FR2834741A1

FR2834741A1 - SUPPORT STRUCTURE IN PROFILED ELEMENTS

Info

Publication number: FR2834741A1
Application number: FR0200431A
Authority: FR
Inventors: Francis Munier
Original assignee: PROFIL FUTUR
Current assignee: PROFIL FUTUR
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-18
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: DE60305215T2; EP1327728A1; ES2264519T3; DK1327728T3; DE60305215D1; ATE326593T1; EP1327728B1; FR2834741B1; PT1327728E

Abstract

The supporting structure consists of a series of inverted trough-section metal profiles (2, 3) of different heights but constant cross-section mounted on a girder infrastructure (1). The profiles have stiffening ribs (22, 32; 24, 34) in the form of U- or V-section grooves along their tops (21) and sides (23), and their bases (25) also have stiffened edges (26). The ends of the profiles have holes for fixing bolts.

Description

intercalais.intercalais.

DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention concerne le domaine du bâtiment, en particulier des bâtiments industriels ou d'habitation à structure métallique et The present invention relates to the building sector, in particular industrial or residential buildings with a metallic structure and

a pour objet une structure de support en éléments profilés. relates to a support structure made of profiled elements.

Actuellement, les structures de support de bâtiments à structure métallique, telles que les pannes pour toitures, les lisses pour bardages, les solives pour planchers, ainsi que tous les autres éléments structurels porteurs, sont généralement réalisées sous forme de profils de formes géométriques diverses, réalisés par profilage à froid ou par laminage à chaud. A cet effet, on distingue es s entiellement deux types de pro fi l s, suivant leur comportement mécanique, à savoir les profils fermés en forme de tubes et les profils ouverts du type profils en I, en C, en Z. etc Les profils fermés présentent une grande rigidité en flexion dans les deux sens, ainsi qu'en torsion et ne sont, de ce fait, pas exposés à un risque d'instabilité par déversement. Par contre, les profils ouverts présentent habituellement une importante rigidité en flexion dans un sens, alors que dans l'autre sens cette rigidité est faible. De même, la rigidité en torsion de tels profils est également faible, occasionnant ainsi leur Currently, support structures for buildings with a metal structure, such as purlins for roofs, beams for cladding, joists for floors, as well as all the other load-bearing structural elements, are generally produced in the form of profiles of various geometric shapes, made by cold profiling or by hot rolling. For this purpose, there are entirely different types of profiles, according to their mechanical behavior, namely the closed profiles in the form of tubes and the open profiles of the type profiles in I, C, Z. etc. Closed profiles have a high rigidity in bending in both directions, as well as in torsion and are therefore not exposed to a risk of instability by spillage. On the other hand, the open profiles usually have a high bending stiffness in one direction, while in the other direction this stiffness is low. Likewise, the torsional rigidity of such profiles is also low, thus causing their

instabilité par déversement.instability by spillage.

Pour l'obtention de caractéristiques mécaniques améliorées, en utilisant les gammes de produits existant actuellement, il a été proposé d'assembler ces produits, généralement de manière inversée. Ainsi, sont réalisés des profils symétriques par assemblage de profils de base identiques dos à dos, ce qui a pour effet d'améliorer leur comportement en To obtain improved mechanical characteristics, by using the ranges of products currently existing, it has been proposed to assemble these products, generally in a reverse manner. Thus, symmetrical profiles are produced by assembling identical basic profiles back to back, which has the effect of improving their behavior in

torsion et/ou en flexion.torsion and / or flexion.

Cependant, de tels modes de réalisation entranent une augmentation substantielle du poids des profils obtenus, de sorte qu'il subsiste un effet pénalisant par rapport à l'augmentation des performances obtenues. En outre, ces profils connus ne sont généralement pas emboîtables en respectant une hauteur prédétermince et doivent être reliés entre eux par un éclissage, la hauteur des profils d'un type donné étant pratiquement toujours identique. Un tel éclissage est réalisé par l'intermédiaire d'une pièce de section différente rapportée entre les profils, généralement sur leur flanc vertical, et présentant souvent des caractéristiques mécaniques inférieures à celles des profils qu'elle relie, l' ensemb le des efforts app liqués pas s ant essenti ellement dans les moyens However, such embodiments lead to a substantial increase in the weight of the profiles obtained, so that there remains a penalizing effect compared to the increase in performance obtained. In addition, these known profiles are generally not nestable while respecting a predetermined height and must be interconnected by splicing, the height of the profiles of a given type being almost always identical. Such a jointing is carried out by means of a part of different section attached between the profiles, generally on their vertical flank, and often having mechanical characteristics inferior to those of the profiles which it connects, all the forces app essentially not in the means

d'assemblage de l'éclisse et des profils, à savoir dans des vis ou des boulons. for joining the splice bar and the profiles, namely in screws or bolts.

Il en résulte qu'une structure ainsi réalisée peut présenter des points d'affaiblissement préjudiciable à leur bonne tenue dans le temps sous toutes It follows that a structure thus produced may have weakening points detrimental to their good performance over time in all

les conditions atmosphériques.atmospheric conditions.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une structure de support en éléments profilés permettant l'obtention d'une continuité de surface entre des profils aboutés, sans risque The object of the present invention is to overcome these drawbacks by proposing a support structure made of profiled elements which makes it possible to obtain surface continuity between butted profiles, without risk.

de déformation sous charge et sans adjonction de pièce supplémentaire. deformation under load and without the addition of additional parts.

A cet effet, la structure de support en éléments prof lés, montée sur des poutres d'infrastructure, est caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituce par des éléments profilés présentant des hauteurs To this end, the support structure made of profiled elements, mounted on infrastructure beams, is characterized in that it is essentially constituted by profiled elements having heights

différentes et une section transversale en forme de chapeau, constante. different and a constant hat-shaped cross section.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci The invention will be better understood, thanks to the description below

après, qui se rapporte à des modes de réalisation prétérés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une structure de support conforme à l'invention; la figure 2 est une vue analogue à celle de la fgure 1 d'une variante de réalisation de l'invention; les figures 3 et 4 représentent, en perspective, deux modes de réalisation de liaison entre des éléments profilés, et la figure 5 est une vue en perspective représentant un montage next, which relates to claimed embodiments, given by way of nonlimiting examples, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a support structure in accordance with 'invention; Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 of an alternative embodiment of the invention; Figures 3 and 4 show, in perspective, two embodiments of connection between profiled elements, and Figure 5 is a perspective view showing an assembly

de caisson.box.

Conformément à l' invention et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 et 2 des dessins annexés, la structure de support en éléments proflés, qui est montée sur des poutres d'infrastructure 1, est essentiellement constituce par des éléments profilés 2, 3 présentant des hauteurs différentes et une section transversale en forme de In accordance with the invention and as shown more particularly, by way of example, Figures 1 and 2 of the accompanying drawings, the support structure in profiled elements, which is mounted on infrastructure beams 1, is essentially constituted by profiled elements 2, 3 having different heights and a cross section in the form of

chapeau, constante.hat, constant.

Comme le montrent les figures des dessins annexés, les éléments profilés 2 et 3 présentent une section transversale identique en forme de chapeau, section dont la plage 21, 31 est pourvue d'au moins un raidisseur 22, 32 et dont les âmes latérales 23, 33 sont également pourvues chacune d'au moins un raidisseur 24, 34, les semelles 25, 35 étant pourvues - 3 chacune d'un moyen extérieur de raidissage 26, 36. Ainsi, il est possible de réaliser une continuité parfaite avec des profils 2 et 3 de hauteur identique ou variable, par chevauchement ou embo^tement total ou partiel, les seuls décalages en hauteur étant dus à l'épaisseur de la matière constitutive desdits profils 2 et 3. De préférence, la plage 21, 31 est pourvue de deux raidisseurs 22, 32 en forme de nervures longitudinales formant des sillons en U ou en V, ces nervures longitudinales étant avantageusement disposées près des plis de liaison aux âmes latérales 23, 33. Ainsi, il subsiste entre les raidisseurs 22, 32 un espace libre pouvant permettre, notamment, la fixation d'éléments d'assemblage, tels que des boulons, des vis auto-taraudeuses, des clous. Les nervures longitudinales en forme de sillons en U ou en V constituant les raidisseurs 22, 32 permettent d'améliorer notablement la résistance au voilement local de la plage 21, 31. Chaque raidisseur 24, 34 prévu dans les âmes latérales 23, 33 se présente sous forme d'un épaulement ménagé dans lesdites âmes 23, 33. Ainsi, les âmes latérales 23, 33 se présentent sous forme de raidisseurs du type en Z. Selon une caractéristique de l'invention, plusieurs raidisseurs 24, 34 peuvent être prévus sur chaque âme latérale 23, 33. Un tel mode de réalisation permet l'obtention d'une résistance accrue conke le voilement As shown in the figures of the appended drawings, the profiled elements 2 and 3 have an identical cross-section in the form of a cap, a section whose area 21, 31 is provided with at least one stiffener 22, 32 and whose lateral webs 23, 33 are also each provided with at least one stiffener 24, 34, the flanges 25, 35 being provided - 3 each with an external stiffening means 26, 36. Thus, it is possible to achieve perfect continuity with profiles 2 and 3 of identical or variable height, by total or partial overlapping or nesting, the only height offsets being due to the thickness of the material of said profiles 2 and 3. Preferably, the track 21, 31 is provided with two stiffeners 22, 32 in the form of longitudinal ribs forming U or V grooves, these longitudinal ribs advantageously being arranged near the folds connecting to the lateral cores 23, 33. Thus, there remains between the stiffeners 22, 32 a free space which can allow, in particular, the fixing of assembly elements, such as bolts, self-tapping screws, nails. The longitudinal ribs in the form of U-shaped or V-shaped grooves constituting the stiffeners 22, 32 make it possible to significantly improve the local buckling resistance of the pad 21, 31. Each stiffener 24, 34 provided in the lateral webs 23, 33 is presented in the form of a shoulder formed in said cores 23, 33. Thus, the lateral cores 23, 33 are in the form of Z-type stiffeners. According to one characteristic of the invention, several stiffeners 24, 34 can be provided on each lateral web 23, 33. Such an embodiment allows an increased resistance to be obtained with the buckling

desdites âmes latérales.said lateral souls.

Les raidisseurs 24, 34 des âmes latérales 23, 33 présentent, pour tous les profils 2, 3, une distance constante par rapport à la plage 21, 31 correspondante desdits profils 2, 3, les raidisseurs 22, 32 desdites plages The stiffeners 24, 34 of the lateral webs 23, 33 have, for all profiles 2, 3, a constant distance from the corresponding range 21, 31 of said profiles 2, 3, the stiffeners 22, 32 of said ranges

21, 31 étant disposés à intervalles constants et identiques sur celles-ci. 21, 31 being arranged at constant and identical intervals thereon.

Ainsi, un profil 3 de relativement faible hauteur (figures 1 et 4), peut s'appuyer sur un profl 2 de hauteur plus importante, les raidisseurs 34 des âmes latérales 33 s'appuyant alors simplement sur les raidisseurs 24 Thus, a profile 3 of relatively small height (Figures 1 and 4) can rely on a profl 2 of greater height, the stiffeners 34 of the lateral webs 33 then simply resting on the stiffeners 24

correspondants du profil 2 de plus grande hauteur. corresponding to profile 2 of greater height.

Enfin, les moyens extérieurs de raidissage 26 36 prévus sur les semelles 25, 35, prolongeant les extrémités des âmes latérales 23, 33 du Finally, the external stiffening means 26 36 provided on the soles 25, 35, extending the ends of the lateral webs 23, 33 of the

côté opposé à la plage 21, 31, se présentent sous forme de bords relevés. side opposite to the area 21, 31, are in the form of raised edges.

Ces bords relevés formant les moyens extérieurs de raidissage 26, 36 ont pour effet d'accentuer la résistance à la flexion et au voilement des semelles These raised edges forming the external stiffening means 26, 36 have the effect of accentuating the resistance to bending and buckling of the soles

25,35.25.35.

L'assemblage de deux profils 2 et/ou 3de hauteurs identiques ou différentes peut ensuite être réalisé, de manière connue, comme le montrent les figures 1 et 3, par boulonnage ou vissage au niveau des plages 21, 31. Le nombre de vis ou de boulons est fonction des sollicitations The assembly of two profiles 2 and / or 3 of identical or different heights can then be carried out, in a known manner, as shown in FIGS. 1 and 3, by bolting or screwing at the areas 21, 31. The number of screws or of bolts is a function of the stresses

auxquelles sont soumis les assemblages. to which the assemblies are subjected.

Un mode de réalisation d'une structure avec emboîtement de profils de hauteurs différentes peut être envisagé pour la réalisation de An embodiment of a structure with interlocking profiles of different heights can be envisaged for the realization of

toitures ou de facades sans création d'un décalage de niveau. roofs or facades without creating a level shift.

La fixation des profils 2, 3 conformes à l' invention sur les poutres d'infrastructure 1 peut être réalisée par mise en _uvre de boulons ou de vis auto-taraudeuses fixant l'extrémité desdits profils 2, 3 à cette dite The fixing of the profiles 2, 3 in accordance with the invention on the infrastructure beams 1 can be carried out by the use of bolts or self-tapping screws fixing the end of the said profiles 2, 3 to the said

pouke 1.pouke 1.

Comme le montre la figure 1 des dessins annexés, une continuité sur appuis est obtenue par un chevauchement des profils 2 et 3 avec prolongation de part et d'autre des poutres 1 d'infrastructure. Le degré de raideur d'assemblage peut être obtenu, soit en variant la longueur des déDords desdits profils sur les poutres 1, soit en variant les hauteurs des As shown in Figure 1 of the accompanying drawings, continuity on supports is obtained by an overlap of the profiles 2 and 3 with extension on either side of the infrastructure beams 1. The degree of assembly stiffness can be obtained either by varying the length of the overhangs of said profiles on the beams 1, or by varying the heights of the

profils 2 et 3.profiles 2 and 3.

La figure 2 des dessins annexés représente un montage de profils 2, dans lequel lesdits profils 2 sont aboutés au niveau de leur appui sur les poutres 1, le liaisonnement entre les profils 2 étant assuré par l'intermédiaire d'une pièce d'appui et de fixation sur les poutres 1, non représentée. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque profil 2 peut être pourvu, dans les travées les plus sollicitées, d'un profil de renforcement (3, ou autre) de longueur variable en fonction du renforcement recherché. Un tel renforcement peut être réalisé tout en conservant l' alignement de la p lage des pro fils, en agi s s ant uni quement sur FIG. 2 of the appended drawings represents an assembly of profiles 2, in which said profiles 2 are butted at their level of support on the beams 1, the connection between the profiles 2 being ensured by means of a support piece and fixing on the beams 1, not shown. According to another characteristic of the invention, each profile 2 can be provided, in the most stressed spans, with a reinforcement profile (3, or other) of variable length depending on the reinforcement sought. Such reinforcement can be achieved while retaining the alignment of the profile line, acting only on

leur longueur et sur leur hauteur.their length and their height.

La figure 5 des dessins annexés représente une application de l' invention, dans laquelle un profil 2 est pourvu d'une porti on de profil 2', appelée caisson, fixée sous ses semelles 25, par l'intermédiaire des semelles ' de cette portion de profil 2' au moyen de vis auto-taraudeuses 4 ou analogues. Un tel montage permet l'accrochage de diverses charges telles Figure 5 of the accompanying drawings shows an application of the invention, in which a profile 2 is provided with a profile porti on 2 ', called box, fixed under its soles 25, via the soles' of this portion profile 2 'by means of self-tapping screws 4 or the like. Such an assembly allows the attachment of various loads such

que des tuyauteries ou des canalisations dans des caissons profilés. as pipes or conduits in profiled boxes.

Les profils 2 et 3 conforme à l'invention, qui sont réalisés par profilage d'une bande de tôle, permettent une adaptation des performances mécaniques aux conditions d'emploi du produit. En effet, du fait de leur forme géométrique et, en particulier, des dimensions des parties constitutives, ils peuvent être optimalisés pour assurer les performances mécaniques nécessaires, tant au niveau de la résistance et de la stabilité, que Profiles 2 and 3 according to the invention, which are produced by profiling a sheet metal strip, allow adaptation of the mechanical performance to the conditions of use of the product. Indeed, because of their geometric shape and, in particular, the dimensions of the constituent parts, they can be optimized to ensure the necessary mechanical performance, both in terms of strength and stability, as

de la rigidité, tout en étant d'un poids relativement faible. rigidity, while being relatively light in weight.

Par ailleurs, ces profils permettent un assemblage facile en profils multiples, c'est-à-dire par embo^tement de profils de hauteurs différentes, sans création de différences de niveaux ou de décalages. En outre, la possibilité d' embo^tement permet d' assurer une continuité de Furthermore, these profiles allow easy assembly into multiple profiles, that is to say by fitting profiles of different heights, without creating differences in levels or offsets. In addition, the possibility of nesting ensures continuity of

profils ou un renforcement au niveau d'un ou de plusieurs profils. profiles or a reinforcement at the level of one or more profiles.

Enfin, du fait méme de la constitution des profils à partir de toles plices, leur assemblage avec d'autres profils, sur un support ou avec des moyens d'écartement ou de liaisonnement, est facilité par la possibilité Finally, by the very fact of the construction of the profiles from sheet metal sheets, their assembly with other profiles, on a support or with spacing or bonding means, is facilitated by the possibility

de mise en _uvre de vis auto-taraudeuses ou de boulons. for implementing self-tapping screws or bolts.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser des structures de support offrant des performances adaptées aux conditions d'emploi Thanks to the invention, it is possible to produce support structures offering performance adapted to the conditions of use.

1 5 spécifiques.1 5 specific.

Ainsi, la forme géométrique des profils assure les performances mécaniques optimales, tant au niveau de la résistance et de la stabilité que de la rigidité, par rapport au poids de la matière utilisée. En outre, un assemblage de profils de hauteurs différentes est facilité, de méme que la réalisation d'une continuité ou d'un renforcement par embotement, ce avec Thus, the geometric shape of the profiles ensures optimal mechanical performance, both in terms of strength and stability and rigidity, relative to the weight of the material used. In addition, an assembly of profiles of different heights is facilitated, as is the creation of continuity or reinforcement by embedding, this with

utilisation de hauteurs de profils identiques ou différentes. use of identical or different profile heights.

Enfin, l' as semb lage de la structure c onforme à l ' inventi on est facilité par l'utilisation possible de simples vis auto-taraudeuses et la Finally, the assembly of the structure conforms to the inventi on is facilitated by the possible use of simple self-tapping screws and the

géométrie des profils favorise l'accrochage de charges diverses. profile geometry favors the attachment of various loads.

Bien entendu, l' invention n' est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without leaving for

autant du domaine de protection de l' invention. as much of the scope of protection of the invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Structure de support en éléments profilés, montée sur des poutres d'infrastructure (1), caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par des éléments profilés (2, 3) présentant des hauteurs 1. Support structure in profiled elements, mounted on infrastructure beams (1), characterized in that it is essentially constituted by profiled elements (2, 3) having heights

2. Structure, suivant la revendication 1, caractérisce en ce que les éléments profilés (2 et 3) présentent une section transversale identique en forme de chapeau, section dont la plage (21, 31) est pourvue d'au moins un raidisseur (22, 32) et dont les âmes latérales (23, 33) sont également pourvues chacune d'au moins un raidisseur (24, 34), les semelles (25, 35) 2. Structure according to claim 1, characterized in that the profiled elements (2 and 3) have an identical cross section in the form of a cap, section of which the area (21, 31) is provided with at least one stiffener (22 , 32) and whose lateral webs (23, 33) are also each provided with at least one stiffener (24, 34), the soles (25, 35)

étant pourvues chacune d'un moyen extérieur de raidissage (26, 36). being each provided with an external stiffening means (26, 36).

3. Structure, suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la plage (21, 31) est pourvue de deux raidisseurs (22, 32) en forme de nervures longitudinales formant des sillons en U ou en V, ces nervures longitudinales étant disposces près des plis de liaison aux âmes latérales 3. Structure according to claim 2, characterized in that the surface (21, 31) is provided with two stiffeners (22, 32) in the form of longitudinal ribs forming grooves in U or V, these longitudinal ribs being arranged near binding pleats to the side webs

(23, 33).(23, 33).

4. Structure, suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque raidisseur (24, 34) prévu dans les âmes latérales (23, 33) se présente 4. Structure according to claim 2, characterized in that each stiffener (24, 34) provided in the lateral webs (23, 33) is presented

sous forme d'un épaulement ménagé dans lesdites âmes (23, 33). in the form of a shoulder formed in said cores (23, 33).

5. Structure, suivant la revendication 2, caractérisce en ce que 5. Structure according to claim 2, characterized in that

plusieurs raidisseurs (24, 34) sont prévus sur chaque âme latérale (23, 33). several stiffeners (24, 34) are provided on each lateral core (23, 33).

6. Structure, suivant l'une quelconque des revendications 2 et 5, 6. Structure according to any one of claims 2 and 5,

caractérisée en ce que les raidisseurs (24, 34) des âmes latérales (23, 33) présentent, pour tous les profils (2, 3), une distance constante par rapport à la plage (21, 31) correspondante desdits profils (2, 3), les raidisseurs (22, 32) desdites plages (21, 31) étant disposés à intervalles constants et characterized in that the stiffeners (24, 34) of the lateral webs (23, 33) have, for all the profiles (2, 3), a constant distance from the corresponding range (21, 31) of the said profiles (2, 3), the stiffeners (22, 32) of said areas (21, 31) being arranged at constant intervals and

identiques sur celles-ci.identical on these.

7. Structure, suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens extérieurs de raidissage (26 36) prévus sur les semelles (25, 35), prolongeant les extrémités des âmes latérales (23, 33) du côté opposé à la 7. Structure according to claim 2, characterized in that the external stiffening means (26 36) provided on the soles (25, 35), extending the ends of the lateral webs (23, 33) on the side opposite to the

plage (21, 31), se présentent sous forme de bords relevés. range (21, 31), are in the form of raised edges.

8. Structure, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque profil (2) est pourvu, dans les travées les plus sollicitées, d'un profil de renforcement (3, ou autre) de longueur variable en fonction du 8. Structure according to claim 1, characterized in that each profile (2) is provided, in the most stressed spans, with a reinforcement profile (3, or other) of variable length depending on the