CA1110033A

CA1110033A - Foldable frame for prefabricated building

Info

Publication number: CA1110033A
Application number: CA306,733A
Authority: CA
Inventors: Yves Bertrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-04
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1981-10-06

Abstract

La présente invention a pour objet une armature pliable de rigidité accrue pour bâtiment préfabriqué comprenant au moins deux poteaux verticaux métalliques de section en H sur lesquels sont fixées par l'intermédiaire de charnières et prennent respectivement appui au moins deux poutres métalliques convergentes ayant la même section en H que les poteaux verticaux, au moins deux renforts disposés diagonalement et symétriquement entre chaque couple de poteaux verticaux et poutres et au moins un autre renfort horizontal disposé transversalement entre les deux poutres convergentes. La section en H des poutres et des poteaux adjacents délimitent deux parties creuses, lesquelles déterminent respectivement l'avant et l'arrière de l'armature. Les extrémités des poteaux et des poutres sont taillées en angle de façon à ce que les poteaux et poutres prennent appui les uns sur les autres sur toute leur section en H. Les charnières donnent vers l'extérieur ou l'intérieur de l'armature suivant qu'elles sont placées respectivement à la jointure des poteaux et des poutres ou sous la jointure des poutres opposées convergentes du toit. Les renforts disposés diagonalement sont fixés par leurs extrémités sur la face interne des poteaux et sur la face interne des poutres entre lesquels ils s'étendent, les extrémités des renforts étant soudées à des plaques d'attache métalliques. L'autre renfort horizontal disposé transversalement est fixé par ses extrémités sur la face interne des poutres convergentes entre lesquelles il s'étend, les extrémités du renfort étant soudées à des plaques d'attache métalliques.The present invention relates to a foldable frame of increased rigidity for a prefabricated building comprising at least two vertical metal posts of H-section on which are fixed by means of hinges and respectively bear at least two converging metal beams having the same section in H as the vertical posts, at least two reinforcements arranged diagonally and symmetrically between each pair of vertical posts and beams and at least one other horizontal reinforcement arranged transversely between the two converging beams. The H-shaped section of the beams and adjacent posts delimit two hollow parts, which respectively determine the front and the rear of the frame. The ends of the posts and beams are cut at an angle so that the posts and beams are supported on each other over their entire H-section. The hinges give towards the outside or inside of the following reinforcement that they are placed respectively at the junction of columns and beams or under the junction of opposite converging beams of the roof. The reinforcements arranged diagonally are fixed by their ends to the internal face of the posts and to the internal face of the beams between which they extend, the ends of the reinforcements being welded to metal fastening plates. The other horizontal reinforcement disposed transversely is fixed by its ends to the internal face of the converging beams between which it extends, the ends of the reinforcement being welded to metal fastening plates.

Description

La présente invention concerne une armature pliable pour bâtiment préfabriqué. Cette armature est destinée à
recevoir le revêtement d'un abri, d'une remise ou autres ,~
- bâtiments légers du genre.
Plusieurs modèles d'armatures pliables sont déja connus, tels que celles décrites dans les brevets des Etats-Unis Nos 3 296 752 et 3 454 020 ou dans le brevet --canadien No. 962 422. Ce dernier decrit une armature pliable de structure intéressante mais dont l'arrangement des éléments a d~montré des inconvénients avec l'usage.
En effet, la position des ren~orts sur la membrure des poteaux et des poutres adjacentes contribue à diminuer la rigidité de l'armature. De plus, la manipulation de l'armature lors du pliage qui comprend un repliage des parois latérales sous la toiture occasionne une usure progressive du revêtement de l'armature. ~ ~-Il a maintenant été trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une armature dont la rigidite est accrue et qui necessite moins de precautions lors de sa manipulation.
L'armature selon l'invention comprend au moins deux poteaux verticaux metalliques de section en forme de H supportant le revêtement des parois laterales et au moins deux poutres convergentes metalliques de section en H
identique à la precedente, qui supportent le toit et prennent respectivement appui sur les deux poteaux verticaux. Les extré-mités des poteaux et poutres sont coupées à angle de façol~ à ce que l'appui se fasse sur une majeure partie de la section en H.
Des renforts symétriques relient diagonalement la face interne de chaque poteau à celle de la poutre du toit qui est en appui sur lui. Un autre renfort horizontal s'etend transversale-ment sous le faîte du toit depuis la face interne d'une poutre jusqu'a celle de la poutre convergente opposee.

,~ `"s Les extremites des renforts sont soudées sur une plaque d'attache métallique qui est elle-meme fixee par exemple au moyen de boulons, aux poteaux et aux poutres sur lesquels elles aboutissent. Une charnière est installée à la jointure des poteaux et des poutres, ainsi que sous le faite du toit, à la jointure des poutres convergentes.
Ces charnieres sont preferablement formees par deux pièces allongees articulees entre elles par un pivot retenu par ~ -un boulon. Les extremites non articulees sont fixees par soudure aux poteaux et aux poutres, la partie articulee donnant vers l'exterieur ou vers l'intérieur de l'armature suivant qu'il s'agit des charnieres situees à la jointure des poteaux et poutres ou de la charnière situee sous les poutres du toit.
Tel que precedemment indique, les extremites des poutres sont coupées à angle afin que la charge soit mieux répartie faisant en sorte que les charnières aient moins de poids à supporter sur les c8tes et au centre.
~ es charnières situees à la jointure des poteaux et des poutres adjacentes sont agencées de façon à ne permettre qu'un mouvement de l'exterieur vers l'intérieur, empêchant ainsi le revetement de l'armature de frotter sur le sol lors du pliage.
Dans l'armature selon l'invention, les renforts peuvent etre de section circulaire ou carrée, -- Préférablement, la plaque d'attache des renforts est en acier, de forme rectangulaire, de faible epaisseur et de même largeur que celle du poteau ou de la poutre sur laquelle elle est boulonnée. Les boulons utilisés sont en nombre de deux ou quatre selon la résistance demandée.
Les pieces allongees formant les charnières sont 30 preférablement de section rectangulaire. --` ~111(i ~33 Grâce à sa structure qui permet une meilleure répartition de la charge, l'armature précédemment décrite peut être avantageusement employée pour la mise sur pied de bâtiment ayant des larmiers en tôle unie.
Ces larmiers forment la partie saillante des corniches du toit d'un bâtiment. Le materiau entrant dans la fabrication des larmiers est different du revêtement du toit. Cette realisation nouvelle a pour avantage principal de dégager le bas du toit de la neige accumulée au cours de l'hiver par chauffage direct du soleil sur la tôle.
Afin de mieux comprendre l'invention sans toutefois vouloir la limiter, nous nous refererons maintenant aux dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'armature selon l'invention en position dépliée;
la figure 2 est une vue frontale de l'armature représentée sur la figure 1 illustrant en pointillés le mécanisme de pliage des poteaux et des poutres du toit;
la figure 3 est une vue en coupe illustrant la fixation de la plaque d'attache d'un renfort de l'armature à
une poutre ou un poteau;
la figure 4 est une vue en perspective d'un bâtiment réalisé à l'aide d'armatures telles que celle representee sur la figure l; et la figure 5 est une vue arri~re de l'armature depliée, des montants et entretoises entrant dans la realisation du bâtiment representé sur la figure 4.
Se référant à la figure 1, l'armature 1 representee en position dépliée comprend deux poteaux 2 et 2' verticaux sur lesquels prennent appui deux poutres 3 et 3' convergentes formant le toit. Les poutres 3 et 3' et les poteaux 2 et 2' sont soutenus par des renforts 4 et 4' dont les extrémités sont soudees sur des plaques d'attache 6 et 6' qui sont elles-mêmes fixees par des boulons 7 aux poteaux 2 et 2' et aux poutres 3 et 3' sur lesquels elles aboutissent. Ces renforts 4 et 4' sont svmetriques et places en diagonale sur la face interne des poteaux 2 et 2' et des poutres 3 et 3' de l'armature 1.
Un autre renfort 5 s'etend horizontalement sous le faîte du ;
toit et est fixe par des plaques d'attache 8 et 8' sur la face interne des poutres 3 et 3' opposees convergentes.
Des charnières 9 sont amenagees ~ l'exterieur de l'armature a la jointure des poteaux 2 et 2' et des poutres-3 et 3'. Elles sont form~es par deux pieces allongees 10 ; et 11 dont le pivot sur lequel elles s'articulent est retenu par un boulon 12.
Une charniere 14 est fixee sous la jointure 13 des poutres 3 et 3' opposees convergentes du toit.
Se referant a la figure 2, le mecanisme de pliage de l'armature selon l'invention opere comme suit:
Les poteaux 2 et 2' une fois demunis de leurs j renforts 4 et 4' sont souleves vers le haut en pivotant de côte sur leurs charnieres respectives 9 et deposes sur la face exterieure des poutres 3 et 3'.
Les poutres 3 et 3' convergentes du toit sont alors separees a la jointure 13 du faîte puis ramenees a la verticale avec les poteaux 2 et 2' rabattus dessus.
La figure 3 illustre un renfort 4 soude a une plaque d'attache 6, elle-même fixée par des boulons 7 à un poteau 2.
Tel que precedemment indique, les poteaux 2 et 2' et les poutres 3 et 3' ont un profile en H. Ces poteaux ou poutres peuvent être directement profiles en H ou être composes de deux armatures en V fixees l'une a l'autre par leurs bases a l'aide de boulons 19.

Q~33 Les renforts 4 et 4' disposés diagonalement sont fixés par leurs extrémit~s sur la face interne des poteaux 2 et 2' et sur la face interne des poutres 3 et 3' entre lesquels ils s'étendent.
La disposition des renforts sur la face interne des poteaux et poutres offre à l'armature une meilleure surface d'appui d'où l'accroissement de son renforcement réduisant par le fait même les tensions créées, lesquelles par contre sont importantes lorsque les extrémités de ces renforts aboutissent sur la face avant des poteaux ou poutres.
Se référant aux figures 4 et 5, on a mis au point un batiment préfabriqué ayant comme structure de base un ensemble modulaire formé d'armatures pliables telles que celle illustrée sur la figure 1 et destiné à recevoir un revêtement en tôle ondulée. Des montants 16 et des entretoises 17 renforcent la charpente des extrémités du bâtiment. Ce bâtiment présente des parois latérales 20, un toit 21 ayant a ses extrémités des larmiers 15 en tôle unie. The present invention relates to a foldable frame for prefabricated building. This frame is intended for receive the coating of a shelter, a shed or other, ~
- light buildings of its kind.
Several models of foldable frames are already known, such as those described in the patents of United States Nos. 3,296,752 and 3,454,020 or in the patent -Canadian No. 962 422. The latter describes a frame foldable with an interesting structure but whose arrangement elements ad ~ showed disadvantages with use.
Indeed, the position of the reinforcements on the frame of the adjacent columns and beams helps decrease the stiffness of the frame. In addition, handling of the frame during folding which includes folding the side walls under the roof causes wear progressive coating of the frame. ~ ~ -It has now been found and this is what makes it the object of the present invention, a frame whose stiffness is increased and requires fewer precautions when handling it.
The frame according to the invention comprises at least two vertical metal posts with a cross-section H supporting the covering of the side walls and at least two converging metallic beams of H-section identical to the previous one, which support the roof and take respectively support on the two vertical posts. Extremes mites of posts and beams are cut at an angle of fashion ~ at this that the support is done on a major part of the section in H.
Symmetrical reinforcements diagonally connect the internal face from each post to that of the roof beam which is in support him. Another horizontal reinforcement extends transverse-under the roof ridge from the inside of a beam to that of the opposite converging beam.

, ~ `" s The ends of the reinforcements are welded to a metal fastening plate which is itself fixed by example using bolts, columns and beams on which they end up. A hinge is installed at the junction of columns and beams, as well as under the made of the roof, at the junction of converging beams.
These hinges are preferably formed by two elongated parts hinged together by a pivot retained by ~ -A bolt. The non-articulated ends are fixed by welding posts and beams, the articulated part giving towards outside or inside the frame depending on whether these are the hinges located at the joint of the posts and beams or hinge located under the roof beams.
As previously indicated, the ends of the beams are cut at an angle so that the load is better distributed so that the hinges have less weight to bear on the sides and in the center.
~ the hinges located at the post joint and adjacent beams are arranged so as not to allow movement from the outside inwards, thus preventing the coating of the frame to rub on the ground during folding.
In the frame according to the invention, the reinforcements can be circular or square in section, - Preferably, the reinforcement attachment plate is made of steel, rectangular, thin and of the same width as that of the post or beam on which it is bolted. The bolts used are in number of two or four depending on the resistance required.
The elongated pieces forming the hinges are 30 preferably of rectangular section. --` ~ 111 (i ~ 33 Thanks to its structure which allows better load distribution, the reinforcement previously described can be advantageously used for setting up of building having drips in plain sheet metal.
These drips form the protruding part of the cornices of the roof of a building. The incoming material in the manufacture of drips is different from roof covering. This new realization has for main advantage of clearing the bottom of the roof from snow accumulated during the winter by direct heating of the sun on the sheet.
In order to better understand the invention without however want to limit it, we will refer now to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a perspective view of a example of a reinforcement according to the invention in the unfolded position;
Figure 2 is a front view of the frame shown in Figure 1 showing in dotted lines the folding mechanism for roof posts and beams;
Figure 3 is a sectional view illustrating the fixing the attachment plate of a reinforcement of the armature to a beam or a post;
Figure 4 is a perspective view of a building made using reinforcements such as the one shown in figure l; and FIG. 5 is a rear view of the unfolded frame, uprights and spacers used in the realization of building shown in figure 4.
Referring to Figure 1, the armature 1 represents in the unfolded position includes two vertical posts 2 and 2 ' on which are supported two converging beams 3 and 3 ' forming the roof. Beams 3 and 3 'and posts 2 and 2' are supported by reinforcements 4 and 4 'whose ends are welded on 6 and 6 'attachment plates which are themselves same fixed by bolts 7 to posts 2 and 2 'and to beams 3 and 3 'on which they end. These reinforcements 4 and 4 ' are vertical and placed diagonally on the inside posts 2 and 2 'and beams 3 and 3' of the frame 1.
Another reinforcement 5 extends horizontally under the ridge of;
roof and is fixed by 8 and 8 'attachment plates on the internal face of the opposing converging beams 3 and 3 ′.
Hinges 9 are arranged ~ outside the reinforcement at the junction of posts 2 and 2 'and beams-3 and 3 '. They are formed by two elongated pieces 10 ; and 11 whose pivot on which they are articulated is retained by a bolt 12.
A hinge 14 is fixed under the joint 13 of the opposing beams 3 and 3 'converging from the roof.
Referring to Figure 2, the folding mechanism of the reinforcement according to the invention operates as follows:
Posts 2 and 2 'once stripped of their j reinforcements 4 and 4 'are lifted upwards by pivoting side on their respective hinges 9 and deposited on the external face of beams 3 and 3 '.
The converging beams 3 and 3 'of the roof are then separated at the junction 13 of the ridge and then brought back to the vertical with posts 2 and 2 'folded over.
Figure 3 illustrates a reinforcement 4 soda has a attachment plate 6, itself fixed by bolts 7 to a post 2.
As previously indicated, the posts 2 and 2 'and beams 3 and 3 'have an H-profile. These posts or beams can be directly profiled in H or be composed of two V-frames fixed to each other by their bases using of bolts 19.

Q ~ 33 The reinforcements 4 and 4 'arranged diagonally are fixed by their extremit ~ s on the internal face of the posts 2 and 2 'and on the internal face of the beams 3 and 3' between which they spread.
The arrangement of the reinforcements on the internal face of the posts and beams give the reinforcement a better surface support hence the increase in its strengthening reducing by the same fact the tensions created, which on the other hand are important when the ends of these reinforcements end on the front face of the posts or beams.
Referring to Figures 4 and 5, we have developed a prefabricated building with a basic structure modular assembly formed of foldable frames such as that illustrated in FIG. 1 and intended to receive a corrugated sheet coating. Amounts 16 and spacers 17 reinforce the frame of the ends of the building. This building has side walls 20, a roof 21 having at its ends drips 15 in plain sheet metal.

Claims

The embodiments of the invention about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Foldable frame for prefabricated building comprising at least two vertical metal posts of H section on which are fixed via hinges and respectively support at least two converging metal beams having the same section in H as the vertical posts, at least two reinforcements arranged diagonally and symmetrically between each couple vertical posts and beams and at least one other reinforcement horizontal arranged transversely between the two beams convergent, characterized in that:
- the H-shaped section of the adjacent beams and columns delimit two hollow parts, which determine respectively the front and rear of the frame;
- the ends of the posts and beams are cut at an angle so that said columns and beams build on each other on a major part of their section in H;
- the hinges give towards outside or inside of the reinforcement according to whether they are placed respectively-at the junction of columns and beams or under the joining of the converging opposite beams of the roof;
- the reinforcements arranged diagonally are fixed by their ends on the inside of the posts and on the internal face of the beams between which they extend, the ends of said reinforcements being welded to metal fastening plates;
- the other horizontal reinforcement arranged transversely is fixed by its ends to the internal face of the beams converging between which it extends, the ends said reinforcement being welded to metal fastening plates.

2. Armature according to claim 1, characterized in that the reinforcements are of circular or square section.

3. Reinforcement according to claim 1, characterized in that the reinforcement attachment plate is made of steel, of rectangular shape, thin and of the same width than the post or beam.

4. Reinforcement according to claim 3, characterized in that the fastening plate is fixed to the post or to the beam by two bolts.

5. Armature according to claim 3, characterized in that the fastening plate is fixed to the post or to the beam by four bolts.

6. Reinforcement according to claim 1, characterized in that the ends of the hinges are welded to the beams and / or columns.

7. Reinforcement according to claim 1, characterized in that the columns and H-beams are composed of two U-shaped frames fixed to each other by their bases.

8. Prefabricated building characterized in that its frame includes a foldable frame defined according to claim 1, uprights and spacers.

9. Prefabricated building according to claim 8, characterized in that it further comprises at least one drip in plain sheet metal.