EP2107175A1 - Structure métallique de grande portée et son procédé de montage - Google Patents
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
- E04B1/344—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport with hinged parts
- E04B1/3445—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport with hinged parts foldable in a flat stack of parallel panels
- E04B1/3447—Portal- or saddle-shaped structures
Definitions
- the present invention relates to a large-span metal structure and its method of assembly.
- the invention intends to meet this need by proposing a structure that remains transportable while allowing to erect in situ a cell range of about 24 meters.
- the width of the cell remains identical to that of known cells, the length of the shed to be constructed being reached by juxtaposition of cells.
- the structure the invention comprises two half-cells, each comprising a roof panel between two rafters, supported by a plurality of purlins, each raft having at one of its ends an inclined plate carrying an assembly face with the corresponding end of the crossbow of the roof panel of the other half cell, a long-pan between two posts, each of them being articulated by one of its ends to the other end of the crossbow corresponding to the vicinity of the breakdown roof plate, a brace fixed between each long-pan post and each crossbow to fix at a given value the angle they make with each other, the structure having two links, each fixed between two adjacent rafters of the structure when they are assembled.
- each half-cell is immobilized in a transport position in which the long-pan panel is located under the roof panel and the free end of each post is equipped with a wheel by which the half cell can be rolled on the ground.
- Each half cell can thus have a length equal to the maximum of the road transport gauge, or about 12 meters. This length is the half scope of the structure of the invention.
- the transport platform can contain several half stacked cells that will be assembled in pairs at the site of establishment of the structure.
- each post is equipped at its base with a wheel
- each wheel is removed before setting up a base plate under each post and let the structure thus erected on the ground or the foundation provided for this purpose with, if necessary a bolting of this sole on the foundation.
- a half-cell structure according to the invention comprises a roof panel 1 and a long-pan panel 2.
- Each roof panel is bordered laterally by a raft 3 and 4 mainly constituted by a box beam (in C for example) reinforced by gussets, plates and other parts, reported by welding on the basic beam.
- Each panel of long-pan is, in turn, bordered by a pole 5 and 6, consisting of a common metal section I for example.
- the roof panel also comprises between the two rafters 3 and 4 transverse failures 7, formed by beams also in box, evenly distributed throughout the panel between a ridge purlin 7a and a blackout 7b.
- Each rafter 3, 4 has a beveled end on which is welded a fixing plate 8 provided with orifices 9 for the passage of threaded rods 40 for assembling the crossbow in question with its vis-à-vis the other half cell of the structure (see figure 3 ). It is understood that when two roof panels are fixed to each other so that the rafters are joined by their plate 8, the two panels form an angle at the top of the latter, equal to twice the angle of inclination of the plate 8 on the longitudinal direction of the rafter (the roof angle is in general of the order of 160 to 165 degrees, which corresponds to an inclination of 8 to 9 degrees of platinum relative to an end of square).
- each raft 3.4 is equipped with a gusset 10 which carries the axis of articulation of a post 5.6, itself being for this purpose provided with a side gusset 11 to cooperate with this axis of articulation.
- Each crossbow is also equipped with secondary gussets 12 and 13.
- the gusset 12 will be used for the attachment of an input 14 while the gusset 13 will be used to attach a brace 15.
- Each post has a secondary gusset 16 for hitching a bracon end whose other end is fixed to the corresponding crossbow.
- a sole 17 (here shown unmounted) is provided at the base of each post, its implementation being ensured in the erection process described below, after the unfolding of the posts.
- the half cell is in its state represented at the figure 8 .
- the long-pan panel 2 is folded under the roof panel 1 and the rafters and posts are interconnected to form a transportable whole.
- the half-cell is unloaded from the platform of its transport and placed on the ground S at the location of his erection.
- slings 30 which are attached to the rafters of the folded half-cell, for example at the gussets 12 and 13 the half-cell is unloaded from the platform of its transport and placed on the ground S at the location of his erection.
- the bow thruster 3 of one facing the crossbow 4 of the other if necessary by rolling the semi assembly carried by the slings on the ground by means of the temporary wheel 22.
- the threaded rods 40 are put in place between the plates 8 of the two bevelled ends and close to the rafters, in oblong orifices of sufficient length for these rods 40 to be accommodated therein.
- connection of the long sides and the roof is removed and the two half-cells thus brought together are then partially raised together by means of slings 50 ( figure 9 ), until a total support of the plates of beveled ends of the rafters to tighten them on each other and ensure the obtuse angle of the roof panel.
- the entry 14 is placed between the gussets 12 of each half-cell.
- This first lifting phase makes it possible to access the gussets 13 of the rafters to fix the end of a brace 15 ( figure 9 ).
- the lifting of the complete cell is then continued.
- the long-pan panels are gradually raised, the lower end of the posts 5 and 6 rolling on the ground via the auxiliary wheel 22.
- the cell then remains suspended from the lifting means 50 ( figure 10 ) the time for the operators, on the one hand to fix the other end of the bracon 15 gusset 16 corresponding post and, secondly, to remove the auxiliary wheel and fix the sole 17 at the foot of each post.
- the assembly includes operations such as the realization of the ridge sealing, at the time of assembly of the two half-cells, the installation of the gutters, the installation of acroteria, ..., all operations known in themselves in the field of prefabricated buildings.
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Abstract
Structure métallique de grande portée, caractérisée en ce qu 'elle comporte deux demi cellules, chacune comportant un panneau de toit (1) entre deux arbalétriers (3,4), supporté par une pluralité de pannes (7), chaque arbalétrier (3,4) possédant à l'une de ses extrémités une platine inclinée (8) portant une face d'assemblage avec la platine d'extrémité correspondante de l'arbalétrier du panneau de toit de l'autre demi cellule, un long-pan (2) entre deux poteaux (5,6), chacun d'eux étant articulé par l'une de ses extrémités à l'autre extrémité de l'arbalétrier correspondant au voisinage de la panne sablière (7b) du panneau de toit (1), un bracon (15) fixé entre chaque poteau (5,6) de long-pan et chaque arbalétrier (3,4) correspondant pour fixer à une valeur déterminée l'angle qu'ils font l'un avec l'autre, la structure comportant deux entraits (14), chacun fixé entre les deux arbalétriers (5,6) contigus de la structure lorsque ceux-ci sont assemblés par leur platine.
Description
- La présente invention concerne une structure métallique de grande portée et son procédé de montage.
- Il est connu de préfabriquer des éléments de charpente métallique pour ériger des hangars qui comportent un panneau de toiture disposé entre deux fermes ou traverses, lesquels fermes ou traverses sont soutenues en extrémité par des poteaux réunis entre eux par des panneaux de long-pan. La largeur d'une telle structure est définie par le gabarit de son transport qui est de 2,5 mètres. De même sa longueur est limitée à douze mètres. Les cellules sont transportées « à plat », c'est-à-dire que les longs-pans sont repliés sous le panneau de toiture. Chaque cellule est alors déchargée de sa plateforme de transport par un moyen de levage (une grue). Pendant son déplacement par la grue vers le site de son érection, les poteaux pendent sous le panneau de toit. Leur position par rapport au toit est verrouillée par des bracons qui fixent chaque angle entre le panneau de toit et les longs-pans de chaque cellule. La base de chaque poteau est fixée à une fondation en attente sur le site au moyen le plus souvent de semelles de fixation. Un hangar est ainsi réalisé par la juxtaposition de plusieurs cellules et fermé par des panneaux de pignon.
- Il existe un besoin mal satisfait de hangar plus large c'est-à-dire ayant des travées de grande portée, notablement supérieures à celles d'environ 12 mètres dictées par le gabarit du transport routier. L'invention entend répondre à ce besoin en proposant une structure qui demeure transportable tout en permettant d'ériger in situ une cellule de portée de l'ordre de 24 mètres. La largeur de la cellule reste identique à celle des cellules connues, la longueur du hangar à construire étant atteinte par juxtaposition de cellules.
- A cet effet, on prévoit, que la structure selon l'invention comporte deux demi cellules, chacune comportant un panneau de toit entre deux arbalétriers, supporté par une pluralité de pannes, chaque arbalétrier possédant à l'une de ses extrémités une platine inclinée portant une face d'assemblage avec l'extrémité correspondante de l'arbalétrier du panneau de toit de l'autre demi cellule, un long-pan entre deux poteaux, chacun d'eux étant articulé par l'une de ses extrémités à l'autre extrémité de l'arbalétrier correspondant au voisinage de la panne sablière du panneau de toit, un bracon fixé entre chaque poteau de long-pan et chaque arbalétrier pour fixer à une valeur déterminée l'angle qu'ils font l'un avec l'autre, la structure comportant deux entraits, chacun fixé entre les deux arbalétriers contigus de la structure lorsque ceux-ci sont assemblés.
- Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, chaque demi cellule est immobilisée dans une position de transport dans laquelle le panneau de long-pan est situé sous le panneau de toit et l'extrémité libre de chaque poteau est équipé d'une roue par laquelle la demi cellule peut être roulée sur le sol.
- Chaque demi cellule peut ainsi avoir une longueur égale au maximum du gabarit de transport routier, soit environ 12 mètres. Cette longueur constitue la demi portée de la structure de l'invention. La plateforme de transport peut contenir plusieurs demi cellules empilées qui seront assemblées deux à deux sur le site de mise en place de la structure.
- Aussi, l'invention concerne-t-elle également un procédé d'érection de la structure selon l'invention selon lequel :
- on dispose sur le sol, côte à côte deux demi cellules de sorte que leurs arbalétriers soient adjacents par leur face d'assemblage,
- on relie avec jeu les arbalétriers adjacents au travers des platines d'extrémité,
- on libère les panneaux de long-pan des panneaux de toiture,
- on procède au levage partiel des panneaux de toiture jusqu'à obtenir l'appui mutuel des arbalétriers sur leur face d'assemblage,
- on fixe, l'un avec l'autre, les arbalétriers contigus par leur face d'assemblage et on met en place un entrait entre chaque paire d'arbalétriers ainsi réunis,
- on poursuit l'élévation de la structure pour obtenir le déploiement complet des longs-pans et
- on met en place chaque bracon entre les arbalétriers des panneaux de toiture et chaque poteau de panneau de long-pan.
- Dans le cas où chaque poteau est équipé à sa base d'une roue, on retire chaque roue avant de mettre en place une semelle de base sous chaque poteau et de laisser reposer la structure ainsi érigée sur le sol ou la fondation prévue à cet effet avec, le cas échéant un boulonnage de cette semelle sur la fondation.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention.
- II sera fait référence aux dessins annexes, parmi lesquels :
- la
figure 1 est une vue de dessous du panneau de toiture d'une demi cellule conforme à l'invention, - la
figure 2 est une vue de profil de l'extrémité sablière de ce panneau de toiture, - la
figure 3 est une vue de profil de l'extrémité faîtière de ce panneau, - la
figure 4 est une vue en plan d'un panneau de long-pan de la cellule de l'invention, - la
figure 5 est une vue de profil de lafigure 4 , - la
figure 6 illustre un détail de réalisation du pied du poteau de long-pan selon l'invention, - la
figure 7 est la vue de dessus d'une semelle de poteau, - les
figures 8 à 10 illustre les phases principales du procédé d'érection d'une structure conforme à l'invention. - Une demi cellule de structure selon l'invention comporte un panneau de toit 1 et un panneau de long-pan 2. Chaque panneau de toit est bordé latéralement par un arbalétrier 3 et 4 constitué principalement par une poutre en caisson (en C par exemple) renforcée par des goussets, platines et autres pièces, rapportés par soudure sur la poutre de base. Chaque panneau de long-pan est, quant à lui, bordé par un poteau 5 et 6, constitué par un profilé métallique commun en I par exemple. Le panneau de toit comporte également entre les deux arbalétriers 3 et 4 des pannes transversales 7, formées par des poutrelles également en caisson, régulièrement réparties tout au long du panneau entre une panne faîtière 7a et une panne sablière 7b.
- Chaque arbalétrier 3, 4 possède une extrémité en biseau sur laquelle est soudée une platine de fixation 8 pourvue de d'orifices 9 pour le passage de tiges filetées 40 d'assemblage de l'arbalétrier en question avec son vis-à-vis de l'autre demi cellule de la structure (voir
figure 3 ). On comprend que lorsque deux panneaux de toit sont fixés l'un à l'autre de manière que les arbalétriers soient jointifs par leur platine 8, les deux panneaux forment un angle au faîte de ce dernier, égal au double de l'angle d'inclinaison de la platine 8 sur la direction longitudinale de l'arbalétrier (l'angle de toit est en général de l'ordre de 160 à 165 degrés, ce qui correspond à une inclinaison de 8 à 9 degrés de la platine par rapport à une extrémité d'équerre). - A son autre extrémité (sablière), chaque arbalétrier 3,4 est équipé d'un gousset 10 qui porte l'axe d'articulation d'un poteau 5,6, lui-même étant à cet effet pourvu d'un gousset latéral 11 pour coopérer avec cet axe d'articulation.
- Chaque arbalétrier est également équipé de goussets secondaires 12 et 13. Le gousset 12 est sera utilisé pour la fixation d'un entrait 14 tandis que le gousset 13 servira à l'attache d'un bracon 15.
- Chaque poteau possède un gousset secondaire 16 pour l'attelage d'une extrémité de bracon dont l'autre extrémité est fixée à l'arbalétrier correspondant.
- Une semelle 17 (ici représentée non montée) est prévue à la base de chaque poteau, sa mise en place étant assurée dans le processus d'érection décrit ci-après, après le dépliement des poteaux.
- On notera l'existence au pied de chaque poteau d'un fourreau 20 pour le logement de l'axe 21 d'une roue temporaire 22 qui facilite l'érection du bâtiment (
figure 6 ). - Lors du transport, la demi cellule est dans son état représenté à la
figure 8 . Dans cet état, le panneau de long-pan 2 est replié sous le panneau de toiture 1 et les arbalétriers et poteaux sont liés entre eux de manière à constituer un tout transportable. - Au moyen d'élingues 30 qui sont attachées aux arbalétriers de la demi cellule pliée, par exemple au niveau des goussets 12 et 13, on décharge cette demi cellule de la plateforme de son transport et on la place au sol S à l'endroit de son érection. On procède de la même manière avec une autre demi cellule que l'on place au voisinage de la première, faîtière contre faîtière, donc l'arbalétrier 3 de l'une en face de l'arbalétrier 4 de l'autre, au besoin en roulant l'ensemble semi porté par les élingues sur le sol au moyen de la roue temporaire 22.
- On met en place les tiges filetées 40 entre les platines 8 des deux extrémités biseautées et voisines des arbalétriers, dans des orifices oblongs de longueur suffisante pour que ces tiges 40 puissent y être logées.
- On procède à la suppression de la liaison des longs-pans et de la toiture et les deux demi cellules ainsi rapprochées sont ensuite partiellement soulevées ensemble au moyen d'élingues 50 (
figure 9 ), jusqu'à parvenir à un appui total des platines des extrémités biseautées des arbalétriers permettant de les serrer les unes sur les autres et d'assurer l'angle obtus du panneau de toit. En même temps que ce serrage, on met en place l'entrait 14 entre les goussets 12 de chaque demi cellule. - Cette première phase de levage permet d'accéder aux goussets 13 des arbalétriers pour y fixer l'extrémité d'un bracon 15 (
figure 9 ). - On poursuit alors le levage de la cellule complète. Les panneaux de long-pan se redressent progressivement, l'extrémité inférieure des poteaux 5 et 6 roulant sur le sol par l'intermédiaire de la roue auxiliaire 22. La cellule reste alors suspendue aux moyens de levage 50 (
figure 10 ) le temps pour les opérateurs, d'une part de fixer l'autre extrémité du bracon 15 au gousset 16 de poteau correspondant et, d'autre part, de retirer la roue auxiliaire et de fixer la semelle 17 au pied de chaque poteau. - Il suffit enfin de boulonner les quatre semelles 17 de la cellule (deux par travée définie comme étant constituée par les poteaux et les arbalétriers réunis par les bracons et l'entrait d'un même plan transversal de la cellule) au massif de fondation qui a été prévu pour la recevoir.
- On aura noté que les opérations de montage de la cellule se sont toutes déroulées au sol donc en sécurité pour les opérateurs et dans des conditions de confort maximal.
- On mentionnera enfin que le montage comprend des opérations telles que la réalisation de l'étanchéité du faîtage, au moment de l'assemblage des deux demi cellules, la mise en place des chéneaux, l'installation des acrotères, ..., toutes opérations connues en elles-mêmes dans le domaine des constructions préfabriquées.
Claims (4)
- Structure métallique de grande portée, comportant deux demi cellules, chacune comportant un panneau de toit (1) entre deux arbalétriers (3,4), supporté par une pluralité de pannes (7), un long-pan (2) entre deux poteaux (5,6), chacun d'eux étant articulé par l'une de ses extrémités à l'autre extrémité de l'arbalétrier correspondant au voisinage de la panne sablière (7b) du panneau de toit (1), un bracon (15) fixé entre chaque poteau (5,6) de long-pan et chaque arbalétrier (3,4) pour fixer à une valeur déterminée l'angle qu'ils font l'un avec l'autre, caractérisée en ce que chaque arbalétrier (3,4) possède à l'une de ses extrémités une platine inclinée (8) portant une face d'assemblage avec la platine d'extrémité correspondante de l'arbalétrier du panneau de toit de l'autre demi cellule, et en ce que la structure comporte deux entraits (14), chacun fixé entre les deux arbalétriers (5,6) contigus de la structure lorsque ceux-ci sont assemblés par leur platine.
- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque demi cellule est immobilisée dans une position de transport dans laquelle le panneau de long-pan (2) est situé sous le panneau de toit (1) et l'extrémité libre de chaque poteau (5,6) est équipé d'une roue (22) par laquelle la demi cellule repliée peut être roulée sur le sol.
- Procédé d'érection de la structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :- on dispose sur le sol, côte à côte deux demi cellules de sorte que leurs arbalétriers (3,4) soient adjacents par leur platine (8) d'assemblage,- on relie avec jeu les arbalétriers adjacents,- on libère les panneaux de long-pan (2) des panneaux (1) de toiture,- on procède au levage partiel des panneaux de toiture jusqu'à obtenir l'appui mutuel des arbalétriers (3,4) par leur platine (8) d'assemblage,- on fixe fermement, l'un avec l'autre, les arbalétriers contigus par leur platine (8) d'assemblage et on met en place un entrait (14) entre chaque paire d'arbalétriers ainsi réunis,- on poursuit l'élévation de la structure pour obtenir le déploiement complet des panneaux de long-pan et- on met en place chaque bracon (15) entre les arbalétriers (3,4) des panneaux de toiture et les poteaux (5,6) de panneau de long-pan d'une même travée.
- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on retire chaque roue (22) avant de mettre en place une semelle (17) de base sous chaque poteau (5,6) et de laisser reposer la structure ainsi érigée sur le sol ou la fondation prévue à cet effet avec, le cas échéant, un boulonnage de cette semelle (17) sur la fondation.
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP2107175A1 true EP2107175A1 (fr) | 2009-10-07 |
Family
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Family Applications (1)
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| EP09290215A Ceased EP2107175A1 (fr) | 2008-03-31 | 2009-03-24 | Structure métallique de grande portée et son procédé de montage |
Country Status (2)
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| EP (1) | EP2107175A1 (fr) |
| FR (1) | FR2929300B1 (fr) |
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