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Structure de toit à double porte-à-faux.
La présente invention concerne la fabrication et l'utili- sation d'un élément de construction. Elle concerne plus particu- lièrement la fabrication et l'utilisation de panneaux façonnés successifs, que l'on utilise pour construire des urs, des toits, et des structures combinées, pour des bâtiments, des hangars de stockage, des auvents,etc..
On cherche à donner à de nombreux éléments de construction une grande résistance et en même temps un faible poids, mais ces éléments ont alors nécessairement des forces géométriques inesthé- tiques, et exigent un espace inutilisable excessif ; de plus, la
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constitution d'une structure appropriée au moyen de ces éléments est coûteuse. Dans certains systèmes constitués par de tels élé- ! ments, il faut avoir recours à un assemblage ou contreventement intérieur excessif, pour pouvoir rendre stable la structure réa- lisée.
L'élément de construction, conforme à l'invention, comprend trois surfaces triangulaires, s'étendant vers le haut et consti- tuant trois faces d'un tétraèdre, en association avec deux surfaces triangulaires s'étendant vers le haut, dont les lignes de base sont communes respectivement à deux lignes de base du tétraèdre.
L'invention réalise aussi une structure de toit comprenant plusieurs éléments de construction, qui sont reliés symétriquement les uns aux autres et qui sont supportés par une structure trans- versale de support, près de l'extrémité comprenait l'intersection desdites lignes communes de base.
L'invention a aussi pour objet un procédé de façonnage d'une plaque métallique , conformément à ce procédé, on plie la plaque le long des lignes diagonales s'étendant à partir des coins d'une extrémité de la plaque jusqu'à un point médian de l'extrémi- té opposée de la plaque ; on coupe la plaque sur une certaine dis- tance le long d'une ligne perpendiculaire à ladite extrémité opposée et passant par ledit point médian, on plie la plaque le long de ladite ligne perpendiculaire dans une direction opposée à celle des plis effectués sur lesdites lignes diagonales ; on plie la plaque le long des lignes s'étendant depuis l'extrémité de la ligne de coupe jusqu'aux dits coins, et on fixe rigidement ensemble les parties superposées de la plaque qui ont été obtenues par le pliage de celle-ci.
La structure transversale de support, sur laquelle des pan- neaux façonnés sont fixés et supportés en porte-à-faux, peut être formée par des matériaux appropriés quelconques, tels que par exemple les métaux, le bois ou le béton renforcé, qui donnent
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au dispositif assemblé la rigidité nécessaire. Autrement dit, la structure transversale de support peut consister en une poutre métallique à section en double T, ou en une poutre en bois ou en béton armé, à laquelle on a donné une forme plate ou triangulaire dans une variante, cette structure peut comprendra deux poutres parallèles, maintenues rigidement écartées l'une de l'autre au moyen d'un treillis dont les barres constituent une triangulation.
Les panneaux façonnés, utilisés dans la structure conforme t à l'invention, peuvent être fabriqués avec différents matériaux t choisis dans le groupe comprenant le béton armé, les métaux, le bois, le papier et/ou les matières plastiques transparentes ou opaques, ayant la même couleur ou des couleurs différentes ; on peut aussi utiliser pour cette structure une combinaison de plusieurs' des matériaux ci-dessus. Conformément à une caractéristique par- ticulière, que l'on expliquera en détail un peu plus loin, les panneaux façonnés sont fabriqués en repliant des panneaux métal- liques de façon à réaliser des panneaux rectangulaires, qui ont une forme en V à une extrémité et qui sont sensiblement plats à l'autre extrémité, le étal compris entre ces deux extrémités ayant la forme d'un tétraèdre.
Pour mieux faire comprendre l'invention et pour permettre de la mettre en oeuvre pratiquement, on va la décrire maintenant en détail en se référant au dessin annexé, sur lequel : la figure 1 représente en plan le tracé d'une plaque métal- lique, qui sera ensuite pliée conformément à l'invention ; la figure 2 représente en plan un mode de réalisation parti- culier du tracé de la figure 1 ; la figure 3 est une vue supérieure en perspective de plus Leurs panneaux façonnés, au nombre de quatre, qui sont fixés les uns sur les autres et qui sont supportés en porte-à-faux au moyen d'une traverse ; la figure 4 représente enbout deux panneaux façonnés opposés, qui ont été coupés le long de la ligne AGF (figure 1), de manière
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à leur donner en bout la forme d'une aile de mouette ;
la figure 5 est une vue supérieure en plan d'une série de panneaux façonnés successifs, disposés symétriquement ; la figure 6 est une vue schématique en élévation d'une structure transversale destinée à supporter rigidement et en porte- à-faux, comme dans le dispositif représenté sur la figure 3, les panneaux assemblés .
Si on se réfère maintenant par exemple à la figure 1, on y voit en plan une plaque métallique 2 comportant des coins A, B, C, D et partagée par une ligne EF. Cette plaque est destinée à être pliée le long des lignes tiretées 4,6, 8,10 et 12. On coupe cette plaque le long de la ligne en trait plein 14, depuis E jusqu'à G, de façon à obtenir un panneau métallique façonné et replié,conformément à la présente invention, en prenant comme base le tracé de la figure 1. On replie cette plaque le long des lignes 6 et 10, de manière que les plis obtenus constituent le fond de canaux en V.
On replie aussi la plaque le long des lignes 4, 8,12, dans une direction opposée à celle des plis exé- cutés le long des lignes 6 et 10, de manière que les plis s'éten- dant le long des lignes 4, 8 et 12 constituent les arêtes d'un solide géométrique et forment trois faces de ce solide, qui est un tétraèdre de soumet G. Quand la plaque de la figure 1 a été correctement façonnée le long des lignes indiquées, c'est-à- dire quand on a replié une plaque métallique pour obtenir le pan- neau façonné conforme à l'invention, et quand on a superposé les sections plates et repliées, adjacentes à la ligne 14, on peut enlever ou ne pas enlever, comme on le désire, les parties su- perposées, avant de relier rigidement lesdites sections pour for- mer la surface rigide triangulaire AGD.
La figure 2 représente un autre mode de réalisation basé aussi sur le tracé de la plaque métallique de la figure 1. Dans ce mode de réalisation, des sections plates sont réalisées, au fond des canaux en V, entre les plis exécutés sur les lignes 18, 20 et 24, 26. On replie donc la plaque comme on le voit sur la
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figure 2, le long des lignes tiretées 16, 18, 20,22, 24, 26, 28, 30 et 32. On coupe la plaque le long de la ligne 34. On effectue les plis dans la mène direction que dans le cas de la figure l,de façon à obtenir un panneau façonné, qui comporte une extrémité B' F' C' en forme de V, opposée à une extrémité plate A' E' D' ; la forme de ce panneau entre ses deux extrémités, est celle d'un tétraèdre de sonnet G'.
Avec les tracés de la figure 1 et 'de la figure 2, on obtient donc un panneau léger de construction, qui est sensiblement plat le long d'un bord, mais qui a la forme d'un V le long du bord opposé, et qui est façonné entre ces' deux bords, de faon que les côtés AB et DC soient maintenus sensiblement paral- lèles l'un à l'autre.
La figure 3 est une vue supérieure en perpsective de plu- sieurs panneaux façonnés, fixés près les uns des autres et suppor- tés en porte-à-faux.Sur cette figure 3, un seul panneau façonna a été identifié avec des lettres et des nombres correspondant à ceux utilisés sur la figure 1, de manière à simplifier les expli- cations. Le panneau, façonné conformément au tracé de la figure 1 et représenté sur la figure 3, est réuni aux autres panneaux sui- vant une disposition symétrique, de façon à former une structure comportant des solides géométriques successifs, sap @@tés par une structure transversale formée par des poutres 40 et 42 ; on décrira ces deux poutres plus en détail en se référant à la figure 6.
La disposition représentée sur la figure 3 montre clairement: la rigi- dité obtenue en fixant ensemble les panneaux façonnés par leurs extrémités en V et le long de leurs bords AB, CD, de façon à réa- liser une combinaison de panneaux façonnés successifs, dont la ré- sistance est augmentée, grâce à leur forme inhabituelle, quand ils sont reliés convenablement ensemble. La structure rigide, obte- nue en reliant ensemble rigidement les panneaux façonnés conformes à l'invention, peut être utilisée dans une grande variété de com- binaisons et d'applications, par exemple pour construire les murs d'un bâtiment, une charpente de toit pour des auvents ou marquises
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attendant à partir d'un mur ou supportés par l'intermédiaire d'une ou plusieurs colonnes ou pylônes.
La disposition de la figure 3 peut être utilisée dans plusieurs sections successives pour réali- ser une structure de toit d'auvent, fixée rigidement sur une poutre transversale, comme on le voit dans la vue en plan de la figure 5.
Pour faciliter la compréhension de la fLgure 5, on a identifié spécialement sur cette figure une section complète de panneau cor- respondant au tracé de la figure 1 ; a identifié aussi un panneau d'extrémité correspondant à une portion du panneau de la figure 1.
La figure 4 est une vue en bout de la charpente de toit de la figure 5, les sections opposées DFG des panneaux d'extrémité ayant la forme d'une aile d'oiseau. Conformément à l'invention ,on peut augmenter la rigidité de ces sections en forme d'aile, en ajoutant un tirant reliant le point G à la ligne de faîte DG.
Des tirants peuvent aussi être utilisés dans chaque section totale de panneau, entre le sommet G du tétraèdre et les points C et B des lignes de faîte, si on le désire ou si on considère ces tirants comme nécessaires.
Comme on l'a indiqué précédemment, la figure 6 représente une poutre transversale particulière, qui peut être utilisée pour supporter.en porte-à-faux les panneaux façonnés de la figure 1, utilisés comme on le voit sur les figures 4 et 5. Les membrures 40, 42 de cette poutre en treillis sont écartées l'une de l'autre et sont reliées rigidement l'une à l'autre par des barres, incli- nées alternativement dans l'un et l'autre sens et écartées les unes des autres ; extrémités inférieures de ces barres corres- pondent aux extrémités en V des panneaux façonnés suivant le tracé de la figure 1. La poutre en treillis de la figure 6 est supportée par une colonne 44 s'étendant au-dessus du sol 46 à partir d'un socle 43.
Comme on l'a déjà indiqué, la structure conforme à l'inven- tion peut être fabriquée en de nombreuses matières différentes ou combinaisons de ces matières, que l'on peut mouler ou façonner
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L'invention envisage aussi de recouvrir la surface supérieure des panneaux assemblés, quand on utilise ceux-ci pour forcer une structure de toit ; on obtient alors pour cette structure une sur- face supérieure lisse.
Dans un autre mode de réalisation, on dé- coupe le panneau de la figure 1 ou on modifie le panneau façonné de' façon que l'angle compris entre les bords AB et BF, et entre les bords FC et CD, soit supérieur ou inférieur à 90 , pour permettre de placer le bord extérieur AD du panneau façonné au-dessus ou au-dessous d'une ligne passant par les points C et B du panneau façonné. On peut donner aussi à la ligne AD une certaine courbure, si on le désire.
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Double cantilever roof structure.
The present invention relates to the manufacture and use of a building element. It relates more particularly to the manufacture and use of successive shaped panels, which are used to construct buildings, roofs, and combined structures, for buildings, storage sheds, canopies, etc.
It is sought to give many building elements great resistance and at the same time low weight, but these elements then necessarily have unsightly geometric forces, and require excessive unusable space; moreover, the
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constitution of a suitable structure by means of these elements is expensive. In some systems made up of such elements! It is necessary to have recourse to an excessive internal assembly or bracing, in order to be able to make the constructed structure stable.
The construction element, according to the invention, comprises three triangular surfaces, extending upwards and constituting three faces of a tetrahedron, in association with two triangular surfaces extending upwards, of which the lines base lines are respectively common to two base lines of the tetrahedron.
The invention also provides a roof structure comprising several building elements, which are symmetrically connected to each other and which are supported by a transverse support structure, near the end comprising the intersection of said common base lines. .
The invention also relates to a method of shaping a metal plate, in accordance with this method, the plate is folded along the diagonal lines extending from the corners of one end of the plate to a point median of the opposite end of the plate; the plate is cut over a distance along a line perpendicular to said opposite end and passing through said midpoint, the plate is folded along said line perpendicular in a direction opposite to that of the folds made on said lines diagonals; the plate is folded along the lines extending from the end of the cutting line to said corners, and the superimposed parts of the plate which have been obtained by the bending thereof are rigidly fixed together.
The transverse supporting structure, on which shaped panels are fixed and cantilevered, can be formed by any suitable materials, such as for example metals, wood or reinforced concrete, which give
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to the assembled device the necessary rigidity. In other words, the transverse support structure may consist of a metal beam with a double T section, or of a wooden or reinforced concrete beam, to which a flat or triangular shape has been given in a variant, this structure may include two parallel beams, kept rigidly spaced from one another by means of a trellis, the bars of which constitute a triangulation.
The shaped panels, used in the structure according t to the invention, can be manufactured with different materials t chosen from the group comprising reinforced concrete, metals, wood, paper and / or transparent or opaque plastics, having the same color or different colors; a combination of several of the above materials can also be used for this structure. In accordance with a special feature, which will be explained in detail a little later, the shaped panels are made by folding metal panels back into rectangular panels, which have a V-shape at one end and which are substantially flat at the other end, the étal between these two ends having the shape of a tetrahedron.
In order to better understand the invention and to enable it to be practically implemented, it will now be described in detail with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 shows in plan the outline of a metal plate, which will then be folded in accordance with the invention; FIG. 2 shows in plan a particular embodiment of the layout of FIG. 1; Figure 3 is a top perspective view of their further shaped panels, four in number, which are fixed to each other and which are cantilevered by means of a cross member; Figure 4 shows two opposite shaped panels at the end, which have been cut along the AGF line (Figure 1), so
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to give them the shape of a seagull's wing at the end;
Figure 5 is a top plan view of a series of successive shaped panels, arranged symmetrically; Figure 6 is a schematic elevational view of a transverse structure intended to support rigidly and in cantilever, as in the device shown in Figure 3, the assembled panels.
If we now refer, for example, to FIG. 1, there is seen in plan a metal plate 2 comprising corners A, B, C, D and shared by a line EF. This plate is intended to be folded along the dashed lines 4,6, 8,10 and 12. This plate is cut along the solid line 14, from E to G, so as to obtain a metal panel. shaped and folded, in accordance with the present invention, taking as a basis the outline of Figure 1. This plate is folded along lines 6 and 10, so that the folds obtained form the bottom of V-channels.
The plate is also folded along lines 4, 8, 12, in a direction opposite to that of the folds made along lines 6 and 10, so that the folds extending along lines 4, 8 and 12 constitute the edges of a geometric solid and form three faces of this solid, which is a tetrahedron of submits G. When the plate of figure 1 has been correctly shaped along the lines indicated, that is, say when one has folded back a metal plate to obtain the shaped panel according to the invention, and when one has superimposed the flat and folded sections, adjacent to line 14, one can remove or not remove, as desired , the superposed parts, before rigidly connecting said sections to form the rigid triangular surface AGD.
Figure 2 shows another embodiment also based on the layout of the metal plate of Figure 1. In this embodiment, flat sections are made, at the bottom of the V-channels, between the folds executed on the lines 18. , 20 and 24, 26. We therefore fold the plate as seen on the
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figure 2, along the dashed lines 16, 18, 20,22, 24, 26, 28, 30 and 32. The plate is cut along the line 34. The folds are made in the same direction as in the case of Figure 1, so as to obtain a shaped panel, which has a V-shaped end B 'F' C ', opposite to a flat end A' E 'D'; the shape of this panel between its two ends is that of a sonnet tetrahedron G '.
With the plots of Figure 1 and 'of Figure 2, therefore, a lightweight construction panel is obtained, which is substantially flat along one edge, but which is V-shaped along the opposite edge, and which is shaped between these two edges so that sides AB and DC are kept substantially parallel to each other.
Figure 3 is a top perspective view of several shaped panels, fastened close to each other and supported in a cantilever. In this figure 3, a single shaped panel has been identified with letters and letters. numbers corresponding to those used in FIG. 1, so as to simplify the explanations. The panel, shaped according to the outline of Figure 1 and shown in Figure 3, is joined to the other panels in a symmetrical arrangement, so as to form a structure comprising successive geometric solids, undermined by a transverse structure. formed by beams 40 and 42; these two beams will be described in more detail with reference to Figure 6.
The arrangement shown in figure 3 clearly shows: the rigidity obtained by fixing together the shaped panels by their V-shaped ends and along their edges AB, CD, so as to achieve a combination of successive shaped panels, of which strength is increased, thanks to their unusual shape, when they are properly connected together. The rigid structure, obtained by rigidly connecting together the shaped panels according to the invention, can be used in a wide variety of combinations and applications, for example for constructing the walls of a building, a frame of construction. roof for awnings or awnings
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waiting from a wall or supported via one or more columns or pylons.
The arrangement of Figure 3 can be used in several successive sections to achieve a canopy roof structure, rigidly attached to a cross beam, as seen in the plan view of Figure 5.
To facilitate understanding of Figure 5, a complete section of panel corresponding to the layout of Figure 1 has been specifically identified in this figure; has also identified an end panel corresponding to a portion of the panel of Figure 1.
Figure 4 is an end view of the roof frame of Figure 5 with the opposing DFG sections of the end panels shaped like a bird's wing. According to the invention, the rigidity of these wing-shaped sections can be increased by adding a tie rod connecting point G to the ridge line DG.
Ties can also be used in each total panel section, between vertex G of the tetrahedron and points C and B of the ridge lines, if desired or if these ties are considered necessary.
As previously indicated, Figure 6 shows a particular cross beam, which can be used to cantilever support the shaped panels of Figure 1, used as seen in Figures 4 and 5. The frames 40, 42 of this lattice girder are spaced apart from one another and are rigidly connected to each other by bars, inclined alternately in one direction and the other and spaced apart. from each other; The lower ends of these bars correspond to the V-shaped ends of the panels shaped according to the layout of Figure 1. The truss of Figure 6 is supported by a column 44 extending above ground 46 from a base 43.
As already indicated, the structure according to the invention can be made of many different materials or combinations of these materials, which can be molded or shaped.
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The invention also contemplates covering the upper surface of the assembled panels, when these are used to force a roof structure; a smooth upper surface is then obtained for this structure.
In another embodiment, the panel of Figure 1 is cut or the shaped panel is modified so that the angle between the edges AB and BF, and between the edges FC and CD, is higher or lower. at 90, to allow the outer edge AD of the shaped panel to be placed above or below a line passing through points C and B of the shaped panel. We can also give the line AD some curvature, if desired.