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WO2001088293A1 - Ossature de batiment - Google Patents

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WO2001088293A1
WO2001088293A1 PCT/BE2001/000078 BE0100078W WO0188293A1 WO 2001088293 A1 WO2001088293 A1 WO 2001088293A1 BE 0100078 W BE0100078 W BE 0100078W WO 0188293 A1 WO0188293 A1 WO 0188293A1
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WO
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posts
beams
wings
shaped
steel
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/BE2001/000078
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English (en)
Inventor
Jacques Wybauw
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Rebuild World RBW SA
Original Assignee
Rebuild World RBW SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Rebuild World RBW SA filed Critical Rebuild World RBW SA
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    • E04C2003/0443—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
    • E04C2003/0478—X-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a building frame formed by the assembly on site of prefabricated elements. It is known to construct buildings using prefabricated elements in the factory. Many such construction systems have already been proposed and used.
  • FR-A-2 471 461 discloses a technique for producing building frames in which the posts are formed by assembling steel angles between them so that the edges of these angles are located towards the center of the pole. , small "cross" plates being bolted or welded at intervals between the wings of the angles, thus providing a groove between the wings of angles parallel to each other.
  • the beams of this framework consist of steel beams with an I-profile, the horizontal sections of which are however notched for a certain distance at the two ends of each beam. At each of its ends, such a beam is therefore in the form of a vertical flat iron and it is this vertical flat iron which is introduced between two parallel wings of a post and which is bolted in place there.
  • FR-A-2 613 403 is described a technique for making frames which is quite similar to that described in FR-A-2 471 461 but the posts and beams are preferably made of wood.
  • the object of the present invention is to provide a building framework constructed by assembling on the building site prefabricated elements which are not very diversified, of simple shapes and easy to mass produce, relatively light and which can be assembled by an unskilled workforce. .
  • the invention also aims to produce such a frame that can be produced by a technique which offers the advantages due to the ease of organization of a "dry site".
  • the object of the invention is also to provide a technique for producing building frames which provides great architectural flexibility and which in particular facilitates possible modification or enlargement works of a building and which also facilitates dismantling and full reuse of the frame elements in the event of partial or total dismantling of a building.
  • a particular object of the invention is to produce such a building frame which can be simply fitted with a fire protection installation.
  • Another particular object of the invention is to produce such a building framework designed so as to allow simple and efficient installation of pipes in the building to be produced. According to this object of the invention, it is particularly important to facilitate the installation of pipes embedded in the partitions of the building.
  • the present invention relates to a two-storey building frame, formed by the assembly on site of prefabricated elements comprising posts, beams the ends of which are fixed to the posts and floor elements supported on beams.
  • This framework is presented in plan as a rectangular mesh canvas having: - a perimeter made of straight lines corresponding to alignments of beams called “external beams”, one or more straight lines located inside said perimeter, parallel to the one of the sides thereof and corresponding to one or more alignments of beams called “main beams”, - one or more straight lines located inside said periphery, perpendicular to the main beams and corresponding to one or more alignments of said beams "Transverse beams”.
  • the posts are located at the intersections of said lines.
  • the posts situated on the successive stages are arranged vertically from one another, the superposed posts being directly connected to one another.
  • the posts located at the corners of said periphery consist of a steel section having a section substantially in the shape of an L, the opening of the L being directed towards the interior of the building, the wings of the profile being horizontally oriented along this periphery, the other posts located on said periphery each consist of an assembly formed by two steel profiles having a substantially L-shaped section, arranged in such a way that one wing of each profile is directed towards the interior of the building, these two wings being mutually parallel and spaced from one another, the other two wings of the profiles being located in the same plane and directed in diverging directions, the posts located inside said perimeter each consists of a set of four steel profiles having a cross section substantially L-shaped, arranged in such a way that the opening of each L is directed towards the outside of the post, each profile wing being parallel to a wing of a neighboring profile and spaced from it, each external beam, made of steel, is, by each of its ends, bolted against the wings of L-shaped profiles
  • the profile wings which are parallel to each other are connected to each other, providing between them a spacing substantially equal to the width of the beam which is bolted between these wings.
  • These profile wings (of the same post) which are parallel to one another can be joined together thanks to connecting and spacing pieces which can consist, for example, of two or more wooden blocks fixed by screwing between these wings.
  • These connecting and spacing parts can in particular also consist of steel parts welded or bolted between these parallel wings.
  • the L-shaped profiles which form the posts are provided, at each of their ends, with means capable of rigidly connecting together superposed posts. These means may in particular consist of attached parts fixed by welding and / or bolting to the ends of these profiles.
  • said means capable of connecting superposed posts to each other advantageously comprise at each end of the post and between each pair of wings of parallel sections between them, a steel plate fixed perpendicular to the longitudinal axis of the post, between this pair of wings and pierced with at least one bolt hole, thus making it possible to connect, by bolting, stacked posts.
  • said means capable of interconnecting stacked posts may comprise, at each end of the post and between each pair of wings of parallel sections between them, a connecting means formed of three steel plates connected together at a right angle thereby forming an assembly having the appearance of a stylized U, the two steel plates forming the vertical branches of the U being fixed to the wings of the profiles so that the steel plate which forms the horizontal branch of the U is arranged at the end of the post, perpendicular to the longitudinal axis thereof, this steel plate being pierced with at least a bolt hole, thus making it possible to connect, by bolting, stacked posts.
  • Outer beams made of steel may also consist of hollow profiled elements of rectangular section, but they may also each consist of a profiled element having a substantially stylized C-shaped section, comprising a substantially planar central section and two flanges with right angle directed on the same side of this central section.
  • the external beams consist of profiled steel elements having a substantially stylized C-shaped section, comprising a substantially planar central panel whose two lateral edges are doubly folded at right angles to the same side of this central panel. .
  • the components of the framework can be easily manufactured by well known industrial processes, such as cold profiling of large steel plates.
  • main beams and / or the transverse beams may possibly be produced by assembling together (by welding and / or bolting) pairs of steel profiles having a cross section substantially in the form of
  • the L-shaped sections constituting the posts can optionally be manufactured by assembling by welding and / or bolting two elements which each form an L-profile wing.
  • the floor elements can be made of very diverse materials, in particular concrete, wood or steel.
  • the floor elements preferably bear, by two of their opposite sides, on the main beams and on the external beams parallel to the main beams.
  • Openings are preferably made in the floor elements, near at least some posts, in the angles formed by the wings of the L-profiles which form these posts, thus allowing the realization of vertical technical ducts passing from floor upstairs, in the corners formed by these wings.
  • an attached (removable) panel connects the ends of the wings of each L-shaped section to each other, in the corner of which such a vertical technical sheath is produced, thereby closing this technical sheath.
  • the height of the main beams and of the external beams parallel to the main beams is greater than the height of the transverse beams.
  • the external beams parallel to the transverse beams can possibly have the same height as the transverse beams, but it can be advantageous that the outer beams parallel to the main beams are higher than the transverse beams.
  • the frame is equipped with a fire protection installation, comprising vertical water supply pipes extending over substantially the entire height of the frame and mounted near the L-shaped sections of the studs of the frame or of some of them, means for spraying the frame being connected to these vertical pipes.
  • Said vertical conduits are preferably located near the edge of said L-shaped profiles, on the side of their external angle.
  • said vertical pipe is thus preferably preferably located substantially in the center of the post.
  • Said spraying means include in particular means capable of spraying the L-shaped profiles with water near which they are mounted. These spraying means are distributed over the height of the vertical pipe.
  • the spraying means also advantageously comprise means capable of spraying water with at least one face of the external beams and / or means capable of spraying water on the main beams and the transverse beams, at least on the inside. of these beams.
  • Said spraying means may in particular consist of sprinklers connected directly to the vertical pipes.
  • the spraying means can also include small water pipes connected to the vertical pipes and penetrating into the main beams and the transverse beams. Sprinklers can then be connected to these small pipes.
  • the fire protection installation may include a set of thermal probes and a central control station which, depending on the signals received thermal probes, controls the operation of solenoid valves, so as to send water to some or all of the spraying means of the installation.
  • the present invention also relates to a multi-storey building which includes a framework as described above.
  • the constituent elements of the framework according to the invention are not very diversified and easily manufactured by well known methods. They can also be easily stored and transported, and then mounted in place and assembled by low-skilled labor.
  • this framework can be easily equipped with a fire protection installation.
  • the framework according to the invention also allows simple and efficient installation of pipes in the building produced. This is achieved in particular by taking advantage of the spaces which exist between the wings of the L-shaped sections constituting the posts.
  • Vertical technical ducts can be produced in the corners of at least some of the L-shaped sections which form the posts. Thanks to the openings in the floor elements at the appropriate places near these L-shaped profiles, these vertical technical ducts can thus pass from floor to floor over the entire height of the building.
  • the posts corresponding to a given level of the building can be assembled in place after the installation of the floor elements of this level, which clearly facilitates the work.
  • FIG. 1 is a perspective view with partial cutaway, of a building frame part according to the invention, viewed obliquely from above;
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the frame part shown in FIG. 1;
  • Figs. 3 and 4 are views in vertical section, respectively along lines III-III and IV-IV of FIG. 2, showing, on an enlarged scale, details of the structure;
  • Fig. 1 is a perspective view with partial cutaway, of a building frame part according to the invention, viewed obliquely from above;
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the frame part shown in FIG. 1;
  • Figs. 3 and 4 are views in vertical section, respectively along lines III-III and IV-IV of FIG. 2, showing, on an enlarged scale, details of the structure;
  • Fig. 1 is a perspective view with partial cutaway, of a building frame part according to the invention, viewed obliquely from above;
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the frame part shown in
  • FIG. 5 is a perspective view on a larger scale, with cutaway and exploded view, showing the ends of the beams and columns which can be assembled in a framework node located inside the building, these elements being viewed obliquely from above;
  • Figs. 6, 7, 8, 9 and 10 are views similar to FIG. 5, showing the successive phases of the realization of the framework node;
  • Figs. 1 1 and 12 are views similar to FIGS. 5 and 9 but show a framework node at the junction of two external beams, a transverse beam and two superimposed posts located along one of the sides of the building;
  • Figs. 13 and 14 are views similar to FIGS.
  • FIGS. 13 and 14 are views similar to FIGS. 13 and 14, but show a framework node at the junction of two external beams and two superimposed posts located at a corner of the building
  • Figs. 17 to 19 are detailed views, on a larger scale, illustrating the assembly of two superimposed posts
  • Fig. 20 is a view of the same framework node as that shown in FIG. 10, but shown obliquely below; in this Fig. 20 are shown, in addition, floating slab elements (shown with cutouts) resting on the floor elements; Fig.
  • FIG. 21 is a section, along a horizontal plane, of a framework post located inside a building; this Fig. 21 shows in particular vertical technical sheaths formed in the corners of the post; Fig. 22 is a perspective view of a frame portion viewed obliquely from above; this Fig. 22 shows in particular a post located inside a building, this post being equipped with a fire protection installation as well as various pipes; Fig. 23 is a section along a horizontal plane of a post located inside the building, this post being equipped with a fire protection installation; Fig. 24 is a section along the line XXIV - XXIV of FIG. 23; Fig. 25 is a partial plan view, with interruptions, of a frame part, showing frame posts equipped with a fire protection installation.
  • the building frame 1 shown in Figs. 1 to 25 is made up of posts 2, 3, 4, main beams 5, external beams 6 parallel to the main beams 5, transverse beams 7 and external beams 8 parallel to the transverse beams 7. All of these posts and beams are steel elements prefabricated in the factory, which allows great precision in terms of their dimensions.
  • the frame 1 also includes floor elements 9 in reinforced concrete, prefabricated in the factory.
  • the posts 2, located at the corners of the building consist of a steel section having a substantially L-shaped cross section at right angles. However, the ends of the wings of this profile are doubly folded at right angles, towards the interior of the L. The opening of the L is turned towards the interior of the building.
  • the other posts 3 located along the periphery of the building each consist of an assembly formed by two steel sections identical or similar to those which constitute the posts 2. These two sections are arranged in such a way that one wing of each section is directed towards the interior of the building, these two wings being parallel to each other and spaced from each other by a distance substantially equal to the width of the beam (5 or 7) which is fixed between these wings.
  • the two other wings of the profiles are located in the same plane and directed in divergent directions.
  • the two L-shaped profiles which together form a post 3 are kept at a distance from each other by means of two connection elements 10 fixed respectively to the two ends of a post 3.
  • connection element 10 is formed of three small steel plates connected to each other at right angles (by welding), thus forming a whole that looks like a stylized U.
  • the two steel plates 11 which form the vertical branches of the U are fixed, by bolting, to the wings of the profiles so that the steel plate 12 which forms the horizontal branch of the U is disposed at the end of the post 3, perpendicular to the longitudinal axis thereof.
  • This steel plate 12 is pierced with at least one bolt hole 13 thus making it possible to connect, by bolting, posts 3 superimposed.
  • the connection elements 10 serve both as a spacer and as a connection between the L-shaped profiles which form a post 3 and as a means making it possible to connect posts 3 superimposed to each other.
  • each post 3 can optionally be provided with one or more additional spacers (not shown) fixed between the wings parallel to each other by two L-shaped profiles.
  • additional spacer can, for example, be fixed to halfway up the post 3.
  • the posts 4 located inside the building each consist of an assembly formed by four steel sections identical or analogous to those which constitute the posts 2. These four sections are arranged so that the opening of each L is turned towards the outside of the post, each wing of each profile being parallel to a wing of a neighboring profile and spaced from it by a distance substantially equal to the width of the beam (5 or 7) which is fixed between these wings.
  • the four sections are joined together in a similar manner to those of a post 3, connection elements 10 being fixed, by bolting, between each pair of parallel wings of the L sections, at each end of a post 4 As shown in Fig. 2, the framework 1 of the building shown in FIG.
  • each main beam 5 and each transverse beam 7 are hollow steel sections having a rectangular cross section.
  • the height of the main beams 5 is greater than that of the transverse beams 7.
  • Each main beam 5 and each transverse beam 7 is, by each of its ends bolted between a pair of wings of L-profiles parallel to each other of a post 3 or a post 4.
  • the outer beams 6 and 8 are steel sections having a substantially stylized C-shaped section, comprising a substantially planar central section, the two lateral edges of which are doubly folded at right angles to the same side of this central section.
  • the height of an external beam 6 arranged parallel to a main beam 5 is greater than that of an external beam 8 arranged parallel to a transverse beam 7.
  • Each external beam (6 or 8) is bolted, by each of its ends , against wings oriented along the perimeter of the building, of two posts (2 or 3) located along this perimeter. To allow the assembly of the beams 5, 6, 7, 8 to the posts 2, 3, 4, all these prefabricated elements are provided with holes 14 for bolts, near their ends.
  • the reinforced concrete floor elements 9 are supported by two opposite edges on a main beam 5 and on an external beam 6 parallel to this main beam 5. They are juxtaposed so as to form a continuous slab. Openings 15 are made in the floor elements 9, near the posts 2, 3, 4, in the angles formed by the wings of the L-shaped sections which form these posts, thus allowing the realization of vertical technical ducts passing from floor to floor. floor, in the corners formed by these wings. Furthermore, openings 16 formed in the main beams 5 and in the transverse beams 7 allow the passage of certain horizontal pipes in the building. These horizontal pipes can possibly be hidden by false ceilings located substantially at the level of the underside of the transverse beams 7.
  • the connecting elements 10 fixed to the upper part of these posts 3, 4 are temporarily removed or possibly loosened, to allow the main beams 5 and the transverse beams 7 to be put in place, at the top of the posts 3, 4.
  • the connecting elements 10 are at new bolted in place at the top of the posts 3, 4 (or the bolting of the connection elements 10 is possibly tightened in case they have not been removed).
  • the external beams 6, 8 can be bolted in place before or after the bolting in place of the connecting elements 10.
  • floating floors 17 can optionally be placed on the floors (see Fig. 1, 3, 4, 20).
  • the manufacture and installation of these floating slabs 17 are advantageously carried out according to the technique described in EP-A-0 750 709.
  • the posts 2, 3, 4 can then be put in place to the next level of the building, these posts 2, 3, 4 being fixed by bolting to the corresponding posts on which they rest.
  • the prefabricated steel elements (beams and columns) constituting the framework 1 can be manufactured with good precision as regards their dimensions.
  • a shim between the elements of connection 10 of certain stacked posts.
  • These shims may in particular consist of steel plates with a thickness of 1 or 2 mm.
  • the ends of the L-shaped profiles which form the posts 2 are provided with inserts 18 which are fixed by welding and / or by bolting to these ends of the profiles (see Fig. 15 and 16).
  • the wings of the L-shaped sections which are located in the same plane are also provided, at each end of a post 3, with such an insert 18 (see FIGS. 13 and 14).
  • Holes for bolts 19 made in these inserts 18 allow the wings of the L-shaped sections of the superposed posts 2, 3 to be rigidly joined together.
  • Figs. 17 and 18 show the shape and the fixing of the connecting elements
  • FIG. 17 is a partial view, in horizontal section, of such a post 4.
  • FIG. 18 is a section (on a smaller scale) along the line XVIII - XVIII of FIG. 17. Note that in Figs. 17 and 18, the vertical dishes
  • Fig. 19 is a sectional view similar to FIG. 18 but illustrates a variant of attachment of the connecting element 10. It will be noted, in fact, that in FIG. 19, the vertical plates 11 of the connection elements 10 are bolted against the face of the wings of the L-shaped profiles which is opposite the space between the parallel wings.
  • Fig. 21 is a section, along a horizontal plane, of a post 4.
  • vertical technical sheaths are installed through which pipes 29, 30, 31 and 32 pass.
  • Such a technical sheath can be closed by an attached panel (such as
  • the production of building frames according to the invention offers many advantages and in particular the well-known advantages which are due to the ease of organization of what is commonly known as the "dry site”. It will also be easily understood that with such a construction technique, the modification or enlargement of a building is greatly facilitated. It is also very advantageous to be able to easily dismantle and reuse the framework elements of the buildings that one wishes to dismantle.
  • the frame 1 according to the invention offers very particular advantages, because it can be easily equipped with a fire protection installation and that it also makes it possible to install, in a simple and effective manner, pipes in the completed building.
  • Fig. 22 is a perspective view which shows in particular a post 4 located inside the building.
  • the frame 1 is equipped with a fire protection installation, which has vertical water supply pipes 25 which extend over substantially the entire height of the frame 1. These vertical pipes 25 are located nearby of the edge of the L-shaped profiles which form the posts 2,3, 4, on the side of their external angle.
  • Fig. 25 shows the location of the vertical pipes 25 installed in or near the various posts 2, 3, 4 that comprises the framework 1.
  • Fig. 25 which is a plan view, with interruptions, also shows the front panels 26 of the building.
  • the vertical pipes 25 are equipped with nozzles 27 (see Fig. 22, 23 and 24) capable of spraying the elements of the framework 1 near which they are mounted. These nozzles 27 are distributed over the height of the vertical conduits 25. Some of these nozzles 27 are directed towards the edge of the L-shaped profiles near which they are located. They can thus spray the posts 2, 3, 4 of the frame 1. Other nozzles 27 located at the beams 5, 6, 7, 8 are directed substantially in the direction of these beams (as shown by arrows in dotted, in Figs. 23 and 24) and can thus spray water inside the main beams 5 and transverse 7 and at least one face of the outer beams 6, 8.
  • Figs. 23 and 24 show the position of the nozzles 27 connected to a vertical pipe 25 mounted in a post 4.
  • horizontal pipes can optionally be connected to the vertical pipes 25. These horizontal pipes (not shown) then run along the external beams 6, 8 and penetrate into the main beams 5 and transverse 7. Sprinklers 27 can then be connected to these horizontal pipes.
  • nozzles 27 may, in certain cases, consist of simple small holes formed in the water supply pipes.
  • the fire protection installation comprises a set of thermal probes (not shown) and a central control station which, according to signals received from the thermal probes, controls the operation of solenoid valves so as to send water to some or all of the means of spraying the fire protection installation.
  • the operation of these solenoid valves can also be controlled manually.
  • Figs. 21 and 22 also show that a frame 1 according to the invention makes it possible to install, in a simple and effective manner, pipes in the building produced.
  • openings 28 adapted to allow the passage of pipes are formed in at least some of the wings of the L-shaped sections which form the posts of the frame. These openings 28 are advantageously formed in these L-shaped profiles, during the factory prefabrication of these elements.
  • cables 29 which may be electrical cables, telephone cables , television, etc.
  • water pipes 30 which may be water distribution pipes, central heating pipes, waste water discharges, etc.
  • WC falls 31 air supply or exhaust ducts 32 (for air conditioning, hot air heating, range hoods, etc.).
  • pipes 29, 30 can, at the appropriate places, pass from a vertical technical sheath towards the space between two parallel wings of L-shaped profiles. From these spaces, these pipes 29, 30 can then pass through partitions 33 mounted between posts of the framework 1.
  • Sleeves 34 also make it possible to communicate a duct 32 for supplying or discharging air mounted in the vertical technical duct formed in one of the L-shaped sections of the post 4, with the interior space of one or more of the ducts vertical techniques formed in the other L-shaped sections of the post 4. Thanks to the shape and arrangement of the constituent elements of the posts 3, 4 of the frame 1, and to the openings 28 made at the appropriate places in the wings of the L-shaped sections of these posts 3, 4 ,. the framework 1 according to the invention makes it possible to install a wide variety of pipes in the building and this in a manner simple and efficient.
  • the vertical pipes are, in fact, enclosed in the vertical technical ducts and from these vertical technical ducts, horizontal pipes can, in an original way, be introduced into the partitions 33.

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Abstract

Les poteaux (2, 3, 4) de l'ossature sont composés d'un, deux ou de quatre profilés d'acier en forme de L, suivant qu'ils sont situés aux angles du bâtiment, sur les côtés du bâtiment ou à l'intérieur de celui-ci. Des poutres extérieures (6, 8) faites d'acier sont fixées par leurs extrémités contre des ailes de profilés de deux poteaux (2, 3) situés sur le pourtour du bâtiment. Des poutres principales (5) et transversales (7) sont fixées par leurs extrémités entre des paires d'ailes de profilés de poteaux (3, 4). Des éléments de plancher (9) prennent appui sur des poutres principales (5) et des poutres extérieures (6) parallèles aux poutres principales (5). Des ouvertures (28) aptes à permettre le passage de canalisations (29, 30) sont ménagées dans au moins certaines des ailes des profilés en L qui forment les poteaux (3, 4) de l'ossature.

Description

OSSATURE DE BATIMENT
La présente invention concerne une ossature de bâtiment formée par l'assemblage sur chantier d'éléments préfabriqués. II est connu de construire des bâtiments au moyen d'éléments préfabriqués en usine. De nombreux systèmes de construction de ce genre ont déjà été proposés et utilisés.
On connaît par FR-A-2 471 461 une technique de réalisation d'ossatures de bâtiments dans laquelle les poteaux sont formés en assemblant entre elles des cornières d'acier de telle manière que les arêtes de ces cornières soient situées vers le centre du poteau, des petits plats en « croisillons » étant boulonnés ou soudés à intervalles entre les ailes des cornières, ménageant ainsi une gorge entre les ailes de cornières parallèles entre elles. Les poutres de cette ossature consistent en des poutres d'acier à profil en I dont les pans horizontaux sont toutefois grugés sur une certaine distance aux deux extrémités de chaque poutre. A chacune de ses extrémités, une telle poutre se présente donc sous la forme d'un fer plat vertical et c'est ce fer plat vertical qui est introduit entre deux ailes parallèles d'un poteau et qui y est boulonné en place.
Dans FR-A-2 613 403 est décrite une technique de réalisation d'ossatures qui est assez semblable à celle décrite dans FR-A-2 471 461 mais les poteaux et poutres sont de préférence réalisés en bois.
Les techniques décrites dans ces deux documents antérieurs permettent de réaliser des ossatures de bâtiments par l'assemblage sur chantier d'éléments préfabriqués légers peu diversifiés, faciles à fabriquer en série, faciles à entreposer et à transporter et faciles à assembler et à désassembler par une main d'œuvre peu qualifiée.
Dans ces techniques connues, rien n'est cependant prévu pour la protection contre le feu des ossatures réalisées et, de par leur conception, ces ossatures se prêtent mal à être équipées d'un système simple et efficace de protection contre le feu. Or, une bonne protection contre le feu est très importante, non seulement pour les ossatures en bois mais surtout pour les ossatures en acier.
En outre, dans ces techniques connues, rien n'est prévu pour permettre l'installation simple et efficace de canalisations (canalisations électriques, canalisations d'eau, canalisations sanitaires, canalisations de chauffage, gaines de conditionnement d'air, etc.) dans les bâtiments à réaliser.
La présente invention a pour but de fournir une ossature de bâtiment construite par l'assemblage sur chantier d'éléments préfabriqués peu diversifiés, de formes simples et faciles à fabriquer en série, relativement légers et pouvant être assemblés par une main d'oeuvre peu qualifiée.
L'invention a également pour but de réaliser une telle ossature pouvant être réalisée par une technique qui offre les avantages dus à la facilité d'organisation d'un « chantier sec ».
L'invention a également pour but de fournir une technique de réalisation d'ossatures de bâtiments qui procure une grande flexibilité architecturale et qui facilite notamment d'éventuels travaux de modification ou d'agrandissement d'un bâtiment et qui facilite également le démontage et la réutilisation intégrale des éléments de l'ossature en cas de démontage partiel ou total d'un bâtiment.
Un but particulier de l'invention est de réaliser une telle ossature de bâtiment qui peut être équipée de manière simple d'une installation de protection contre le feu.
Un autre but particulier de l'invention est de réaliser une telle ossature de bâtiment conçue de manière à permettre l'installation simple et efficace de canalisations dans le bâtiment à réaliser. Suivant ce but de l'invention, il importe notamment de faciliter l'installation de canalisations encastrées dans les cloisons du bâtiment.
La présente invention a pour objet une ossature de bâtiment à étages, formée par l'assemblage sur chantier d'éléments préfabriqués comprenant des poteaux, des poutres dont les extrémités sont fixées aux poteaux et des éléments de plancher prenant appui sur des poutres.
Cette ossature se présente en plan comme un canevas à maillage rectangulaire présentant : - un pourtour fait de lignes droites correspondant à des alignements de poutres dites « poutres extérieures », une ou plusieurs lignes droites situées à l'intérieur dudit pourtour, parallèlement à l'un des côtés de celui-ci et correspondant à un ou plusieurs alignements de poutres dites « poutres principales », - une ou plusieurs lignes droites située à l'intérieur dudit pourtour, perpendiculairement aux poutres principales et correspondant à un ou plusieurs alignements de poutres dites « poutres transversales ». Les poteaux sont situés aux intersections desdites lignes. Les poteaux situés aux étages successifs sont disposés à la verticale les uns des autres, les poteaux superposés étant directement reliés entre eux. Dans l'ossature suivant l'invention, les poteaux situés aux coins dudit pourtour consistent en un profilé d'acier ayant une section en substance en forme de L, l'ouverture du L étant dirigée vers l'intérieur du bâtiment, les ailes du profilé étant horizontalement orientées suivant ce pourtour, les autres poteaux situés sur ledit pourtour consistent chacun en un ensemble formé de deux profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, disposés de telle manière qu'une aile de chaque profilé est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, ces deux ailes étant parallèles entre elles et espacées l'une de l'autre, les deux autres ailes des profilés étant situées dans un même plan et dirigées en sens divergeants, les poteaux situés à l'intérieur dudit pourtour consistent chacun en un ensemble de quatre profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, disposés de telle manière que l'ouverture de chaque L soit dirigée vers l'extérieur du poteau, chaque aile de profilé étant parallèle à une aile d'un profilé voisin et espacée d'elle, chaque poutre extérieure, faite d'acier, est, par chacune de ses extrémités, boulonnée contre les ailes de profilés en L orientées suivant ledit pourtour, de deux poteaux situés sur ce pourtour, chaque poutre principale et chaque poutre transversale consiste en un profilé d'acier creux à section rectangulaire et est, par chacune de ses extrémités, boulonnée entre une paire d'ailes de profilés en L parallèles entre elles, d'un même poteau, ces ailes étant espacées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égale à la largeur de cette poutre, des ouvertures aptes à permettre le passage de canalisations sont ménagées dans au moins certaines des ailes des profilés en L qui forment les poteaux de l'ossature. De manière avantageuse, les extrémités des ailes des profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, présentent un rebord à angle droit dirigé vers l'intérieur du L. De préférence, les extrémités de ces ailes sont doublement repliées à angle droit vers l'intérieur du L.
Dans les poteaux consistant en un ensemble de deux ou de quatre profilés en L, les ailes de profilés qui sont parallèles entre elles sont raccordées l'une à l'autre, en ménageant entre elles un espacement sensiblement égal à la largeur de la poutre qui est boulonnée entre ces ailes. Ces ailes de profilés (d'un même poteau) qui sont parallèles entre elles peuvent être réunies entre elles grâce à des pièces de raccord et d'espacement qui peuvent consister, par exemple, en deux ou plusieurs blocs de bois fixés par vissage entre ces ailes. Ces pièces de raccord et d'espacement peuvent notamment aussi consister en des pièces en acier soudées ou boulonnées entre ces ailes parallèles. Les profilés en L qui forment les poteaux sont munis, à chacune de leurs extrémités, de moyens aptes à rigidement relier entre eux des poteaux superposés. Ces moyens peuvent notamment consister en des pièces rapportées fixées par soudage et/ou boulonnage aux extrémités de ces profilés. Pour les poteaux formés de deux ou de quatre profilés d'acier ayant une section en forme de L, lesdits moyens aptes à relier entre eux des poteaux superposés comportent, avantageusement, à chaque extrémité de poteau et entre chaque paire d'ailes de profilés parallèles entre elles, un plat d'acier fixé perpendiculairement à l'axe longitudinal du poteau, entre cette paire d'ailes et percé d'au moins un trou pour boulon, permettant ainsi de relier entre eux, par boulonnage, des poteaux superposés.
Pour les poteaux formés de deux ou de quatre profilés d'acier ayant une section en forme de L, lesdits moyens aptes à relier entre eux des poteaux superposés, peuvent comporter, à chaque extrémité de poteau et entre chaque paire d'ailes de profilés parallèles entre elles, un moyen de liaison formé de trois plats d'acier reliés entre eux à angle droit en formant ainsi un ensemble ayant l'allure d'un U stylisé, les deux plats d'acier formant les branches verticales du U étant fixées aux ailes des profilés de manière telle que le plat d'acier qui forme la branche horizontale du U soit disposé à l'extrémité du poteau, perpendiculairement à l'axe longitudinal de celui-ci, ce plat d'acier étant percé d'au moins un trou pour boulon, permettant ainsi de relier entre eux, par boulonnage, des poteaux superposés.
Les poutres extérieures faites en acier peuvent également consister en des éléments profilés creux à section rectangulaire, mais elles peuvent aussi consister chacune en un élément profilé ayant une section en substance en forme de C stylisé, comprenant un pan central en substance plan et deux rebords à angle droit dirigés du même côté de ce pan central. De manière avantageuse, les poutres extérieures consistent en des éléments profilés en acier ayant une section en substance en forme de C stylisé, comprenant un pan central en substance plan dont les deux bords latéraux sont doublement repliés à angle droit du même côté de ce pan central. Les éléments constitutifs de l'ossature peuvent être aisément fabriqués par des procédés industriels bien connus, tel que le profilage à froid de larges plats d'acier.
Il est à noter que les poutres principales et/ou les poutres transversales peuvent éventuellement être réalisées en assemblant entre elles (par soudage et/ou boulonnage) des paires de profilés d'acier ayant une section en substance en forme de
C stylisé, de manière telle qu'une paire de profilés en C forme un profilé d'acier creux à section rectangulaire.
De manière similaire, les profilés en L constitutifs des poteaux peuvent éventuellement être fabriqués en assemblant par soudage et/ou boulonnage deux éléments qui forment chacun une aile de profilé en L.
Dans une ossature suivant l'invention, les éléments de plancher peuvent être fait en des matériaux très divers, en particulier en béton, en bois ou en acier.
Les éléments de plancher prennent de préférence appui, par deux de leurs côtés opposés, sur les poutres principales et sur les poutres extérieures parallèles aux poutres principales.
Des ouvertures sont, de préférence, ménagées dans les éléments de plancher, près d'au moins certains poteaux, dans les angles formés par les ailes des profilés en L qui forment ces poteaux, permettant ainsi la réalisation de gaines techniques verticales passant d'étage en étage, dans les encoignures formées par ces ailes.
De manière avantageuse, un panneau rapporté (amovible) raccorde entre elles les extrémités des ailes de chaque profilé en L dans l'encoignure duquel est réalisé une telle gaine technique verticale, fermant ainsi cette gaine technique.
Il est généralement avantageux que, la hauteur des poutres principales et des poutres extérieures parallèles aux poutres principales soit plus grande que la hauteur des poutres transversales.
Les poutres extérieures parallèles aux poutres transversales peuvent éventuellement avoir la même hauteur que les poutres transversales, mais il peut être avantageux que les poutres extérieures parallèles aux poutres principales soient plus hautes que les poutres transversales.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, l'ossature est équipée d'une installation de protection contre le feu, comportant des conduites verticales d'amenée d'eau s'étendant sur sensiblement toute la hauteur de l'ossature et montées à proximité des profilés en L des poteaux de l'ossature ou de certains d'entre eux, des moyens d'aspersion de l'ossature étant raccordés à ces conduites verticales.
Lesdites conduites verticales sont de préférence situées à proximité de l'arête desdits profilés en L, du côté de leur angle extérieur. Dans le cas d'un poteau consistant en un ensemble de quatre profilés en L, ladite conduite verticale est ainsi, de préférence, située sensiblement au centre du poteau.
Lesdits moyens d'aspersion comportent notamment des moyens aptes à asperger d'eau les profilés en L à proximité desquels ils sont montés. Ces moyens d'aspersion sont répartis sur la hauteur de la conduite verticale.
Les moyens d'aspersion comportent aussi, avantageusement, des moyens aptes à asperger d'eau au moins une face des poutres extérieures et/ou des moyens aptes à asperger d'eau les poutres principales et les poutres transversales, au moins à l'intérieur de ces poutres. Lesdits moyens d'aspersion peuvent notamment consister en des gicleurs branchés directement sur les conduites verticales.
Les moyens d'aspersion peuvent également comprendre de petites conduites d'eau branchées sur les conduites verticales et pénétrant dans les poutres principales et les poutres transversales. Des gicleurs peuvent alors être branchés sur ces petites conduites.
L'installation de protection contre le feu peut comprendre un ensemble de sondes thermiques et un poste central de commande qui, en fonction de signaux reçus des sondes thermiques, commande le fonctionnement d'électrovannes, de manière à envoyer de l'eau vers certains ou tous les moyens d'aspersion de l'installation.
La présente invention a également pour objet un bâtiment à étages qui comporte une ossature telle que décrite ci-dessus. Les éléments constitutifs de l'ossature suivant l'invention sont peu diversifiés et facilement fabriqués par des procédés bien connus. Ils peuvent aussi être aisément entreposés et transportés et, ensuite, montés en place et assemblés par une main d'oeuvre peu qualifiée.
Grâce à la forme et à la disposition des éléments constitutifs de l'ossature, cette ossature peut être aisément équipée d'une installation de protection contre le feu.
L'ossature suivant l'invention permet également l'installation simple et efficace de canalisations dans le bâtiment réalisé. Ceci est obtenu notamment en tirant profit des espaces qui existent entre les ailes des profilés en L constitutifs des poteaux.
Des gaines techniques verticales peuvent être réalisées dans les angles d'au moins certains des profilés en L qui forment les poteaux. Grâce aux ouvertures ménagées dans les éléments de plancher aux endroits appropriés près de ces profilés en L, ces gaines techniques verticales peuvent ainsi passer d'étage en étage sur toute la hauteur du bâtiment.
Dans les poteaux formés de deux ou de quatre profilés en L, les extrémités de poutres (principales ou transversales) sont boulonnés entre les paires d'ailes de profilés en L parallèles entre elles. De ce fait, ces ailles parallèles entre elles sont espacées d'une distance de l'ordre de 10 cm. Grâce à des ouvertures ménagées aux endroits appropriés dans les ailes des profilés en L on peut faire passer des canalisations depuis lesdites gaines techniques verticales vers les espaces entre les ailes parallèles des poteaux. Depuis ces espaces entre les ailes parallèles des poteaux, lesdites canalisations peuvent passer dans des cloisons montées entre les poteaux. Ces canalisations peuvent être des canalisations électriques ou des canalisations d'amenée ou de descente d'eau. Les nombreuses possibilités et facilités que procure l'ossature suivant l'invention, pour ce qui concerne la protection contre le feu et l'installation de diverses canalisations, seront mieux comprises à la lecture des commentaires des figures annexées (voir en particulier les Figures 21 à 25).
On remarquera également que, pour la construction de l'ossature, les poteaux correspondant à un niveau donné du bâtiment peuvent être montés en place après la mise en place des éléments de plancher de ce niveau, ce qui facilite nettement le travail.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective cavalière avec arrachement partiel, d'une partie d'ossature de bâtiment suivant l'invention, vue obliquement par au-dessus ; la Fig. 2 est une vue schématique en plan de la partie d'ossature montrée à la Fig. 1 ; les Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe verticale, respectivement suivant les lignes III-III et IV-IV de la Fig. 2, montrant, à échelle agrandie, des détails de la structure ; la Fig. 5 est une vue en perspective cavalière, à plus grande échelle, avec arrachements et en éclaté, montrant les extrémités des poutres et des poteaux qui peuvent être assemblés en un nœud d'ossature situé à l'intérieur du bâtiment, ces éléments étant vus obliquement par au-dessus ; les Fig. 6, 7, 8, 9 et 10 sont des vues analogues à la Fig. 5, montrant les phases successives de la réalisation du nœud d'ossature ; les Fig. 1 1 et 12 sont des vues analogues aux Fig. 5 et 9 mais montrent un nœud d'ossature à la jonction de deux poutres extérieures, d'une poutre transversale et de deux poteaux superposés situés le long d'un des côtés du bâtiment ; les Fig. 13 et 14 sont des vues analogues aux Fig. 11 et 12, mais montrent un nœud d'assemblage d'ossature à la jonction de deux poutres extérieures, d'une poutre principale et de deux poteaux superposés situés le long d'un des côtés du bâtiment ; les Fig. 15 et 16 sont des vues analogues aux Fig. 13 et 14, mais montrent un nœud d'ossature à la jonction de deux poutres extérieures et de deux poteaux superposés situés à un angle du bâtiment ; les Fig. 17 à 19 sont des vues de détail, à plus grande échelle, illustrant l'assemblage de deux poteaux superposés ; la Fig. 20 est une vue du même nœud d'ossature que celui qui est montré à la Fig. 10, mais montré obliquement par dessous ; sur cette Fig. 20 sont montrés, en outre, des éléments de dalle flottante (montrés avec arrachements) reposant sur les éléments de plancher ; la Fig. 21 est une coupe, suivant un plan horizontal, d'un poteau d'ossature situé à l'intérieur d'un bâtiment ; cette Fig. 21 montre notamment des gaines techniques verticales formées dans les encoignures du poteau ; la Fig. 22 est une vue en perspective cavalière d'une partie d'ossature vue obliquement par au-dessus ; cette Fig. 22 montre notamment un poteau situé à l'intérieur d'un bâtiment, ce poteau étant équipé d'une installation de protection contre le feu ainsi que de diverses canalisations ; la Fig. 23 est une coupe, suivant un plan horizontal, d'un poteau situé à l'intérieur du bâtiment, ce poteau étant équipé d'une installation de protection contre le feu ; la Fig. 24 est une coupe suivant la ligne XXIV - XXIV de la Fig. 23 ; la Fig. 25 est une vue partielle, en plan, avec interruptions, d'une partie d'ossature, montrant des poteaux d'ossature équipés d'une installation de protection contre le feu.
L'ossature 1 de bâtiment montrée aux Fig. 1 à 25 est composée de poteaux 2, 3, 4, de poutres principales 5, de poutres extérieures 6 parallèles aux poutres principales 5, de poutres transversales 7 et de poutres extérieures 8 parallèles aux poutres transversales 7. Tous ces poteaux et poutres sont des éléments en acier préfabriqués en usine, ce qui permet d'atteindre une grande précision pour ce qui concerne leurs dimensions. L'ossature 1 comprend également des éléments de plancher 9 en béton armé, préfabriqués en usine.
Les poteaux 2, situés aux angles du bâtiment consistent en un profilé d'acier ayant une section transversale en substance en forme de L à angle droit. Toutefois, les extrémités des ailes de ce profilé sont doublement repliées à angle droit, vers l' intérieur du L. L ' ouverture du L est tournée vers l' intérieur du bâtiment.
Les autres poteaux 3 situés le long du pourtour du bâtiment consistent chacun en un ensemble formé de deux profilés d'acier identiques ou analogues à ceux qui constituent les poteaux 2. Ces deux profilés sont disposés de telle manière qu'une aile de chaque profilé est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, ces deux ailes étant parallèles entre elles et espacées l'une de l'autre d'une distance sensiblement égale à la largeur de la poutre (5 ou 7) qui est fixée entre ces ailes. Les deux autres ailes des profilés sont situées dans un même plan et dirigées en sens divergents. Les deux profilés en L qui forment ensemble un poteau 3 sont maintenus à distance l'un de l'autre grâce à deux éléments de raccordement 10 fixés respectivement aux deux extrémités d'un poteau 3. Chaque élément de raccordement 10 est formé de trois petits plats d'acier reliés entre eux à angle droit (par soudage) en formant ainsi un ensemble ayant l'allure d'un U stylisé. Les deux plats d'acier 11 qui forment les branches verticales du U sont fixées, par boulonnage, aux ailes des profilés de manière telle que le plat d'acier 12 qui forme la branche horizontale du U soit disposé à l'extrémité du poteau 3, perpendiculairement à l'axe longitudinal de celui-ci. Ce plat d'acier 12 est percé d'au moins un trou pour boulon 13 permettant ainsi de relier entre eux, par boulonnage, des poteaux 3 superposés. On notera que les éléments de raccordement 10 servent à la fois d' entretoise et de liaison entre les profilés en L qui forment un poteau 3 et de moyen permettant de relier entre eux des poteaux 3 superposés.
Outre les éléments de raccordement 10, chaque poteau 3 peut éventuellement être pourvu d'une ou plusieurs entretoises supplémentaires (non représentées) fixées entre les ailes parallèles entre elles de deux profilés en L. Une telle entretoise supplémentaire peut, par exemple, être fixée à la mi-hauteur du poteau 3.
Les poteaux 4 situés à l'intérieur du bâtiment consistent chacun en un ensemble formé de quatre profilés d'acier identiques ou analogues à ceux qui constituent les poteaux 2. Ces quatre profilés sont disposés de telle manière que l'ouverture de chaque L soit tournée vers l'extérieur du poteau, chaque aile de chaque profilé étant parallèle à une aile d'un profilé voisin et espacée de lui d'une distance sensiblement égale à la largeur de la poutre (5 ou 7) qui est fixée entre ces ailes. Les quatre profilés sont réunis en un ensemble de manière analogue à ceux d'un poteau 3, des éléments de raccordement 10 étant fixés, par boulonnage, entre chaque paire d'ailes parallèles des profilés en L, à chaque extrémité d'un poteau 4. Comme le montre la Fig. 2, l'ossature 1 du bâtiment montrée à la Fig. 1, se présente en plan comme un canevas à maillage rectangulaire formé de trois lignes droites parallèles entre elles, coupées perpendiculairement par d'autres lignes droites parallèles entre elles. Les poteaux 2, 3, 4 sont situés aux intersections de ces lignes. Les poutres principales 5 et les poutres extérieures 6 parallèles aux poutres principales 5 sont disposées suivant lesdites trois lignes parallèles, les poutres transversales 7 et les poutres extérieures 8 parallèles aux poutres transversales 7 étant disposées suivant les lignes perpendiculaires à ces trois lignes. Les poutres principales 5 et les poutres transversales 7 sont des profilés d'acier creux ayant une section transversale rectangulaire. La hauteur des poutres principales 5 est plus grande que celle des poutres transversales 7. Chaque poutre principale 5 et chaque poutre transversale 7 est, par chacune de ses extrémités boulonnée entre une paire d'ailes de profilés en L parallèles entre elles d'un poteau 3 ou d'un poteau 4.
Les poutres extérieures 6 et 8 sont des profilés d'acier ayant une section en substance en forme de C stylisé, comprenant un pan central en substance plan dont les deux bords latéraux sont doublement repliés à angle droit du même côté de ce pan central. La hauteur d'une poutre extérieure 6 disposée parallèlement à une poutre principale 5 est plus grande que celle d'une poutre extérieure 8 disposée parallèlement à une poutre transversale 7. Chaque poutre extérieure (6 ou 8) est boulonnée, par chacune de ses extrémités, contre des ailes orientées suivant le pourtour du bâtiment, de deux poteaux (2 ou 3) situés le long de ce pourtour. Pour permettre l'assemblage des poutres 5, 6, 7, 8 aux poteaux 2, 3, 4, tous ces éléments préfabriqués sont pourvus de trous 14 pour boulons, à proximité de leurs extrémités.
Les éléments de plancher 9 en béton armé prennent appui par deux bords opposés sur une poutre principale 5 et sur une poutre extérieure 6 parallèle à cette poutre principale 5. Ils sont juxtaposés de manière à former une dalle continue. Des ouvertures 15 sont ménagées dans les éléments de plancher 9, près des poteaux 2, 3, 4, dans les angles formés par les ailes des profilés en L qui forment ces poteaux, permettant ainsi la réalisation de gaines techniques verticales passant d'étage en étage, dans les encoignures formées par ces ailes. Par ailleurs, des ouvertures 16 ménagées dans les poutres principales 5 et dans les poutres transversales 7 permettent le passage de certaines canalisations horizontales dans le bâtiment. Ces canalisations horizontales peuvent éventuellement être masquées par des faux plafonds situés sensiblement au niveau de la face inférieure des poutres transversales 7.
Lors du montage d'une ossature 1, et après avoir monté en place les poteaux 2, 3, 4 correspondant à un niveau du bâtiment, les éléments de raccordement 10 fixés à la partie supérieure de ces poteaux 3, 4 sont provisoirement enlevés ou éventuellement desserrés, pour permettre la mise en place des poutres principales 5 et des poutres transversales 7, à la partie supérieure des poteaux 3, 4. Après le boulonnage en place des poutres principales 5 et des poutres transversales 7, les éléments de raccordement 10 sont à nouveau boulonnés en place à la partie supérieure des poteaux 3, 4 (ou le boulonnage des éléments de raccordement 10 est éventuellement resserré au cas où ils n'ont pas été enlevés). Les poutres extérieures 6, 8 peuvent être boulonnées en place avant ou après le boulonnage en place des éléments de raccordement 10.
Après le boulonnage en place de toutes les poutres 5, 6, 7, 8, des éléments de plancher 9 sont posés en place.
Après la mise en place des éléments de plancher 9, on peut éventuellement poser sur les planchers ainsi réalisés, des dalles flottantes 17 (voir Fig. 1, 3, 4, 20). La fabrication et la mise en place de ces dalles flottantes 17 sont avantageusement réalisées suivant la technique décrite dans EP-A-0 750 709. Après la réalisation d'un plancher, les poteaux 2, 3, 4 peuvent alors être mis en place pour le niveau suivant du bâtiment, ces poteaux 2, 3, 4 étant fixés par boulonnage aux poteaux correspondants sur lesquels ils reposent.
Les éléments préfabriqués en acier (poutres et poteaux) constitutifs de l'ossature 1 peuvent être fabriqués avec une bonne précision pour ce qui concerne leurs dimensions.
Pour tenir compte de certaines tolérances concernant les dimensions, il peut cependant être nécessaire d'interposer une cale d'épaisseur entre les éléments de raccordement 10 de certains poteaux superposés. Ces cales d'épaisseur peuvent notamment consister en des plaquettes d'acier d'une épaisseur de 1 ou 2 mm.
Les extrémités des profilés en L qui forment les poteaux 2 sont munies de pièces rapportées 18 qui sont fixées par soudage et/ou par boulonnage à ces extrémités des profilés (voir Fig. 15 et 16).
Pour ce qui concerne les poteaux 3, les ailes des profilés en L qui sont situées dans un même plan sont également munies, à chaque extrémité d'un poteau 3, d'une telle pièce rapportée 18 (voir Fig. 13 et 14).
Des trous pour boulons 19 ménagés dans ces pièces rapportées 18 permettent de solidariser entre elles, de manière rigide les ailes des profilés en L des poteaux 2, 3 superposés.
Les Fig. 17 et 18 montrent la forme et la fixation des éléments de raccordement
10 aux extrémités de poteaux 4. La Fig. 17 est une vue partielle, en coupe horizontale, d'un tel poteau 4. La Fig. 18 est une coupe (à plus petite échelle) suivant la ligne XVIII - XVIII de la Fig. 17. On notera que dans les Fig. 17 et 18, les plats verticaux
11 des éléments de raccordement 10 sont boulonnés contre les ailes parallèles des profilés en L, du côté de l'espace entre ces ailes parallèles.
La Fig. 19 est une vue en coupe analogue à la Fig. 18 mais illustre une variante de fixation de l'élément de raccordement 10. On remarquera, en effet, que sur la Fig. 19, les plats verticaux 11 des éléments de raccordement 10 sont boulonnés contre la face des ailes des profilés en L qui est opposée à l'espace entre les ailes parallèles.
La Fig. 21 est une section, suivant un plan horizontal, d'un poteau 4. Dans les encoignures formées par les ailes des profilés en L de ce poteau 4, sont installées des gaines techniques verticales dans lesquelles passent des canalisations 29, 30, 31 et 32. Une telle gaine technique peut être fermée par un panneau rapporté (tel que
21, 22, 23 ou 24) qui raccorde entre elles les ailes du profilé en L dans l'encoignure duquel est réalisé une telle gaine technique verticale. On remarquera que, suivant la forme du panneau de fermeture rapporté (21 , 22, 23 ou 24), la gaine technique a une section plus ou moins grande.
La réalisation d'ossatures de bâtiments suivant l'invention offre de nombreux avantages et notamment les avantages bien connus qui sont dus à la facilité d'organisation de ce qu'il est convenu d'appeler le « chantier sec ». On comprendra aussi aisément qu'avec une telle technique de construction, les travaux de modification ou d'agrandissement d'un bâtiment sont grandement facilités. Il est également très avantageux de pouvoir facilement démonter et réutiliser les éléments d'ossature des bâtiments que l'on souhaite démonter. L'ossature 1 suivant l'invention offre toutefois des avantages très particuliers, du fait qu'elle peut être aisément équipée d'une installation de protection contre le feu et qu'elle permet également d'installer, de manière simple et efficace, des canalisations dans le bâtiment réalisé.
Ces particularités de l'ossature sont illustrées aux Fig. 21 à 25. La Fig. 22 est une vue en perspective qui montre notamment un poteau 4 situé à l'intérieur du bâtiment. L'ossature 1 est équipée d'une installation de protection contre feu, qui comporte des conduites verticales 25 d'amenée d'eau qui s'étendent sur sensiblement toute la hauteur de l'ossature 1. Ces conduites verticales 25 sont situées à proximité de l'arête des profilés en L qui forment les poteaux 2,3, 4, du côté de leur angle extérieur.
Dans le cas d'un poteau 4 consistant en un ensemble de quatre profilés en L (comme montré au Figs. 21, 22, 25), ladite conduite verticale 25 est donc située au centre du poteau 4.
La Fig. 25 montre l'emplacement des conduites verticales 25 installées dans ou à proximité des divers poteaux 2, 3, 4 que comprend l'ossature 1.
La Fig. 25 qui est une vue en plan, avec interruptions, montre également les panneaux de façade 26 du bâtiment. Les conduites verticales 25 sont équipées de gicleurs 27 (voir Fig. 22, 23 et 24) aptes à asperger les éléments de l'ossature 1 à proximité desquels ils sont montés. Ces gicleurs 27 sont répartis sur la hauteur des conduites verticales 25. Certains de ces gicleurs 27 sont dirigés vers l'arête des profilés en L à proximité de laquelle ils sont situés. Ils peuvent ainsi asperger les poteaux 2, 3, 4 de l'ossature 1. D'autres gicleurs 27 situés au niveau des poutres 5, 6, 7, 8 sont dirigés sensiblement suivant la direction de ces poutres (comme représenté par des flèches en pointillés, aux Figs. 23 et 24) et peuvent ainsi asperger d'eau l'intérieur des poutres principales 5 et transversales 7 et au moins une face des poutres extérieures 6, 8. Les Fig. 23 et 24 montrent la position des gicleurs 27 branchés sur une conduite verticale 25 montée dans un poteau 4.
Pour l'aspersion d'eau des poutres de l'ossature 1, des conduites horizontales peuvent éventuellement être branchées sur les conduites verticales 25. Ces conduites horizontales (non représentées) longent alors les poutres extérieures 6, 8 et pénètrent dans les poutres principales 5 et transversales 7. Des gicleurs 27 peuvent alors être branchés sur ces conduites horizontales.
Il est à noter que les gicleurs 27 peuvent, dans certains cas, consister en de simples petits trous formés dans les conduites d'amenée d'eau.
L'installation de protection contre le feu comprend un ensemble de sondes thermiques (non représentées) et un poste central de commande qui, en fonction de signaux reçus des sondes thermiques, commande le fonctionnement d'électrovannes de manière à envoyer de l'eau vers certains ou tous les moyens d'aspersion de l'installation de protection contre le feu. Le fonctionnement de ces électrovannes peut aussi être commandé manuellement. Les Fig. 21 et 22 montrent également qu'une ossature 1 suivant l'invention permet d'installer, de façon simple et efficace, des canalisations dans le bâtiment réalisé. A cette fin, des ouvertures 28 aptes à permettre le passage de canalisations sont ménagées dans au moins certaines des ailes des profilés en L qui forment les poteaux de l'ossature. Ces ouvertures 28 sont avantageusement formées dans ces profilés en L, lors de la préfabrication en usine de ces éléments. Les Fig. 21 et 22 montrent notamment que dans les gaines techniques verticales formées dans les encoignures des profilés en L d'un poteau 4, on peut faire passer des canalisations très diverses et notamment des câbles 29 (qui peuvent être des câbles électriques, des câbles de téléphone, de télévision, etc.), des conduites d'eau 30 (qui peuvent être des conduites de distribution d'eau, des conduites de chauffage central, des décharges d'eaux usées, etc.), des chutes de WC 31, des gaines 32 d'amenée ou d'évacuation d'air (pour des installations de conditionnement d'air, de chauffage par air chaud, de hottes de cuisines, etc.).
Grâce aux ouvertures 28 ménagées dans les ailes des profilés en L, des canalisations 29, 30 peuvent, aux endroits appropriés, passer d'une gaine technique verticale vers l'espace entre deux ailes parallèles de profilés en L. Depuis ces espaces, ces canalisations 29, 30 peuvent alors passer dans des cloisons 33 montées entre des poteaux de l'ossature 1.
Ces canalisations 29, 30 qui sont ainsi encastrées dans les cloisons 33 peuvent, suivant les cas, être raccordées à des prises électriques, des prises de téléphone, des appareils sanitaires, etc.
Des manchons 34 permettent également de faire communiquer une gaine 32 d'amenée ou d'évacuation d'air montée dans la gaine technique verticale formée dans un des profilés en L du poteau 4, avec l'espace intérieur d'une ou plusieurs des gaines techniques verticales formées dans les autres profilés en L du poteau 4. Grâce à la forme et à la disposition des éléments constitutifs des poteaux 3, 4 de l'ossature 1, et aux ouvertures 28 ménagées aux endroits appropriés dans les ailes des profilés en L de ces poteaux 3, 4,. l'ossature 1 suivant l'invention permet d'installer des canalisations les plus diverses dans le bâtiment et cela de manière simple et efficace. Les canalisations verticales sont, en effet, enfermées dans les gaines techniques verticales et depuis ces gaines techniques verticales, des canalisations horizontales peuvent, de manière originale, être introduite dans les cloisons 33.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Ossature de bâtiment à étages, formée par l'assemblage sur chantier d'éléments préfabriqués comprenant des poteaux (2, 3, 4), des poutres (5, 6, 7, 8) dont les extrémités sont fixées aux poteaux (2, 3, 4), et des éléments de plancher (9) prenant appui sur des poutres, cette ossature (1) se présentant en plan comme un canevas à maillage rectangulaire présentant : un pourtour fait de lignes droites correspondant à des alignements de poutres dites « poutres extérieures » (6, 8), - une ou plusieurs lignes droites situées à l'intérieur dudit pourtour, parallèlement à l'un des côtés de celui-ci et correspondant à un ou plusieurs alignements de poutres dites « poutres principales » (5), une ou plusieurs lignes droites situées à l'intérieur dudit pourtour, perpendiculairement à celles des poutres principales (5) et correspondant à un ou plusieurs alignements de poutres dites « poutres transversales » (7), les poteaux (2, 3, 4), situés aux étages successifs et situés aux intersections desdites lignes, étant disposés à la verticale les uns des autres, les poteaux (2, 3, 4) superposés étant directement reliés entre eux, caractérisée en ce que - les poteaux (2) situés aux coins dudit pourtour consistent en un profilé d'acier ayant une section en substance en forme de L, l'ouverture du L étant dirigée vers l'intérieur du bâtiment, les ailes du profilé étant horizontalement orientées suivant ce pourtour, les autres poteaux (3) situés sur ledit pourtour consistant chacun en un ensemble formé de deux profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, disposés de telle manière qu'une aile de chaque profilé est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, ces deux ailes étant parallèles entre elles et espacées l'une de l'autre, les deux autres ailes des profilés étant situées dans un même plan et dirigées en sens divergents, les poteaux (4) situés à l'intérieur dudit pourtour consistant chacun en un ensemble de quatre profilés d'acier ayant une section en substance en
5 forme de L, disposés de telle manière que l'ouverture de chaque L soit dirigée vers l'extérieur du poteau, chaque aile de profilé étant parallèle à une aile d'un profilé voisin et espacée d'elle, chaque poutre extérieure (6, 8), faite d'acier, étant par chacune de ses extrémités, boulonnée contre des ailes de profilés en L orientées suivant ledit0 pourtour, de deux poteaux (2, 3) situés sur ce pourtour, chaque poutre principale (5) et chaque poutre transversale (7), consistant en un profilé d'acier creux à section rectangulaire, étant, par chacune de ses extrémités, boulonnée entre une paire d'ailes de profilés en L parallèles entre elles, d'un même poteau (3, 4), ces ailes étant espacées l'une5 de l'autre d'une distance sensiblement égale à la largeur de cette poutre (5, 7), des ouvertures (28) aptes à permettre le passage de canalisations (29, 30) étant ménagées dans au moins certaines des ailes des profilés en L qui forment les poteaux (3, 4) de l'ossature.
2.- Ossature suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités des ailes des profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, présentent un rebord à angle droit dirigé vers l'intérieur du L.
3.- Ossature suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que les extrémités des5 ailes des profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, sont doublement repliées à angle droit vers l'intérieur du L.
4.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans les poteaux (3, 4) consistant en un ensemble de deux ou de quatre profilés en L, les ailes de profilés qui sont parallèles entre elles sont raccordées l'une à l'autre, en ménageant entre elles un espacement sensiblement égal à la largeur de la poutre (5, 7) qui est boulonnée entre ces ailes.
5.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits profilés en L sont munis, à chacune de leurs extrémités, de moyens (10, 18) aptes à rigidement relier entre eux des poteaux (2, 3, 4) superposés.
6.- Ossature suivant la revendication 5, caractérisée en ce que, pour les poteaux (3, 4) formés de deux ou de quatre profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, lesdits moyens aptes à relier entre eux des poteaux (3, 4) superposés, comportent, à chaque extrémité de poteau (3, 4) et entre chaque paire d'ailes de profilés parallèles entre elles, un plat d'acier (12) fixé perpendiculairement à l'axe longitudinal du poteau (3, 4), entre cette paire d'ailes et percée d'au moins un trou (13) pour boulon, permettant ainsi de relier entre eux, par boulonnage, des poteaux (3, 4) superposés.
7.- Ossature suivant la revendication 5, caractérisée en ce que, pour les poteaux (3, 4) foπnés de deux ou de quatre profilés d'acier ayant une section en substance en forme de L, lesdits moyens aptes à relier entre eux des poteaux (3, 4) superposés, comportent, à chaque extrémité de poteau (3, 4) et entre chaque paire d'ailes de profilés parallèles entre elles, un moyen de liaison (10) formé de trois plats d'acier reliés entre eux à angle droit en formant ainsi un ensemble ayant l'allure d'un U stylisé, les deux plats d'acier (11) formant les branches verticales du U étant fixées aux ailes des profilés de manière telle que le plat d'acier (12) qui forme la branche horizontale du U soit disposé à, l'extrémité du poteau (3, 4), perpendiculairement à l'axe longitudinal de celui-ci, ce plat d'acier (12) étant percé d'au moins un trou (13) pour boulon, permettant ainsi de relier entre eux, par boulonnage, des poteaux (3, 4) superposés.
8.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites poutres extérieures (6, 8) consistent en des éléments profilés ayant une section en substance en forme de C stylisé, comprenant un pan central en substance plan et deux rebords à angle droit dirigés du même côté de ce pan central.
9.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdites poutres extérieures (6, 8) consistent en des éléments profilés ayant une section en substance en forme de C stylisé, comprenant un pan central en substance plan dont les deux bords latéraux sont doublement repliés à angle droit du même côté de ce pan central.
10.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de plancher (9) prennent appui sur les poutres " principales (5) et sur les poutres extérieures (6) parallèles aux poutres principales (5).
11.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des ouvertures (15) sont ménagées dans les éléments de plancher (9), près d'au moins certains poteaux (2, 3, 4), dans les angles formés par les ailes des profilés en L qui forment ces poteaux (2, 3, 4), permettent ainsi la réalisation de gaines techniques verticales passant d'étage en étage, dans les encoignures formées par ces ailes.
12.- Ossature suivant la revendication 1 1 , caractérisée en ce qu'un panneau rapporté (21, 22, 23, 24) raccorde entre elles les extrémités des ailes de chaque profilé en L dans l'encoignure duquel est réalisé une telle gaine technique verticale, fermant ainsi cette gaine technique.
13.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la hauteur des poutres principales (5) et des poutres extérieures (6) parallèles aux poutres principales (5) est plus grande que la hauteur des poutres transversales (7).
14.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une installation de protection contre le feu, comportant des conduites verticales (25) d'amenée d'eau s'étendant sur sensiblement toute la hauteur de l'ossature (1) et montées à proximité des profilés en L des poteaux (2, 3, 4) de l'ossature ou de certains d'entre eux, des moyens d'aspersion de l'ossature (1) étant raccordés à ces conduites verticales (25).
15.- Ossature suivant la revendication 14, caractérisée en ce que lesdites conduites verticales (25) sont situées à proximité de l'arête desdits profilés en L, du côté de leur angle extérieur.
16.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aspersion comportent des moyens (27) aptes à asperger d'eau les profilés en L à proximité desquels ils sont montés.
17.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aspersion comportent des moyens (27) aptes à asperger d'eau au moins une face des poutres extérieures (6, 8).
18.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aspersion comportent des moyens (27) aptes à asperger d'eau les poutres principales (5) et les poutres transversales (7), au moins à l'intérieur de ces poutres (5, 7).
19.- Ossature suivant l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aspersion comportent des gicleurs (27).
20.- Bâtiment à étages, caractérisé en ce qu'il comporte une ossature (1 ) suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
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