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"Applications de la Chimie, de l'Electricité et des Métaux", en abrégé"SADACEM", en néerlandais :"Aanwending van Chemie, Elektriciteit en Metalen", in 1 t kort "SADACEM" "Elément de mur-rideau et procédé de montage d'un tel élément sur une ossature de bâtiment"
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L'invention concerne précisement des éléments préfabriqués de murs rideaux constitués de châssis métalliques dits de"grandes dimensions"c. à. d. d'éléments dont la hauteur est pratiquement égale sinon supérieure à la hauteur entre deux niveaux de la structure du bâtiment et dont la largeur est étendue à plusieurs modules de façade. Ce type de construction fait déjà l'objet du brevet belge nO 834.999 introduit par le demandeur en 1975.
Dans l'établissement des murs rideaux, les dimensions des éléments structurels destinés à recevoir les vitrages et panneaux de remplissage n'ont en effet cessé de croître depuis plusieurs années. De plus, la préfabrication en usine s'est fortement développée.
Attendu toutefois que généralement les éléments de murs rideaux sont fixés à l'ossature du bâtiment de façon telle qu'ils sont tributaires des déformations de celle-ci, ce qui peut occasionner des déplacements importants des éléments de remplissage (vitrages et panneaux) pouvant induire une perte d'étanchéité voire un risque de rupture desdits éléments de remplissage, le demandeur a recherché des moyens qui tout en restant compatibles avec les critères imposés à la façade assurent l'indépendance de cette dernière vis-à-vis des déformations importantes de l'ossature du bâtiment.
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A cet effet, selon l'invention, lesdits éléments comportent, dans le sens vertical, en position d'utilisation, une poutre de renforcement qui reporte les sollicitations verticales sur deux points d'appuis, situés en des points de l'ossature du bâtiment où la déformation verticale est minime et quasi identique, par exemple au droit des colonnes de la structure du bâtiment.
Dans une forme de réalisation adoptée de préférence, la poutre de renforcement précitée est une poutre en treillis dont les membrures sont constituées par les traverses de l'élément du mur rideau et les montants par les montants principaux de l'élément du mur rideau, des diagonales liaisonnant les membrures et les montants pour former ladite poutre en treillis.
Une particularité de l'invention réside dans le fait que la poutre de renforcement est disposée dans la partie opaque de la façade généralement située en allège, au droit des dalles d'étage.
Toujours selon l'invention, des attaches complémentaires assurant un libre mouvement verticalsont généralement prévues sur un'certain nombre de montants intermédiaires de l'élément du mur rideau, ces attaches reportent sur la structure du bâtiment des efforts perpendiculaires à la façade de celui-ci, tels que les efforts dus au vent tout en assurant l'indépendance de la façade vis-à-vis des mouvements verticaux importants de la structure et notamment des dalles d'étage.
L'invention vise également un procédé de montage sur une ossature de bâtiment d'un élément de mur rideau selon l'invention.
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D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un élément de mur rideau, selon l'invention, et de son procédé de montage sur une ossature de bâtiment.
Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux figures ci-annexées.
La figure 1 est une vue schématique d'un élément de mur rideau montrant son positionnement par rapport à l'ossature d'un bâtiment.
La figure 2 est une vue analogue se rapportant à une variante de montage de l'élément par rapport à l'ossature d'un bâtiment.
L'élément de mur rideau selon la figure 1 a une forme rectangulaire délimitée par les points A, B, C, D. Selon cette même figure 1, deux colonnes de l'ossature du bâtiment sont représentées par les références (1) et (2) tandis qu'un premier niveau du bâtiment est représenté par le trait interrompu (3) et le niveau inférieur par le trait interrompu (4).
Le premier élément de mur rideau déterminé par le quadrilatère A-B-C-D est renforcé, dans sa partie supérieure, considéré en position d'utilisation, par une poutre en treillis (5). La poutre de renforcement ou poutre en treillis (5) est prévue dans la zone horizontale supérieure de l'élément A-B-C-D et sa hauteur h est telle qu'en position de montage sur l'ossature du bâtiment elle occupe la zone dite de contreventement à hauteur du niveau (3). Les éléments de remplissage opaques sont utilisés pour garnir la poutre de renforcement et former ainsi un écran à hauteur du niveau précité (3).
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La présence de cette poutre de renforcement permet l'utilisation d'éléments de mur rideau dit"de grandes dimensions" c. à. d. d'éléments qui ont une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur entre deux niveaux et une largeur qui équivaut ou équivaut pratiquement à la distance séparant deux colonnes de l'ossature du bâtiment ou à celle séparant deux points de la dalle d'étage où la déformation verticale est minimum et quasi identique. A la figure l on remarque que les attaches-poids (6) ont été prévues sur l'ossature à hauteur des colonnes (1) et (2) tandis que les attaches (7), qui sont des attaches de reprise des effets dus au vent, sont reparties lelong du niveau (3) selon les besoins et en fonction des possibilités structurelles.
En se référant à la même figure on remarquera l'ébauche d'un châssis inférieur dont pratiquement seule la poutre de renforcement (5') a été représentée. Cet élément de mur rideau disposé sous l'élément A-B-C-D se fixe à l'ossature du bâtiment, en principe de la même manière que l'élément décrit précédemment.
La liaison entre la partie inférieure d'un'élément A-B-C-D, considéré comme un élément supérieur par rapport à l'élément dont seule la poutre de renforcement (5') est réprésentée à la figure l, se fait en utilisant des attaches coulissantes c. à. d. des attaches permettant des mouvements des éléments du mur rideau les uns par rapport aux autres dans le plan du mur rideau. La localisation des attaches coulissantes est désignée par les références (8). Ces attaches coulissantes sont avantageusement du type décrit dans le brevet belge 896.466 du 14 avril 1983 au nom de la demanderesse.
La figure 2 représente schématique-
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ment un élément de mur rideau de dimensions quelque peu inférieures dans le sens de la largeur. Le quadrilatère formé par cet élément de mur rideau est désigné par les références A', B', C', D'. La poutre de renforcement (5) se trouve ici également, en position de montage de l'élément sur l'ossature du bâtiment, à hauteur du niveau (3'). Il en est de même pour la poutre de renforcement située à la partie supérieure d'un élément inférieur, la poutre de renforcement étant dans ce cas située à hauteur du niveau (4'). Dans l'exemple représenté par la figure 2, les colonnes verticales de l'ossature du bâtiment sont désignées par (9) et (10).
Les attachespoids (6') se trouvent ici également à hauteur des colonnes (9) et (10) tandiq que les attaches de reprise des effets dus au vent (7') se trouvent reparties symétriquement par rapport, par exemple, à un plan de symétrie disposé à égale distance des colonnes (9) et (10).
Une de ces attaches (7') peut être disposée dans ce plan de symétrie.
L'élément de mur rideau renforcé conforme à l'invention peut, en raison de sa grande résistance, être constitué entièrement de profilés en aluminium ou entièrement en profilés d'acier. Des structures mixtes aluminium/acier sont également imaginables.
L'invention n'est évidemment pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet. En principe, certains éléments de mur rideau pourraient comporter plus d'une poutre de renforcement, chaque poutre de renforcement s'étendant alors à hauteur d'un niveau dans la zone dite de contreventement.
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"Applications of Chemistry, Electricity and Metals", abbreviated "SADACEM", in Dutch: "Aanwending van Chemie, Elektriciteit en Metalen", in 1 t kort "SADACEM" "Curtain wall element and process mounting such an element on a building frame "
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The invention relates precisely to prefabricated elements of curtain walls made up of so-called "large-sized" metal frames c. at. d. elements whose height is practically equal if not greater than the height between two levels of the building structure and whose width is extended to several facade modules. This type of construction is already the subject of Belgian patent No. 834,999 introduced by the applicant in 1975.
In the establishment of curtain walls, the dimensions of the structural elements intended to receive the glazing and filling panels have in fact continued to increase for several years. In addition, factory prefabrication has developed considerably.
Considering however that generally the elements of curtain walls are fixed to the framework of the building in such a way that they are dependent on the deformations of this one, which can cause significant displacements of the filling elements (glazing and panels) which can induce a loss of sealing or even a risk of rupture of said filling elements, the applicant has sought means which, while remaining compatible with the criteria imposed on the facade, ensure the independence of the latter vis-à-vis significant deformations of the framework of the building.
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To this end, according to the invention, said elements comprise, in the vertical direction, in the position of use, a reinforcing beam which transfers the vertical stresses to two support points, located at points of the frame of the building. where the vertical deformation is minimal and almost identical, for example in line with the columns of the building structure.
In a preferred embodiment, the aforementioned reinforcing beam is a truss beam whose members are formed by the cross members of the curtain wall element and the uprights by the main uprights of the curtain wall element, diagonals connecting the members and the uprights to form said lattice beam.
A special feature of the invention lies in the fact that the reinforcing beam is arranged in the opaque part of the facade generally located in a light, at the level of the floor slabs.
Still according to the invention, complementary fasteners ensuring free vertical movement are generally provided on a certain number of intermediate uprights of the element of the curtain wall, these fasteners transfer to the structure of the building forces perpendicular to the facade thereof. , such as the forces due to the wind while ensuring the independence of the facade vis-à-vis the significant vertical movements of the structure and in particular the floor slabs.
The invention also relates to a method of mounting on a building frame of a curtain wall element according to the invention.
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Other details and advantages of the invention will emerge from the description which will be given below of a curtain wall element, according to the invention, and of its method of mounting on a building frame.
This description is given only by way of nonlimiting example and with reference to the appended figures.
Figure 1 is a schematic view of a curtain wall element showing its positioning relative to the frame of a building.
Figure 2 is a similar view relating to an alternative mounting of the element relative to the frame of a building.
The curtain wall element according to FIG. 1 has a rectangular shape delimited by the points A, B, C, D. According to this same FIG. 1, two columns of the framework of the building are represented by the references (1) and ( 2) while a first level of the building is represented by the broken line (3) and the lower level by the broken line (4).
The first curtain wall element determined by the quadrilateral A-B-C-D is reinforced, in its upper part, considered in the position of use, by a lattice beam (5). The reinforcement beam or lattice beam (5) is provided in the upper horizontal zone of the element ABCD and its height h is such that in the mounting position on the frame of the building it occupies the so-called bracing zone at height. of level (3). The opaque filling elements are used to line the reinforcement beam and thus form a screen up to the aforementioned level (3).
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The presence of this reinforcing beam allows the use of curtain wall elements called "large" c. at. d. of elements which have a height corresponding substantially to the height between two levels and a width which is equivalent or practically equivalent to the distance separating two columns from the framework of the building or to that separating two points of the floor slab where the deformation vertical is minimum and almost identical. In FIG. 1, it can be seen that the weight fasteners (6) have been provided on the framework at the height of the columns (1) and (2) while the fasteners (7), which are fasteners for resuming effects due to wind, are distributed along the level (3) according to the needs and according to the structural possibilities.
Referring to the same figure, the outline of a lower chassis will be noted, of which practically only the reinforcing beam (5 ′) has been shown. This curtain wall element placed under element A-B-C-D is fixed to the frame of the building, in principle in the same way as the element described above.
The connection between the lower part of an element A-B-C-D, considered as an element superior to the element of which only the reinforcing beam (5 ′) is shown in FIG. 1, is made using sliding fasteners c. at. d. fasteners allowing movements of the elements of the curtain wall with respect to each other in the plane of the curtain wall. The location of the sliding fasteners is designated by the references (8). These sliding fasteners are advantageously of the type described in Belgian patent 896,466 of April 14, 1983 in the name of the applicant.
Figure 2 shows schematically-
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a curtain wall element of somewhat smaller dimensions across the width. The quadrilateral formed by this curtain wall element is designated by the references A ', B', C ', D'. The reinforcing beam (5) is also here, in the position for mounting the element on the building frame, at level (3 '). It is the same for the reinforcing beam located at the upper part of a lower element, the reinforcing beam in this case being located at the level (4 '). In the example shown in Figure 2, the vertical columns of the building frame are designated by (9) and (10).
The weight fasteners (6 ') are also located here at the height of the columns (9) and (10) while the fasteners for resuming wind effects (7') are distributed symmetrically with respect, for example, to a plane of symmetry arranged at equal distance from the columns (9) and (10).
One of these fasteners (7 ') can be arranged in this plane of symmetry.
The reinforced curtain wall element according to the invention may, due to its high strength, be made entirely of aluminum profiles or entirely of steel profiles. Mixed aluminum / steel structures are also conceivable.
The invention is obviously not limited to the embodiment described above and many modifications could be made to it without departing from the scope of the present patent application. In principle, certain curtain wall elements could comprise more than one reinforcing beam, each reinforcing beam then extending up to a level in the so-called bracing zone.