Brevet FR2135024A1 — publié le 19721215

La présente invention est relative à une structure triangu- lée nouvelle pour la construction d'une poutre en charpente métal lieue, et notamment pour le mât d'une grue à tour, cette poutre étant composée d'éléments superposables assembles entre eux. On sait que, la plupart du temps, le mât d'une grue à tour est formé par superposition d'éléments ayant chacun une section transversale carrée. Chacun de ces éléments comprend quatre montants verticaux réunis par des diagonales et des entretoises de triangulation. On rencontre en fait de sérieuses difficultés pour assurer la transmission correcte des efforts d'un élér.lent du mat à l'autre. En effet 1-es montants verticaux doivent transmettre des efforts importants alternés de compression et de tension.Par contre, les diagonales et entretoises de liaison doivent transmettre l'effort en champ dû au vent et au couple de torsion occasionné par le mécanisme d'orientaton de la partie tournante de la grue, ce mécanisme se trouvant dans certains cas au sommet de la tour et dans d'autres cas à sa base. Les montants verticaux des deux éléments successifs du mât sont assemblés entre eux par des pièces qui assurent la transmission des efforts de traction. Par contre, au niveau de cet assemblage, il est difficile de faire converger les fibres neutres des diagonales, montants et entretoises, précisément du fait de l'encombrement matériel minin!um de l'assemblage. Cela donne lieu à des excentrations nuisibles à la bonne tenue des éléments entre eux. Dans certains cas, cela oblige à prévoir un centrage entre les deux tronçons alignés de chaque montant.Ce centrage demande à être exécuté avec beaucoup de précision pour âtre efficace Xien snuvent, il- constitue un obstacle pour le bon montage des éléments du mât les uns sur les autres, du fait de la rigidité de ces éléments. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant pour les éléments d'une poutre métallique ou d'un mât de grue, une structure triangulée permettant un assemblage simpi et efficace, sans nécessiter la présence d'organes de centa- ge précis sur les montants des éléments. Une structure triangulée selon l'invention, notamment pour l'assemblage de deux éléments prismatiques à placer dans le prolongement l'un de l'autre est caractérisée en ce qu'elle comprend sur chaque face de chaque élément, deux ruon- tants entre lesquels sont réparties en dents de scie, une alter nance de diagonales obliques et d'entretoises perpendiculaires aux montants, une entretoise amovible étant prévue dans le plan de jonction des deux faces des deux éléments, lune des extrér::lités de cette entretoise étant fixée sur un montant d'un élément, alois que l'autre se fixe sur le l,lontant opposé de vautre élément, aucun organe de centrage n'étant prévu entre deux montants alignés. suivant une autre caractéristique de l'invention, cette str"c- ture permet par ailleurs de faire converger très exactement, même au niveau de la liaison de deux montants verticaux, les fibres neutres de ces deux éléments et celles de la diagonale de liaison et de l'entretoise correspondantes. Bien entendu, ce type de structure triangulée est utilisable quelle que soit la forme de la section transversale des montants. Par exemple, on peut utiliser des montants tubulaires à section circulaire ou carrée, ou bien encore des montants en cornières. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue en plan montrant schématiquement la disposition du montant et des pie ces de liaison sur deux éléments adjacents. Fig. 2 est un schéma en élévation au niveau de la liaison des deux éléments. Fig. 3 est une vue éclate montrant les diverses pièces intervenant dans cet assemblage. Fig. 4 montre l'assemblage terniiné. Fig. 5 est une coupe suivant V-V (fig.4). Fig. 6, 7, 8 illustrent une variante où-les montants sont constitués par des cornières simples. Fig. 9, 10 et 11 représentent une variante où chaque montant est un tube à section carrée dont le détail apparalt sur la fig. 12. Fig .13 à 15 illustrent une variante supplémentaire où les montants sont constitués par des cornières simples dont on assure l'assemblage de façon traditionnelle, à l'aide de boulons de ci saillement. On a représenté sur les fig.1 à 5, deux éléments superposés et 2 destinés à être assemblés bout à bout pour constituer par exemple le mBt d'une grue à tour. L'élement 1 comporte quatre montants verticaux 3, 4, 5, 6 destinés à être posés sur les montants correspondants tels que 7 et 8 de l'élément inférieur-2. Le soumet de chaque montant tels que 7 et 8 de l'élément 2 est solidaire de plaques 9 faisant face à des plaques 10 qui équipent l'extrémité inférieure du montant correspondant, 3, 4, 5 ou 6 de l'élément 1. Entre chaque couple de deux plaques 9 et 10, on monte une pièce de liaison telle que 11.L'assemblage s'effectue à la manière habituelle, par exemple à l'aide de cames ou excentriques non représentés qui maintiennent les pièces 11 sous traction après l'assemblage. On voit que sur chaque face plane d'un élément 1 ou 2, la structure selon l'invention comprend des diagonales obliques telles que 16 et 17 rigidement fixées à ces montants. La particularité selon l'invention consiste à prévoir en outre sur chaque face plane d'un élément 1 ou 2, une entretoise transversale démontable dont une extrémité 19 peut eAtre fixée à I'extréité inférieure d'un montant 3 de l-'élément 1, alors que son extrémité opposée 20 peut être fixée à la partie supérieure du montant opposé 8 de l'autre élément 2. Ainsi, si chaque élément let 2 a une section transversale carrée, on prévoit quatre entretoises 18 disposées horizonta-lement dans le plan d'assemblage. On voit sur la fig. 1 que sur le mât assembié, l'effort horizontal de torsion se répartit de façon égale sur les quatre faces du mat (flèche F). Cette effort F se répartit suivant les inclinaisons des diagonales 13 et des entretoises 16. Au niveau de l'assemblage des deux éléments 1 et 2, l'effort G de la diagonale 13 converge au point B avec le montant 3, le montant 7 et l'es tretoise 18. Cet effort G se retransmet donc dans l'entretoise 18 sous la forme d'une composante H qui elle-meme converge au point C avec les fibres neutres des montants 4 et 8, et de la diagonale 14. Ainsi, l'effort tranchant horizontal se retransmet de la diagonale 13 de l'élément 1, à la diagonale 14 de l'élément 2 sans passer par l'intermédiaire d'aucun organe de centrage du montant 3 sur le montant 7, ou du montant 4 sur le montant 8. De plus, par la position de l'entretoise 18, aucun effort secondaire de flexion n'est retransmis dans l'assemblage des pièces 9, 10 et 11 du fait de la convergence des fibres neutres des pièces 3, 7, 13, 18 au point B et de la convergence des fibres neutres des pièces 4, 8, 18, 14 au point C. De toute façon, on voit que sur chaque montant 3,4, 5, 6 de ltélément supérieur 1, on prévoit une chape de base 21 susceptible de recevoir la fixation de l'extrémité 19 d'une entretoise 18, alors que sur le sommet du montant opposé de l'élément 2 (par exemple sur le som!let du montant 8) on prévoit une chape22 pour recevoir le verrouillage de l'ex-trémité 20. On a représenté sur les fig. 6 à 8 une autre variante où les montants de chaque élément tel que 1 et 2 sont constitués chacun par une cornière telle que 23. La liaison des deux éléments 1 et 2 s'effectue par des pattes 24 solidaires du sou'net de l'élément 2 et qu'on fixe par des vis sur des trous 25 équipant la base des mpntants de l'élément 1. Ici encore, chaque effort G d'une diagonale 13 se transmet suivant H dans l'entretoise de liaison 18 pour être repris suivant G dans la diagonale 14 de l'autre élément. On a illustré sur les fig. 9 à 12 une autre variante où chaque montant des éléments 1 et 2 du mât se présente sous la forme d'un tube a section carrée, formé par assemblage de deux cornières 26. Dans chaque tube carré est engagée une pièce de liaison 27 qu'on fixe par des vis 28. Comme précédemment, quatre entretoises horizontales 18 sont assemblées dans le plan de jonction pour reprendre les efforts horizontaux. Sur la variante des fig. 13 à 15, les montants des éléments sont à nouveau constitués par des cornières simples telles que 29, l'assemblage des deux éléments 1 et 2 étant cette fois obtenu par des moyens classiques etest-à-dire-par de simples boulons de cisaillement 30. NOUVELLES REVENDICATIONS lZ Structure triangulée pour une poutre en charpente métallique, et notamment pour le mat d1une grue formée par assemblage d'au moins deux éléments prismatiques à placer dans le prolongement l'un de l'autre, cette structure comprenant sur chaque face, des traverses amovibles perpendiculaires aux montants et des diagonales, les fibres neutres des montants, traverses dt diagonales convergeant exactement à chaque noeud du réseau, caractérisée en ce que sur chaque face, une seule traverse et une seule diagonale convergent vers un noeud des montants, les extrémités en regard de ces derniers étant par ailleurs dépourvues de tout organe de centrage dépassant vers le haut ou vers le bas. 2r Structure triangulée suivant la revendication l caractérisée en ce quelle équipe des éléments dont les montants sont constitués par des cornières. 3 Structure triangulée suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle équipe des éléments dont les montants sont tubulaires à section carrée.