"Elément de construction pour la réalisation de charpentes métalliques spatiales et charpente obtenue **.
La présente invention est relative à un élément
de construction,pour la réalisation de charpentes métalliques spatiales, présentant l'allure d'une pyramide régulière à
base polygonale avec un nombre pair de côtés et dont les
angles formés par deux cotés successifs sont un sous-multiple <EMI ID=1.1>
me. -de la pyramide et des moyens de fixation prévus à proxi- _ mité du sommet et de la base de cette dernière pour permettre l'assemblage de divers de ces éléments entre eux sous forme
, d'une charpente spatiale.
Il existe des éléments de construction de ce genre présentant une base carrée dont les côtés sont formés par des équerres et qui peuvent s'assembler sous forme d'une charpente par la simple juxtaposition de tels éléments de manière à
<EMI ID=2.1>
disposés les uns contre les autres.
De ceci résulte qu'en fait un nombre important de traverses d'une charpente métallique, obtenue par l'assemblage de ces .éléments de construction connus entre eux sont formées par des équerres dont deux ailes sent placées l'une contre l'autre.
Ceci a comme conséquence un alourdissement inutile de ces charpe tes puiseque cette double-traverse n'augmente guère la résistance ni la solidité desdites charpentes. De plus, du point de vue économique, ceci présente une perte relativement importante
en profilés et, aussi , de telles charpentes présentent un aspect très peu esthétique.
Un des buts essentiels de la présente invention consiste à remédier à ces inconvénients et à présenter un élément de construction dans lequel par exemple une utilisation très rationnelle des différents profilés a été envisagée
et ceci tout en assurant une robustesse importante des charpentes obtenues pour l'assemblage de ces éléments.
Suivant 1* invention, 1.' élément de construction comprend des pro-
<EMI ID=3.1>
partant du sommet de la pyramide,qui s'étendent soit suivant les côtés pairs, soit suivant les côtés impairs de la base polygonale susdite. Donc un tel profilé de liaison se présente en fait chaque deux côtés de la base polygonale,c.à d. l'élément
de construction suivant l'invention comprend seulement la moitié des profilés de liaison prévus dans les éléments'de construction connus et tels que décrits sommairement ci-dessus.
Avantageusement, les moyens de fixation susdits prévus à proximité -de la base de la pyramide'se situent
aux extrémités libres des profilés partant du sommet de cette dernière.
La présente invention concerne également une charpente métallique spatiale obtenue par l'assemblage d'éléments de construction tels que décrits ci-dessus. Une telle charpente comprend des éléments dé construction de même
forme et de même dimensions,disposés les uns par rapport
aux autres d'une manière telle que deux éléments adjacents soient tournés d'un angle de 360[deg.] autour de la verticale
n
passant par le sommet d'un de ces éléments et perpendiculaire à sa base, n'indiquant le nombre de côtés de la base polygonale et qu'aux côtés de la base polygonale d'un élément ou un profilé de liaison n'a pas été prévu, s'étendent des profilés
de liaison des éléments adjacents, le sommet de la pyrapide de cet élément étant lié par des barres de nappe inférieure âdiacun des sommets des pyramides des éléments adjacents susdits.
Enfin, l'invention concerne encore un organe de fixation pour le montage de barres de nappe inférieure sur un élément de construction destiné à la réalisation de charpentes métalliques spatiales. Quoique cet organe s'applique tout particulièrement à l'élément de construction faisant l'objet de
la présente invention, cet organe peut avantageusement s'adapter sir des éléments de construction connus tels que
par exemple du type décrit ci-dessus.
Cet organe de fixation est prévu à proximité du sommet de la pyramide formé par un tel élément de construction et est destiné à la fixation d'une des extrémités des barre de nappe inférieure reliant ce sommet au sommet des pyramides des éléments de construction adjacents lors de la construction d'une charpente au moyen de tels éléments dë construction.
Cet organe de fixation est caractérisé par le fait qu'il comprend un boulon à tête demi-sphérique à laquelle aboutissent sensiblement radialement des profilés faisant partie de l'élément de construction, les extrémités des barres de. nappe inférieure susdites étant enfilées sur la tige filetée du
<EMI ID=4.1>
barres susdites par rapport aux profilés précités.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortirent de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif . d'une forme de réalisation particulière
de l'invention, et ne limitent donc pas l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation, avec brisures partielles, d'un élément de construction suivant l'invention, d'un panneau de toiture et de barres ce nappe inférieure montée sur cet élément. La figure 2 est une vue en plan de l'élément de construction montré à la figure 1 eu, cependant, le panneau <EMI ID=5.1> au moyen d'éléments de construction tels que montrés
aux figures précédentes.
La figure 4 est une vue en élévation des détails d'un organe de fixation pour l'assemblage d'éléments de construction.
Dans les différentes figures, les mêmes chiffres
de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Suivant l'invention, les figures 1 et 2 montrent
un élément de construction pour la réalisation de charpentes métalliques spatiales présentant l'allure d'une pyramide régulière à base carrée et comprenant quatre profilés 1 à 4 partant du sommet 5 de la pyramide suivant les arêtes de cette dernière. De plus, ces moyens de fixation respectivement 6 et 7 sont prévus à proximité du sommet ' 5 et de la base 8 de la pyra*mide pour permettre l'assemblage de divers de ces éléments entre eux sous forme d'une charpente spatiale.De telles charpentes présentent surtout de l'intérêt pour la construction de bâtiments avec une grande portée, tels que hangars, bassins de natation, ateliers d'usine etc.
<EMI ID=6.1>
caractérise par le fait qu'il comprend des profilés de liaison 9 et 10,encore appelés barres de nappe supérieure réunissant respectivement les extrémités libres des profilés 2 et 3
<EMI ID=7.1>
numérotation des côtés successifs.
Dans le cas d'une base carrée les profilés de liai-
<EMI ID=8.1>
été prévus à tous les eûtes de la base polygonale.
/ Les profilés de liaison 9 et 10 aboutissent aux :
extrémités libres des profilés 1 à 4, à l'endroit où sont
prévus les moyens de fixation 7. Ces moyens de fixation 7 comprennent, à chacune desdites extrémités libres des profilés
1 à 4, une pièce en forme de dièdre 11, présentant deux ailes
12 et 13 dont le plan bissecteur 14 est perpendiculaire à la bas* de la pyramide et contient l'axe du profile de liaison aboutissant à l'extrémité du profilé sur lequel est montée cette
pièce 11 et dont l'aile 12 s'étend suivant un plan contenant l'axe du profilé sur lequel il est monté. De plus, chacune des ailes 12 et 13 de la pièce 11 présentent au moins une perforation 15 pour le passage d'un boulon non représenté aux figures, de manière à permettre de réunir deux ailes 12 et
13 disposées côte à côte de deux pièces 11 d'éléments de construction juxtaposés.
<EMI ID=9.1>
avantageusement saillie par rapport à la base de la pyramide du côté opposé au sommet 5 de cette dernière, cette partie
<EMI ID=10.1>
16.
Au moins une des pièces 11 présente au-dessus de sa partie saillante un dispositif de fixation pour les panneaux 16,ces dispositifs comprenant un support plat 17 monté au-dessus
de ladite saillie de la pièce 11, perpendiculairement à l'arê-
<EMI ID=11.1>
ce support d'une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur des
<EMI ID=12.1>
<EMI ID=13.1>
port 17 par l'intermédiaire écrou 20 vissé sur l'extrémité extrémités des barres de nappe inférieure 25 enfilées sur cette
<EMI ID=14.1>
juxtaposés et assembles sous forme d'une charpente spatiale.
Les profilés 1 à 4 et 9 et 10 présentent de préférence une allure tubulaire.
La figure 3 est, en particulier, une vue en perspective de quelques éléments de construction assemblés montrant une partie de charpente spatiale.
Les éléments ce construction se trouvent avec
leur sommet vers le bas et leur base vers le haut. Ces élément sont tous de forme et de dimensions identiques 'et sont disposés les uns par rapport aux autres, d'une manière telle que deux éléments adjacents sont tournés l'un par rapport à l'autre d'un angle de 360[deg.] autour de la verticale passant par
n
sommet d'un de ces éléments et perpendiculaire à la base, n indiquant le nombre de côtés de la base polygonale, et qu'aux côtés de la base polygonale d'un élément ou un profilé de liaison 9 ou 10 n'a pas été prévu s'étendent des profilés de li-
<EMI ID=15.1>
ment est lié par des barres de nappe inférieure 25 à chacun de. sommets des pyramides des éléments adjacents susdits.
Ainsi, on obtien dans deux plans horizontaux superposés des treillis réunis entre eux par des traverses obliques. Les mailles du treillis du plan supérieur sont formées par les profilés de liaison 9 et 10 des différents éléments
de construction , tandis que les mailles du treillis inférieur sont formées par les barres 25
qui se rejoignent aux différents sommets des pyramides.. Les
<EMI ID=16.1>
Les éléments de construction montrés aux figures ayant une base carrée, une charpente spatiale est obtenue
à partir de tels éléments en tournant un élément par rapport à celui auquel il doit être fixé de 90[deg.], de manière à ce que une des barres de liaison de l'élément à accoler'vienne s'interposer entre les extrémités des deux profilés de liaison de l'élément.auquel il doit être fixé. Ainsi, malgré le fait
que chaque élément. ne comprend séparément à sa base qu'un nombre de profilés de liaison égal à la moitié de ses côtés,
lors de l'assemblage d'éléments de la façon décrite ci-dessus cn obtient des mailles de forme et de dimensions correspondant à cette base mais dont tous les côtés sont délimités par un profilé de liaison.
En plus d'une amélioration de l'aspect esthétique les charpentes spatiales obtenues par les éléments de construction susdits, ces derniers permettent d'obtenir une structure très homogène, ce qui assure une répartition sensiblement uniforme des forces aux différents points de rencontre des profilés et barres, ces points de rencontre étant généralement dénommés "noeuds".
Comme il résulte déjà de ce qui précède, le treillis supérieur de la charpente est conçu pour supporter des panneaux de toiture 16.
Suivant l'invention, ces panneaux sont posés uniquement aux noeuds, c.à d. sur les parties saillantes des pièces
11. Ceci présente le grand avantage que les profilés de liaison ne sont pas soumis à des sollicitation.latérales pouvant provoquer une flexion de ceux-ci, comme c'est par exemple le cas pour certains types de charpentes spatiales existantes.
La figure 4 montre, à plus grande échelle, un organe de fixation pour le montage de barres 25 sur les sommets des pyramides des éléments de construction lors de la réalisation de charpentes spatiales. Cet organe est en particulier intéressant lorsque les profilés
1 à 4 aboutissant au sommet 5 sont tubulaires comme dans la forme de réalisation montrée aux figures, quoique cet organe s'adapte avantageusement également sur les éléments de construction existants.
<EMI ID=17.1>
26 à laquelle aboutissent sensiblement radialement des profilés faisant partie de l'élément de construction, par exemple les profilés 1 et 4 de la forme de réalisation montrée- aux figures précédentes et dont deux d'entre eux ont été montrées à la fig.4
Les extrémités des barres de nappe inférieure 25 sont applaties et sont enfilées sur la tige filetée 23 du boulon.
Un écrou 24 est vissé sur cette tige pour permettre d'immobiliser les barres 25 par rapport aux profilés 1 à 4.
Si les profilés 1 à 4 présentent une forme tubulaire et qu'ils s'étendent radialement par rapport à la tête 26
du boulon leur fixation sur cette tête est très aisée étant donné que les extrémités de ces profilés aboutissant à cette tête sont droites c.à d. se terminent suivant une section perpendiculaire à l'axe du profilé. La fixation a lieu par simple soudure.
Pour des raisons d'esthétique on peut avantageusement prévoir une coiffe 27 s'adaptant sur l'extrémité libre
de la tige filetée 23 et sur l'écrou 24. Cette coiffe peut également présenter une forme demi-sphérique de sorte que l'ensemble de l'organe de fixation cura une forme complètement sphérique.
Cette coiffe peut éventuellement être formée par l'écrou 24.même qui est alors vissée sur l'extrémité libre de
la tige 23.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas
limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du
présent brevet. C'est ainsi p.e. que la base de la pyramide
peut avoir la forme d'un hexagone.
REVENDICATIONS.
1.- Elément de construction , pour la réalisation
de charpentes métalliques spatiales, présentant l'allure
d'une pyramide régulière à base polygonale avec un nombre
pair de côtés et dont les angles formés entre deux côtés
successifs sont un sous-multiple de 360[deg.], cet élément comprenant des profilés partant du sommet de la pyramide et des
moyens de fixation prévus à proximité du sommet et de la
base de cette dernière pour permettre l'assemblage de divers
de ces éléments entre eux sous forme d'une charpente spatiale,
cet élément étant caractérisé en ce qu'il comprend des profilés de liaison,réunissant des profilés partant du sommet
de la pyramide, qui s'étendent soit suivant les côtés pairs
soit suivant les côtés impairs de la base polygonale.
"Construction element for the realization of spatial metal frames and frame obtained **.
The present invention relates to an element
construction, for the realization of spatial metal frames, having the appearance of a regular pyramid with
polygonal base with an even number of sides and whose
angles formed by two successive sides are a submultiple <EMI ID = 1.1>
me. -the pyramid and fixing means provided near the top and the base of the latter to allow the assembly of various of these elements together in the form
, a spatial framework.
There are construction elements of this type having a square base, the sides of which are formed by brackets and which can be assembled in the form of a frame by the simple juxtaposition of such elements so as to
<EMI ID = 2.1>
arranged against each other.
As a result, in fact a large number of cross members of a metal frame, obtained by assembling these known construction elements together are formed by brackets, two wings of which are placed against one another.
This results in an unnecessary increase in these frameworks since this double-cross bar hardly increases the resistance or the solidity of said frameworks. In addition, from an economic point of view, this presents a relatively large loss
in sections and, also, such frames have a very unattractive appearance.
One of the essential aims of the present invention consists in overcoming these drawbacks and in presenting a construction element in which for example a very rational use of the various profiles has been envisaged.
and this while ensuring significant robustness of the frames obtained for the assembly of these elements.
According to the invention, 1. ' construction element includes pro-
<EMI ID = 3.1>
starting from the top of the pyramid, which extend either along the even sides or along the odd sides of the aforementioned polygonal base. So such a connecting profile is in fact present on both sides of the polygonal base, ie. element
construction according to the invention comprises only half of the connecting profiles provided in the known construction elements and as described briefly above.
Advantageously, the aforesaid fixing means provided near the base of the pyramid are located
at the free ends of the profiles starting from the top of the latter.
The present invention also relates to a spatial metal framework obtained by the assembly of construction elements as described above. Such a frame includes construction elements of the same
shape and of the same dimensions, arranged in relation
to the others in such a way that two adjacent elements are rotated by an angle of 360 [deg.] around the vertical
not
passing through the top of one of these elements and perpendicular to its base, indicating the number of sides of the polygonal base and only the sides of the polygonal base of an element where a connecting profile has not been planned, extend profiles
connection of the adjacent elements, the top of the pyrapid of this element being linked by lower layer bars to the vertices of the pyramids of the aforementioned adjacent elements.
Finally, the invention also relates to a fixing member for mounting lower ply bars on a construction element intended for the production of spatial metal frames. Although this organ applies in particular to the construction element which is the subject of
the present invention, this member can advantageously be adapted to known construction elements such as
for example of the type described above.
This fixing member is provided near the top of the pyramid formed by such a construction element and is intended for fixing one of the ends of the lower ply bars connecting this top to the top of the pyramids of the adjacent construction elements during the construction of a frame by means of such building elements.
This fixing member is characterized in that it comprises a bolt with a half-spherical head to which the profiles forming part of the construction element, the ends of the bars, end substantially radially. aforesaid lower ply being threaded onto the threaded rod of the
<EMI ID = 4.1>
aforementioned bars with respect to the aforementioned profiles.
Other details and features of the invention emerge from the description given below, by way of non-limiting example. of a particular embodiment
of the invention, and therefore do not limit the invention.
FIG. 1 is an elevational view, with partial breakages, of a construction element according to the invention, of a roof panel and of bars this lower ply mounted on this element. Figure 2 is a plan view of the building element shown in Figure 1 eu, however, the panel <EMI ID = 5.1> by means of building elements as shown
to the previous figures.
Figure 4 is an elevational view of the details of a fastener for the assembly of building elements.
In the different figures, the same figures
references designate identical or similar elements.
According to the invention, Figures 1 and 2 show
a construction element for the production of spatial metal frames having the appearance of a regular pyramid with a square base and comprising four profiles 1 to 4 starting from the top 5 of the pyramid along the edges of the latter. In addition, these fixing means 6 and 7 respectively are provided near the top '5 and the base 8 of the pyramid to allow the assembly of various of these elements together in the form of a spatial framework. such frames are especially useful for the construction of buildings with a large span, such as hangars, swimming pools, factory workshops, etc.
<EMI ID = 6.1>
characterized in that it comprises connecting profiles 9 and 10, also called upper ply bars respectively joining the free ends of profiles 2 and 3
<EMI ID = 7.1>
numbering of successive sides.
In the case of a square base, the connecting profiles
<EMI ID = 8.1>
been provided for all sides of the polygonal base.
/ The connecting profiles 9 and 10 lead to:
free ends of profiles 1 to 4, where they are
provided the fixing means 7. These fixing means 7 comprise, at each of said free ends of the profiles
1 to 4, a piece in the form of a dihedral 11, with two wings
12 and 13 whose bisecting plane 14 is perpendicular to the bottom * of the pyramid and contains the axis of the connecting profile ending at the end of the profile on which is mounted this
part 11 and the wing 12 of which extends along a plane containing the axis of the section on which it is mounted. In addition, each of the wings 12 and 13 of the part 11 have at least one perforation 15 for the passage of a bolt not shown in the figures, so as to make it possible to join two wings 12 and
13 arranged side by side of two pieces 11 of juxtaposed construction elements.
<EMI ID = 9.1>
advantageously protrudes from the base of the pyramid on the side opposite the top 5 of the latter, this part
<EMI ID = 10.1>
16.
At least one of the parts 11 has above its projecting part a fixing device for the panels 16, these devices comprising a flat support 17 mounted above
of said projection of the part 11, perpendicular to the edge
<EMI ID = 11.1>
this support of a height substantially equal to the thickness of the
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
port 17 via nut 20 screwed onto the end ends of the lower ply bars 25 threaded onto this
<EMI ID = 14.1>
juxtaposed and assembled in the form of a spatial framework.
The profiles 1 to 4 and 9 and 10 preferably have a tubular appearance.
Figure 3 is, in particular, a perspective view of some assembled building elements showing part of the spatial framework.
The elements of this construction are found with
their top down and their base up. These elements are all of identical shape and dimensions' and are arranged with respect to each other, in such a way that two adjacent elements are rotated with respect to each other by an angle of 360 [deg. ] around the vertical passing through
not
vertex of one of these elements and perpendicular to the base, n indicating the number of sides of the polygonal base, and that at the sides of the polygonal base of an element or a connecting profile 9 or 10 has not been planned extend from li-
<EMI ID = 15.1>
ment is linked by lower ply bars 25 to each of. vertices of the pyramids of the aforementioned adjacent elements.
Thus, in two superimposed horizontal planes, we obtain trellises joined together by oblique cross members. The mesh of the upper plane is formed by the connecting profiles 9 and 10 of the different elements
construction, while the meshes of the lower trellis are formed by the bars 25
which meet at the various summits of the pyramids.
<EMI ID = 16.1>
Since the construction elements shown in the figures have a square base, a spatial framework is obtained
from such elements by turning an element relative to the one to which it is to be fixed by 90 [deg.], so that one of the connecting bars of the element to be joined comes between the ends of the two connecting profiles of the element to which it is to be fixed. So despite the fact
than each item. separately includes at its base only a number of connecting profiles equal to half of its sides,
during the assembly of elements in the manner described above cn obtains meshes of shape and dimensions corresponding to this base but of which all the sides are delimited by a connecting profile.
In addition to improving the aesthetic appearance of the spatial frameworks obtained by the aforementioned construction elements, the latter make it possible to obtain a very homogeneous structure, which ensures a substantially uniform distribution of forces at the various points of meeting of the profiles and bars, these meeting points being generally referred to as "nodes".
As can already be seen from the above, the upper truss of the frame is designed to support 16 roof panels.
According to the invention, these panels are placed only at the nodes, ie. on the protruding parts of the parts
11. This has the great advantage that the connecting profiles are not subjected to lateral solicitation which can cause bending thereof, as is the case, for example, for certain types of existing spatial frameworks.
FIG. 4 shows, on a larger scale, a fixing member for mounting bars 25 on the tops of the pyramids of the building elements during the production of spatial frames. This member is particularly interesting when the profiles
1 to 4 leading to the top 5 are tubular as in the embodiment shown in the figures, although this member advantageously also fits on the existing construction elements.
<EMI ID = 17.1>
26 to which end substantially radially profiles forming part of the construction element, for example profiles 1 and 4 of the embodiment shown in the previous figures and two of them have been shown in fig. 4
The ends of the lower ply bars 25 are flattened and are threaded over the threaded rod 23 of the bolt.
A nut 24 is screwed onto this rod to enable the bars 25 to be immobilized with respect to the sections 1 to 4.
If the profiles 1 to 4 have a tubular shape and they extend radially relative to the head 26
of the bolt their fixing on this head is very easy given that the ends of these sections leading to this head are straight, ie. terminate in a section perpendicular to the axis of the profile. Fixing takes place by simple welding.
For aesthetic reasons, it is advantageously possible to provide a cap 27 which fits on the free end.
of the threaded rod 23 and on the nut 24. This cap may also have a half-spherical shape so that the whole of the fixing member has a completely spherical shape.
This cap may optionally be formed by the nut 24 itself which is then screwed onto the free end of
rod 23.
It is understood that the invention is not
limited to the embodiments described and that many variants can be envisaged without departing from the scope of
present patent. This is how, for example, the base of the pyramid
can be shaped like a hexagon.
CLAIMS.
1.- Construction element, for the realization
of spatial metal frames, presenting the allure
of a regular pyramid with a polygonal base with a number
pair of sides and whose angles formed between two sides
successive are a sub-multiple of 360 [deg.], this element comprising sections starting from the top of the pyramid and
fixing means provided near the top and the
base of the latter to allow the assembly of various
of these elements together in the form of a spatial framework,
this element being characterized in that it comprises connecting sections, joining sections starting from the top
of the pyramid, which extend either along the even sides
either along the odd sides of the polygonal base.