Brevet FR2173902A1 — publié le 19731012

L'invention concerne une poutre en treillis de préférence en métal ainsi que ses barres de liaison aux noeuds d'assemblage. On connaît des poutres en treillis en métal de structures porteuses les plus différentes, dont les structures sont fonction de la portée et du role du support. Ces poutres en-treillis connues ont à leur tour à l'intérieur d'un même type de structure, les formes les plus différentes. Cependant elles se composent toutes de membrures et de barres de treillis dont les jonctions réciproques sont désignées sous le nom de noeuds d'assemblage. Souvent de telles poutres en treillis sont employées comme fermes maîtresses ou comme entraits. Elles comprennent une membrure supérieure et une membrure inférieure, entre lesquelles les barres de treillis sont disposées dans un plan en fonction du mode d'application de la charge. On sait que les membrures sont munies en ces points de goussets, auxquels les barres de treillis sont reliées par des jonctions par boulons, rivets, ou soudage. Il existe également des poutres en treillis avec des attaches de barres sans goussets dans lesquelles les barres de treillis sont rattachées directement aux membrures par jonction soudée0 Cette forme de jonction des barres d'un entrait en poutre en treillis présente, par rapport au mode de jonction par boulons ou rivets, l'avantage que les goussets peuvent être supprimés Cependant,tout l'entrait présente encore tous les inconvénients indiqués ciaprès des constructions à boulons ou rivets0 Les entraits en poutres en treillis, même de grande portée, sont, comme on le sait, pour des raisons économiques, toujours assemblés en atelier sous forme d'éléments encore transportables9 de sorte que ces poutres de construction connue exigent déjà dans leur fabrication une surface de production étendue dans l'atelier de fabrication. On a alors déjà cherché à remédier à cet inconvénient en réalisant l'assemblage de ces grandes pièces d'entraits sur les chantiers. Cependant, on se heurte alors aux dépenses d'acquisition et d'exploitation des dispositifs et des installations nécessaires pour l'assemblage et le façonnage de ces grandes pièces encombrantes sur les chantiers. De plus, un soudage qualitativement parfait sur les chant ers exige un abri supplémentaire, qui la plupart du temps n'existe pas, qui est coûteux à réaliser et même n'est parfois pas possible sur les petits chantiers. Non seulement pour leur fabrication, mais aussi pour leur transport, les poutres en treillis de construction connue soulèvent en problème spécial, car elles constituent un transport extrêmement encombrant. Leur inconvénient à cet égard consiste en ce que, par leur construction même, ltespace de transport ne peut jamais être utilisé complètement, de sorte que le transport devient coûteux. Dans le cas d'entraits en poutres en treillis usuels, surtout dans ceux en acier, la protection contre la corrosion soulève d'autres difficultés. On sait que la protection la plus efficace contre la corrosion pour de telles constructions en acier est la galvanisation au feu. Cependant, dans les entraits en poutres en treillis du genre connu, à cause de leurs dimensions très grandes, cette opération n'est possible que de façon limitée, si elle doit être encore économique. De plus, les parties galvanisées des grands entraits ne peuvent pas être assemblées par soudage sur le chantier, parce que cela d'une part n'est pas admissible pour des raisons de protection des travailleurs,- et d'autre part cela nuit à la qualité des cordons de la soudure. Tous ces inconvénients indiqués des poutres en treillis connues résultent donc du fait de la jonction rigide absolument nécessaire jusqutici de leurs barres entre elles dans les noeuds d'assemblage, et dé la fabrication en atelier et du traitement lié à celle-ci, surtout quand elles doivent être employées comme formes maîtresses ou comme entraits dans une construction de toiture, de sorte quelles sont soumises à une charge considérable dans les sens les plus différents. Il est pas question d'envisager sous ce rapport d'autres types de jonction, tels que ceux des tubes. Etant donné, par conséquent, que les entraits en treillis et les poutres pour les charpentes de toit sont toujours affectés d'inconvénients considérables relativement à la fabrication, la protection contre la corrosion et le transport, on a déjà cherché à résoudre le problème, en particulier des charpentes de toitures, avec des réseaux de barres. On a bien déjà obtenu ainsi avec la mise en jeu d'installations de fabrication automatisées de grande production, une fabrication économique des éléments individuels de ces charpentes. Cependant, leur grand nombre nécessaire pour chaque charpente rend celle-ci dans l'ensemble encore sensiblement plus coûteuse que chacune des charpentes de toit connues composées de boutisses et de pannes. De plus, le montage de toutes les charpentes de toit connues jusqu'ici, qu'il s'agisse de treillis, de réseaux de barres ou des systèmes connus de boutisses et de pannes, et en particulier de leurs poutres en treillis, exige toujours encore l'intervention de monteurs qualifiés. L'invention a pour but de créer un élément porteur articulé en particulier une poutre en treillis en métal, qui doit être employée de préférence comme ferme maîtresse ou comme entrait, y compris ses jonctions de barres dans les noeuds d'assemblage qui, en évitant tous les inconvénients indiqués précédemment, permet une fabrication favorable sous tous les rapports, une mise en oeuvre de matière économique et de bonnes possibilités de conservation en nécessitant un faible espace de transport et n'exigeant pas de main-d'oeuvre hautement qualifiée sur le chantier pour son montage. L'invention a pour objet une poutre en treillis de construction techniquement simple qui puisse être démontée et montée simplement et dont les barres aux noeuds d'assemblage sont assemblées avec un minimum de moyens de jonction simples. La poutre de l'invention est caractérisée en ce qu'entre -une membrure supérieure et une ou plusieurs membrures inférieures reliées avec celle-ci aux noeuds d'assemblage sont disposées des barres pleines, qui, avec leurs extrémités constituées spécialement pour la jonction dans un noeud d'assemblage, sont montées, entre ou sur les profilés de membrures, dans les noeuds d'assemblage, de telle sorte que, chaque fois, plusieurs barres engagées dans un noeud de la charpente ne sont reliées que par une seule broche dans le centre du noeud La poutre en treillis conforme à l'invent ion se distingue en outre par le fait que, dans sa forme d'exécution en deux moitiés, les barres de la membrure supérieure sont disposées avec des barres pleines diagonales dans des noeuds d'assemblage qui se trouvent des deux côtés du faîtage, et par le fait que les barres de treillis diagonales qui d 'une part sont montées dans les noeuds d'assemblage sur le faîtage sont d'autre part reliées dans les noeuds d'assemblage sur la membrure inférieure avec d'autres barres de treillis verticales ou diagonales. Lninvention est décrite et représentée ci-après avec un exemple d'exécution. Dans les dessins - la figure 1 représente une poutre en treillis conforme à l'invention dans sa forme d'exécution comme pièce maîtresse d?un toit en forme de selle. - la figure 2 représente une poutre en treillis conforme à l'invention avec des membrures parallèles. - la figure 3 représente comme détail la jonction de plusieurs barres dans un noeud. - la figure 4 représente une coupe médiane d'un noeud d'assemblage. - la figure 5 représente une coupe médiane d'un noeud d'assemblage dans une autre forme d'exécution. - la figure 6 représente le premier élément d'un organe de liaison de poutre selon la figure 2 - la figure 7 représente une autre variante de la jonction de plvJielv-s barres dans un noeud d'asser;blagep analogue à la figure 3 - la figure 8 représente une forme d'exécution d'une extrémité de barres de treillis. - la figure 9 représente une autre forme d'exécution d'une extrémité de barre de treillis. - la figure 10 représente comme détail un boulon d'articulation servant de pièce de noyau d'un noeud d'assemblage. La poutre en treillis conforme à l'invention se ompose, comme ferme maR5resse de toiture en forme de selle, dtune membrure supérieure 1 inclinée des deux côtés, d'une membrure inférieure 2 horizontale dans sa partie médiane et de parties de membrures inférieures 3 coudées en direction de la membrure supérieure dans les portions extérieures de la ferme maîtresse, qui- sont reliées dans les noeuds d'assemblage 4 et 5, d'une part à la membrure supérieure 1, et d'autre part à la membrure inférieure horizontale 2.Sur la membrure supérieure 1, se trouvent des noeuds d'assemblage 6 à des distances riproques déterminées en fonction des points d'application de la charge et de - forme g-éométrique de la ferme maîtresse. Sur la membrure inférieure horizontale 2, se trouvent également à des distances déterminées par la géométrie de la poutre maîtresse, des noeuds d'assemblage 7. La poutre en treillis conforme à l'invention est assemblée par about sur le faîtage, de sorte que les moitiés de la membrure supérieure l-se rencontrent en un point Entre les noeuds d'assemblage 6 et 7, sont disposées des barres de treillis en diagonale 9 et des barres- de treillis vertiçales 10 et d'autres barres de treillis verticales 11 se trouvent entre les noeuds d'assemblage 4 et 6. La membrure inférieure 2 se compose avantageusement de deux cornières parallèles tournées l'une vers l'autre par les faces extérieures de leurs ailes, entre ou sur lesquelles sont disposées, par exemple dans les noeuds d'assemblage 7, les barres de treillis 9 et 10 avec un alésage prévu dans leurs extrémités 12 et 13, sur un boulon fileté 14 monté horizontalement dans la membrure inférieure 2 au centre du noeud. Les extrémités des barres 12 et 13 se composent dans l'exemple d'exécution de cornières courbées, fendues ou repliées. Elles peuvent être constituées de multiple façons, -mais en tous cas de telle sorte qu'elles conviennent à la manière d'un simple perçage prévu dans les extrémités des barres 9, 10, 10, pour être disposées en.nombre différent, l'une derrière l'autre, sur un boulon 14 servant de centre de noeud dans ou sur les barres d'une poutre en treillis. Le boulon fileté 14 est muni des deux côtés d'un écrou 15 qui est soudé avec lui d'un côté en atelier. La poutre maîtresse conforme à l'invention est maintenant fabriquée en atelier dans toutes ses pièces détachées, galvanisée au feu et peinte au trempé et emballée en colis et mise à l'expédition Sur le chantier, toutes ses pièces détachées sont enlevées de l'emballage et assemblées. De plus, la membrure supérieure et la membrure inférieure sont posées à ras du sol et les barres de treillis 9, 10, 11 sont fixées entre ou sur les profilés de membrures. Le boulon fileté 14 est alors enfoncé avec son extrémité libre dans les perçages se trouvant aux noeuds d'assemblage dans les membrures et à travers tous les perçages des extrémités des barres de treillis et ensuite vissé avec I'écrou-15. Les -espaces intermédiaires produits éventuellement entre les profilés de membrures sont remplis avec des tôles d'écartement, de sorte que, dans chaque cas, est assurée à l'état monté une stabilité absolue dans le sens de l'axe du boulon fileté 14. I1 est ainsi créé une poutre en treillis qui joint les avantages d'une faible dépense de fabrication, en particulier au point de vue de la surface de production.nécessaire, et de la mise en oeuvre de la matière, aux avantages d'une bonne possibilité de conservation et d'une bonne possibilité de transport. La'possibilité d'emploi de main-d'oeuvre .moins qualifiée pour le montage sur les chantiers est un autre grand avantage de l'invention. Cependant, tous ces avantages résultent finalement des jonctions des barres se présentant avec une simplicité frappante dans les noeuds d'assemblage de cette poutre. Cette jonction par barres permet une préfabrication en atelier hautement productive des pièces détachées en grandes séries correspondantes et leur transport économiquement avantageux aux chantiers. La solution simple de la jonction par un seul boulon permet aussi l'assemblage d'une façon non compliquée des pièces détachées livrées au lieu d; montage suivant le principe des blocséléments en groupe de construction à monter. Les poutres maîtresses de charpente conformes à l'invention peuvent être mises en oeuvre entre autres pour des bâtiments flexibles et transportables et elles permettent surtout au lieu de mise en oeuvre une variabilité souvent voulue des parties entre appuis par l'adaptation d'une façon simple du panneau d'xtrémité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Poutre en treillis de préférence en métal avec barres de liaison caractérisée en ce que, entre une membrure supérieure (1) et une ou plusieurs membrures inférieures (2) et (3) reliées à celle-ci à des noeuds d'assemblage (4) et t5), sont disposées des barres de treillis (9, 10, 11) qui sont montées avec leurs extrémités (12) et (13t spécialement constituées pour être attachées dans un noeud d'assemblage, entre ou sur les profilés des membrures dans les noeuds d'assemplage, de telle sorte que, chaque fois, plusieurs barres (9, 10, 9) soient reliées entre elles dans un noeud de la charpente, uniquement par un boulon (14) au centre du noeud. 20) Poutre en treillis suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités des barres (12) et (13) sont constituées de telle sorte qu'elles conviennent pour être disposées l'une derrière l'autre au centre du noeud sur un simple élément de jonction, en nombre quelconque, dans ou sur la membrure d'une ferme maîtresse de charpente. 30) Poutre en treillis suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que les extrémités des barres (12) et (13) sont formées par le matériau courbé, fendu ou replié sur lui-même. 4 ) Poutre en treillis suivant les revendications 1 à 3s caractérisée en ce qu'elle est constituée en deux moitiés avec un joint de faîte (8) et un joint de membrure inférieure. 50) Poutre en treillis suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que dans sa forme d'exécution par moitiés, les barres de la membrure supérieure (1) avec les barres de treillis diagonales(9) sont disposées dans les noeuds d'assemblage qui se trouvent des deux côtés du joint de faite 60) Poutre en treillis suivant les revendications 1 à 5s caractérisée en ce que les barres de treillis diagonales (9) qui sont montées, d'une part, dans les noeuds d'assemblage (6) sur le joint de fate (6, 8) et, d'autre part, aans les noeuds d'assemblage (7) sur la membrure inférieure (2), sont reliées à d'autres barres de treillis verticales ou en diagonales