EP0727537A1 - Procédé pour la réalisation de structures destinées à la couverture de grandes surfaces - Google Patents

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EP0727537A1
EP0727537A1 EP96101817A EP96101817A EP0727537A1 EP 0727537 A1 EP0727537 A1 EP 0727537A1 EP 96101817 A EP96101817 A EP 96101817A EP 96101817 A EP96101817 A EP 96101817A EP 0727537 A1 EP0727537 A1 EP 0727537A1
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EP
European Patent Office
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beams
sails
cooperating
heads
cables
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Withdrawn
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EP96101817A
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German (de)
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Inventor
Giandomenico Cocco
Fabrizio Raccanello
Afra Bianchin
Tobia Scarpa
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/22—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members built-up by elements jointed in line
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/12—Roofs; Roof construction with regard to insulation formed in bays, e.g. sawtooth roofs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/38—Arched girders or portal frames
    • E04C3/44—Arched girders or portal frames of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members

Definitions

  • the object of the invention is to produce, using prestressed reinforced concrete beams with an open U-section, structures intended to cover large areas usable in the industrial and commercial field.
  • One of the main characteristics of the beams intended for the implementation of the method according to the invention consists in achieving the production of openings for a minimal bulk in the stacking and transport, and in being able to receive on the job. a series of cooperating juxtaposed sails which can be transported separately.
  • the beams targeted by the invention can be coupled to light sheet roofing structures with a vaulted profile which bear on the ends of the wings of the cooperating sails, or they can also be coupled to roofing sails made of vibrated reinforced cement at shaped profile.
  • the heads of the beam are constructed in a thickness greater than that of the beam in order to anchor the post-tensioned steel cables threaded in the holes of the heads.
  • a U-shaped beam can be made in different heights by keeping the same flange 1 and coupling it to suitably profiled sails 2, 3 and 4 of different widths, over which the layer of insulation and waterproofing.
  • the particular embedding coupling 5 established between the veil and the beam transforms the latter into a beam of the killer into a box having a very high inertia, so as to allow covering even large spans.
  • the open beam of smaller height, can also be produced in the form of a "shell" 6 by offering similar services.
  • the heads of the beam are formed by two "pins" of the same shape, but with an enlarged section of the wings (FIG. 2) inwards and they comprise two series of holes 7 through which the post-tension cables can pass which can be anchored to the keyboards. In this way, because the cables pass inside the U-beam and rest against the wings of this beam, they are protected, in the event of a fire, by the thickness of the continuous walls of the beam. .
  • FIGS. 3, 4 and 5 The on-site composition system of the beams is represented in the different phases by FIGS. 3, 4 and 5, in which we note respectively the assembly of the keyboards 8 and 9 to the central beam 10, the installation of the sails 11 juxtaposed and the post-tensioning of the cables to carry out the prestressing of the beam thus obtained.
  • FIG. 6 finally represents the positioning of the beam resting on the head pillars 12.
  • the height of the pillar 15 (FIG. 11) is obtained by the superposition of several prefabricated shell elements, opposite face to face.
  • the keyboards 16 which constitute the heads of the beam can be personalized in different ways, including with aesthetic functions, and they make it possible inter alia to accommodate different building service installations.
  • the roofing of the building can be achieved by interposing between the beams of the sails 17 of vibrated reinforced cement with shaped profile ( Figure 12), or vault elements having a light structure made of corrugated sheet 18 suitably insulated and self-supporting.
  • the beams described including those in the form of a shell 19 as shown in FIG. 14, coupled to sails of suitably profiled vibrated reinforced cement and comprising one wing raised with respect to the other, to provide the vacuum used to receive the transparent, vetical or inclined panels, sawtooth glazed roofs or sheds.
  • the structures produced with the method according to the invention make it possible to cover large free spaces in the industrial and commercial field while still offering excellent technological services.
  • the cooperating sails advantageously have a maximum width of 2.5 m.

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

En assemblant des constituants préfabriqués élémentaires, on réalise des structures telles que des poutres (1) et des piliers, de grande portée. En accouplant l'élément poutre à des voûtes en tôle autoporteuses, on obtient des espaces couverts de grande étendue sans l'aide de poutres principales. Les couvertures ainsi réalisées présentent en haut degré de résistance au feu. <IMAGE>

Description

  • L'invention a pour but de réaliser, à l'aide de poutres en ciment armé précontraint à section en U ouverte, des structures destinées à couvrir de grandes surfaces utilisables dans le domaine industriel et commercial.
  • Le procédé qui fait l'objet de l'invention est défini à la revendicaiton 1 et aux revendications 2 à 6 qui sont rattachées à celle-là.
  • L'une des principales caractéristiques des poutres dstinées à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention consiste à parvenir à la production d'ouvertures pour un minime encombrement dans l'empilement et le transport, et à pouvoir recevoir à pied d'oeuvre une série de voiles juxtaposés coopérants qui peuvent être transportés séparément.
  • De cette façon, on produit un type original de poutres en caisson de très grande inertie, avec possibilité de couvrir des portées de très grande longueur.
  • Les poutres visées par l'invention peuvent être accouplées à des structures légères de couverture en tôle à profil en voûte qui prennent appui sur les extrémités des ailes des voiles coopérants ou encore elles peuvent être aussi accouplées à des voiles de couverture en ciment armé vibré à profil en forme.
  • Les têtes de la poutre (ou claveaux de tête) sont construites dans une épaisseur supérieure à celle de la poutre afin d'ancrer les câbles d'acier de post-tension enfilés dans les trous des têtes.
  • Une autre caractéristique du procédé selon l'invention réside dans le fait que la gamme de fabrication prévoit la réalisation de piliers en coque obtenus en superposant des segments préfabriqués qui se comportent comme un coffrage "perdu" pour le traditionnel béton armé coulé dans le coffrage.
    Sur le dessin annexé :
    • la figure 1 montre en coupe transversale une poutre pour trois hauteurs différentes, avec des voiles coopérants respectifs ;
    • la figure 2 montre, également en coupe, la composition de la poutre avec une armature adhérente dans la semelle et des câbles de post-tension libres à l'intérieur de ladite poutre ;
    • les figures 3-4-5-6 représentent les différentes phases de la composition et de pose sur place de la poutre,
    • les figures 7-8-9-10-11 montrent différentes coupes de la poutre et les piliers ;
    • les figures 12 et 13 montrent respectivement un morceau de couverture obtenu en assemblant des poutres avec des voiles de couverture en ciment armé vibré et un morceau de couverture réalisé au contraire avec des voûtes en tôle autoporteuse ;
    • la figure 14 représente un morceau de couverture réalisé en utilisant des poutres "en coque" réunies à des voiles d'une forme originale pour obtenir les combles vitrés en dents de scie ou sheds pour l'éclairage intérieur des usines.
  • Comme le montre la figure 1, une poutre à section en U peut être réalisée dans différentes hauteurs en conservant la même semelle 1 et en l'accouplant à des voiles convenablement profilés 2, 3 et 4 de différentes largeurs, sur lesquelles sera ensuite étalée la couche d'isolation et d'imperméabilisation. L'accouplement à encastrement particulier 5 établi entre le voile et la poutre transforme cette dernière en une poutre du tue en caisson possédant une très grande inertie, de manière à permettre de couvrir même des grandes portées.
  • La poutre ouverte, de plus petite hauteur, peut aussi être réalisée en forme de "coque" 6 en offrant des prestations analogues.
  • Les têtes de la poutre sont cosntituées par deux "claveaux" de même forme, mais avec une section des ailes agrandie (figure 2) vers l'intérieur et elles comportent deux séries de trous 7 à travers lesquels passent les câbles de posttension qui peuvent être ancrés aux claveaux. De cette façon, du fait que les câbles passent à l'intérieur de la poutre en U et s'appuient contre les ailes de cette poutre, ils sont protégés, en cas d'incendie, par l'épaisseur des parois continues de la poutre.
  • Il est ainsi possible d'ontenir un dégré de résistance au feu certifié REI 180 (norme de certification italienne).
  • Le système de composition sur site des poutres est représenté dans les différentes phases par les figures 3, 4 et 5, sur lesquelles on remarque respectivement l'assemblage des claveaux 8 et 9 à la poutre centrale 10, la mise en place des voiles 11 juxtaposés et la post-tension des câbles pour réaliser la précontrainte de la poutre ainsi obtenue. La figure 6 représente finalement la mise en place de la poutre en appui sur les piliers de tête 12.
  • Les particularités de l'appui précité sont représentées par les coupes des figures 7 à 11.
  • On remarquera la forme particulière des piliers de tête qui sont obtenus en réunissant deux coques dont la coque extérieure 13 est de plus grande étendue que la coque intérieure 14, pour constituer ainsi un coffrage "perdu" destiné à contenir le traditionnel béton armé.
  • La hauteur du pilier 15 (figure 11) est obtenue par la superposition de plusieurs éléments en coque préfabriqués, opposés face à face.
  • Les claveaux 16 (figure 10) qui constituent les têtes de la poutre peuvent être personnalisés de différentes façons, y compris avec des fonctions esthétiques, et ils permettent entre autres de loger différentes installations de service du bâtiment.
  • La couverture du bâtiment peut être réalisée en interposant entre les poutres des voiles 17 en ciment armé vibré à profil en forme (figure 12), ou des éléments en voûte possédant une structure légère faite de tôle ondulée 18 convenablement isolée et autoporteuse.
  • Lorsqu'il est nécessaire de réaliser des combles vitrés en dents de scie ou sheds, on peut utiliser les poutres décrites, y compris celles en forme de coque 19 comme représenté sur figure 14, accouplées à des voiles en ciment armé vibré convenablement profilés et comportant une aile relevée par rapport à l'autre, pour ménager le vide servant à recevoir les panneaux transparents, veticaux ou inclinés, des combles vitrés en dents de scie ou sheds.
  • Les structures réalisées avec le procédé selon l'invention permettent de couvrir de vastes espaces libres dans le domaine industriel et commercial tout en offrant encore d'excellentes prestations technologiques.
  • En asemblant des constituants préfabriqués élémentaires qui peuvent être transportés individuellement, on peut obtenir des structures en béton armé, telles que des poutres et piliers, de grande portée, qui permettent de soutenir des élements de couverture autoporteurs de grandes dimensions sans s'aider de poutres principales.
  • En particulier les voiles coopérants ont avantageusement une largeur maxime de 2,5 m.

Claims (7)

  1. Procédé pour la réalisation de structures destinées à la couverture de grandes surfaces, comportant l'utilisation de poutres composées coopérantes, caractérisé en ce que les poutres ont une section en U (1) et sont produites sous une forme ouverte dans différentes hauteurs en fonction des exigences de la couverture, et avec les extrémités des ailes (5) convenablement profilées pour recevoir à encastrement les voiles coopérants (2) qui donnent aux poutres la nature d'éléments en caisson de très grande inertie.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les voiles coopérants (2) sont réalisés en ciment armé vibré, et de manière à s'encastrer sur les extrémités des ailes (5) de la poutre pour permettre l'ancrage de ces voiles ainsi que le soutien des éléments de couvertures autoporteurs (17, 18) interposés entre les poutres.
  3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les têtes (16) des poutres, établies à une section analogue mais de plus grande épaisseur vers l'intérieur, et munies de trous appropriés pour le passage des câbles de la poutre, permettent de réaliser l'ancrage final des câbles de précontrainte de la poutre, de sorte qu'en protégeant ainsi les câbles, la poutre devient certifiable avec un degré élevé de résistance au feu (REI 180).
  4. Procédé selon les revendications précédentes, caractéridé en ce que la poutre est composée in situ en appliquant les deux têtes (16) contre la poutre centrale, l'une à l'opposé de l'autre, puis en plaçant et en ancrant ultérieurement les voiles coopérants (2, 3, 4) et en procédant à la post-tension des câbles de précontrainte bloqués sur les têtes.
  5. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les têtes prennent appui sur des piliers réalisés au moyen de deux coques (15), symétriques ou non, qui forment un coffrage "perdu" destiné à contenir le béton armé.
  6. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'en utilisant des voiles coopérants (2, 3, 4) de conformation appropriée, accouplés aux poutres, il est possible d'obtenir des couvertures possédant des pans relevés pour réaliser un toit vitré en dents de scie ou shed pour l'éclairage intérieur des bâtiments.
  7. Procédé selon les revendications 1, ou 2, ou 3, caractérisé en ce que les voiles coopérants (2) ont une largeur maxime de 2,5 m.
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ITVI950027A0 (it) 1995-02-15
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