[0001] La présente invention est relative à une ossature de construction, dont le squelette
composé de parties ou pièces préfabriquées est constitué d'un certain nombre d'éléments
en forme de plaques(élémentsde plancher ou de toit) se trouvant l'un au-dessus de
l'autre et reliésentre eux par des colonnes de support ou d'appui
aux angles des éléments dans des profilés tubulaires qui transmettent aussi bien le
poids des éléments aux colonnes que les forces des colonnes s'étendant dans le prolongement
l'une de l'autre. Les éléments de plancher ou de toit en forme de plaque ou plaques
de plancher ou de toit sont désignés, dans la suite du présent mémoire, par le terme
"élément". Le profilé tubulaire peut être de section ronde ou rectangulaire. L'invention
a également trait à une construction en acier à utiliser pour les besoins de l'ossature
de construction précitée.
[0002] Le principe d'une ossature de construction du type précité- est- décrit dans la demande
de brevet néerlandais n° 7209390. Un inconvénient de l'ossature décrite dans cette
demande réside dans le fait que toutes les forces sont transmises par l'intermédiaire
de profilés de fixation montés à l'extérieur des éléments. Pour obtenir une ossature
porteuse acceptable, les angles sont reliés entre eux par un châssis-support constitué
d'une plaque d'acier profilée en U. Bien que la réalisation montrée puisse présenter
de bonnes particularités en ce qui concerne la constance de ses dimensions, elle ne
convient pas pour être exécutée totalement en béton. Un autre inconvénient réside
dans le fait que l'ossature décrite convient peu pour être utilisée en combinaison
avec des colonnes plus résistantes au feu que des colonnes en acier. Au surplus, l'ossature
décrite a l'inconvénient que, à l'endroit où plusieurs éléments sont contigus, il.est
nécessaire de disposer de colonnes plus ou moins compliquées et, en tout cas, composées
(voir en particulier-les figures 3 à 8 inclusivement de la demande de brevet précitée).
[0003] Une ossature de bâtiment, dans laquelle ce dernier inconvénient est évité et dans
laquelle 4 angles de 4 éléments en forme de plaque concourants prennent chaque fois
appui sur une seule colonne est décrite dans la demande de brevet néerlandais n° 6903098.
Les éléments (surfaces de plancher) sont formés d'une plaque (20) qui, tout comme
dans l'ossature prédécrite, est formée de poutres (22) qui forment, dans les parties
angulaires de la plaque en question, des étançons faisant saillie deux à deux (23).
Ces étançons assurent ainsi la pose des éléments sur les colonnes. Les étançons sont
pourvus d'alésages (24) dans lesquels peuvent s'étendre des extrémités de fils (17)
qui sont montés à une extrémité de tête, pendant la préfabrication des colonnes et
qui sont engagés dans des cavités correspondantes (18) à la partie inférieure de la
colonne suivante. Il est clair que le poids des éléments est transmis selon un contact
"béton sur béton" aux colonnes et que les forces de la colonne suivante sont transmises
par l'intermédiaire de cette liaison. Lorsque la constructior de pose représentée
est utilisée pour poser des éléments relativement grands (par exemple de 2,40 x 7,20
mètres) sur des colonnes relativement minces (par exemple de 20 x 20 cm de section),
ce montage s'affaisse sous l'effet d'un certain nombre de forces. Ces forces ne peuvent,
pour le moins, pas être dépassées avec un facteur de sécurité suffisamment grand.
[0004] Les forces qui se manifestent sont :
a) une force transversale due au poids propre, à la contrainte permanente, à la contrainte
variable et à la réaction de pose, par suite des tolérances se présentant aux niveaux
de'pose ; ce dernier élément se manifeste surtout de manière défavorable dans l'ossature
selon la demande néerlandaise 6903098 ;
b) la force de traction horizontale à prévoir, qui est due à la contrainte du vent,
la position oblique et des déplacements de second ordre ;
c) l'influence de la grandeur du moment d'encastrement par suite des contraintes verticales
appliqùées aux colonnes qui portent les étages inférieurs.
[0005] L'institut TNO pour matériaux de construction et construction de bâtiments indique
que la construction de pose ne sera satisfaisante que si les forces qui viennent d'être
décrites peuvent être dépassées d'un facteur de 1,7, avant que la liaison cède. Enfin,
la constance des dimensions de la construction représentée ne sera pas considérable,
du fait de la
'cumulation des variations de dimensions de la longueur des colonnes et de l'épaisseur
des planchers.
[0006] Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.587.724 décrit une ossature comportant deux
poutres en béton montées sur la tête d'une colonne en béton. L'armature de la colonne
fait saillie à l'extrémité de tête de celle-ci et est entourée de tubes montés d'équerres
dans les extrémités des poutres et ancrés dans celles-ci. De cette manière, il est
possible de reprendre les forces de traction horizontales entre les poutres, par l'intermédiaire
des tubes ancrés et des barres d'armature saillantes. Le brevet français 1.311.931
montre que des armatures peuvent être reprises dans des tubes et peuvent y être fixées
par introduction dans ceux-ci d'une masse pouvant se solidifier.
[0007] De manière générale, la présente invention a pour objet une ossature de construction
formée de parties en béton dans laquelle :
1) les parties conviennent pour être préfabriquées et rapidement montées,en contribuant
à l'humanisation du travail par une édification rapide d'une construction étanché
à l'eau et au vent ;
2) les parties présentent néanmoins un niveau élevé sur le plan qualitatif et convenant
ainsi pour être appliquées dans des travaux de construction de grande envergure;
3)l'ossature fait usage de colonnes en béton, dont la section transversale n'est pas
supérieure à celle qui est nécessaire pour satisfaire aux normes de sécurité en matière
d'incendie ;
4)elle présente une constance de dimension correspondant à celle d'une construction
en acier ;
5)elle permet l'édification d'un grand nombre de travaux de construction à l'aide
de pièces en béton normalisées et
6)elle est de surcroit démontable et remontable.
[0008] Plus particulièrement, l'invention a pour objet une ossature de construction du type
mentionné plus haut, dans laquelle sont prévus, aux coins des éléments et aux extrémités
des colonnes, des moyens simples pour pouvoir reprendre 'ou absorber, de manière sûre,
les forces qui se manifestent, et ce de manière que le but général puisse être rencontré.
[0009] La présente invention est donc relative à une ossature de construction, dont le squelette
composé de pièces ou parties préfabriquées est constitué d'un certain nombre d'éléments
en forme de plaques se trouvant l'un au-dessus de l'autre, qui sont reliés par des
colonnes de support fixées aux coins des éléments dans des profilés tubulaires reprenant,d'une
part,le poids des éléments sur les colonnes et transmettant, d'autre part, les forces
des colonnes s'étendant dans le prolongement l'une de l'autre. Par rapport à cet état
de la technique, tel qu'il est décrit dans la demande de brevet néerlandais n° 7209390,
conformément à la présente invention :
a) les colonnes de support sont des colonnes en béton qui sont munies à leurs extrémités
de tête d'une plaque de tête ou de revêtement et d'au moins une barre qui fait axialement
saillie à l'extérieur de l'extrémité correspondante ;
b) les profilés tubulaires sont chaque fois insérés aux coins des éléments et les
barres saillantes sont placées sur l'extrémité des colonnes de façon que, à l'état
monté, un coin d'un élément recouvre environ un quadrant de la tête d'une colonne,
tandis que les profilés tubulaires s'étendent au moins jusqu'aux surfaces supérieures
et inférieures des éléments ;
c) le rapport du diamètre intérieur du ou des tubes au diamètre de la ou des barres
est compris entre 3:2 et 5:2.
[0010] Plus particulièrement :
a) les colonnes en béton sont pourvues à chacune de leurs extrémités de plaques de
tête en acier présentant des trous qui enserrent les barres saillantes enfoncées dans
la colonne ;
b) les profilés tubulaires prévus aux coins des éléments sont constitués de :
(i) une première cornière qui forme le coin et ne s'étend pas au-delà du prolongement
imaginaire du bord de l'élément ;
(ii) une seconde cornière qui est soudée à l'intérieur de la première, de façon à
obtenir une ouverture tubulaire, dont le diamètre du cercle inscrit est dans un rapport
avec le diamètre de la barre correspondante, compris entre 3:2 et 5:2 ;
c) les bords des éléments armés à l'aide de barres précontraintes sont fixés au moyen
d'une liaison à écrou aux brides ou branches de la première cornière.
[0011] Pour reprendre les forces transversales à la suite des contraintes verticales, on
prévoit, au surplus, que :
a) le profilé tubulaire ou les deux cornières qui forment, sur le côté, le bord inférieur
de l'élément est ou sont pourvus d'une plaque de base soudée, qui présente des dimensions
au moins égales aux brides ou branches de la première cornière et qui présente une
ouverture correspondant à l'ouverture entre la première cornière et la seconde cornière
;
b) la hauteur totale du profilé tubulaire ou des cornières avec plaque de base est
égale à l' épaisseur des éléments aux coins correspondants.
[0012] Une motivation plus précise de l'ossature selon l'invention est la suivante.
[0013] La Commission Européenne FIP/CEB a fait des recommandations au sujet de prescriptions
internationales uniformes pour du béton armé et précontraint dans les "Guides to good
practice" de juin 1975. Pour un temps d'ignifugation de 60 minutes, des dimensions
de colonnes d'au moins 20 fois 20 cm sont conseillées et pour les plaques formant
plancher une épaisseur de table de 8 cm. On prévoit que ces recommandations seront
imposées dans quelques années aux Pays-Bas et dans d'autres pays européens, comme
conditions à respecter pour les ouvrages en béton.
[0014] Les dimensions précitées sont, par conséquent, choisies comme minimum possible pour
les dimensions des éléments.
[0015] Le montage de quatre coins contigus d'éléments doit être réalisé sur une seule colonne
en béton ayant seulement 20 x 20 cm, pour que dans le cas de colonnes distinctes,
on ait, par coin, des colonnes composées ayant de préférence seulement 42 x 42 cm.
Lors du montage d'une colonne en béton on ne dispose, par coin d'élément, que d'une
surface de pose de 10 x 10 cm seulement, en sorte que des moyens auxiliaires en acier
sont nécessaires pour la transmission des forces de pose. Etant donné que des moyens
auxiliaires en acier sont tout de même nécessaires, on s'efforce d'obtenir, avec la
même quantité d'acier, plusieurs avantages, ce qui a conduit à 1.'ossature décrite
plus haut. De plus, il est à présent possible de fixer déjà .au cours du montage les
éléments en béton sur la colonne en béton, en munissant les moyens auxiliaires en
acier de goujons et de trous de goujons, en manière telle qu'il reste entre le goujon
et le trou pour le goujon un espace suffisant pour absorber la tolérance des éléments
en béton en direction longitudinale et en largeur, en sorte que l'on obtient finalement
une constance de dimension analogue à celle de constructions ou ossatures en acier.
[0016] Lors du montage de plaques en béton aux coins il est nécessaire de renforcer les
bords à l'aide de profilés continus en acier, comme cela est également décrit dans
le brevet néerlandais 7209390. La combinaison de barres précontraintes de grande valeur
dans un élément avec des profilés en acier doux conduit à une utilisation d'une quantité
économiquement inacceptable d'acier, en sorte que l'on recherche une solution constructive,
dans laquelle les barres précontraintes coûteuses servent en même temps de renforcement
des bords. Une condition pour atteindre ce but réside dans une liaison complète de
ces barres précontraintes à la structure de pose en acier aux coins des éléments.
Grâce précisément à l'utilisation de cornières, il est devenu possible de faire passer
les barres précontraintes à travers les brides de la cornière et d'assurer ces dernières
après l'application de la contrainte par le vissage d'écrous sur les extrémités filetées
des barres précontraintes. La construction à. cornières et l'armature des bords forment
ainsi un tout fonctionnel.
[0017] Etant donné que la force de traction dans les barres précontraintes est excentrée
par rapport à la force horizontale extérieure s'exerçant à travers le milieu de l'espace
creux entre les cornières, il est nécessaire de compenser cette excentricité à l'aide
de deux barres d' armature sensiblement circulaires qui sont chacune soudées à une
bride de la première cornière. Ces deux barres peuvent former une boucle.
[0018] Les colonnes en béton sont pourvues, lors de la pose, de quatre coins présentant
des plaques de tête en acier ayant, par exemple, 160 x 160 x 10 mm avec quatre trous
d'un diamètre de 20 mm. Dans ces trous sont enfoncées des barres d'un diamètre de
20 mm et d'une longueur de 300 mm. Ces barres sont effilées à leurs extrémités pour
rendre la mise en place des éléments plus facile. Lors de la contraction de la colonne
en béton en direction longitudinale, les plaques de tête en acier glissent le long
des barres et restent ainsi appuyées sur la surface supérieure de la colonne en béton.
Grâce à la présence des barres, les plaques de tête se trouvant d'équerre sur celles-ci
peuvent être insérées, de manière à présenter des dimensions invariables, à l'usine,
par insertion des extrémités saillantes des barres dans le coffrage. De cette manière,
on peut obtenir des colonnes en béton ayant des dimensions très stables avec unetolérance
en longueur de plus ou moins 2 mm.
[0019] La pression de pose de la plaque en béton est reportée sur la colonne en béton, en
raison du fait que les plaques inférieures mises en place et fixées aux cornières
prennent directement appui sur les plaques de tête en acier. Bien que la construction
soit constituée d'éléments en béton, on obtient ainsi des poses du type "acier sur
acier" avec la constance de dimension qui leur est propre.
[0020] L'épaisseur de plancher entre les plaques de tête des colonnes est déterminée uniquement
et de manière précise par la longueur invariable des coins en acier, en sorte que
la tolérance forme au niveau des étages reste limitée à plus ou moins 2 mm, ce qui
est comparable aux tolérances des constructions en acier. Selon un examen des variations
de dimensions d'éléments en béton préfabriqué (Cement, 28 (1976), pages 9 à 12 inclusivement),
les tolérances sont normalement, pour un domaine de probabilité de 90%, de 20 mm en
hauteur, de 40 mm dans le plan horizontal et de 10 mm en ce qui concerne l'épaisseur
des plaques formant plancher.
[0021] La structure suivant l'invention peut spacia- lement rester dans ces tolérances ;
les déviations en hauteur ne dépasseront pas plus de 2 mm, tandis que les déviations
dans le sens de l'épaisseur des plaques de plancher ne sont pas notables dans la structure
suivant l'invention. Une accumulation de variations de dimensions ne se produit pas.
Ainsi, les réactions de pose aux quatre coins d'un élément sont sensiblement les mêmes,
ce qui constitue un grand avantage de l'ossature suivant l'invention par rapport à
une autre ossature en béton.
[0022] Pour fixer les axes sur plusieurs niveaux de construction, on fait glisser avantageusement
encore, après le montage des plaques de plancher, des tubes en acier sur les chevilles
saillantes des colonnes sousjacentes, une tolérance suffisante dans le sens de la
longueur et de la largeur de, par exemple, plus-où moins 5 mm, étant permise. Dans
le cas d'une épaisseur de barre de 20 mm et d'une ouverture du profil de fixation
de 36 mm, le tube a, par exemple, un diamètre intérieur de 21 mm et un diamètre extérieur
de 25 mm. Ces tubes sont momentanément fermés et fixés l'un à l'autre à l'aide de
bouchons de fermeture pendant le montage.
[0023] Après la mise en place d'un mortier de ciment et de sable dans les joints entre les
plaques de plancher et dans l'espace creux entre les cornières et le tube précité
et après solidification de ce mortier, les colonnes de l' étage suivant peuvent être
mises en place, de manière à présenter des dimensions constantes, en faisant glisser
les chevilles faisant saillie vers le bas dans les tubes précités. Les tubes auront
donc environ une longueur égale au maximum à celle des tubes des cornières.
[0024] Lors de la pose des éléments sur les colonnes, des contraintes ponctuelles s'appliquent
sur la fondation et des contraintes linéaires ne se produisent pas. Ainsi, il n'est
pas nécessaire de prévoir des poutres de fondation et le premier plancher peut être
directement placé sur des têtes de pieux ou analogues. Dans ce cas, on peut utiliser
sur les fondations de pieux ou analogues une pièce auxiliaire pourvue d'un nombre
voulu de barres saillantes avec plaques, qui sont fixées à une plaque inférieure réglable.
En fait, la partie supérieure d'une pièce auxiliaire montée et fixée correspond à
une extrémité de colonne. Grâce à la pose des éléments sur des colonnes et à l'utilisation
d
l éléments rigides, on peut se passer de poutres de fondation étant donné que les éléments
sont uniquement supportés à leurs coins.
[0025] Pour pouvoir supporter notamment les forces dues au vent , il est nécessaire de pourvoir
au moins deux colonnes d'un contreventement. A cette fin, au moins deux colonnes sont,
de préférence, agencées pour former une paroi stabilisante dans deux directions, en
remplissant l'intervalle entre les deux colonnes. Des barres avec des plaques
'aux côtés supérieur et inférieur (futurs) feront saillie aux distances requises correspondant
aux distances entre colonnes. Une telle plaque peut ainsi servir de paroi (intermédiaire).
[0026] Bien que les colonnes puissent porter en principe quatre éléments, ceci ne sera pas
le cas notamment le long des façades extérieurès et aux coins. Les barres ou chevilles
et parties de plaques de soutènement libres peuvent avantageusement être utilisées
pour y suspendre des parties de façade. Bien que diverses réalisations de détails
soient possibles, le principe réside dans le fait que les parties de façade sont pourvues
au côté supérieur (futur) de parties saillantes latérales dans lesquelles sont ménagées
des ouvertures de fixation, dont la distance d'axe en axe correspond à la distance
entre les profilés de fixation correspondants dans les éléments en forme de plaque
jointifs. En d'autres termes, lorsque les colonnes et les plaques prenant appui sur
elles sont montées, les parties de façade peuvent simplement être suspendues, en respectant
la constance des dimensions.
[0027] Les éléments en béton (éléments de plancher ainsi qu'éléments de toit) peuvent être
exécutés de toute manière appropriée en ce qui concerne leurs détails. De préférence,
le plancher est, de manière 'connue, un plancher à nervure ou cassette présentant
à sa partie inférieure des nervures avec une armature précontrainte. Une isolation
acoustique peut être prévue en dessous du plancher entre les nervures.
[0028] L'invention est illustrée en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe de deux colonnes se trouvant dans le prolongement l'une
de l'autre et de deux éléments en béton adjacents:;
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, à l'endroit où quatre
éléments sont adjacents ;
- la figure 3 est une vue en plan de détails de la réalisation tubulaire de coins
selon une forme de réalisation préférée ;
- la figure 4 est une vue de détails semblable en élévation latérale ;
- la figure 5 est une coupe de deux colonnes et de deux éléments adjacents selon une
forme de réalisation préférée ;
- la figure 6 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 5 ;
- la figure 7 est une coupe du plancher inférieur et de la fondation ;
- la figure 8 montre en élévation le mode de suspension d'éléments de façade et
- la figure 9 est une vue de détail de la figure 8 en plan.
[0029] Selon la forme d'exécution de l'invention montrée aux figures 1 et 2, la colonne
en béton 11 est pourvue à une extrémité d'une plaque de tête 12 portant des broches
13a et 13b. La figure 2 montre également les broches 13c et. 13d. Au voisinage des
coins des éléments 14a, 14b et 14c, 14d, sont insérés des profilés de fixation tubulaires
15a, 15b et 15c, 15d. Ces profilés sont ancrés à l'aide de barres soudées 16a, 16b
et 17a , 17b. Les profilés de fixation tubulaires 15a 15d ne dépassent que de quelques
millimètres la surface des éléments. Lorsque les éléments 14a, 14b et 14c, 14d sont
placés sur la tête de la colonne 11, les extrémités des profilés 15a à 15d prennent
donc appui sur la plaque 12. De même, une colonne suivante 18 qui porte un élément
suivant (non représenté) prend appui par la plaque 19 sur l'autre extrémité des profilés
15a à 15d, qui transmettent les contraintes. Lorsque les colonnes et les éléments
sont en place, le creux ménagé dans les profilés de fixation est rempli d'un mortier
de ciment et de sable ou d'une autre matière analogue. Ce mortier présente une signification
constructive telle que les parties montées de'manière fixe l'une par rapport à l
' autre ne peuvent pas glisser l'une par rapport à l'autre. Dans cette forme de réalisation,
on peut également ajouter les tubes de centrage décrits en référence aux figures suivantes.
[0030] Les figures 3 et 4 montrent, respectivement en coupe et en élévation, des détails
supplémentaires de la forme de réalisation préférée de l'invention. Les profilés tubulaires
15 selon la figure 1 sont, dans ce cas, constitués d'une cornière lourde 20 qui forme
un des coins de l' élément 21 et s'étend à l'intérieur des prolongements imaginaires
des bords 22 et 23. Une deuxième cornière. 24 un peu plus légère est soudée à la première
cornière 20 à l' intérieur de celle-ci. Les deux cornières 20 et 24 sont soudées sur
une plaque de base carrée 25, dont la grandeur correspond sensiblement à celle'de
la bride de la cornière 20. Un trou 26 ménagé dans la plaque de base 25 correspond
avec le cercle inscrit dans l'intervalle entre les deux cornières 20 et 24. Des barres
d'armature latérale précontraintes 27a, 27b, 27c, 27d et 28a, 28b, et 28c sont fixées
à l'aide d'écrous 29, à l'état précontraint, aux brides de la cornière 20. Les barres
d'armature courbées 30 et 30a, qui sont soudées aux brides de la cornière 20 reprennent
avec les barres 27 et 28 les forces extérieures horizontales. Ces deux barres peuvent
former ensemble un arc.
[0031] La figure 5 est une coupe correspondant à la figure-1. La plaque de tête 31 est traversée
par les chevilles insérées 32a et 32b qui sont partiellement insérées dans la colonne
33. On retrouve la même disposition pour la colonne suivante 34 munie d'une plaque
35 et de chevilles 36a et 36b. Les notations de référence 20, 21 et 24 correspondent
aux éléments montrés aux figures 3 et 4. A la figure 5 sont également représentés
les tubes 37a et 37b qui sont utilisés pour bien centrer la colonne 34 par rapport
à la colonne 35, lesquels tubes sont enfilés sur les extrémités des barres 32a, 32b
et 36a, 36b. L'intervalle entre les tubes 37 et les cornières, de même que tous les
intervalles entre les éléments 21, sont remplis d'un mortier de sable et de ciment
50 ou d'un autre matériau durcissable. Les têtes des tubes 37 sont recouvertes pendant
ce traitement et les tubes sont en même temps fixés l'un par rapport à l'autre.
[0032] La figure 6 est une coupe horizontale de la forme de réalisation préférée de l'invention
suivant la ligne B-B de la figure 5. Les parties correspondantes sont désignées par
les mêmes notations de référence.
[0033] La figure 7 représente la liaison à un pieu ou bloc de fondation 51. Dans une tête
ou chapeau 40 et une semelle 41 à appliquer ultérieurement sont noyés des ancrages
42. Sur cet ensemble est montée une plaque réglable 43 avec dessus la plaque 31, les
barres 32 les traversant. Les éléments 21 et la colonne 44 sont montés de la manière
habituelle (représenté seulement de manière schématique).
[0034] Les profilés tubulaires peuvent présenter à leur côté libre (c'est-à-dire non recouvert
de béton), un trou de levage. Des trous de levage supplémentaires ne doivent donc
pas être prévus.
[0035] Les figures 8 et 9 montre finalement, à titre d'exemple, que l'ossature de construction
suivant l'invention convient bien pour y suspendre des éléments de façade. Les colonnes
33 et 34 sont, dans ce cas, reliées de la manière montrée à la figure 5, pour former
un ensemble rigide, à deux éléments 21a et 21b (ces éléments ne sont montrés qu' à
la figure 9). Les parties libres des barres 32a, 32b et 35a, 35b, sont à présent utilisées
pour porter, par l'intermédiaire de tubes enfilés, reliés l'un à l'autre 45a et 45b
auxquels sont soudées des barrettes 46a et 46b, les éléments de façade 47a et 47b
par l'entremise de barrettes 48a et 48b prévues latéralement au voisinage de leur
côté supérieur. Les barrettes correspondantes sont fixées l'une à l'autre à l' aide
de boulons. Les éléments 47a et 47b embrassent, de préférence, les colonnes ; le joint
49 peut être fermé à l'aide d'un moyen approprié.
[0036] Une forme de réalisation a été soumise à des essais. Les éléments étaient constitués
de plaques de béton de 2,40 x 7,20 m, d'une épaisseur de 8 cm avec des nervures d'une
hauteur de 12 cm, à distance,d'axe en axe,de 60 cm, ces éléments étant pourvus d'armatures
précontraintes. Les plateaux étaient constitués de plaques de 160 x 160 x 10 mm comportant
quatre barres d'une section de 20 mm y insérées. Les coins des éléments comportaient
une première cornière de 80 x 80 x 10 mm et une seconde cornière de 40 x 40 x 4 mm.
La plaque de base soudée mesurait 85 x 85 x 10 mm ; le trou formé par le cercle inscrit
entre les cornières avait un diamètre de 36 mm. Le tube de centrage avait un diamètre
intérieur de 21 mm et s'adaptait donc sur les barres, son diamètre extérieur étant
de 25 mm, en sorte qu'il restait un jeu de (36 - 25) / 2 = 5,5mmpour pouvoir corriger
les variations de dimensions. Le côté court de l'élément était pourvu de trois barres
précontraintes ancrées à la cornière 20, tandis que le coté long de l'élément était
pourvu.de quatre barres de ce type.
[0037] Cette ossature , telle que représentée aux figures 3 à 6 inclusivement, a été soumise
aux forces et contraintes caractéristiques intervenant dans la pratique, par l'institut
TNO pour matériaux de construction et constructions. Les résultats des essais selon
le procès verbal n° B-78-426/62.6.0101 du 11 décembre 1978 ont permis de conclure
que l'ossature satisfaisait aux normes imposées.
[0038] Il est évident que lors de l'édification d'un bâtiment, des variations de détails
sont nécessaires. Dans la mesure où des variations interviennent dans ces détails
de construction sans sortir du cadre de l'invention, ils doivent être considérés comme
appartenant au domaine de celle-ci.
[0039] L'invention est également relative à une construction en acier destinée à être utilisée
dans une construction suivant l'invention. Cette construction en acier se compose
de :
a) une première cornière (20) et une seconde cornière (24) soudée sur le côté intérieur
des brides de la première cornière ;
b) une plaque supérieure en acier (31) avec au moins une barre (32) fixée d'équerre
sur celle-ci, de façon que, lors du placement des cornières (20 et 24) reliées entre
elles sur la barre (32), la première cornière (20) occupe au maximum un quadrant de
la plaque supérieure (31).
[0040] Plus particulièrement, la construction en acier est composée de :
a) une première cornière (20) et une seconde cornière (24) soudée sur la face intérieure
des brides de la première cornière ;
b) une plaque de base (25) sur laquelle sont fixées d'équerre les cornières (20 et
24), laquelle plaque de base présente une ouverture qui correspond au cercle (26)
inscrit entre les cornières (20 et 24) ;
c) une plaque supérieure en acier (31) avec au moins une barre (32) montée d'équerre
sur elle, de façon que lorsque la plaque de base (25) est posée à plat sur la plaque
supérieure (31), la plaque de base (25) occupe au maximum un quadrant de la plaque
supérieure (31).
[0041] Pour l'ancrage de l'armature précontrainte à la construction en acier,la première
cornière (20) présente, à l'extrémité des brides s'étendant en dehors de la seconde
cornière (24) des trous pour laisser passer des barres d'armature (27, 28).
[0042] Au surplus,àla première cornière (20) est reliée rigidement à ses deux brides une
barre d'armature formant une boucle (30, 30a). Enfin, les barres (32) sont insérées
dans une ouverture des plaques supérieures (31).
[0043] Dans la construction en acier, l'épaisseur des brides de la première cornière (20)
et des plaques (12, 31, 25), est d'au moins 6 mm.
1. Ossature de construction, dont le squelette composé de parties préfabriquées est
constitué d'un certain nombre d'éléments en forme de plaques (éléments de plancher
ou de toit) s'étendant l'un au-dessus de l'autre, qui sont reliés par des colonnes
de support fixées aux coins des éléments dans des profilés tubulaires qui reprennent
le poids des éléments sur les colonnes et transmettent aussi les forces des colonnes
s'étendant dans le prolongement l' une de l'autre, caractérisée en ce que :
a) les colonnes de support sont des colonnes en béton qui présentent à leurs extrémités
supérieures une plaque de revêtement (12, 19) et qui sont munies d'au moins une barre
faisant axialement saillie vers l'extérieur à ladite extrémité ;
b) les profilés tubulaires sont insérés aux coins des éléments et les barres insérées
sont placées à l' extrémité des colonnes de façon qu'à l'état monté, un coin d'un
élément recouvre environ un quadrant de la tête d'une colonne, tandis que les profilés
tubulaires s'étendent au moins jusqu'aux faces supérieure et inférieure des éléments;
c) le rapport du diamètre intérieur du ou des tubes au diamètre de la ou des barres
est compris entre 3:2 et 5:2.
2. Ossature de construction suivant la revendication 1, caractérisée en ce que :
a) les plaques en acier (31, 35) prévues aux extrémités de tête des colonnes en béton
présentent des trous qui enserrent les barres saillantes (32, 36), lesquelles barres
(32, 36) sont insérées dans les colonnes (33, 34) ;
b) les profilés tubulaires prévus aux coins des éléments (21) sont constitués de :
(i) une première cornière (20) qui forme le coin et ne s'étend pas en dehors des prolongements
imaginaires des bords (22, 23) de l'élément (21) ;
(ii) une seconde cornière (24) qui est soudée à la première cornière à l'intérieur
de celle-ci, de façon à former une ouverture tubulaire, dont le cercle inscrit (26)
a un diamètre dont le rapport au diamètre de la barre correspondante (32, 36) est
compris entre 3:2 et 5:2 ;
c) les bords des éléments armés à l'aide de barres précontraintes (27, 28) sont fixés
à l'aide d'éléments de fixation à écrous (29) aux brides de la première cornière (20).
3. Ossature de construction suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que
:
a) le profilé tubulaire (15) ou les deux cornières (20, 24) sont pourvues, du côté
formant le bord inférieur de l'élément, d'une plaque de base rectangulaire soudée
(25) qui présente des dimensions au moins égales aux brides de la première cornière
(20), ainsi qu'une ouverture qui correspond au cercle inscrit (26) entre la première
cornière et la seconde cornière ;
b) la hauteur totale du profilé tubulaire (15) des cornières (20 et 24) et de la plaque
de base (25) est au moins égale à l'épaisseur des éléments (14 ou 21) aux coins correspondants.
4. Ossature' de construction selon la revendica- tinn 2 ou 3, caractérisée en ce que les premières
cornières (20) sont reliées l'une à l'autre par des barres précontraintes (27 et 28)
assujetties à ces cornières (20).
5. Ossature de construction suivant l'une ou l' autre des revendications 1 à 4, caractérisée
en ce que les premières cornières (20) coopèrent avec des barres d'armature cintrées
(30 et 30a) qui y sont reliées.
6. Ossature: de construction suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les
barres d'armature (30 et 30a) forment une boucle.
7. Ossature de construction suivant l'une ou 1' autre des revendications 1 à 6, caractérisée
en ce que un tube (37) est monté dans le profilé tubulaire (15 ou 20 et 24) avec un
certain jeu par rapport à ce profilé, ce tube (37) entourant les barres (13 ou 32
et 36).
8..Ossature de construction suivant l'une ou l' autre des revendications 1 à 7, caractérisée
en ce que 1' élément inférieur (21) ou les éléments inférieurs sont posés sur des
têtes de pieux ou blocs de fondation, sur lesquels est prévue une pièce auxiliaire
réglable pourvue d'un nombre voulu de barres saillantes (32) avec plaque (31), qui
sont fixées sur une plaque de réglage (43).
9. Ossature de construction suivant l'une ou l' autre des revendications 1 à 8, caractérisée
en ce que au moins deux colonnes sont remplacées par une plaque, auquel cas des barres
ou chevilles avec des plaques d'appui pour les parties supérieure et inférieure, (futures)
font saillie sur les distances requises correspondant aux distances entre colonnes.
10. Ossature de construction suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée
en ce que les espaces creux ménagés dans les profilés de fixation et les espaces ménagés
entre les éléments contigus sont remplis, après leur montage, d'une masse capable
de durcir (50).
11. Ossature de construction suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les
profilés tubulaires présentent, à leur côté libre, un trou de levage.
12. Ossature de construction suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11, caractérisée
en ce que des éléments de façade (47) sont suspendus, grâce à l'utilisation de barres
(32) libres des colonnes de façade et de la partie correspondante de la plaque supérieure
(31).
13. Ossature de construction suivant la revendication 12, caractérisée en ce que les
barres libres (32a, 32b et 35a et 35b) portent les éléments de façade (47a et 47b)
par l'intermédiaire de tubes (45a et 45b) enfilés dessus, reliés l'un à l'autre et
portant des barrettes soudées (46a et 46b), par l'intermédiaire de barrettes (48a
et 48b) montées latéralement à leur bord supérieur ou au voisinage de leur bord supérieur
(futur), lesquelles barrettes correspondantes étant reliées rigidement.
14. Ossature de construction suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 13, caractérisée
en ce que les colonnes de support en béton ont une section d'au moins environ 20 x
20 cm.
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5. Construction en acier destinée` à être utilisée dans l'ossature de construction
suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 14, caractérisée en ce qu'elle se
compose de :
a) une première cornière (20) et une seconde cornière (24) soudée sur le côté intérieur
des brides de la première cornière ;
b) une plaque supérieure en acier (31) avec au moins une barre (32) fixée d'équerre
sur celle-ci, de façon que, lors du placement des cornières (20 et 24) reliées entre
elles sur la barre (32), la première cornière (20) occupe au maximum un quadrant de
la plaque supérieure (31).
16. Construction en'acier destinée à être utilisée dans une ossature de construction
suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 14, caractérisée en ce qu'elle est
constituée de :
a) une première cornière (20) et une seconde cornière (24) soudée sur la face intérieure
des brides de la première cornière ;
b) une plaque de base (25) sur laquelle sont fixées d'équerre les cornières (20 et
24), laquelle plaque de base présente une ouverture qui correspond au cercle inscrit
(26) entre les cornières (20 et 24) ;
c) une plaque supérieure en acier (31) avec au moins une barre (32) montée d'équerre
sur elle, de façon que lorsque la plaque de base (25) est posée à plat sur la plaque
supérieure (31), la plaque de base (25) occupe au maximum un quadrant de la plaque
supérieure (31).
17. Construction en acier suivant la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que
la première cornière (20) présente,aux extrémités des brides s'étendant en-dehors
de la seconde cornière (24),des trous pour livrer passage à des barres d'armature
(27,28).
18. Construction d'acier suivent l'une ou l'autre des revendications 15 à 17, caractérisée
en ce que la première cornière (20) est fixée à ses deux brides à une barre d'armature
en forme de boucle (30, 30a).
19. Construction en acier suivant l'une ou l'autre des revendications 15 à 18, caractérisée
en ce qu'au moins une barre (32) s'étend, en y étant serrée, dans des ouvertures ménagées
dans les plaques supérieures (31).
20. Construction en acier suivant l'une ou l'autre des revendications 14 à 18, caractérisée
en ce que l'épaisseur des brides de la première cornière (20) et des plaques (12,
31, 25) est d'au moins 6 mm.