 forming in cross section two integral U's oriented in opposite directions. These elements are joined together as shown and form a load-bearing device also suitable for cavity walls.
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According to the embodiment shown in FIG. 13, there are provided elements 26 in the form of curved plates, folded over on all sides, the connection points being provided on the side walls thus formed. These elements are assembled together in a checkerboard pattern and thus constitute a dome or a vault. They can be connected by struts to a lower chord shaped in the same way. A carrier device of this type can transmit forces in at least two directions. It is obviously not necessary that the elements 26 have a rectangular shape; they can be either triangular or polygonal.
Regardless of the shape or assembly of the various building elements, it is evident that it is possible to use stiffening furring, ribs, struts, etc., and in general the details. embodiments can be modified, in the field of technical equivalences, without departing from the invention.
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