EP0080398B1

EP0080398B1 - Ossature de bâtiment industriel constituée en éléments préfabriqués de béton armé

Info

Publication number: EP0080398B1
Application number: EP82402059A
Authority: EP
Inventors: Jean-François Lamoure
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1986-04-09
Also published as: DE3270475D1; FR2516968B1; FR2516968A1; US4550536A; EP0080398A1; ATE19117T1

Description

L'invention se rapporte aux bâtiments et, plus particulièrement, à ceux qui sont destinés à des usages industriels et commerciaux.
Elle a pour objet une ossature constituée à partir d'un petit nombre de types d'éléments préfabriqués en béton, de forme rectiligne, donc relativement faciles à transporter. Cette ossature destinée à recevoir la couverture, éventuellement par l'intermédiaire de pannes, présente, par rapport aux charpentes métalliques souvent utilisées dans les bâtiments industriels, les avantages inhérents au béton (inaltérabilité, stabilité au feu, etc...), tout en étant, grâce à ses particularités structurelles, compétitive sur le plan des prix de fabrication et de pose. En outre, elle présente un aspect esthétique attrayant et, utilisant un nombre relativement réduit de poteaux, laisse le sol dégagé sur de grandes surfaces.
On connaît déjà, par FR-A-489802, les ossatures porteuses constituées par un assemblage d'éléments préfabriqués en ciment armé, à savoir colonnes et poutres, destinés à supporter des dalles de planchers en ciment armé. FR-A-1111844 décrit un procédé de construction de telles ossatures, selon lequel les poutres s'encastrent dans des encoches verticales ménagées à l'extrémité supérieure du poteau de support.
Ces ossatures constituent des structures lourdes, complexes et difficiles à mettre en place. Elles conviennent au support des charges considérables qui correspondent à un plancher, mais ne résolvent pas le problème de la réalisation d'une ossature de support de couverture qui soit apte à concurrencer une charpente métallique.
Les fermes traditionnelles qui portent le faîte d'un comble telles que décrites par exemple dans le "Larousse du XXe siècle" édité à Paris en 1930, tome III, pages 450-451, comprennent des pièces horizontales, appelées entraits ou tirants, qui absorbent la composante horizontale des poussées exercées par la couverture.
L'invention propose de résoudre le problème susvisé au moyen d'une ossature porteuse constituée par un assemblage d'éléments préfabriqués en béton armé verticaux et horizontaux de forme sensiblement parallélepipédique, jouant le rôle d'un support de couverture traditionnelle comportant, de façon connue en soi, un réseau de poutres et de fermes soutenu par des poteaux et absorbant la composante horizontale des poussées exercées par la couverture, caractérisée par le fait que ce résultat est obtenu sans devoir munir les fermes des éléments horizontaux traditionnels qui absorbent la dite composante horizontale, que ledit réseau comprend des poutres faîtières et sablières, que certains au moins des noeuds dudit réseau et, avantageusement, un noeud sur deux le long de la poutre, ne comporte pas de poteau et que les poutres sont constituées en une seule pièce et chacune des fermes est constituée de deux demi-fermes dont les extrémités en regard s'appuient obliquement sur les faces respectives de chaque poutre, de part et d'autre d'un évidement ménagé dans la tranche supérieure de l'épaisseur de la poutre, ledit évidement autorisant le passage de fers incorporés à la poutre et aux demi-fermes, du béton étant coulé dans ledit évidement pour lier lesdits fers entre eux et deux éléments de béton appliqués sur les faces respectives de la poutre, ménageant chacun une échancrure trapézoïdale dont la petite base est en bas et dans laquelle se coince la section de même forme de l'extrémité de chaque demi-ferme, la poutre ayant elle-même une section droite de même forme et que lesdits éléments sont constitués par des augets en béton solidaires des faces respectives de chaque poutre aux noeuds sans poteau, tandis qu'à chaque noeud du réseau qui comporte un poteau, lesdits éléments sont obtenus en conformant ledit poteau de manière qu'il ait une tête parallélépipédique dont l'extrémité supérieure est sensiblement située dans le plan défini par les tranches supérieures des demi-fermes et des poutres, ladite tête étant munie de deux feuillures verticales disposées en croix dans lesquelles s'engagent respectivement les portions terminales des demi-fermes et des poutres qui aboutissent audit noeud.
D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après.
Au dessin annexé:

la figure 1 est une vue en perspective d'une ossature de bâtiment conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention ; et
la figure 2 est une vue en perspective de trois noeuds de l'ossature, dont deux comportent un poteau.

L'ossature représentée à la figure 1 est, à titre d'exemple, destinée à la réalisation d'un magasin rectangulaire de 80 m de long et 48 m de large. Elle est constituée de poutres faîtières 2-3-4 et sablières 1-5 et de demi-fermes transversales en béton armé telles que 6-7-8-9, 10-11-12-13, supportées par des poteaux en béton armé tels que 14-19.
Chacun des deux murs-pignons comporte, par exemple, un poteau 14-15-16 tous les 20 m tandis que chacun des deux longs-pans comporte un poteau, tel que 14-17-20, tous les 12 m.
On voit que, suivant une particularité importante de cette ossature, le long d'une poutre longitudinale 1 à 5, dans l'intervalle entre deux poteaux 15-18 il y a une file de demifermes. On pourrait d'ailleurs prévoir deux ou trois files de demi-fermes dans cet intervalle.
En définitive, d'une part, chaque demi-ferme franchit, sans aucun appui, un intervalle d'environ 20 m, d'autre part, tous les appuis d'une demi-ferme sur deux ou plus (telle que 10 ou 11) sont réalisés sans poteau et résultent de l'assemblage avec une poutre longitudinale.
L'avantage important de cette structure est que le sol de chacune des mailles de 12x20 m ne comporte qu'un poteau à chaque coin, sans poteau central ou intermédiaire. Outre qu'elle dégage le sol, la réduction du nombre des poteaux constitue évidemment une économie.
Les demi-fermes étant des pièces droites à appui dénivelé, elles ne développent aucune poussée horizontale à leurs extrémités, en dépit de leur inclinaison ; cela rend possible la suppression des poteaux à certains noeuds.
Comme le montre la figure 2, l'assemblage entre la poutre longitudinale 2-2" et deux demi-fermes 21-22 s'effectue au moyen d'un ancrage 23 constitué de fers soudés entre eux et respectivement solidaires des extrémités en regard des deux demi-fermes et des deux bords opposés d'un évidement ménagé dans la poutre. Ces fers peuvent être rectilignes et soudés, comme dans le cas de la figure, ou en forme de boucles d'ancrage traditionnelles, ou autres et ils sont recouverts d'un clavetage en béton protecteur qui comble l'évidement.
Des augets 24-25, avantageusement en béton et solidaires des deux faces respectives de la poutre, recoivent les extrémités des demi-fermes 21-22, qui se trouvent ainsi positionnées correctement dans le prolongement l'une de l'autre et ne peuvent tourner latéralement après pose. Ces augets ne subissent aucune poussée latérale.
L'assemblage entre les poutres (portion 2-2') et les deux demi-fermes correspondant à un noeud qui comporte un poteau 18 s'effectue de la manière suivante :

La tête du poteau est munie de deux feuillures verticales perpendiculaires entre elles 180-181, de section trapézoïdale et dont le fond (petite base du trapèze) a une largeur qui correspond respectivement à la largeur d'une poutre et à celle d'une demi-ferme. La hauteur de la feuillure 180 correspond à celle d'une poutre, tandis que la hauteur de la feuillure 181 correspond à celle d'une demi-ferme. Les liaisons entre la poutre et les deux demi-fermes s'effectuent, comme aux noeuds sans poteau, par des fers tels que 183 protégés par un recouvrement de béton. Ces feuillures transmettent la charge verticale au poteau et assurent le guidage de la poutre (ou de la demi-ferme) qui, une fois posée, ne peut plus tourner.

Dans certains cas, pour des raisons de commodité, on remplacera une feuillure par deux augets.
On notera que les dimensions des mailles données à titre d'exemple ne sont nullement limitatives et que les pentes des poutres et des demi-fermes peuvent être de valeurs et de signes quelconques. De même le nombre des demi-fermes fixées sur une même poutre variera suivant le projet.

Claims

1. Ossature porteuse constituée par un assemblage d'éléments préfabriqués en béton armé verticaux et horizontaux de forme sensiblement parallélépipédique, jouant le rôle d'un support connu en soi, un réseau de poutres et de fermes soutenu par des poteaux, et absorbant la composante horizontale des poussées exercées par la couverture, caractérisée par le fait que ce résultat est obtenu sans devoir munir les fermes des éléments horizontaux traditionnels qui absorbent ladite composante horizontale, que ledit réseau comprend des poutres faîtières (2-3-4) et sablières (1-5), que certains au moins des noeuds dudit réseau et, avantageusement, un noeud sur deux le long de la poutre, ne comporte pas de poteau et que les poutres (2", 2', 2) sont constituées en une seule pièce et chacune des fermes est constituée de deux demi-fermes (21-22) dont les extrémités en regard s'appuient obliquement sur les faces respectives de chaque poutre, de part et d'autre d'un évidement ménagé dans la tranche supérieure de l'épaisseur de la poutre, ledit évidement autorisant le passage de fers incorporés à la poutre et aux demi-fermes, du béton (23) étant coulé dans ledit évidement pour lier lesdits fers entre eux et deux éléments de béton (24-25) appliqués sur les faces respectives de la poutre, ménageant chacun une échancrure trapézoïdale dont la petite base est en bas et dans laquelle se coince la section de même forme de l'extrémité de chaque demi-ferme, la poutre ayant elle-même une section droite de même forme et que lesdits éléments (24-25) sont constitués par des augets en béton solidaires des faces respectives de chaque poutre aux noeuds sans poteau, tandis qu'à chaque noeud du réseau qui comporte un poteau, lesdits éléments sont obtenus en conformant ledit poteau de manière qu'il ait une tête parallèlépipédique (18) dont l'extrémité supérieure est sensiblement située dans le plan défini par les tranches supérieures des demi-fermes et des poutres, ladite tête étant munie de deux feuillures verticales (180-181) disposées en croix dans lesquelles s'engagent respectivement les portions terminales des demi-fermes et des poutres qui aboutissent audit noeud.

2. Ossature selon la revendications 1, caractérisée en ce que lesdits fers sont soudés entre eux et recouverts d'une protection en béton.