FR2771765A1 - THICK MASONRY BUILDING DEVICES - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIFS DE CONTREVENTEMENT
DE BATIMENTS EU MACONNERIES EPAISSES
L'invention porte sur des dispositifs de renforcements d'immeubles anciens dont les murs sont en maçonnerie de pierres épaisses et qui ne disposent pas de structures particulières pour assurer la résistance aux charges horizontales importantes telle que vents violents ou tornades ou tremblements de terres.BREATHING DEVICES
THICK MASONRY BUILDINGS
The invention relates to devices for reinforcing old buildings whose walls are made of thick stone masonry and which do not have special structures to ensure resistance to large horizontal loads such as strong winds or tornadoes or earthquakes.
Pour ces derniers en particulier les catastrophes récentes ont provoqué une grande émotion dans l'opinion publique et poussé le Législateur à obliger les constructeurs dans les régions à risques sismiques non seulement à construire les bâtiments neufs en respectant des règles précises mais encore à rendre les bâtiments existants résistants aux charges sismiques dès lors qu'y sont entrepris des travaux de réhabilitation d'une certaine importance.For the latter in particular the recent disasters have aroused great emotion in public opinion and pushed the Legislator to oblige builders in regions at risk of earthquakes not only to build new buildings by respecting precise rules but also to return the buildings existing resistant to seismic loads when rehabilitation work of some importance is undertaken.
Aucune règle particulière n'est imposée à ces derniers ouvrages qui pourtant. touchent à des types de constructions différentes de celles couramment édifiés de nos jours.No particular rule is imposed on these last works which however. touch different types of constructions from those commonly built today.
Ainsi les constructeurs sont amenés soit à doubler les ouvrages existants d'une structure semblable à celle qui serait mise en oeuvre pour un bâtiment neuf soit & créer avec des chaînages verticaux et horizontaux traversant les murs de part en part des pans de maconnerie analogues à ceux utilisés dans le neuf.Thus the builders are brought either to double the existing works of a structure similar to that which would be implemented for a new building either & to create with vertical and horizontal chaining crossing the walls right through masonry sections similar to those used in new.
Mais cette méthode à le grand désavantage de créer des coupures toute hauteur dans les murs et de les déstabiliser et de nécessiter pour créer les chaînages horizontaux d'effectuer des reprises en sous-oeuvre à' chaque niveau ce qui est très onéreux et encore plus risqué que les coupures verticales.But this method has the great disadvantage of creating cuts any height in the walls and to destabilize them and to require to create the horizontal chaining to carry out recoveries in under work at 'each level which is very expensive and even more risky than vertical cuts.
Il fallait donc imaginer une solution qui utilise les qualités des matériaux utilisés par nos anciens, soit la bonne tenue à la compression des maçonneries de pierres, en évitant de les affaiblir et qui ne crée pas non plus de points durs par l'usage d'éléments de trop grande raideur en béton armé par exemple dont on a pu constater sur des sinistres récents qu'ils pouvaient, au contraire du but recherché, accentuer les désordres.It was therefore necessary to imagine a solution that uses the qualities of the materials used by our elders, that is, the good compressive strength of stone masonry, avoiding to weaken them and which also does not create hard points by the use of elements of too great stiffness in reinforced concrete for example which one could note on recent disasters that they could, contrary to the desired goal, accentuate the disorders.
D'ou l'idée de créer entre deux niveaux des éléments du type des
Croix de Saint André utilises en charpente métallique dans les établissements industriels et même à grande échelle dans le contreventement de certains immeubles de grande hauteur métalliques.Hence the idea of creating between two levels elements of the type of
Cross of Saint Andrew used in metal framework in industrial establishments and even on a large scale in the bracing of certain tall metal buildings.
Mais toute l'originalité de l'invention réside dans le fait que ces croix, en béton armé de fers à haute adhérance ou de profilés métalliques, sont de faible épaisseur donc de faible rigidité par rapport à la maçonnerie et à la structure dans son ensemble et ne provoquent pas de désorganisation de la maçonnerie mais que malgré cette faible inertie en s'associant à ladite maçonnerie ils peuvent reprendre aisément non seulement des efforts de traction en lieu et place de la maçonnerie qui n'a pas de qualité dans ce domaine mais également des efforts de compression en association avec la maçonnerie.But all the originality of the invention resides in the fact that these crosses, in concrete reinforced with irons with high adhesion or metallic profiles, are thin therefore of low rigidity compared to the masonry and the structure as a whole and do not cause disorganization of the masonry but that despite this low inertia by associating with said masonry they can easily resume not only tensile forces in place of masonry which has no quality in this area but also compression efforts in association with masonry.
Pour ce fairewl invention préconise l'emploi de deux croix, de cha côté é du mur, et au moins une liaison d'un côté à l'autre, en prio- rité celle qui relie les intersections des croix, des liaisons étant obligatoirement prévues au niveau des planchers lorsque ceúx-ci ne portent que d'un côté du mur.To do this, the invention recommends the use of two crosses, on each side of the wall, and at least one connection from one side to the other, in priority that which connects the intersections of the crosses, connections being obligatorily provided. at the level of the floors when these only bear on one side of the wall.
Ainsi la maçonnerie est enserrée dans au moins quatre cadres entre deux planchers ce qui fait qu'elle peut travailler convenablement à la compression associée aux croix, que les forces horizontales sollicitent le plan de la maçonnerie dans un sens ou dans le sens opposé. Thus the masonry is enclosed in at least four frames between two floors which means that it can work properly in the compression associated with the crosses, whether the horizontal forces stress the plane of the masonry in one direction or in the opposite direction.
Et il faut noter que contrairement au contreventement par pans de maçonnerie enserrés dans des cadres qui travaillent à la flexion composée et qui d'un niveau à l'autre doivent se situer selon le le même applomb le dispositif selon l'invention consiste à transmettre d'un niveau à l'autre les forces horizontales par des éléments en biais sollicités les uns à la traction, les autres à la compression ce qui permet de décomposer les forces horizontales selon deux directions et de les transmettre sans mettre en oeuvre de contraintes de moments fléchissants, d'où la possibilité offerte d'un grand intérêt au niveau de l'architecture d'utiliser divers pans de maçonnerie d'un étage à l'autre.And it should be noted that unlike bracing by masonry sections enclosed in frames which work with compound bending and which from one level to another must be located according to the same applomb the device according to the invention consists in transmitting d '' the horizontal forces from one level to the other by biased elements, some under tension, others under compression, which makes it possible to decompose the horizontal forces in two directions and to transmit them without applying momentary constraints flexing, hence the possibility offered of great interest in terms of architecture to use various sections of masonry from one floor to another.
C'est ici qu'il faut bien faire la différence entre le pan de ma maçonnerie d'aggloméré de ciment ou de béton cellulaire dans lequel on sollicite à la seule compression des bielles obliques qui permettent de transmettre d'un niveau à l'autre les forces horizontales sous forme de moments flêchissants du fait qu'il n.' y a pas d'éléments obliques susceptibles de transmettre des efforts de traction et le pan de maçonnerie de pierre épais et armé de croix qui transmet des composantes de forces.It is here that we must clearly differentiate between the section of my masonry of agglomerated cement or cellular concrete in which we solicit only compression oblique rods which allow to transmit from one level to another horizontal forces in the form of sagging moments from the fact that it does not. there are no oblique elements capable of transmitting tensile forces and the masonry section of thick stone and armed with crosses which transmits components of forces.
Au plan de la résistance des matériaux il ne fait aucun doute que la solution selon l'invention est plus satisfaisante et qu'on serait tenté de rechercher une solution analogue peut-4tre pour les maçonneries de béton cellulaires en général assez épaisses et dans lesquelles on peut pratiquer aisément des saignées : cela est peut être à envisager et c'est la raison pour laquelle le domaine du brevet leur est étendu.In terms of the resistance of the materials there is no doubt that the solution according to the invention is more satisfactory and that one would be tempted to look for a similar solution perhaps for cellular concrete masonry generally quite thick and in which one can easily practice bloodletting: this is perhaps to be considered and that is the reason why the field of the patent is extended to them.
Quatre figures donnent une illustration de la pratique actuelle et des dispositifs selon l'invention
La figure l est une vue en perspective d'un portique de contreventement courament utilisé.Four figures give an illustration of current practice and of the devices according to the invention
Figure 1 is a perspective view of a commonly used bracing gantry.
La figure 2 est une vue en perspective d'un pan de contreventement armé selon l'invention. Figure 2 is a perspective view of a reinforced bracing pan according to the invention.
La figure 3 est une vue en perspective de la base d'un contrevent e- ment selon l'invention,
La figure 4 est une vue en perspective de la liaison du dispositif selon l'invention avec un plancher qui ne repose que d'un côté de son mur d'appui.FIG. 3 is a perspective view of the base of a brace according to the invention,
Figure 4 is a perspective view of the connection of the device according to the invention with a floor which rests only on one side of its support wall.
Sur la figure l on découvre les chaînages verticaux (1) et horizontaux (2) qui forment un portique de contreventement entre deux ouverture (3) dans la maçonnerie (4). In Figure l we discover the vertical (1) and horizontal (2) linkages which form a bracing gantry between two openings (3) in the masonry (4).
Ce sont les bielles de maçonneries () qui permettent de transmettre au plancher (6) force horizontale (7) et moment flêchissant (8) transmis par le plancher supérieur (9) et provenant des niveaux su périeurs et du plancher (9) lui-même.These are the masonry rods () which transmit to the floor (6) horizontal force (7) and bending moment (8) transmitted by the upper floor (9) and coming from the upper levels and the floor (9) itself. even.
Sur la figure 2 on note toute la différence des dispositifs selon l'invention.In Figure 2 we note all the difference of the devices according to the invention.
Un dispositif de reprise sur le plancher (10) dit plancher sollici té d'une force horizontale (l1) sollicitant un plancher (12) dit plancher contreventé, lesdits planchers portant de chaque côté de murs (13) épais de plus de vingt centimètres de maçonnerie de pierres est caractérisé en ce que
- il est constitué de pans (14) de ladite maconnerie armés sur les deux faces de montants croisés (15) et (16) en béton de ciment armé de fers et/ou derprofilés d'acier d'épaisseur faible de l'ordre du cinquième de l'épaisseur de ladite maçonnerie de façon à ne pas la désorganiser par des saignées trop profondes
lesdits montants (15) et (16) ont à leurs extrémités (l7) des liaisons rigides avec lesdits planchers (10) et (12)
lesdits montants sont liés au travers de ladite maçonnerie par au moins un barreau de liaison (18) constitué du même matériau
lesdits montants et barreau sont coulés en utilisant ladite ma çconnerie comme coffrage, celle-çi constituant ainsi un appui (19) dans le sens vertical pour ledit barreau et, par son intermédiaire, pour lesdits montants et en ce que pendant que les deux dits montants (15) reprennent la composante de traction (20) de ladite force horizontale (11), lesdits montants (16) malgré leur faible inertie transversale surtout dans le sens de l'épaisseur mais grâce à leur liaison deux à deux par ledit barreau et à la raideur de la tranche de maçonnerie (21) qu'ils enserrent, reprennent la composante de compression (22) de ladite force (11), et ce en alternance entre lesdits montants (15) et (16) lorsque les dites forces (ll) changent de sens.A recovery device on the floor (10) said floor biased by a horizontal force (11) biasing a floor (12) said braced floor, said floors bearing on each side of walls (13) thicker than twenty centimeters stone masonry is characterized in that
- It consists of sections (14) of said masonry reinforced on both sides of crossed uprights (15) and (16) of cement concrete reinforced with irons and / or steel profile profiles of low thickness of the order of fifth of the thickness of said masonry so as not to disorganize it by too deep grooves
said uprights (15) and (16) have at their ends (l7) rigid connections with said floors (10) and (12)
said uprights are linked through said masonry by at least one connecting bar (18) made of the same material
said uprights and bar are cast using said masonry as formwork, this thus constituting a support (19) in the vertical direction for said bar and, through it, for said uprights and in that while the two said uprights (15) take up the traction component (20) of said horizontal force (11), said uprights (16) despite their low transverse inertia especially in the thickness direction but thanks to their connection two by two by said bar and the stiffness of the masonry edge (21) which they enclose, take up the compression component (22) of said force (11), and this alternately between said uprights (15) and (16) when said forces (ll ) change direction.
Il est à noter qu'ont été représentés en hachures horizontales les appuis (19) dans le sens vertical des barreaux (18), prévus au nombre de trois dans l'exemple, étant entendu que ces appuis sont en fait les surfaces de contact entre le béton des barreaux et la maçonnerie et que ces surfaces existent également à la verticale mais qu'elles ne constituent pas des, appuis du fait que la maçonnerie n'est pas butée en superstructure, la résistance de la maçonn'étant prise en compte ni à la traction ni au cisaillement,
Sur la figure 3 qui représente la partie inférieure des dispositifs au niveau bas de ladite construction en l'absence dedit plancher sollicité < t0) et de liaison possible des extrémités basses des premiers montants (23) et (24) avec les fondations de ladite construction, le dispositif se caractérise par le fait que lesdites extrémités sont reliées deux à deux par deux barreaux renforcés (25) et deux longrines (26) formant un cadre de base (27) qui sollicite la maçonnerie d' infrastructure (28) de ladite construction non seulement à la verticale comme en superstructure mais également à l'horizontalaes, ~les appuis verticaux (29) et horizontaux (30) étant représentés sur la figure par des hachures horizontales et verticales.It should be noted that the horizontal supports are shown in horizontal hatching (19) of the bars (18), three in number in the example, it being understood that these supports are in fact the contact surfaces between the concrete of the bars and the masonry and that these surfaces also exist vertically but that they do not constitute supports due to the fact that the masonry is not abutted in superstructure, the resistance of the masonry being taken into account nor tensile or shear,
In FIG. 3 which represents the lower part of the devices at the low level of said construction in the absence of said stressed floor (t0) and of possible connection of the lower ends of the first uprights (23) and (24) with the foundations of said construction , the device is characterized by the fact that said ends are connected in pairs by two reinforced bars (25) and two sills (26) forming a base frame (27) which urges the infrastructure masonry (28) of said construction not only vertically as in superstructure but also horizontally, ~ the vertical (29) and horizontal (30) supports being represented in the figure by horizontal and vertical hatching.
On note que ledit plancher contreventé (10) peut au niveau le plus élevé être une toituret convenablement raidie dans ses divers plans pour former un diaphragme rigide analogue audit plancher.It is noted that said braced floor (10) can at the highest level be a roof that is suitably stiffened in its various planes to form a rigid diaphragm similar to said floor.
La figure 4 représente un dispositif selon l'invention dans lequel l'un au moins (31) desdits planchers contreventé (12) et sollicité (10) ne repose que d'un côté dudit mur (32) et qui se caractérise en ce que les extrémités des montants (33) au niveau dudit plancher (31) sont reliées entre elles et audit plancher sur son côté appuyé par des barreaux renforcés (34) reposant sur des appuis de maçonnerie horizontaux (35) mais étant sollicités à l'horizontale en porte à-faux par rapport au plan dudit plancher.FIG. 4 represents a device according to the invention in which at least one (31) of said braced (12) and stressed (10) floors rests only on one side of said wall (32) and which is characterized in that the ends of the uprights (33) at the level of said floor (31) are interconnected and to said floor on its side supported by reinforced bars (34) resting on horizontal masonry supports (35) but being stressed horizontally by overhang with respect to the plane of said floor.
Si l'on revient à la figure 3 on note qu'en l'absence en niveau bas de plancher sollicité et de liaison avec les fondations une variante du dispositif consiste dans le fait que lesdits barreaux renforcés (25) ne sont reliés que par une seule longrine (26) et sont également renforcés pour reprendre les efforts horizontaux de porte-à-faux dus au fait que ledit cadre de base (27) est ouvert, ladite seule longrine (26) étant également renforcée non seulement pour reprendre la totalité des efforts sollicitant le cadre mais aussi pour reprendre les moments de flexion engendrés par le porteà-faux desdits barreaux (25).Returning to FIG. 3, it is noted that in the absence of a stressed floor and of connection with the foundations, a variant of the device consists in the fact that said reinforced bars (25) are connected only by a single sill (26) and are also reinforced to take up the horizontal overhang forces due to the fact that said base frame (27) is open, said single sill (26) being also reinforced not only to take all of the efforts requesting the frame but also to take up the bending moments generated by the overhang of said bars (25).
Les niveaus successifs d'utilisation des dispositifs n'ont pas été représentés mais ils permettent à l'évidence deux cas de figure
- d'une part lesdits pans de maçonnerie (14) sont à l'aplomb les uns des autres d'un niveau à l'autre et c sur toute la hauteur de ladite construction ce qui a le mérite d'assurer une excellente transmission des efforts
mais d'autre part au moins deux desdits pans de maçonnerie (14) ne sont pas à l'aplomb l'un de l'autre d'un niveau à l'autre, ce qui est autorisé par le fait que les forces horizontales peuvent être reprises en n'importe quel point des planchers contreventés (12) et qui perme une grande souplesse architecturale par l'alternance de pans pleins et de maçonnerie munies d'ouvertures.The successive levels of use of the devices have not been shown, but they obviously allow two scenarios
- On the one hand said masonry sections (14) are plumb with each other from one level to another and c over the entire height of said construction which has the merit of ensuring excellent transmission of efforts
but on the other hand at least two of said masonry sections (14) are not plumb with each other from one level to the other, which is authorized by the fact that the horizontal forces can be taken up at any point of the braced floors (12) and which allows great architectural flexibility by alternating solid sections and masonry provided with openings.
Enfin une caractéristique qui ne ressort pas des figures mais qu'autorisent les dispositifs selon l'invention : on peut étendre le champ d'application de l'invention à des maçonneries relativement épaisses, de 25 å 45 cm d'épaisseur, que sont les maçonneries en béton cellulaires qui sont de plus en plus employées.Finally, a characteristic which does not emerge from the figures but which are authorized by the devices according to the invention: the field of application of the invention can be extended to relatively thick masonry, 25 to 45 cm thick, which are the cellular concrete masonry which is more and more used.
Les figures 2 à 4 sont données à titre indicatif mais laissent entrevoir les grandes possibilités de développement de l'utilisation des dispositifs du fait de leur facilité de mise en oeuvre dans des contructions existantes comparativement aux portiques représentés sur la figure 1 dont l'emploi n'y est pas très adapté.Figures 2 to 4 are given as an indication but suggest the great possibilities of development of the use of the devices because of their ease of implementation in existing constructions compared to the gantries represented in Figure 1 whose use n is not very suitable.
Il est bien évident que la présente invention a été décrite à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification pourra y être apportée, notamment au niveau des équivalents techniques, sans pour autant sortir de son cadre. It is obvious that the present invention has been described for purely explanatory and in no way limitative and that any modification may be made to it, in particular at the level of technical equivalents, without going beyond its ambit.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9715255A FR2771765A1 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | THICK MASONRY BUILDING DEVICES |
| PCT/FR1998/002568 WO1999028576A1 (en) | 1997-11-28 | 1998-11-30 | Bracing devices for buildings with thick masonry works |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9715255A FR2771765A1 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | THICK MASONRY BUILDING DEVICES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2771765A1 true FR2771765A1 (en) | 1999-06-04 |
Family
ID=9514128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9715255A Withdrawn FR2771765A1 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | THICK MASONRY BUILDING DEVICES |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2771765A1 (en) |
| WO (1) | WO1999028576A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-11-28 FR FR9715255A patent/FR2771765A1/en not_active Withdrawn
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1998
- 1998-11-30 WO PCT/FR1998/002568 patent/WO1999028576A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999028576A1 (en) | 1999-06-10 |
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