STRUCTURE RETICULAIRE PORTANTE POUR COUVERTURES VOUTEES
La présente invention concerne une structure réticulaire portante, du type modulaire, pour couvertures voûtées.
On connaît plusieurs structures réticulaires portantes pour
la construction de couvertures voûtées, réalisées en assemblant entre elles à leurs extrémités différentes tiges reliées selon une disposition, en grille.
Toutefois ces structures déjà connues présentent plusieurs inconvénients, entre autres celui d'une certaine difficulté d'assemblage,
qui demande souvent l'emploi d'échafaudages et d'armatures de soutènement.
En outre les structures réticulaires actuellement utilisées demandent l'emploi d'une quantité considérable de matériaux et pour cette raison elles sont assez lourdes et coûteuses, et, une fois construites, elles ne peuvent généralement: pas être agrandies ou réduites selon les nécessités qui peuvent se.présenter à des époques suivantes.
Le problème qui est à la base de la présente invention est celui de fournir une structure réticulaire portante pour couvertures voûtées qui puisse être assemblée d'une manière simple et rapide, qui demande un emploi minimum de matériaux , qui ait un bas prix de revient ainsi
qu'une solidité remarquable; en outre ladite structure doit s'adapter aux exigences les plus variées et elle doit être susceptible d'être agrandie
ou réduite dans une période suivante par rapport au moment de sa construction, pour son adaptation aux différentes exigences d'utilisation.
Ce problème est résolu par la structure réticulaire portante, pour couvertures voûtées, selon la présente invention, qui est caractérisée en ce qu'elle est composée par une pluralité de charpentes modulaires triaigulaires, ayant un profil courbe, en forme de coquille grillée composée par des mailles rigides triangulaires et/ou rhombotdales dont les éléments obliques en forme de tige peuvent être inscrits dans des lignes géodésiques croisées à développement hélicoïdal, lesdites charpentes triangulaires pouvant être assemblées entre elles pour former des couvertures voûtées à base quadrangulaire.
Les avantages atteints par la présente invention résident en particulier dans le fait que, en assemblant entre elles lesdites charpentes modulaires, on peut construire très aisément des couvertures ayant tous
les éléments obliques en forme de tige inscrits dans des lignes géodési-ques à développement hélicoïdal, de façon à donner lieur à une résistance considérable avec un emploi minimum de matériaux.
Un autre avantage atteint par la présente invention est celui d'une remarquable élasticité d'emploi des charpentes modulaires pour réaliser des structures légères et peu coûteuses de plusieurs types, selon des élaborations architectoniques variables à volonté.
On illustrera quelques exemples de réalisations préférées mais non exclusives de la présente invention, en se référant au dessin annexé, dans lequel:
- la figure 1 est une vue en perspective d'une charpente modulaire triangulaire susceptible de réaliser une structure réticulaire salon l'invention;
- la figure 2 est une vue de face de la charpente de la figure 1;
- la figure 3 est une vue de coté de la charpente de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de la charpente illustrée sur les figures 1 à 3, pourvue de tirants de renforcement des mailles réticulaires;
- la figure 5 est une vue de face de la charpente de la figure 4;
- la figure 6 est une vue de coté de la charpente de la figure 4;
- la figure 7 est une vue en perspective d'une charpente modulaire trian- gulaire, en forme de double coquille grillée, appropriée pour la réalisation d'une structure réticulaire selon la présente invention;
- la figure 8 est une vue de coté de la charpente de la figure 7;
- la figure 9 est une vue en perspective d'une structure réticulaire, selon l'invention, à base rectangulaire;
- la figure 10 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la structure réticulaire selon l'invention, à base rectangulaire;
- la figure 11 est une vue de coté de la structure de la figure 10;
-la figure 12 est une vue de face de la structure de la figure 10;
- la figure 13 est une coupe transversale selon la ligne XIII-XIII de la figure 10;
- la figure 14 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de la structure réticulaire selon l'invention, à base rectangulaire;
- la figure 15 est une vue en plan d'une structure réticulaire selon l'invention, suivant une forme de réalisation à base carrée; - la figure 16 est une vue en élévation de la structure de la figure 15.
Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1, 2,
3 on prévoit une charpente modulaire à profil courbe, indiquée dans son ensemble en 1, ayant un contour essentiellement en forme de triangle équilatéral dont un coté 2 est rectiligne et les autres deux cotés 3, 4 sont arqués. Pendant son utilisation, le coté 2 est placé horizontalement, tandis que les cotés 3 et 4 prennent une disposition inclinée.
La charpente 1 est en forme de coquille grillée, composée par
des mailles rigides triangulaires équilatérales, toutes égales entre elles, obtenues au moyen de tiges 5 de la même longueur reliées entre elles à
leurs extrémités; ces tiges sont de préférence réalisées en profilé métallique, mais elles peuvent être réalisées aussi en d'autres matériaux quelcon qu es,
La liaison entre les tiges 5 est obtenue au moyen de joints 6,
de préférence du type faisant l'objet de la demande de brevet italien
N[deg.] 23324 A/76 déposée le 17 mai 1976 au nom du même demandeur.
Selon l'exemple des figures 1, 2, 3 la charpente 1 est
composée de neuf mailles triangulaires au total (chaque côté comporte trois tiges 5), mais évidemment il est possible de former des charpentes en utilisant un nombre quelconque de mailles en disposant par exemple quatre ou plusieurs tiges sur chaque coté de la charpente 1.
Pendant l'utilisation, quelques tiges 5 sont disposées horizontalement, tandis que d'autres tiges sont disposées obliquement, ces dernières tiges étant inscrites dans des lignes géodésiques à développement hélicoïdal et à pas constant, étant donné que la section verticale médiane de la charpente 1 est susceptible d'être inscrite dans un
arc de cercle.
Préférablement les tiges 5 qui formant les cotés 2, 3, 4 de la charpente 1 ont des sections plus grandes par rapport à celles des tiges intérieures, dans le but de créer un ensemble plus solide.
<EMI ID=1.1>
réticulaires portantes à base carrée ou rectangulaire.
En particulier, en assemblent quatre charpentes 1, de façon que leurs sommets respectifs soient reliés entre eux à leur partie supérieure, on peut former une structure portante à base carrée (le plan de base est <EMI ID=2.1>
représenté en traits interrompus sur la figure 1).
Une structure réticulaire ayant une base rectangulaire peut par exemple être composée en assemblant entre elles huit charpentes 1, comme illustré sur la figure 9, en disposant une charpente pour chaque partie de face et trois charpentes pour chaque partie de coté. Cette dernière partie est formée par deux charpentes 1 montées de façon à avoir leurs sommets tournés vers le haut et par une autre charpente intermédiaire 1 montée de façon à avoir son sommet tourné vers le bas.
En employant d'autres charpentes 1, la structure peut être ultérieurement allongée.
La structure ainsi composée est très légère et peut être aisément érigée à l'aide de simples moyens de levage, tandis que la couverture peut être réalisée d'une manière quelconque, en employant de simples toiles ou tamponnements rigides, appliqués en correspondance des différentes mailles.
Des tiges horizontales de liaison indiquées en 7 sur la figu. re 9 peuvent être montées aux angles.
Selon une variante, de la charpente 1, non seulement les cotés 3 et 4 mais aussi le coté de base 2 peut Être arqué.
En outre les charpentes 1 peuvent être prévues de façon à avoir une section médiane verticale inscrite dans un quart de cercle, de manière à former des structures portantes ayant des sections transversales en demicercle, comme illustré sur les figures 10 à 16.
En particulier, sur les figures 10 à 13 on a illustré une structure réticulaire à base rectangulaire, composée de huit charpentes 1a assemblées de la même façon que les charpentes 1 de la structure de la figure 9. La charpente 1a a une section médiane verticale inscrite dans un quart de cercle et, elle présente un nombre plus élevé de mailles par rapport à celles de la charpente 1.
Les flancs de la structure illustrée sur les figures 10 à 13 sont composés chacun par trois charpentes la alignées entre elles, de la même façon que dans le cas de.la structure représentée sur la figure 9.
La section transversale de là structure qui en résulte (figure
13) est en demi-cercle.
Sur la figure 14 on a illustré, selon une vue de dessus, une structure ayant une base rectangulaire d'une longueur réduite par rapport à celle illustrée sur les figures 10 à 13; cette longueur réduite est obtenue en éliminant des mailles sur les flancs.
Dans l'exemple illustré sur les figures 15 et 16 on a prévu une structure ayant une base carrée, qui est obtenue en assemblant entre elles quatre charpentes 1a ayant une section médiane verticale en quart de cercle. Les charpentes 1a sont montées de façon qu'elles ont leurs sommets respectifs reliés entre eux à leur partie supérieure.
Aux angles des structures' on monte des tiges horizontales de liaison 7 (figures 10 à 16), dé la même façon qu'on a pré- vu pour la structure illustrée sur la figure 9. On peut également
monter en plus des tiges croisées 7a , lorsqu'un raidissement plus fort est demandé (figures 10 à 16).
Selon une variante, le grillage desdites charpentes peut être
<EMI ID=3.1>
en enlevant des tiges horizontales 5.
Les différentes charpentes modulaires peuvent être en outre pourvues de tirants de renforcement 8 (figures 4 à 6 et 10 à 13). Ces tirants de renforcement 8 sont clairement visibles sur les figures 4 à 6,
qui illustrent la même charpente 1 représentée sur les figures 1, 2 et 3,
à laquelle on a appliqué les mêmes tirants, disposés .selon des plans verticaux et reliant les joints 6 des mailles adjacentes. On peut obtenir de cette façon des mailles très résistantes.
Pour augmenter davantage la solidité, on prévoit des charpentes en forme d'une double coquille grillée telles qu'elles sont illustrées sur les figures 7 et 8.
Chacune de ces charpentes peut être obtenue en accolant parallèlement à la charpente illustrée sur les figures 1, 2, 3, une autre charpente similaire et en rendant les deux charpentes solidaires l'une de l'au-.. tre au moyen de tiges d'entretoisement 9, placées en correspondance des joints 6.
Dans ce dernier cas il est également possible de monter des tirants de renforcement 8, de la même façon qui il est illustré sur les figures
4, 5 et 6.
Les charpentes en forme de double coquille grillée.
<EMI ID=4.1> peuvent Etre formées en employant un nombre de mailles variable à volonté.
Il est aussi possible de former des charpentes ayant trois coquilles grillées accolées ou un nombre encore plus élevé.
Comme on peut le remarquer , la structure réticulaire selon l'invention est très légère et en même temps solide. Llle permet de réaliser
-aisément des édifices à usages illimités moyennant l'emploi d'éléments de construction individuels ayant un encombrement réduit, un prix de revient minimum et des facilitée d'assemblage et de désassemblage pouvant être manoeuvrés sans devoir recourir à des équipements particuliers et
sans devoir employer une large main-d'oeuvre.
La distribution des efforts a lieu d'une manière rationnelle, surtout grâce à la disposition des cotés inclinés de chaque charpente modulaire triangulaire 1, 1a selon des lignes géodésiques à développement hélicoïdal, croisées entre elles, tandis que les différentes liaisons réticulaires sont en mesure de transférer convenablement les efforts d'un joint
6 à l'autre, en régime de double courbure.
Evidemment l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples
de réalisation décrits ci-dessus, de nombreuses modifications et variantes étant possibles, sans pour autant s'éloigner du cadre de la présente invention. Ainsi, par exemple, la structure réticulaire peut avoir en plan des configurations polygonales diverses.
<EMI ID=5.1>
1) Structure réticulaire portante, du type modulaire, pour couvertures voûtées, caractérisée en ce qu'elle est composée d'une pluralité de charpentes modulaires triangulaires, ayant un profil courbe, en forme de coquille grillée composée de mailles rigides triangulaires et/ou rhomboïdales dont les éléments obliques en forme de tige peuvent être inscrits dans des lignes géodésiques croisées, à développement hélicofdal, lesdites charpentes triangulaires pouvant être assemblées entre elles pour former des couvertures voûtées à base quadrangulaire.
SUPPORTING RETICULAR STRUCTURE FOR VAULTED COVERS
The present invention relates to a supporting reticular structure, of the modular type, for vaulted roofs.
Several load-bearing reticular structures are known for
the construction of vaulted roofs, made by joining together at their ends different rods connected in an arrangement, in a grid.
However, these already known structures have several drawbacks, including that of a certain difficulty in assembly,
which often requires the use of scaffolding and support structures.
In addition, the reticular structures currently used require the use of a considerable quantity of materials and for this reason they are quite heavy and expensive, and, once constructed, they cannot generally: not be enlarged or reduced according to the necessities which may present themselves at subsequent times.
The problem which is the basis of the present invention is that of providing a load-bearing reticular structure for vaulted roofs which can be assembled in a simple and rapid manner, which requires minimum use of materials, which has a low cost price as well.
that remarkable solidity; moreover, said structure must adapt to the most varied requirements and it must be capable of being enlarged.
or reduced in a following period compared to the time of its construction, for its adaptation to the different requirements of use.
This problem is solved by the supporting reticular structure, for vaulted roofs, according to the present invention, which is characterized in that it is composed by a plurality of modular triaigular frames, having a curved profile, in the form of a grilled shell composed by rigid triangular and / or rhombotdal meshes whose oblique rod-shaped elements can be inscribed in crossed geodesic lines with helical development, said triangular frames being able to be assembled together to form vaulted covers with a quadrangular base.
The advantages achieved by the present invention reside in particular in the fact that, by assembling together said modular frames, it is very easy to build covers having all
the oblique rod-shaped elements inscribed in geodesic lines with helical development, so as to give binding to considerable resistance with minimum use of materials.
Another advantage achieved by the present invention is that of a remarkable elasticity of use of the modular frameworks for producing light and inexpensive structures of several types, according to architectonic elaborations varying at will.
Some examples of preferred but not exclusive embodiments of the present invention will be illustrated, with reference to the appended drawing, in which:
- Figure 1 is a perspective view of a triangular modular frame capable of producing a reticular structure according to the invention;
- Figure 2 is a front view of the frame of Figure 1;
- Figure 3 is a side view of the frame of Figure 1;
- Figure 4 is a perspective view of the frame illustrated in Figures 1 to 3, provided with reinforcing rods of the reticular meshes;
- Figure 5 is a front view of the frame of Figure 4;
- Figure 6 is a side view of the frame of Figure 4;
FIG. 7 is a perspective view of a triangular modular frame, in the form of a grilled double shell, suitable for producing a reticular structure according to the present invention;
- Figure 8 is a side view of the frame of Figure 7;
- Figure 9 is a perspective view of a reticular structure, according to the invention, with a rectangular base;
- Figure 10 is a plan view of another embodiment of the reticular structure according to the invention, with rectangular base;
- Figure 11 is a side view of the structure of Figure 10;
FIG. 12 is a front view of the structure of FIG. 10;
- Figure 13 is a cross section along the line XIII-XIII of Figure 10;
- Figure 14 is a plan view of another embodiment of the reticular structure according to the invention, with rectangular base;
- Figure 15 is a plan view of a reticular structure according to the invention, according to an embodiment with a square base; - Figure 16 is an elevational view of the structure of Figure 15.
According to the embodiment shown in FIGS. 1, 2,
3 a modular frame with a curved profile is provided, indicated as a whole at 1, having a contour essentially in the form of an equilateral triangle of which one side 2 is straight and the other two sides 3, 4 are arched. During its use, the side 2 is placed horizontally, while the sides 3 and 4 take an inclined arrangement.
Frame 1 is in the form of a grilled shell, composed by
rigid triangular equilateral meshes, all equal to each other, obtained by means of rods 5 of the same length connected together at
their ends; these rods are preferably made of metal profile, but they can also be made of any other material,
The connection between the rods 5 is obtained by means of seals 6,
preferably of the type which is the subject of the Italian patent application
N [deg.] 23324 A / 76 filed May 17, 1976 in the name of the same applicant.
According to the example of Figures 1, 2, 3 the frame 1 is
composed of nine triangular meshes in total (each side has three rods 5), but obviously it is possible to form frames using any number of meshes by placing for example four or more rods on each side of frame 1.
During use, some rods 5 are arranged horizontally, while other rods are arranged obliquely, the latter rods being inscribed in geodesic lines with helical development and constant pitch, since the median vertical section of the frame 1 is likely to be listed in a
arc.
Preferably the rods 5 which form the sides 2, 3, 4 of the frame 1 have larger sections compared to those of the internal rods, in order to create a more solid assembly.
<EMI ID = 1.1>
supporting reticulars with square or rectangular base.
In particular, by assembling four frames 1, so that their respective vertices are connected to each other at their upper part, we can form a load-bearing structure with a square base (the base plane is <EMI ID = 2.1>
shown in broken lines in Figure 1).
A reticular structure having a rectangular base can for example be composed by assembling together eight frames 1, as illustrated in FIG. 9, by arranging a frame for each front part and three frames for each side part. This last part is formed by two frames 1 mounted so as to have their vertices turned upward and by another intermediate frame 1 mounted so as to have its top turned downwards.
By using other frames 1, the structure can be later extended.
The structure thus composed is very light and can be easily erected using simple lifting means, while the cover can be made in any way, by using simple canvases or rigid buffers, applied in correspondence of the different meshes. .
Horizontal connecting rods indicated at 7 in the figure. re 9 can be mounted at the corners.
According to a variant, of the frame 1, not only the sides 3 and 4 but also the base side 2 can be arched.
In addition, the frames 1 can be provided so as to have a vertical median section inscribed in a quarter of a circle, so as to form bearing structures having semicircular cross sections, as illustrated in FIGS. 10 to 16.
In particular, in FIGS. 10 to 13, a reticular structure with a rectangular base has been illustrated, composed of eight frames 1a assembled in the same way as the frames 1 of the structure of FIG. 9. The frame 1a has a vertical median section inscribed in a quarter of a circle and, it has a higher number of meshes compared to those of frame 1.
The sides of the structure illustrated in FIGS. 10 to 13 are each made up of three frames 1a aligned with each other, in the same way as in the case of the structure shown in FIG. 9.
The resulting cross-section of the structure (figure
13) is in a semicircle.
In FIG. 14 is illustrated, according to a top view, a structure having a rectangular base of a reduced length compared to that illustrated in FIGS. 10 to 13; this reduced length is obtained by eliminating meshes on the flanks.
In the example illustrated in FIGS. 15 and 16, a structure is provided having a square base, which is obtained by assembling together four frames 1a having a vertical median section in a quarter of a circle. The frames 1a are mounted so that they have their respective vertices connected to each other at their upper part.
At the corners of the structures, horizontal connecting rods 7 are mounted (FIGS. 10 to 16), in the same way as that provided for the structure illustrated in FIG. 9. It is also possible
mount in addition to the cross rods 7a, when a stronger stiffening is required (Figures 10 to 16).
According to a variant, the grilling of said frames can be
<EMI ID = 3.1>
removing horizontal rods 5.
The various modular frames can also be provided with reinforcement rods 8 (Figures 4 to 6 and 10 to 13). These reinforcement rods 8 are clearly visible in FIGS. 4 to 6,
which illustrate the same frame 1 represented in FIGS. 1, 2 and 3,
to which the same tie rods have been applied, arranged according to vertical planes and connecting the joints 6 of the adjacent meshes. You can get very strong mesh in this way.
To further increase the solidity, frames are provided in the form of a grilled double shell as illustrated in FIGS. 7 and 8.
Each of these frames can be obtained by attaching parallel to the frame illustrated in Figures 1, 2, 3, another similar frame and making the two frames integral with one another .. by means of rods 'bracing 9, placed in correspondence of the seals 6.
In the latter case it is also possible to mount reinforcement rods 8, in the same way which is illustrated in the figures
4, 5 and 6.
The frames in the shape of a double grilled shell.
<EMI ID = 4.1> can be formed by using a variable number of meshes at will.
It is also possible to form frames with three joined grilled shells or an even higher number.
As can be seen, the reticular structure according to the invention is very light and at the same time solid. It allows to realize
-easily buildings for unlimited uses through the use of individual construction elements having a reduced size, a minimum cost price and easy assembly and disassembly can be operated without having to use special equipment and
without having to employ a large workforce.
The distribution of the efforts takes place in a rational way, especially thanks to the arrangement of the inclined sides of each triangular modular frame 1, 1a according to geodesic lines with helical development, crossed between them, while the various reticular connections are able to properly transfer the forces of a joint
6 to the other, in double curvature regime.
Obviously the invention is not limited to the examples only
of embodiment described above, numerous modifications and variants being possible, without departing from the scope of the present invention. Thus, for example, the reticular structure can have various polygonal configurations in plan.
<EMI ID = 5.1>
1) Supporting reticular structure, of the modular type, for vaulted roofs, characterized in that it is composed of a plurality of triangular modular frames, having a curved profile, in the form of a grilled shell composed of rigid triangular and / or rhomboidal meshes whose oblique rod-shaped elements can be inscribed in crossed geodesic lines, with helicofdal development, said triangular frames being able to be assembled together to form vaulted covers with a quadrangular base.