FR2972785A1 - Chevron modulaire multifonctionnel - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un chevron modulaire multifonctionnel construit en un acier structurel ou en un matériau équivalent léger et résistant, présentant une forme en « U », lequel comporte des alésages sur toute sa longueur, aussi bien au niveau du côté arrière (1 et 1-a) que sur les côtés (2 et 2a) et sur les bords (3 et 3-a), permettant de coupler lesdits chevrons entre eux par l'intermédiaire du côté arrière, les côtés ou les bords de manière à former un angle d'une valeur quelconque, la fixation s'effectuant par l'intermédiaire de vis (4) introduites dans lesdits alésages sans aucune soudure. Les côtés et les bords comprennent des cintrages (2-b et 3-b), appropriés pour faciliter l'emboîtement et la fixation des chevrons. Il peut également servir de poutre, pilier, tirant ou traverse, et est complètement recommandé dans la construction présentant des travées de grande dimension, dans des pavillons ou des constructions similaires.

Description

La présente invention concerne un chevron, qui non seulement permet de couvrir des travées de grande distance du fait de sa configuration et de son alésage, mais qui apporte également des fonctionnalités innovantes en ce qu'il permet d'obtenir des piliers simples ou doubles et des superpositions formant des angles et des couplages les plus variés au niveau de n'importe laquelle de ses parties. Le nouveau chevron modulaire selon l'invention permet, en ayant recours qu'à un module de type unique, de construire des structures qui, jusqu'à aujourd'hui et de manière tardive, nécessitaient divers éléments structurels de types variés. Le chevron modulaire selon l'invention peut être couplé de manière à former un angle quelconque par le côté arrière ou être fixé par les côtés ou les bords. Il peut ainsi être utilisé comme un pilier, une poutre, un tirant, un traversant, tout en pouvant être renforcé ou non en fonction des objectifs de la construction.

Par ailleurs, du fait que le chevron permet ce type ce couplage de manière quasi illimitée, ledit chevron ne requiert dans l'absolu aucune soudure. Ceci signifie qu'il devient désormais possible de construire des structures de grande dimension sans utiliser un joint de soudure, sachant que la construction de piliers robustes, en les reliant à la charpente, la fabrication de tout type de tirants et renforts uniquement par le couplage modulaire deviennent MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE possibles, la fixation s'effectuant par l'intermédiaire de vis de type unique. De fait, jusqu'à aujourd'hui, les éléments métalliques structurels des édifices (tels que des habitations, pavillons, engins industriels, serres), des couvertures et structures de support (telles que les façades, les parcs solaires, les parcs de stationnement) sont réalisés sur la base de pièces conçues pour chaque projet. Toutefois, cette donnée présente comme inconvénient la nécessité de mettre au point des pièces spécifiques à une structure métallique donnée à construire, et ce des chapes présentant une épaisseur et un poids considérables jusqu'aux composants les plus divers avec un niveau de contrôle élevé. Par ailleurs sont nécessaires de grandes quantités de pièces de liaison, la phase de construction et de montage nécessitant une grande quantité d'opérations de soudage, de décapage et de peinture. La main-d'oeuvre est importante et onéreuse. Ceci est accentué en ce que du fait de la nature des structures fréquemment de grande dimension, ces pièces ne peuvent être montées qu'en ayant recours à des grues très lourdes. La construction de grands engins industriels s'est toujours accompagnée d'une série de problèmes. Plus que tout, il s'avère nécessaire de surmonter le problème posé par de grandes distances ou de grandes travées entre les piliers. La solution traditionnelle consiste à augmenter le nombre de piliers, ce qui limite dès lors l'espace utile. D'un autre côté, la superposition longitudinale de poutres et leur juxtaposition avec MODS01-ER-2/PT TEXTE DEPOSE d'autres poutres perpendiculaires, à 90°, demeure la solution existante. L'invention proposée cherche à aller plus loin : la poutre ou un chevron devra présenter les avantages 5 suivants : - celui de pouvoir être superposé longitudinalement sur un autre des chevrons déjà en place, permettant ainsi de surmonter le problème posé par les travées plus importantes, tout en rendant 10 possible en plus une superposition le long de la totalité du côté arrière ; - celui de pouvoir être superposé sur l'autre de manière à former un angle d'une valeur quelconque permettant ainsi une infinité d'orientations des 15 chevrons, ce qui optimise considérablement leur utilisation ; - celui de pouvoir se transformer en pilier, simple ou renforcé, en venant ainsi à remplir une fonction pour laquelle il ne semblait pas se destiner ; 20 - celui de pouvoir se coupler, aussi par le côté arrière (en couplage direct ou inversé) que par les bords ou les côtés ; - celui de pouvoir coupler le côté arrière avec le côté ou le bord, le côté avec le côté ou le côté avec 25 le bord de manière à rendre possibles pratiquement toutes les solutions de montage dans une situation normale de construction d'une structure ; - celui de pouvoir se croiser, se juxtaposer et fixer des charpentes ou des tirants de manière à former 30 un angle d'une valeur quelconque. MODSOI-FR-2/PT TEXTE DEPOSE L'invention a essentiellement pour objectif d'améliorer la capacité à surmonter le problème posé par les grandes travées tout en réduisant considérablement le matériel appliqué, ce qui simplifie par là-même le montage tout en rendant possible l'accroissement du matériel modulaire et apporte une utilisation multifacette du même élément en tant que poutre, traverse, tirant ou en tant qu'un solide pilier. Il est possible à tout moment d'augmenter le nombre d'éléments (davantage de poutres, piliers, traverses ou tirants) sans avoir aucunement à modifier la structure ou changer d'éléments structurels de la construction. La présente invention permet par ailleurs de faciliter considérablement le stockage et le transport desdits éléments, dispense de toute opération de soudage et de traitement des surfaces des structures et permet enfin une mise en oeuvre bien plus rapide. Selon l'invention, la poutre présente un profilé de forme générale en « U », muni de multiples cintrages sur les côtés et les bords destinés au couplage, à la superposition et à la fixation. Fabriqué à partir d'un acier structurel le plus commun, le chevron est un objet léger et résistant.

Le chevron comporte des alésages tout le long de son extension, soit sur le côté arrière, soit sur les côtés et les bords, lesquels permettent aux divers éléments les plus variés de se fixer, de se lier ou se juxtaposer de manière très variée afin de construire des piliers, des traversants, des poutres de longueur MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE variable et de réaliser des assemblages de manière à former un angle d'une valeur quelconque. La configuration du chevron est déterminante pour sa multifonctionnalité : le positionnement des alésages le long de son côté arrière, côtés et bords, tout comme le profilé en « U » avec une structure angulaire spécialement configurée confèrent au chevron une importante diversité dans ses fonctions. Ainsi, avec ces mêmes chevrons, il suffit lors du processus de montage ou de construction de pavillons ou d'autres espaces de dimensions considérables, en montant l'ensemble des éléments structurels - et pas seulement les poutres en alignement longitudinal ou perpendiculaire - de bien choisir l'angle d'assemblage en fonction de l'alésage, ce qui rend le processus bien plus rapide et simple. Le processus devient non seulement simple, mais également bien plus économique, non pas seulement parce qu'il est plus rapide et qu'il requiert beaucoup moins de main-d'oeuvre, mais aussi parce qu'il utilise seulement un type de chevron, lequel a lui seul va proposer toutes les fonctions, initialement proposées soit par les poutres, soit par les traverses, soit par les tirants ou les piliers.

Le recours à des poutres profilées, fabriquées en un matériau léger et comportant des alésages, lesquels permettent la juxtaposition servant à surmonter le problème posé par les travées de grande dimension est relativement récent.

On connaît essentiellement d'après l'état de la technique, des poutres comportant des alésages dans la MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE zone terminale, lesquels permettent une superposition longitudinale. En particulier, il existe des poutres profilées en « U », comportant un alésage au niveau des extrémités, pouvant se coupler longitudinalement au niveau du leur côté arrière respectif surmontant ainsi le problème posé par les grandes travées. En attendant les fonctionnalités desdites poutres sont bien plus réduites par rapport aux poutres faisant 10 l'objet de la présente invention, à savoir : - elles ne permettent pas la superposition à un angle dont la valeur n'est pas de 90° ; - elles ne permettent aucun autre alignement autre que longitudinal, alignant une poutre avec une autre 15 poutre similaire, côté arrière contre côté arrière, en ligne droite ; - elles ne permettent pas de construire des piliers ; - elles ne permettent pas le croisement et la 20 juxtaposition d'éléments de section différente ; - elles ne permettent aucun agrandissement modulaire ultérieur dans une quelconque direction. Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués ci-après de manière plus détaillée à l'aide 25 de dessins schématiques, sur lesquels on peut voir que : - la figure 1 est une représentation du chevron, l'alésage sur le côté arrière (1 et 1-a), le flanc (2 et 2-a) e le côté (3 et 3a) étant particulièrement visible ; 30 la figure 2 illustre la forme la plus conventionnelle de croisement de deux chevrons, en MODSOI-FR-2/PT TEXTE DEPOSE miroir ou de manière à former un angle de 90° avec une fixation avec des vis (4) dans les alésages des bords (3-a) ; la figure 3 représente un croisement de deux chevrons à 45°, avec une fixation par vis (4) effectuée de la même manière que sur la figure précédente ; la figure 4 représente une liaison extérieure en ce qu'un chevron est relié de manière perpendiculaire à un autre chevron par l'intermédiaire d'alésages au niveau des bords (3-a) ; la figure 5 représente une liaison intérieure en ce qu'un chevron est relié de manière perpendiculaire à un autre chevron par l'intermédiaire d'alésages au niveau des côtés et des bords (2-a et 3-a) ; la figure 6 illustre une liaison tubulaire entre deux chevrons en miroir avec une fixation devant être effectuée par l'intermédiaire des bords (3), cette solution étant particulièrement appropriée pour les piliers ; la figure 7 illustre une liaison tubulaire renforcée, solution tout à fait recommandée pour les piliers plus robustes, en ce que deux chevrons se superposent en miroir, lesquels sont fixés par l'intermédiaire des bords (3) ; la figure 8 illustre une structure en étoile, constituée de quatre chevrons fixés entre eux par l'intermédiaire de la liaison des bords (3) avec les côtés (2), cette solution étant adéquate pour des piliers fortifiés et des charpentes et permettant des assemblages variés ; MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE la figure 9 représente un assemblage tubulaire inversé en ce que les chevrons sont fixés par le côté arrière (1), cette solution étant adéquate pour doubler des piliers et une charpente en liaison multiple ; la figure 10 représente un assemblage en étoile inversée, avec une fixation par les côtés (2) et les bords (3) en utilisant quatre chevrons, cette solution étant adaptée pour la construction de piliers ou de poutres renforcées avec un montage direct latéral d'autres éléments ; la figure 11 représente un assemblage double inversé, en ce que deux chevrons sont fixés par les bords (2) de manière longitudinale en miroir asymétrique ; la figure 12 représente quelques configurations possibles ou des utilisations résultant des assemblages ou juxtapositions du chevron objet de la présente invention, parmi lesquelles : figure 12-a : représente une coupe d'un chevron 20 dans une application simple ; figure 12-b : représente une coupe d'un chevron dans une application double (superposition au niveau du côté arrière) ; figure 12-c : représente une coupe d'un chevron 25 dans une application tubulaire ; figure 12-d : représente une coupe d'un chevron avec un couplage double inversé, avec une fixation par les alésages des côtés ; figure 12-e : représente une coupe d'un chevron 30 monté en étoile, ayant recours à quatre modules et fixant les bords aux côtés ; MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE figure 12-f : représente une coupe d'un chevron monté en étoile inversé, ayant recours à quatre modules reliant les bords et les côtés ; la figure 12-g représente une coupe d'un chevron 5 fixé au niveau du coin intérieur, en utilisant deux modules, avec fixation du côté avec le bord ; la figure 12h : représente une coupe d'un chevron fixé au niveau du coin extérieur, en utilisant deux modules, avec assemblage du côté et du bord ; 10 la figure 13 représente une coupe transversale d'un chevron, laquelle permet de visualiser les cintrages du côté (2-b) et du bord (3-b). L'invention part d'un chevron fabriqué en un acier structurel ou en un matériau de remplacement léger et 15 résistant équivalent présentant une configuration générale en forme de « U ». Ledit « U » résulte de cintrages successifs à partir du côté arrière jusqu'aux bords. Les cintrages sont en particulier présents entre les côtés (2-b) et les bords (3-b) sur toute sa 20 longueur. De fait, le côté arrière (1) présente une surface plane, ce qui facilite le couplage et la fixation modulaire. Les côtés (2) présentent des cintrages (2-b) plus 25 ou moins prononcés, formant ainsi une sorte de bombement tout le long du chevron. Les bords (3), de leurs côtés, présentent un cintrage positif (3-b) également sur toute la longueur du chevron. Lesdits cintrages vont faciliter le couplage des 30 modules et apportent de la force à l'ancrage. Ainsi, concernant le couplage du bord avec le bord (fig. 11, à MODSOI-PR-2/PT TEXTE DEPOSE titre très explicatif), ou du bord avec le côté (fig. 5 et fig. 8 à titre d'exemple), le léger cintrage du bord sur toute sa longueur permet d'accroître la tension et la force dans la phase de serrage des vis (4). I1 se produit la même chose dans le cas du couplage du côté avec le côté (fig. 12-d par exemple). Le chevron comporte trois types d'alésages sur toute sa longueur : sur le côté arrière (1-a), sur les côtés (2-a) et sur les bords (3-a). Lesdits alésages sont tous alignés sur la longueur. Les alésages côté arrière servent à la superposition de deux poutres ou chevrons alignés de manière longitudinale, offrant ainsi une variété de longueurs appropriées pour surmonter le problème posé par les travées de dimension très diversifiée. A cet effet, il suffit de superposer un chevron sur un autre chevron de manière longitudinale en un endroit quelconque sur sa longueur. Mais ils peuvent également être fixés avec une orientation inverse côté arrière (fig.9). Comme les alésages sont présents sur toute la longueur du chevron, ils permettent une juxtaposition ou tout autre type de fixation longitudinale dans un sens quelconque supposé. En rapport avec le matériau léger et de résistance élevée, les chevrons peuvent être disposés que sur l'extrémité pour surmonter le problème posé par les grandes travées, ou ils peuvent être superposés pour des travées plus petites. Il est possible de complètement superposer les 30 chevrons pour rendre la structure plus robuste (fig. 12-b). MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE Si les chevrons sont inversés de sorte que les deux faces postérieures se fassent face, ils peuvent être croisés de manière à former un angle de 90° (fig. 2) selon le mode de réalisation le plus fréquent, ou avec une inclinaison (fig. 3) sans limiter l'orientation perpendiculaire. De fait, la configuration décrite ci-dessus résulte du positionnement de l'alésage. Ainsi, l'alésage sur toute la longueur du chevron permet de disposer et de fixer les chevrons en un endroit quelconque (fig. 2 et fig. 3). La configuration de chevrons détermine également son exceptionnelle fonctionnalité si bien qu'en utilisant ce nouveau type de structures métalliques, le même élément peut servir soit de traverse, poutre ou tirant, soit peut être transformé en pilier. Bien que le chevron puisse assumer la fonction de poutre dans la configuration la plus traditionnelle en disposant simplement de manière longitudinale un chevron sur le côté arrière d'un autre chevron, l'invention présente bien d'autres avantages déjà évidemment testés . Ainsi, avec le même chevron, on peut construire un pilier, en assemblant en miroir deux chevrons par les bords (fig. 6), ce qui permet de superposer cet ensemble, et avec le même type de fixation par les bords, ce qui permet de renforcer le pilier (fig. 7) ou en assemblant quatre chevrons en étoile (fig. 8), reliant les côtés de deux chevrons (2) aux bords des deux autres chevrons (3) par l'intermédiaire de vis. MODS01-FR-2/PT TEXTE DEPOSE Outre la juxtaposition longitudinale, le chevron permet une fixation latérale extérieure (fig. 4) en ce que le chevron est relié à l'autre chevron de manière perpendiculaire en fixant le côté supérieur d'un bord (3) dans l'autre chevron, la fixation étant effectuée par des vis (4) à travers les alésages respectifs (3-a). Le même cas se présenterait avec une fixation intérieure entre deux chevrons de manière perpendiculaire (fig. 5), la fixation s'effectuant cette fois-ci entre les bords de l'un des chevrons et les côtés de l'autre chevron par les alésages respectifs (2-a). Les figures 9, 10 et 11 montrent d'autres configurations possibles de ce chevron variable. Le fait de choisir l'alésage et le fait de relier les bords, les côtés ou côtés supérieurs permettent de l'utiliser dans des fonctions multiples dans la construction structurelle de grandes structures, que ce soit des pavillons, des engins, des dépôts ou autre.

La figure 12 illustre parfaitement les possibilités de juxtaposition ou de couplage du chevron et divulgue quelques solutions qui vont de l'utilisation d'un seul chevron (12-a) en passant par une superposition par l'arrière (12-b), pour des poutres ou des traverses jusqu'à l'assemblage de chevrons pour des piliers (12-c, 12-e et 12f) ou jusqu'à d'autres solutions (12-d, 12-g et 12-h) avec de nombreuses possibilités de connexion. La fixation des modules entre eux s'effectue toujours par des vis. Ces vis peuvent être appliquées sur les bords (par exemple sur les fig. 2, fig. 3 et MODS0I-FR-2/PT TEXTE DEPOSE fig. 11), comme sur les côtés (comme on peut le voir à titre d'exemple sur les fig.5, fig. 8, fig. 10 et fig. 12-d) ou à l'arrière. De fait, l'invention concerne un seul type de chevron et un seul type de vis. Ainsi le même chevron peut servir de poutre, traverse, tirant ou pilier, et la même vis peut être utilisée dans tous les alésages. La construction est finalisée après la fixation par les vis. Une opération de soudage n'est nullement nécessaire à aucun moment ni sur aucun élément de la structure construite avec ce type unique de chevron. Ainsi selon l'invention, la construction, le transport et le montage/démontage s'avèrent bien plus rapides et économiques et simples : - la construction se résume à un unique type de chevron modulaire, ce qui diminue considérablement les coûts de production. Les vis sont également d'un type unique ; - le transport est nettement simplifié et plus économique puisqu'il s'agit d'arranger un unique type de chevrons modulaires pouvant parfaitement s'emboîter les uns dans les autres et occupant ainsi peu d'espace ; - le montage est simple et requiert moins de main-d'oeuvre : les chevrons modulaires sont légers, facilement manipulables, et peuvent être couplés et fixés entre eux en toute simplicité ; - le même chevron modulaire peut présenter diverses fonctions dans la structure à construire ; - il est possible à tout moment d'agrandir la structure par le simple couplage de davantage de chevrons modulaires ; MODS0I-FR-2/PT TEXTE DEPOSE - le couplage peut se faire à l'intérieur ou à l'extérieur, puisqu'il est possible de relier n'importe quel endroit d'un chevron à n'importe quel endroit d'un autre chevron ; - le montage peut s'effectuer de manière à former un angle d'une valeur quelconque entre deux chevrons ou plus ; - dans l'absolu, toute opération de soudage n'est pas nécessaire ; - la construction d'éléments structurels spécifiques n'est plus requise en fonction du chantier ; - le démontage est simple : il suffit de desserrer les vis, puisqu'il n'existe aucun élément soudé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. MODSOI-FR-2/PT TEXTE DEPOSE

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1. Chevron modulaire multifonctionnel, caractérisé en ce qu'il présente une forme générale en « U », en ce qu'il est fabriqué en un acier structurel ou en un matériau équivalent léger et résistant, en ce qu'il comporte des alésages sur toute sa longueur, aussi bien sur le côté arrière (1 et 1-a), sur les côtés (2 et

   2-a) que sur les bords (3 et

   3-a), lesquels permettent de coupler lesdits chevrons les uns avec les autres de manière à former un angle de valeur quelconque, la fixation s'effectuant par l'intermédiaire d'un type unique de vis (4) introduites dans lesdits alésages, le chevron comportant des cintrages (2-b et 3-b) au niveau des côtés (2-b) et des bords (3-b). 2. Chevron modulaire multifonctionnel selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le côté arrière (1) présente une surface plane. 3. Chevron modulaire multifonctionnel selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les côtés (2 et 2-a) et les bords (3 et 3-a) présentent des cintrages (2-13 et 3-b) sur toute la longueur du chevron. MODS0I-FR-2/PT TEXTE DEPOSE