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" ELEMENTS POUR LA CONSTRUCTION DE CHARPENTES
TRIDIMENSIONNELLES ET DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DE CES - ELEMENTS . "
La présente invention se rapporte à des é- léments pour la construction de charpentes tridimensionnel- les ou tridirectionnelles et à un dispositif d'assemblage de ces éléments entre-eux. Elle se rapporte aussi aux charpen- tes, toitures, viaducs, arcs, ponts, calottes sphériques, ainsi construits, ces constructions étant définitives ou pro- visoires et donc démontables.
On connaît des éléments pour la construc- tion de charpentes, toitures, etc...tridimensionnelles (dé- signées ci-après par le terme charpentes, à titre de simpli- fication), mais il est nécessaire d'utiliser un grand nombre @
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d'éléments différente et leur assmmblage est difficile à ré- aliser , ce qui entraîne des fraie élevée de main-d'oeuvre .
La présente Invention a pour but de remé- dier à ces inconvénients, grâce à des éléments pour construc- tion de charpentes tridimensionnelles qui répondent à un cer- tain nombre de critères, dont notamment! - réalisation de constructions quelconques au moyen d'un nom-
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bre très réduit d'élémentetemblables;
- transport aisé des éléments, qui sont empilables! - assemblage aisé, rapide, n'exigeant pas de main-d'oeuvre spécialisée!
Les éléments de construction de charpentes tridimensionnelles, suivant la présente invention, sont oarao- térisés en ce qu'ils consistent essentiellement en une mem- brure inférieure tubulaire, deux membrures supérieures tubu- laires disposées symétriquement par rapport à la membrure in- férieure, des diagonales tabulaires reliant les deux membru- res supérieures à la membrure inférieure en formant un prisme tétraèdre symétrique dont le sommet se trouve sur la membrure inférieure.
Les différentes parties de l'élément de construction sont tubulaires, de forme carrée, rectangulaire ou ronde ou en profilé quelconque. D'autre part, elles sont mé, talliques (acier, aluminium, etc..) ou en autre matériau con- venant pour la construction de charpentes rigides. De préfé- rence, on utilise des éléments métalliques, qui sont réali- sés en atelier par soudure des différentes parties tubulaires.
Les éléments de l'invention peuvent oon-
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sister en un nombre quelconque Ùt1 m(. i"1l1.65 , le module c''..w:. la distance entre deux noeuds successifs sur une membrure su-
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périeure de l'élément, c'est-à-dire entre deux points de jonc- tion successits de diagonales aveo cette membrure.
Les membaures peuvent tire soit reotili- gnes, soit curvilignes, les éléments courbes permettant de construire des arcs, des calottes sphériques, eto...
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que, pour l'assoublage d'éléments entre-eux, chaque élément comprend une tige filetée rendue solidaire de cet élément a chaque noeud de l'élément où l'on désire fixer un autre élément semblable, chaque tige filetée ayant un axe correspondant à la direction de cet autre élément à fixer et chaque tige filetée comportant un éorou du coté extérieur pour l'assemblage de cet autre élément et un écrou du côté infé- rieur pour l'assemblage à une traverse reliant les membrures supérieures d'un même élément, et chaque élément comprend aus- si une pièce soudée à chaque plaque fermant chacune des mem- brures de cet élément,
l'éorou extérieur de chaque tige file- tée étant vissé sur la pièce adéquate de l'autre élément à fixer pour réaliser l'assemblage des éléments.
Le dispositif d'assemblage oomporte aussi, de préférenoe, un manchon tubulaire permettant de cacher le dispositif d'assemblage .
Les élémonts de la présente invention per- mettent de réaliser des charpentes tridimensionnelles, sous forme définitive, mais également provisoires, car elles sont facilement démontables.
De plus, on peut réaliser toute construc- tion quelconque au moyen d'un nombre très réduit d'éléments semblables. Ces éléments sont empilables pour le transport, avec un encombrement minimum pour un grand nombre d'éléments.
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Les éléments déchargés sont disposés sur le chantier et assom blés facilement grâce au dispositif d'assemblage décrit ci-dessus. On forme ainsi des panneaux rigides.
Les panneaux sont ensuite soulevés pour êt mis en place par un système de levage prenant appui sur les colonnes de soutien de la charpente.
Les éléments de l'invention permettent de réaliser en plan n'importe quelle configuration ou structure, en disposant les colonnes en nombre suffisant, mais en n'im- porte quel endroit de la structure* les combinaisons architecturales sont nom- breuses, la conception mène des éléments permettent de dispo- ser dans les parties tubulaires de ces éléments les canalisa- tions de tout genre et le des conduites de chauffage.
Dans le ces de toiture construite au moyen de ces éléments, il *et possible de réaliser un éclairage excellent au moyen de ooupolea ou lanternaux qui prolongent
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vers le haut l-" 8ot tridl88D8loDD81 de la charpente tout en obtenant un bon J'8ooaft-m des noms '0181ries au ni- veau des aurlaoes de travail done le bAtl8at- D'extra pffl on pont mupeaàre à la char- pente un faux plafond ou as un ou pluaioars ohl81u 4e :-;:= 1 ente pour IJODt.-1'ICN18at8 on rai2se D'wKtrM oarmidillatiqum et 8ft8t8p. de l'invention N880ninllt de la 4880Z'iptioa 01""- de for- aes priférien 48 6 UOR de 1iaratioa, 40 Woe à titre 4#LU lra Ion et MM orrotire lailit, sno /f'aeoee Mue deea:
L ennez6no, vu ¯v¯1 ft.)8OUY.81l" - 71C. 1 0 mae vue la puffleuve .'un .1....' 40 llianllt1oD. en 1 module.
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- Fig. 2 : une vue en perspective semblable à la fig. 1, en trois modules.
- Fig. 3 : coupe transversale de l'élément de la. fig. 1 - Fig. 4: une vue en plan de l'élément de longueur égale à trois modules de la fig. 2 - Fig. 5 : une coupe suivant la figure 4 - Fig. 6: une vae en plan d'une construction réalisée à par- tir d'éléments des fig. 2, 4 et 5 .
- Fig. 7: un moyen d'assemblage de membrures inférieures d'élé- ments semblables.
La figure 1 est une vue en perspective d'un élément de l'invention. Cet élément comprend deux mem- brures supérieures 1 et une membrure inférieure 2, les deux membrures supérieures étant disposées symétriquement par rap- port à la membrure 2 . Les membrures supérieures 1 sont re- liées à la membrure inférieure 2 par des diagonales 3 et re- liées entre-elles par des traverses 4, en formant un prisme té- traédrique symétrique. La figure 3 montre d'ailleurs l'élé- ment en coupe transversale
Les différentes parties de l'élément de l'invention sont tubulaires, de forme carrée comme représen- té à la figure 3, mais peuvent être aussi de forme rectangu- laire, ronde ou antre profil.
De plus, l'élément de l'inven- tion peut être métallique obtenu par soudure des membrures et les diagonales ou par toute autre technique connue dise- semblage de son parties ou être en une autre matière suffisam- ment rigide et résistante* les traverse$ 4 sont placées au moment de l'assemblage et sont démontables. la distance reliant les mouds ou points de jonction de deux diagonales successives et d'une awrnbrura
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supérieure, c'est-à-dire le module de l'élément, peut varier dans de larges limites , de même d'ailleurs que la distance entre la membrure inférieure 2 et le plan des deux membrures supérieures 1.
La figure 2 montre, en perspective, un en- semble de trois modules, représenté aussi en plan à la figu- re 4 et en coupa à la figure 5 . Il est évident que l'on peut réaliser de cette façon des ensembles d'un nombre quelconque de modules, en fonction des exigences imposées par le type de construction envisagé.
La figure 6 représente, à titre d'exemple, une disposition en plan réalisée à partir d'ensembles ou pou- tres de trois modules. Sur cette figure, on voit notamment un élément comprenant la membrure inférieure 2 et les deux membrures supérieures 1, auquel on a fixé les membrures in- férieures 2 ' et les membrures supérieures 1 'de deux éléments
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semblables, par l'intenaediaire des traverses 4 .
Cet assemblage de deux poutres constituées de plusieurs éléments identique. de l'invention est réalisé grâce mu dispositif représenté à la fige 7. Un élément est représenté par la membrure inférieure 2 et deux diagonales 3.
Les autres éléments à ambler au premier sont représentés
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J"!118;peot1v..Dt par les aotraros inférieures 2' et 2" . Une t188 filetée 5 est fixée par 'Z8lQl. par soudure à la aeer- 1ma2'8 inférieure 2 . Icw ¯1maft. 2' et 20 des eleaentw a <ee tMLer prmier eearKtat aiooai une pibos filetée, CIÛ pmù "oN 801t na WO&m Ùàtd 6, soit une 1;1.. filetée 7 .
0II80ab8 de ose 1'1" filetées ont oonme solidaire de la 881maN iJd"I'18U8 2', 9 Re à ior et 9 à ce% effet 9 on la soude wvMmtWMent à wae p18a. d'aval 8 et 8* , 9 formm la abruri mealedre 2', 9 ±fi 0Ja8ca. cote de ta tip file- t*@ 5 est Mua aa depert d'un dor 9 4t IY8J1'tU8U¯lra d'un
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1, , 'à' -,,; ¯à 1 ..
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contre-6crou 10 qui sont dévissés, puis vissés sur la pièce filetée,respectivement 6, 7 .Après cette opération, l'écrou 9 solidarise la tige filetée, soudée à une membrure, et la pièce filetée soudée à l'autre membrure. On voit donc que l'assemblage de deux éléments s'effectue de façon simple, sans main-d'oeuvre spécialisée. Un manchon 11 que l'on fait glisser sur les membrures à assembler permet de cacher ce dispositif d'assemblage, ce qui améliore l'aspect esthétique de la oharpente.
Il sat évidentque des modifications et additions peuvent être apportées aux ensembles décrits ci-dessus à titre d'exemples de réalisation, sans sortir du oadre de la présente invention.
On peut aussi fabriquer ces éléments en toutes grandeurs désirées. C'est ainsi que les éléments de charpentes pouvant être réalisée pour la construction de charpente@ indatirialles, mais aussi, sous forme d'éléments en miniature, pour la fabrication de maquettes ou comme jeux de construotion.
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"ELEMENTS FOR THE CONSTRUCTION OF FRAMES
THREE-DIMENSIONAL AND ASSEMBLY DEVICE OF THESE - ELEMENTS. "
The present invention relates to elements for the construction of three-dimensional or three-way frames and to a device for assembling these elements together. It also relates to frames, roofs, viaducts, arches, bridges, spherical caps, thus constructed, these constructions being final or temporary and therefore removable.
Elements are known for the construction of three-dimensional frames, roofs, etc. (hereinafter referred to by the term frames, for the sake of simplicity), but it is necessary to use a large number @
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different elements and their assembly is difficult to achieve, resulting in high labor costs.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks, by virtue of elements for the construction of three-dimensional frameworks which meet a certain number of criteria, including in particular! - realization of any constructions by means of a name -
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bre very reduced of similar elements;
- easy transport of the elements, which are stackable! - easy, quick assembly, requiring no specialized labor!
The three-dimensional structural elements, according to the present invention, are characterized in that they consist essentially of a tubular lower member, two tubular upper chords arranged symmetrically with respect to the lower chord, tabular diagonals connecting the two upper chords to the lower chord forming a symmetrical tetrahedron prism whose apex is on the lower chord.
The different parts of the construction element are tubular, square, rectangular or round or in any profile. On the other hand, they are metallic (steel, aluminum, etc.) or other material suitable for the construction of rigid frames. Preferably, metallic elements are used, which are produced in the workshop by welding the various tubular parts.
The elements of the invention can oon-
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sist in any number Ùt1 m (. i "1l1.65, the modulus c '' .. w :. the distance between two successive nodes on a sup-
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lower of the element, that is to say between two points of junction successits of diagonals with this chord.
The frames can be drawn either reotili- gnous or curvilinear, the curved elements making it possible to build arches, spherical caps, etc.
Another characteristic of the invention consists in that, for the doubling of elements between them, each element comprises a threaded rod made integral with this element at each node of the element where it is desired to fix another element. similar, each threaded rod having an axis corresponding to the direction of this other element to be fixed and each threaded rod comprising an eoror on the outer side for the assembly of this other element and a nut on the lower side for assembly to a cross member connecting the upper chords of the same element, and each element also comprises a part welded to each plate closing each of the members of this element,
the external opening of each threaded rod being screwed onto the appropriate part of the other element to be fixed in order to assemble the elements.
The assembly device also oomporte, preferably, a tubular sleeve making it possible to hide the assembly device.
The elements of the present invention make it possible to produce three-dimensional frames, in final form, but also provisional, because they are easily removable.
In addition, any construction can be made using a very small number of similar elements. These elements are stackable for transport, with a minimum space requirement for a large number of elements.
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The unloaded elements are placed on the site and easily knocked down using the assembly device described above. Rigid panels are thus formed.
The panels are then lifted to be put in place by a lifting system resting on the support columns of the frame.
The elements of the invention allow any configuration or structure to be made in plan, by arranging the columns in sufficient number, but in any place of the structure * there are many architectural combinations, the design leads elements make it possible to arrange in the tubular parts of these elements the pipes of all kinds and the heating pipes.
In those roofs built using these elements, it * and possible to achieve excellent lighting by means of ooupolea or lanterns that extend
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up l- "8ot tridl88D8loDD81 of the frame while getting a good J'8ooaft-m of the names' 0181ries at the level of the working aurlaoes done the bAtl8at- From extra pffl on mupeaàre bridge to the frame a false ceiling or as one or more ohl81u 4th: -;: = 1 ente for IJODt.-1'ICN18at8 on rai2se D'wKtrM oarmidillatiqum and 8ft8t8p. of the invention N880ninllt of the 4880Z'iptioa 01 "" - de for- aes priférien 48 6 UOR de 1iaratioa, 40 Woe as 4 # LU lra Ion and MM orrotire lailit, sno / f'aeoee Mue deea:
L ennez6no, seen ¯v¯1 ft.) 8OUY.81l "- 71C. 1 0 mae vue la puffleuve .'un .1 .... '40 llianllt1oD. In 1 module.
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- Fig. 2: a perspective view similar to FIG. 1, in three modules.
- Fig. 3: cross section of the element of the. fig. 1 - Fig. 4: a plan view of the element of length equal to three modules of FIG. 2 - Fig. 5: a section according to figure 4 - Fig. 6: a plan view of a construction made from elements of FIGS. 2, 4 and 5.
- Fig. 7: a means of assembling lower chords of similar elements.
Figure 1 is a perspective view of an element of the invention. This element comprises two upper chords 1 and a lower chord 2, the two upper chords being arranged symmetrically with respect to the chord 2. The upper chords 1 are connected to the lower chord 2 by diagonals 3 and linked together by crossbars 4, forming a symmetrical tetrahedral prism. Figure 3 also shows the element in cross section
The different parts of the element of the invention are tubular, square in shape as shown in FIG. 3, but can also be rectangular, round or other profile.
In addition, the element of the invention can be metallic obtained by welding the ribs and the diagonals or by any other known technique of disassembling its parts or be made of another sufficiently rigid and resistant material. $ 4 are placed at the time of assembly and are removable. the distance connecting the mouds or junction points of two successive diagonals and an awrnbrura
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upper chord, i.e. the modulus of the element, can vary within wide limits, as can the distance between the lower chord 2 and the plane of the two upper chords 1.
FIG. 2 shows, in perspective, a set of three modules, also represented in plan in FIG. 4 and in section in FIG. 5. It is obvious that assemblies of any number of modules can be produced in this way, depending on the requirements imposed by the type of construction envisaged.
FIG. 6 represents, by way of example, a plan arrangement made from assemblies or beams of three modules. In this figure, we see in particular an element comprising the lower chord 2 and the two upper chords 1, to which the lower chords 2 'and the upper chords 1' of two elements have been fixed.
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similar, through cross members 4.
This assembly of two beams made up of several identical elements. of the invention is achieved through mu device shown in fig 7. An element is represented by the lower chord 2 and two diagonals 3.
The other elements to be ambled to the first are shown
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J "! 118; peot1v..Dt by the lower aotraros 2 'and 2". A threaded t188 5 is attached by 'Z8lQl. by welding at the lower aeer- 1ma2'8 2. Icw ¯1maft. 2 'and 20 of the eleaentw a <ee tMLer prmier eearKtat aiooai a threaded pibos, CIÛ pmù "oN 801t na WO & m Ùàtd 6, or a 1; 1 .. threaded 7.
0II80ab8 of ose 1'1 "threaded have an integral part of the 881maN iJd" I'18U8 2 ', 9 Re a ior and 9 for this% effect 9 is welded wvMmtWMent to wae p18a. downstream 8 and 8 *, 9 formm la abruri mealedre 2 ', 9 ± fi 0Ja8ca. side of your tip file- t * @ 5 is Mua aa depert of a dor 9 4t IY8J1'tU8U¯lra of a
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1,, 'to' - ,,; ¯ to 1 ..
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counter-nut 10 which are unscrewed, then screwed on the threaded part, respectively 6, 7. After this operation, the nut 9 secures the threaded rod, welded to a member, and the threaded part welded to the other member. It can therefore be seen that the assembly of two elements is carried out in a simple manner, without specialized labor. A sleeve 11 which is slid over the members to be assembled makes it possible to hide this assembly device, which improves the aesthetic appearance of the frame.
It is obvious that modifications and additions can be made to the assemblies described above by way of exemplary embodiments, without departing from the scope of the present invention.
We can also manufacture these elements in any desired sizes. This is how the structural elements can be produced for the construction of framework @ indatirialles, but also, in the form of miniature elements, for the manufacture of models or as construction sets.