Elément de construction pour cloison
<EMI ID=1.1> La présente invention est relative à des perfectionnements d'un élément de construction constitué d'au moins un profilé métallique tubulaire.
Il existe déjà des éléments de construction comprenant des profilés métalliques tubulaires. En particulier, on connaît une ossature de paroi porteuse
de bâtiment, constituée d'un cadre qui est formé d'un tube métallique cintré et soudé bout à bout à ses extrémités et qui est entretoisé généralement par des entretoises verticales ou même obliques reliant les traverses du cadre.
Dans les réalisations connues des éléments de construction du type précité, les profilés tubulaires métalliques sont chaque fois creux et ne comprennent intérieurement aucun matériau de remplissage. Ces profilés ont donc des caractéristiques mécaniques déterminées essentiellement par leur section transversale et l'épaisseur de leur paroi.
L'objet de l'invention concerne un premier perfectionnement des éléments de construction, appliqué
à leurs profilés métalliques tubulaires-constitutifs et permettant de transformer ces profilés en membrures complexes capables de mieux résister qu'eux aux sollicitations extérieures auxquelles les éléments de construction sont soumis.
Grâce au premier perfectionnement, on améliore certaines caractéristiques mécaniques du profil métallique tubulaire,en sorte de le rendre plus résistant à la flexion, au flambage et/ou à la torsion. De la sorte, on peut remplacer un profilé métallique tubulaire déterminé constitutif d'un élément de construction soumis à des sollicitations extérieures bien définies, par un autre profilé métallique tubulaire de plus faible section et/ou de
plus faible épaisseur, transformé par le premier perfectionnement , pour présenter des caractéristiques mécaniques équivalentes à celles du premier profilé considéré
et pour réaliser plus économiquement l'élément de construction destiné à être soumis aux mêmes sollicitations extérieures.
Le premier perfectionnement en question appliqué au profilé métallique tubulaire de l'élément de construction consiste à pourvoir ce profilé d'une masse de matière de remplissage qui y est à l'état comprimé sous un volume inférieur à son volume libre correspondant à son état d'équilibre et qui adhère au profilé. Dès lors, le profilé et la masse de matière de remplissage forment ensemble une membrure complexe réagissant comme un seul élément métallique aux diverses sollicitations extérieures tout en résistant mieux à celles-ci que ce profilé sans cette masse de matière.de remplissage.
Dans l'élément de construction perfectionné,la matière de remplissage est une matière synthétique polymérisable, refroidie dans le profilé et augmentant de volume lors de son refroidissement et de sa polymérisation. En outre, cette matière de remplissage est constituée d'un-polyuréthane ou d'un polyester.
L'objet de l'invention concerne aussi un deuxième perfectionnement des éléments de construction également appliqué à leurs profilés métalliques tubulaires constitutifs et permettant de transformer ces profilés en membrures complexes capables de résister à des efforts de compression transversaux.
Grâce au deuxième perfectionnement, on augmente la résistance à la compression transversale des profilés métalliques tubulaires et on empoche leur déformation vers l'intérieur,
Le deuxième perfectionnement consiste à pourvoir le profilé métallique tubulaire d'une masse de matière de remplissage qui y est solidifiée et résiste à la compression.
Dans l'élément de construction perfectionné conformément au deuxième cas, la matière de remplissage est du béton.
La membrure complexe ainsi obtenue dans chaque cas pour constituer le nouvel élément de construction permet de réduire le degré de sonorité de ce dernier soumis à des variations de température extérieures, le degré de sonorité des charpentes purement métalliques limitant souvent leur application dans l'élaboration des bâtiments.
La membrure complexe constitutive de chaque nouvel élément de construction permet encore de réduire le coefficient d'échauffement des profilés métalliques tubulaires soumis à des variations de flux calorifiques extérieurs, ce coefficient d'échauffement des profilés réduisant leurs propriétés de résistance mécanique à partir de certaines températures atteintes par ces profilés.
Dans le cas d'un élément de construction sous forme de cadre formé par un seul profilé métallique tubulaire cintré et soudé, avec des entretoises entre les traverses du cadre, le premier perfectionnement est intéressant parce qu'il permet de réaliser avec des profilés métalliques tubulaires de section non carrée, des membrures complexes présentant, pour une même épaisseur de paroi métallique du profilé et pour un même périmètre du cadre, une résistance au flambage équivalente à celle obtenue avec des profilés métalliques tubulaires de section carrée sans masse de matière de remplissage, tout en obtenant une meilleure résistance à la torsion pour la membrure. complexe et une meilleure résistance au voilage pour le cadre avec cette membrure complexe.
De même, le deuxième perfectionnement est aussi intéressant parce qu'il permet de maintenir , non déformés, les profilés métalliques tubulaires sur lesquels des panneaux peuvent être montés sans difficultés même sous charges importantes. Dans cet ordre d'idées, un profilé métallique tubulaire mouluré longitudinalement en forme de trèfle et constituant la membrure complexe offre une résistance à la déformation, due à la pression éventuelle de la masse de matière de remplissage qui y est supérieure à celle présentée par un profilé métallique tubulaire correspondant de section carrée.
Dans le cas d'un élément de construction avec cadre formé par des profilés métalliques tubulaires assemblés entre eux par manchons et inserts , la présence de la masse de matière de remplissage de chaque cas,
à l'intérieur du cadre et des inserts assure une solidarisation plus efficace des éléments assemblés et par conséquent un élément de construction préférable par rapport aux cas connus.
Selon une caractéristique intéressante applicable aux deux cas, le nouvel élément de construction présente une section moulurée longitudinalement, notamment pour avoir une résistance efficace à la tension interne éventuelle subie par ses parois.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement deux formes de réalisation de l'invention.
- La figure 1 est une vue en-élévation d'un élément de construction selon l'invention constituant une ossature de paroi porteuse de bâtiment.
- La figure 2 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'une membrure quelconque du nouvel élément de construction.
- La figure 3 est une vue analogue d'une deuxième forme d'exécution d'une membrure quelconque du nouvel élément de construction .
Dans ces trois figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'ossature de paroi représentée est constituée d'un cadre 1 comportant deux montants verticaux 2 et deux traverses horizontales 3 et renforcé par des entretoises verticales 4 reliant les traverses 3.
Dans les exemples choisis, les montants 2, les traverses 3 et les entretoises 4 sont constitués d'un
même profilé métallique 5.
Le cadre 1 est obtenu à l'aide d'un seul profilé
5 qui est cintré quatre fois à angle droit et dont les extrémités contiguës sont soudées bout à bout.Les extrémités des profilés 5 formant les entretoises 4 sont
chaque fois soudées à celui constituant les traverses 3
du cadre 1.
Dans la première forme de réalisation, chaque profilé 5 contient une masse 6 de matière de remplissage qui y est à l'état comprimé sous un volume inférieur
à son volume libre correspondant à son état d'équilibre. La masse 6 de matière de remplissage adhère à la face intérieure du profilé 5. La masse 6 est constituée d'une matière synthétique polymérisable, par exemple de polyuréthane ou.un polyester, qui est injectée à haute température dans le profilé 5 et qui y est refroidie en augmentant de volume lors de sa polymérisation. Dans sa tendance vers son état d'équilibre solide, la matière synthétique de la masse 6 exerce une pression intérieure sur le profilé
5 lequel est capable d'y résister notamment grâce au profilage de ses angles et de ses parois.
Le profilé 5 et la masse 6 de matière de remplissage forment ensemble une membrure complexe qui réagit comme un seul élément métallique aux sollicitations extérieures en sorte de mieux résister à celles-ci que le profilé 5 seul.
Dans la deuxième forme d'exécution, chaque profilé 5 contient aussi une masse 7 de matière de remplis-sage qui y est solidifiée et résiste à la compression.
- La masse 7 est constituée par exemple de béton qui est introduit à l'état liquide ou plastique dans le profilé 5 et qui y est durci pour devenir incompressible. A l'état final durci, le béton de la masse 7 résiste à des efforts de compression éventuels qui lui sont transmis transversalement au profilé 5.
En fait, le profilé 5 et la masse 7 de béton forment ensemble une membrure complexe qui empêche les parois de ce profilé 5 de se déformer vers l'intérieur sous l'effet d'efforts de compression transversaux extérieurs. Le profilé 5 garde donc sa section transversale originelle et résiste mieux au flambage sous charge.
Comme on peut le voir aux deuxième et troisième figures, le profilé 5 est mouluré longitudinalement et a une section transversale en forme de trèfle à quatre feuilles. Un tel profil du profilé 5 permet de conférer au cadre 1 une bonne résistance au voilage et au flambage et d'appliquer facilement sur ce cadre 1 divers panneaux de construction.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation,
à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1.- Elément de construction constitué d'au moins un profilé métallique tubulaire, caractérisé en ce que le profilé (5) contient une masse (6) de matière de remplissage qui y est à'l'état comprimé sous un volume inférieur à son volume libre correspondant à son état d'équilibre et qui adhère au profilé (5), en sorte que le profilé (5) et la masse (6) forment ensemble une membrure complexe capable de mieux résister aux sollicitations extérieures appliquées.
Partition wall construction element
<EMI ID = 1.1> The present invention relates to improvements to a construction element consisting of at least one tubular metal section.
There are already construction elements comprising tubular metal profiles. In particular, there is known a supporting wall framework
building, consisting of a frame which is formed of a bent metal tube and welded end to end at its ends and which is generally braced by vertical or even oblique struts connecting the cross members of the frame.
In the known embodiments of building elements of the aforementioned type, the metal tubular sections are each time hollow and do not include any filling material inside. These profiles therefore have mechanical characteristics determined essentially by their cross section and the thickness of their wall.
The object of the invention relates to a first improvement of construction elements, applied
to their constituent tubular metal profiles and making it possible to transform these profiles into complex members capable of withstanding better than them the external stresses to which the construction elements are subjected.
Thanks to the first improvement, certain mechanical characteristics of the tubular metal profile are improved, so as to make it more resistant to bending, buckling and / or torsion. In this way, it is possible to replace a specific tubular metal section constituting a construction element subjected to well-defined external stresses, by another tubular metal section of smaller section and / or of
smaller thickness, transformed by the first improvement, to have mechanical characteristics equivalent to those of the first section considered
and to produce more economically the construction element intended to be subjected to the same external stresses.
The first improvement in question applied to the tubular metal profile of the construction element consists in providing this profile with a mass of filler material which is there in the compressed state in a volume less than its free volume corresponding to its state of balance and adheres to the profile. Consequently, the profile and the mass of filling material together form a complex member which reacts as a single metallic element to the various external stresses while resisting them better than this profile without this mass of filling material.
In the improved construction element, the filling material is a polymerisable synthetic material, which cools in the profile and increases in volume as it cools and polymerizes. In addition, this filler material consists of a polyurethane or a polyester.
The object of the invention also relates to a second improvement of the construction elements also applied to their constituent tubular metal sections and making it possible to transform these sections into complex chords capable of withstanding transverse compressive forces.
Thanks to the second improvement, the resistance to transverse compression of the tubular metal profiles is increased and their inward deformation is pocketed,
The second improvement consists in providing the tubular metal section with a mass of filling material which is solidified therein and resists compression.
In the improved building element according to the second case, the filling material is concrete.
The complex chord thus obtained in each case to constitute the new construction element makes it possible to reduce the degree of sonority of the latter subjected to variations in outside temperature, the degree of sonority of purely metal frames often limiting their application in the elaboration of buildings.
The complex chord constituting each new construction element further reduces the heating coefficient of tubular metal sections subjected to variations in external heat flux, this heating coefficient of the sections reducing their mechanical resistance properties from certain temperatures. reached by these profiles.
In the case of a structural element in the form of a frame formed by a single bent and welded tubular metal section, with spacers between the cross members of the frame, the first improvement is interesting because it makes it possible to achieve with tubular metal sections of non-square section, complex members having, for the same thickness of the metal wall of the section and for the same perimeter of the frame, a buckling resistance equivalent to that obtained with tubular metal sections of square section without mass of filling material, while obtaining better torsional resistance for the chord. complex and better resistance to warping for the frame with this complex chord.
Likewise, the second improvement is also interesting because it makes it possible to maintain, undeformed, the tubular metal sections on which the panels can be mounted without difficulty even under high loads. In this vein, a tubular metal profile molded longitudinally in the shape of a trefoil and constituting the complex member offers resistance to deformation, due to the possible pressure of the mass of filling material which is greater than that presented by a corresponding tubular metal profile of square section.
In the case of a construction element with a frame formed by tubular metal sections assembled together by sleeves and inserts, the presence of the mass of filling material in each case,
inside the frame and the inserts ensures a more efficient joining of the assembled elements and therefore a preferable construction element compared to known cases.
According to an interesting characteristic applicable to both cases, the new construction element has a longitudinally molded section, in particular to have effective resistance to any internal tension undergone by its walls.
Other details and features of the invention will become apparent from the description and from the drawings appended hereto, which schematically and by way of example only show two embodiments of the invention.
- Figure 1 is an elevational view of a construction element according to the invention constituting a building load-bearing wall framework.
- Figure 2 is a perspective view of a first embodiment of any member of the new construction element.
- Figure 3 is a similar view of a second embodiment of any member of the new construction element.
In these three figures, the same reference notations designate identical elements.
The wall frame shown consists of a frame 1 comprising two vertical uprights 2 and two horizontal crossbars 3 and reinforced by vertical crossbars 4 connecting the crossbars 3.
In the examples chosen, the uprights 2, the cross members 3 and the spacers 4 consist of a
same metal profile 5.
Frame 1 is obtained using a single profile
5 which is bent four times at right angles and whose adjoining ends are butt welded. The ends of the profiles 5 forming the spacers 4 are
each time welded to that constituting the sleepers 3
of frame 1.
In the first embodiment, each section 5 contains a mass 6 of filling material which is there in the compressed state in a smaller volume.
to its free volume corresponding to its state of equilibrium. The mass 6 of filling material adheres to the inner face of the profile 5. The mass 6 consists of a polymerizable synthetic material, for example polyurethane or a polyester, which is injected at high temperature into the profile 5 and which therein. is cooled by increasing in volume during its polymerization. In its tendency towards its solid state of equilibrium, the synthetic material of the mass 6 exerts an internal pressure on the profile
5 which is able to withstand it in particular thanks to the profiling of its angles and its walls.
The section 5 and the mass 6 of filling material together form a complex member which reacts as a single metallic element to external stresses so as to withstand them better than the section 5 alone.
In the second embodiment, each section 5 also contains a mass 7 of filling material which is solidified therein and resists compression.
- The mass 7 consists for example of concrete which is introduced in the liquid or plastic state into the profile 5 and which is hardened therein to become incompressible. In the final hardened state, the concrete of the mass 7 withstands any compressive forces which are transmitted to it transversely to the section 5.
In fact, the section 5 and the mass 7 of concrete together form a complex chord which prevents the walls of this section 5 from deforming inward under the effect of external transverse compressive forces. Profile 5 therefore retains its original cross section and is more resistant to buckling under load.
As can be seen in the second and third figures, the profile 5 is longitudinally molded and has a cross section in the form of a four-leaf clover. Such a profile of the section 5 makes it possible to give the frame 1 good resistance to warping and buckling and to easily apply to this frame 1 various construction panels.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments shown and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements involved in its realization,
provided that these modifications are not inconsistent with the object of each of the following claims.
CLAIMS.
1.- Construction element consisting of at least one tubular metal profile, characterized in that the profile (5) contains a mass (6) of filling material which is therein in the compressed state in a volume less than its volume. free volume corresponding to its state of equilibrium and which adheres to the profile (5), so that the profile (5) and the mass (6) together form a complex member capable of better withstanding the external stresses applied.