Brevet FR2219105A1 — publié le 19740920

La présente invention concerne une poutre en caisson pour grue ou pont roulant, comprenant des membrures formées de profilés en métal légerwproduits par filage et de voiles transversaux disposés entre les membrures et soudés à elles. La conception de grues et de ponts roulants de plus en plus légers trouve son origine en particulier dans les tentatives d'uti liser des chemins de roulement existants pour des ponts d'une plus grande capacité de charge, répondant mieux aux besoins de manutentions et de transbordements plus rationnels de marchandises de toutes sortes, et dans les tentatives de réduire autant que possible la charge par galet afin de permettre la construction économique de chemins de roulement neufs de grande longueur. De substantiels gains de poids ne sont cependant réalisables qu'en utilisant du métal léger pour. la réalisation de la charpente des ponts roulants en particulier.L'emploi de métal léger pour la charpente cause toutefois une série de problèmes qui ne peuvent entre résolus que par des constructions spéciales adaptées aux caractéristiques du métal léger utilisé. La raison en est que le module d'élasticité de l'aluminium n'est qu'un tiers environ de celui de ltacier. Cela a pour conséquence que lors du soudage de constructions en aluminium, les dé for- mations sont environ trois fois plus grandes que dans une construction en acier analogue. Bien que l'on connaisse déjà des poutres en métal léger pour ponts roulants qui ont permis de réaliser des économies de poids, la dépense en matière pour ces poutres est tres élevée. I1 s'agit de poutres à ame pleine ou en caisson comprenant des membrures et des voiles formés tous deux par des tôles assemblées. Dans ces poutres connues, les différents tronçons longitudinaux des membrures doivent etre reliés les uns aux autres par des joints de soudure transversaux, ce qui est très défavorable pour la résistance aux efforts répétés de l'ensemble d'une telle poutre. Il s'y ajoute que les fortes déformations produites pendant la fabrication tent en doute les résultats du calcul statique. L'invention évite ces difficultés et a pour objet une poutre de grue ou de pont roulant en métal léger, dont les déformations découlant des caractéristiques du métal léger pendant la fabrication sont compensées par une construction adaptée à ces caractéristiques. Une poutre selon l'invention est particulièrement légère et possède une grande résistance à la flexion et aux efforts répétés, de-manière qu'elle satisfasse toutes les exigences d'une utilisation dans des conditions sévères, par exemple dans un pont roulant servant aux transbordements dans un port. Selon l'invention, une poutre du type défini au début est caractérisée en ce qu'elle comprend, dans -un plan de charge principal orienté verticalement, une membrure supérieure et une membrure inférieure identiques formées par des profilés en T en métal léger produits par filage, qui présentent chacune deux nervures s'étendant le long du bord libre de l'aile horizontale dirigée vers l'intérieur de la poutre, l'une des nervures de la membrure supérieure formant un appui pour un voile horizontal reliant la membrure supérieure à une membrure d'angle latérale, et l'une des nervures de la membrure inférieure formant un appui pour un voile oblique reliant la membrure inférieure à la membrure d'angle, et en ce que les gmesverticales dirigées l'une vers l'autre de la membrure supérieure et de la membrure inférieure présentent sur leurs bords libres des rainures pour la réception d'un voile reliant la membrure supérieure à la membrure inférieure. Les membrures, constituées par des profilés en métal léger produits par filage, peuvent ainsi entre réalisées chacune en-une seule pièce ayant la longueur nécessaire; l'invention évite par conséquent les joints de soudure transversaux dans les membrures devant supporter des contraintes importantes, ainsi que l'affaiblissement de l'ensemble de la poutre qui résulterait de la présence de ces joints de soudure transversaux. Lors de la disposition des voiles, dont les dimensions sont fonction des caractéristiques statiques que doit posséder la poutre, entre les membrures et lors du soudage de leurs bords longitudinaux sur les bords longitudinaux spécialement préparés des membrures, les déformations sont maintenues aussi faibles que possible. Le risque de gauchissement des voiles pendant le soudage est ainsi maintenu très faible. Grace à la présence des rainures dans les extrémités des dmes verticales de la membrure supérieure et de la membrure inférieure pour la réception du voile reliant ces deux membrures, ce voile ne risque pas de s'échapper ou de se déformer pendant le soudage puisqu'il est fermement maintenu par ses deux bords dans ces rainures. De cette manière, la fabrication de la poutre est considérablement simplifiée et il n'y a pas de risque que des déformations faussent les calculs sur lesquels est basée la conception de la poutre. Selon un mode de réalisation préféré, la membrure d'angle est formée d'un profilé en métal léger produit par filage et ayant la forme d'une cornière, dont une aile est orientée horizontalement et dirigée vers l'intérieur de la poutre et dont l'autre aile est orientée verticalement et dirigée vers le bas, et dont les deux ailes portent sur leurs bords libres des rebords décalés vers l'intérieur de la poutre et formant des appuis pour les voiles reliant la membrure d'angle à la membrure supérieure, respectivement la membrure inférieure, l'aile verticale présentant en outre dans sa face extérieure deux rainures à section transversale en T.. Ces rainures en T forment des glissières destinées à recevoir des pièces coulissantes servant à la fixation de cables, interrupteurs, garde-corps ou autres accessoires sur la membrure d'angle. De cette manière, la membrure d'angle ne risque pas d'etre affaiblie par le perçage de trous de fixation ou la réalisation de joints de soudure pour la fixation de ces divers dispositifs. Les nervures sur les membrures supérieure et inférieure et les rebords décalés vers I'intérieur sur la membrure d'angle présentent avantageusement des renfoncement en forme de rigoles en vue de la réalisation de joints de soudure en V entre les membrures et les voiles. D'autres caracteristiques~et avantages de l'invention r essor- tiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont respectivement une vue en elEvation et une vue en plan d'un pont roulant bipoutre; - les figures 3 et 4 sont respectivement une vue en élévation et une vue en bout à plus grande échelle d'une extrémité d'une des deux poutres et du sommier correspondant; - la figure 5 est une coupe transversale schématique à plus grande échelle du pont bipoutre des figures 1 et 2; et - la figure 6 est une coupe transversale plus détaillée d'une des deux poutres, à une échelle encore plus grande que celle de la figure 5. Les figures 1 et 2 représentent un pont roulant comprenant deux poutres A - sur lesquelles circule un chariot-treuii non représenté et deux sommiers B dans lesquels sont Ancorporés les mécanismes de roulement C pour les déplacements du pont en translation. Comme il ressort des figures 3 et 4, les poutres A sont en appui sur les sommiers B, ce qui permet des raccordements plus favorables entre les poutres et les sommiers. Chacun des mécanismes de roulemént C attaque directement les galets pour la translation du pont sur les chemins de roulement, et chacun de ces mécanismes est incorporé dans le sommier B correspondant, qui est ouvert, de manière à permettre son remplacement rapide et simple.- Comme on le voit sur les figures 5 et 6, chacune des poutres A comprend une membrure supérieure 1, une membrure inférieure 2 et une membrure d'angle'3, qui sont toutes constituées par des profilés en métal léger produits par filage à la'presse. Ces membrures sont reliées entre elles par des voiles horizontaux 5, des voiles verticaux 4 ét des voiles obliques 6. Chacune des deux poutres A porte en rail 7 - sur lequel circule le chariot-treuil non représenté - qui est également forme d'un profilé en métal léger qui est fixé sur la membrure supérieure 1. La membrure supérieure et la membrure inférieure 2 sont des profilés en T identiques, de sorte qu'il suffit d'un seul outil pour le filage de ces profilés, ce qui en réduit notablement le prix. L'épaisseur et la largeur des voiles 4, 5 et 6 peuvent être variées à volonté, suivant les caractéristiques statiques que doit posséder la poutre.Comme le montre la figure 6, l'aile intérieure de la membrure supérieure et de la membrure inférieure porte deux nervures 8 et 9; lorsque ce meme profilé est utilisé comme membrure supérieure, la nervure 8 sert d'élément d'appui et de maintien en place du voile horizontal 5; lorsqu'il est au contraire utilisé comme membrure inférieure, son autre nervure 9 sert d'élément d'appui et de maintien en place du voile oblique 6. La nervure-8 est délimitée, cOté membrure, par un renfoncement en forme de rigole qui permet de réaliser un joint de soudure en V 17 sur toute l'épaisseur du voile horizontal 5 lorsque celui-ci est soudé sur la membrure supérieure 1. La nervure 9 est également délimitée par un tel renfoncement en forme de rigole, en vue de la réalisation d'un joint de soudure en V 17 entre le voile oblique 6 et la membrure inférieure 2.Les dmes verticales 10, dirigées l'une vers l'autre, de la membrure supérieure et de la membrure inférieure possèdent sur leurs bords libres des épaississement 11 et des rainures 12. Ces rainures 12 reçoivent le voile vertical 4 et le maintiennent en place pendant le soudage, de sorte que des gauchissements ne peuvent pas se produire. La figure 6 montre clairement que la membrure d'angle 3 correspond sensiblement à une cornière dont une aile est orientée horizontalement, en direction de la membrure supérieure 1, et dont l'autre aile est orientée verticalement vers le bas.Sur leurs bords libres, ces deux ailes possèdent des rebords 13a et 13b qui sont décalées vers l'intérieur de la poutre, dont les extrémités libres 14a et 14b forment des crochets, et dont l'un sert d'élément d'appui et de maintien en place pour le voile horizontal 5, tandis que l'autre sert d'élément d'appui et de maintien en place pour le voile oblique 6. Les rebords 13a et 13b présentent également des renfoncements en forme de rigoles situés à faible distance des extrémités libres et destinés à la formation de joints de soudure en V 17. Le cOté extérieur de la membrure d'angle 3 porte des parties 15 ayant une section transversale en forme de cornière qui définissent deux glissières 16 en T. Ces glissières sont destinées à recevoir des pièces coulissantes pour la fixation de cåbles, appareillages électriques, montants pour un garde-corps d'une passerelle de service forméesur le dessusrde la poutre, ou d'autres dispositifs encore. De cette manière, la membrure d'angle ne risque pas d'erre affaiblie par des soudures ou des perçages réalisés en vue de la fixation de tels dispositifs; en outre, le montage de ces dispositifs peut Outre effectué rapidement et simplement. R E V E N DZ C A T O N S , 1 - Poutre en caisson pour grue ou pont roulant, comprenant des membrures formées de profilés en métal léger produits par filage et de voiles transversaux disposés entre les membrures et soudés à elles, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans un plan de charge principal orienté verticalement, une membrure supérieure et une membrure inférieure identiques formees par des profilés en T en métal léger produits par filage, qui présentent chacune deux nervures s'étendant le long du bord libre de l'aile horizontale dirigée vers l'intérieur de la poutre, l'une des nervures de la membrure supérieure formant un appui pour un voile horizontal reliant la membrure supérieure à une membrure d'angle latérale, et 1 'une des nervures de la membrure inférieure formant un appui pour un voile oblique reliant la membrure inférieure 8 la membrure d'angle, et en ce que les ames verticales dirigées l'une vers l'autre de la membrure supérieure et de la membrure inférieure présentent sur leurs bords libres des rainures pour la réception d'un voile reliant la membrure supérieure A la membrure inférieure. 2 - Poutre en caisson pour grue ou pont roulant, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la membrure d'angle est formée d'un profilé en métal léger produit par filage et ayant la forme d'une cornière, dont une aile est orientée horizontalement et dirigée vers l'intérieur de la poutre et dont l'autre aile est orientée verticalement et dirigée vers le bas, et dont les deux ailes portent sur leurs bords libres des rebords décalés vers l'intérieur de la poutre et formant des appuis pour les voiles reliant la membrure d'angle à la membrure supérieure, respectivement la membrure inférieure, l'aile verticale présentant en outre dans sa face extérieure deux rainures à section transversale en T. 3 - Poutre en caisson pour true ou pont roulant, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures et les rebords des membrures présentent des renfoncements en forme de rigoles en vue de la réalisation de joints de soudure.