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MÉMOIRE DESCRIPTIF
TITRE DE L'INVENTION
Poutres, colonnes et dalles de bois armé.
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un système de construction qui
par le biais d'un réseau de bandes réunit des éléments d'un
ensemble et les renforce à la manière d'une armature.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
La présente invention se réfère à une invention précédente du
même auteur qui a pour titre "Dispositif d'assemblage en
construction" pour un dispositif mécanique permettant de
maintenir l'intégrité et l'étanchéité entre les éléments d'un
assemblage même si celui-ci subit des changements de volumétrie.
Dans la première invention la bande flexible agit
perpendiculairement, par exemple sur un ensemble de poutres de
bois, pour garder un assemblage d'éléments de bois intègre
verticalement, au fur et à mesure que le bois sèche et se
retrécit verticalement.
Dans la présente invention, l'inventeur introduit la notion
d'une bande flexible posée entre et parallèlement aux éléments
du bois afin d'armer l'ensemble.
Dans le bois, prenons une poutre de section rectangulaire
soumise à un effort qui crée une compression sur les fibres du
haut et une tension sur les fibres du bas. Il est donc désirable
d'introduire une bande mise en tension horizontalement et
localisée au niveau des fibres du bas, pour contrecarrer la
tension excessive et créer un état de compression dans les
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fibres du bas, et ainsi faire agir l'ensemble dans son état le
plus résistant soit en compression.
OBJECTIFS et AVANTAGES
Il y a un besoin sur le marché et plus précisément dans le
domaine du génie et de l'architecture pour un système permettant
d'offrir une plus grande résistance à un assemblage d'éléments
afin de lui conférer les qualités d'une structure a grande
portée. L'objectif général de l'invention est de créer de grands
ensembles de construction à grande portée à partir d'éléments
plus petits et ce à l'aide d'un premier réseau de bandes
flexibles qui maintiennent les éléments ensemble assurant
l'intégrité de l'ensemble et d'un deuxième réseau de bandes
flexibles qui renforcent l'ensemble à des points stratégiques.
Le système est flexible et peu s'adapter aux demandes des
ingénieurs en structure conformément à l'effort qui est demandé
à l'élément de structure. Les applications sont infinies et peu
couteuses comparativement aux éléments structuraux habituels en
béton armé.
La présente invention permet de maintenir l'intégrité
structurale de l'assemblage en maintenant fortement serrées
ensemble les poutres de la construction, et aussi plus
précisément de renforcer l'assemblage à des points stratégiques
lui donnant ainsi une plus grande résistance à des efforts en
flexion. Il est à noter que les fibres de bois sont construites
à l'image d'une paille. Il est relativement impossible de
comprimer une paille dans le sens de la longueur, mais par
contre ceci peut se faire facilement dans le sens de l'épaisseur
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qui est remplie d'air ou d'eau. Un des objectifs plus
spécifiques de cette invention est la construction d'éléments
structuraux par le chevauchement, le regroupement ou
l'alignement d'éléments tel le bois ou tous autres matériaux
forts en compression à l'aide d'un dispositif comprenant une
paire de composantes qui appliquent une force,l'une l'appliquant
dans une première direction, et l'autre dans une direction
opposée. Et au milieu de ces deux composantes, une courroie
d'acier qui est étirée fortement et mise en tension suite à
l'action des deux forces opposées agissant sur ses extrémités.
Le système de construction et son dispositif d'assemblage seront
mieux compris en se référant aux dessins.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
FIG.1 est une vue de face d'une poutre de bois armée
FIG.2 est une vue de face d'une poutre de béton armé
FIG.3 est une esquisse du dispositif placé dans un mur coupé
FIG.4 est une perspective d'une colonne rectangulaire armée
FIG.5 est une esquisse d'une dalle armée
FIG.6A est une esquisse d'une poutre en I armée
FIG.6B est une coupe selon la ligne 3-3 de la FIG.6A
iïG.7 est une perspecLive d'une poutre en I armée
DESCRIPTION DE RÉALISATIONS PRÉFÉRENTIELLES
Dans la description qui suit et dans les dessins qui
l'accompagnent, les chiffres semblables renvoient à des parties
identiques de diverses figures.
La FIG.1 montre en vue de face une poutre de bois armée 120
comprenant sept lattes parmi lesquelles des lattes du bas 124 et
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des lattes du haut 126. L'ensemble des lattes superposées forme
la poutre 120. La poutre 120 a une face du haut 132. La poutre a
un centre 134. Un premier bout 128 de la poutre est soutenu par
un premier poteau 130, un second bout 138 est aussi soutenu par
un deuxième poteau 140. L'application d'un poids au centre 134
ferait en sorte que les lattes plient vers le bas 136. Pour
prévenir l'affaisement qui en résulterait, une première bande
d'acier 142 est installée entre une première latte du bas 124'
et une deuxième latte du bas 124 ". Une seconde courroie d'acier
144 est positionnée entre la deuxième latte et une troisième
latte du bas 124 1". Les bandes d'acier sont tendues, l'une par
un premier treuil 150 situé au premier bout 128 et aussi par un
deuxième treuil 153 situé au deuxième bout 138, l'autre à partir
d'un troisième treuil 154 au second bout 138 et aussi par
quatrième treuil 155 situé au premier bout 128. Les treuils 150
et 155 sont fixés sur la plaque 156 et les treuils 153 et 154
sont fixés sur la plaque 152. De plus, des bandes verticales 164
sont placées à plusieurs endroits pour garder ensemble les
lattes superposées. Ces bandes ont tendance à lier intimement
les différentes lattes, qui agissent ainsi comme un ensemble.
Mais ceci n'empêche pas l'effet de tension de la partie du bas
sous l'effet d'une charge ponctuelle ou uniformément répartie
134. C'est en serrant le treuil 150 et 153 de même que les
treuils 154 et 155 que la tension est exercée sur les deux
bandes le long de la partie du bas 124, 124', 12411 qui par le
fait même devient en compression.
La FIG.2 montre une poutre de béton 158 de l'art antérieur,
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armée et soutenue à un bout par un troisième poteau 160 et à
l'autre bout pas un quatrième poteau 170. On voit la structure
de la poutre de béton 158 ayant une tige d'acier 162 coulée à
même le béton pour devenir une armature de support qui retient
le mouvement de pliage qui serait autrement effectué sous
l'impulsion d'une charge appliquée au centre 180.
La FIG.3 montre un ensemble de poutres superposées 220 et en
toute transparence qui comprend une bande verticale 222
positionné à l'intérieur des poutres et qui comprend un blocage
au bas 224 auquel peut être ajouté un ressort en compression ;
le lien vertical comprend un rochet du haut 226 sur une poutre
supérieure 225. L'ensemble comprend aussi une paire de bandes
flexibles 228 passant d'un côté et de l'autre de la bande
verticale.
La bande flexible 228 de section rectangulaire peut être en
métal peinturé, en acier inoxydable, ou peut être un câble de
section circulaire en acier, Kevlar ou autre matériau ayant les
mêmes caractéristiques. Des joints d'étancheité 244 peuvent être
insérés entre les poutres.
La FIG.4 illustre en perspective une section de colonne
rectangulaire. L'utilisation de bandes flexibles ou de tiges
structurales peut être se trouver dans des positions soumises à
de grands efforts dans des éléments structuraux par example dans
une colonne pour empêcher le flambage ou la déflection. On voit
une colonne 250 de section rectangulaire 252 de petit côté 254,
de long côté 256 et formée de trois poutres verticale, une
poutre proche 258, une poutre éloignée 260 et une poutre médiane
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262. Entre chaque poutre il y a une jonction 264 où s'insère une
bande forte 266. Une colonne d'une certaine longueur comme par
exemple 20 pieds verra le long côté 256 de sa section tendre à
plier au milieu de sa hauteur, soit 10 pieds ici.
L'installation dans une paire de fentes de colonnes 265 et 265'
d'au moins une paire de bandes fortes 266, 266' empêchera la
flexion d'un côté ou de l'autre.
La FIG.5 montre une dalle de bois armé 266 comprenant des
poutres alignées 272 définissant une largeur 274, une longueur
276, une hauteur 278, un bas de dalle 280, un haut de dalle 282,
un joint d'assemblage 286 et une série de fentes 284 servant à
placer des bandes flexibles longitudinales 288 dans les poutres
auxquelles on ajoute un moyen de tension résultant en une
compression du bas de la dalle de bois armé 270. La position de
la fente de dalle 284 est près du bas de la dalle de bois armé
270 car c'est dans cette région que les poutres sont mises en
tension. Des joints d'assemblage 286 se retrouvent entre les
poutres alignées. Si on examine la dalle dans le sens de la
longueur, on remarque des trous de renfort 290 dans lesquels
passent des bandes transversales 292 positionnées près du bas de
dalle 280 dans le but de causer dans ces fibres une compression
pour permettre de résister à la déflection causée par
l'application d'une charge sur la surface du haut de dalle 282.
La FIG.6A montre une autre méthode pour armer une poutre en I
271 comprenant une partie du haut 273, une âme 271 et une partie
du bas 277 appelée semelle de la poutre en I. Au bas de la
semelle 277 une bande longitudinale armée 289 munie de dents ou
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de pointes pointant vers le haut 287 ou vers le bas 287' et
destinée à armer le bas de la poutre en I. La bande armée 289 est
posée sur la surface supérieure d'une semelle additionnelle 279
destinée à être apposée contre la surface inférieure du bas de la
semelle 277 de la poutre en I.
La Fig.6B montre la vue selon la coupe 3-3 de la FIG.6A dans
laquelle les deux semelles 277 et 279 sont collées ensemble par les
dents 287 et 287' qui s'incrustent dans les deux semelles. Des
moyens de vissage 291 permettent de fixer la bande 289 à ses deux
extrémités.
La FIG.7 montre une autre méthode pour armer une poutre en I
comprenant une partie du haut 273, une âme 271 et une partie du bas
277. Au bas de la semelle 277 une bande longitudinale 288 destinée
à armer le bas de la poutre en I est posée sur la surface
supérieure d'une semelle additionnelle 279 destinée à être apposée
contre la surface inférieure du bas de la semelle 277. On joint à
la bande 288 un moyen de tension qui résultera en une compression
du bas de la poutre en I.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Les éléments de construction structuraux armés peuvent être des
poutres, colonnes, murs, dalles, avec éléments composés, bois-
plastique, béton et en général tout matériau fort en compression.
L'utilisation de bandes flexibles ou de tiges structurales se
trouve dans des positions soumises à de grands efforts dans des
éléments structuraux par exemple dans une colonne pour empêcher le
flambage ou la déflection.
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La présente invention fournit un dispositif simple et
esthétique. Il est sécuritaire puisqu'il est inséré à
l'intérieur des poutres, colonnes et dalles ou à l'intérieur de
l'ensemble de construction : il est donc protégé du feu, par les
éléments de l'assemblage tel que le bois massif.
Le dispositif peut contenir un treuil, par exemple au haut d'une
colonne mettant en tension une bande flexible et complété par
une plaque de rétention au bas de la colonne. Le treuil fournit
une pression constante. A l'aide du treuil, on enroule
manuellement la bande flexible jusqu'à ce que l'on obtienne la
tension adéquate.
En RÉSUMÉ :
Un assemblage d'éléments structuraux superposés dont un nombre
d'éléments est destiné à être soumis à des efforts résultant en
une déflection de l'ensemble, l'introduction de bandes à forte
résistance à la traction parmi le nombre causant une compression
des éléments, réduisant ainsi l'affaissement.
Les éléments structuraux peuvent être des lattes du bas 124
disposées sous des lattes du haut 126, les lattes du bas étant
soumises à des efforts causant une tension, l'introduction d'une
bande flexible 142 parmi les lattes du bas, la bande comprenant
des moyens de tension résultant en une compression des lattes du
bas réduisant ainsi l'affaissement.
L'assemblage comprenant de plus des moyens de maintenir ensemble
verticalement les éléments structuraux.
D'autres objets et champs d'application de la présente invention
se dégageront de la présente description au fur et à mesure
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qu'une personne versée dans l'art prendra connaissance des
divers aspects de l'invention. Les présentes descriptions, aussi
détaillées soit elles, ne présentent que des applications
préférées de l'invention et ne sont données qu'à titre
d'illustration. Il est entendu que toute personne ingénieuse et
expérimentée dans le domaine pourra y apporter divers
changements et adaptations et ce, sans que l'application
réalisée ne sorte de la portée de la présente invention. Il est
bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention
qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a
été donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des
modifications et adaptations peuvent être apportées sans que
l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.
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LÉGENDE
120 Poutre de bois armé 225 Poutre supérieure
124 Lattes du bas 226 Rochet du haut
126 Lattes du haut 228 Bande flexible
128 Premier bout 244 Joint d'étancheité
130 Premier poteau 250 Colonne
132 Face du haut 252 Section rectangulaire
134 Centre 254 Petit coté
136 bas 256 Long coté
138 Second bout 258 Poutre proche
140 Deuxième poteau 260 Poutre éloignée
142 Première bande 262 Poutre médiane
144 Seconde bande 264 Jonction
150 Premier treuil 265 Fente de colonne
152 Première plaque 266 Bande flexible
153 Second treuil 270 Dalle de bois armé
154 Troisième treuil 271 Poutre en I
155 Quatrième treuil 272 Poutres alignées
156 Deuxième plaque 273 Haut de la poutre en I
158 Poutre de béton 274 Largeur
160 Troisième poteau 275 Åme
162 Tige d'acier 276 Longueur
164 Bande verticale 277 Semelle de la poutre en I
170 Quatrième poteau 278 Hauteur
220 Poutre superposée 279 Semelle
222 Lien vertical 280 Bas de dalle
224 Blocage du bas 282 Haut de dalle
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284 Fente de dalle
286 Joint d'assemblage
287 Pointes ou dents
288 Bande longitudinale
290 Trou de renfort
292 Bande transversale
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