Brevet FR2465117A1 — publié le 19810320

La présente invention concerne un dispositif de jonction de deux pièces réglables en orientation l'une par rapport à l'autre, applicable notamment à la jonction d'un poteau et d'une poutre de la charpente d'un bâtiment. On envisage actuellement de développer la construction de petits b ti- ments, notamment pour l'élevage des animaux, ces bâtiments étant réalisés à partir d'un certain nombre de pièces métalliques légères assemblées sur place, Ces bâtiments comprennent des portiques formés de poteaux verticaux et de poutres inclinées par rapport à lthorizontale, sans contreventements dans un but de simplification. Dans ce cas il est nécessaire de rigidifier les noeuds supérieurs des portiques afin de pouvoir reprendre les effets dus à la pression des vents. La présente invention a pour but de fournir un dispositif de conception particulièrement simple permettant de bloquer d'une manière rigoureusement indéserrable deux éléments d'une structure métallique formant entre eux un angle prédéterminé. A cet effet ce dispositif de jonction de deux pièces réglables en orientation l'une par rapport à l'autre est caractérisé en ce qu'il comporte un berceau solidaire de l'une des pièces et présentant une portée de révolu tion,et une rotule solidaire de l'autre pièce et présentant une surface d'appui externe de révolution, de meme rayon que celui de la portée du berceau sur laquelle elle est appliquée, cette rotule présentant sur sa face interne deux rampes cylindriques excentrées par rapport à sa surface d'appui externe et de même rayon, ce rayon étant inférieur au rayon de la surface d'appui externe, ces deux rampes étant disposées côte à côte dans le sens longitudinal et leurs axes étant symétriques par rapport à l'axe de la surface d'appui externe si bien que l'épaisseur de l'une des rampes va en croissant dans un certain sens tandis que celle de l'autre rampe adjacente va- en décroissant dans ce meme sens, chacune de ces deux rampes étant percée d'une -lumière en arc de cercle s'étendant dans un plan transversal, et deux cales bloquées respectivement sur les deux rampes, en regard de la portée du berceau, au moyen d'organes de fixation traversant des trous percés dans les cales, les lumières des deu rampes et des trous percés dans le berceau. Le dispositif de jonction suivant l'invention offre l'avantage qu'une fois les organes de fixation bloqués, tout mouvement de rotation relative de la rotule par rapport au berceau est empêché non seulement par le frottement des surfaces en contact mais encore par l'auto-coincement résultant de la prévision des deux rampes excentrées. En effet quel que soit le sens de la sollicitation en rotation,l'une des rampes agit en tant que coin tendant à s'enfoncer entre l'une des cales et la portée du berceau, ce qui empêche en fait tout mouvement relatif de la rotule par rapport au berceau. On décrira ci-après , à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation, avec arrachement partiel, d'un dispositif de jonction monté entre la partie supérieure d'un poteau et une poutre d'une charpente. La figure 2 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne II-II de la la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation, avec arrachement partiel, de la rotule du dispositif de fixation. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en plan de la rotule représentée sur les figures 3 et 4. La figure 6 est une vue en plan du berceau du dispositif de fixation. La figure 7 est une vue en coupe verticale faite suivant la ligne Vil-Vil de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe faite suivant la ligne VIII-VIII de la figure VII. La figure 9 est une vue en plan d'une cale du dispositif de fixation. La figure 10 est une vue en coupe faite suivant la ligne X-X de la figure 9. La figure 11 est une vue en élévation schématique du dispositif de jonction constituant un noeud supérieur d'un portique d'un bâtiment. Le dispositif de jonction suivant l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 1 sur les figures 1 et 11, a été conçu plus particuliè rement, mais non exclusivement, pour permettre de relier deux pièces 2 et 3 réglables en orientation l'une par rapport à l'autre. Dans l'application particulière au bâtiment illustré sur la figure 11, le dispositif de jonction 1 assure ainsi la liaison entre un poteau vertical 2 et une poutre 3 qui doit être maintenue rigidement avec une certaine inclinaison par rapport à l'hori zonale en l'occurrence le dispositif de jonction 1 doit constituer un noeud supérieur parfaitement rigide pour pouvoir s'opposer aux effets du vent. Le dispositif de jonction 1 suivant l'invention comprend essentiellement quatre éléments à savoir un berceau 5 fixé au moyen de boulons 6 à l'extrémité supérieure du poteau 2, une rotule 7 fixée à la poutrelle 3 par exemple par soudage et deux cales 8 et 9 serrées elles-memes par des boulons 11. Le berceau 5 est constitué, comme on peut mieux le voir sur les figures 6 à 8, par une pièce métallique moulée percée de trous 12 pour le passage des boulons de fixation 6 et présentant, sur sa surface supérieure, une portée 13 de révolution. Cette portée peut être cylindrique ou elle peut présenter de préférence, comme il est indiqué sur le dessin, la forme de deux surfaces tronco niques accolées entre elles par leurs petites bases et présentant dans leur zone de jonction une gorge transversale 14. Cette portée de révolution 13 est percée de trous 15 pour le passage des boulons de fixation 11. La rotule 7 se présente sous la forme dune pièce de révolution sensiblement semicylindrique dont la surface d'appui externe 16 a le même rayon que celui de la portée 13 du berceau 5. En fait, en coupe longitudinale la surface d'appui 16 présente une forme complémentaire de celle de la portée 13 comme on peut le voir sur la figure 2. Autrement dit la surface d'appui externe 16 est constituée par deux surfaces tronconiques accolées par leurs grandes bases qui sont situées dans un plan transversal médian dans lequel se trouve également un voile transversal semi-circulaire 17 de la rotule 7. Sur sa face interne cette rotule 7 présente deux rampes cylindriques 18, 19, de section droite semi-circulaire de rayon un peu inférieur au rayon de la surface externe d'appui 16 et de la portée 13. Ces deux rampes 18 , 19 , situées de part et d'autre du voile 17 sont excentrées par rapport à la surface d'appui externe 16 et l'axe ol de la rampe cylindrique 18 et l'axe 02 de l'autre rampe cylindrique 19 sont symétriques par rapport à l'axe O de la surface externe d'appui 16. La rotule 7 présente ainsi en coupe radiale une section en forme de T inversé, 1'3me de ce T étant constituée par le voile transversal 17 et les deux branches inférieures horizontales du T inversé étant constituées par les deux rampes 18 et 19. Du fait de l'excentration de ces deux rampes 18 et 19 on voit sur les figures 1 et 3 que l'épaisseur de l'une des rampes, par exemple la rampe 18 va en crois sant régulièrement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre tandis que dans ce même sens ltépaisseur de l'autre rampe 19 va au contraire en diminuant régulièrement. Dans les deux rampes 18 et 19 sont respectivement ménagées des lumières 21 et 22 qui sont situées dans des plans transversaux et qui s'étendent suivant des arcs de cercle dont la longueur dépend de l'amplitude du mouvement de rotation possible pour la rotule 7 par rapport au berceau 5. La rotule 7 est immobilisée sur le berceau 7 au moyen des deux cales 8 et 9 dont l'une est représentée sur les figures 9 et 10. Cette cale 8 est constituée par une pièce moulée de forme générale rectangulaire, cette cale 8 étant percée près de ses deux extrémités longitudinales de trous 23 pour le passage des boulons de blocage 11. La cale 8 présente une surface supérieure plane et une surface inférieure cylindrique de meme rayon que celui des deux rampes 18 et 19 contre lesquelles elle est appliquée. lorsque le dispositif de jonction 1 est bloqué dans la position désirée au moyen des boulons ll,il constitue un noeud parfaitement rigide, indéserrable. En effet si la rotule 7 tend, sous l'effet d'une contrainte extérieure, par exemple la poussée du vent, à tourner par rapport au berceau 5, ce mouvement de rotation est absolument empêché par suite de la présence des deux rampes excentrées, 18, 19 qui forment en quelque sorte des coins tendant à s'enfoncer entre les cales 8, 9 et la portée 13 du berceau 5. Cet effet de coincement vient ainsi s'ajouter au frottement proprement dit, ce qui empêche tout mouvement relatif. REVEND iCAT i0 s 1.- Dispositif de jonction de deux pièces réglables en orientation l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un berceau (5) solidaire de l'une des pièces (2) et présentant une portée de révolution (13), et une rotule (7) solidaire de l'autre pièce (3) et présentant une surface d'appui externe de révolution (16), de même rayon que celui de la portée du berceau sur laquelle elle est appliquée, cette rotule (7) présentant sur sa face interne deux rampes cylindriques (18), (19), excentrées par rapport à sa surface d'appui externe (16) et de même rayon5 ce rayon étant inférieur au rayon de la surface d'appui externe5 ces deux rampes (18), (19) étant disposées côte à côte dans le sens longitudinal et leurs axes étant symétriques par rapport à l'axe de la surface d'appui externe5 si bien que l'épaisseur de l'une des rampes va en croissant dans un certain sens, tandis que celle de l'autre rampe adjacente va en décroissant dans ce même sens, chacune de ces deux rampes étant percée d'une lumière en arc de cercle s'étendant dans un plan transversal, et deux cales (8), (9) , bloquées respectivement sur les deux rampes, en regard de la portée du berceau, au moyen d'organes de fixation (11) traversant des trous percés dans les cales (8), (9), les lumières des deux rampes (18), (19) et des trous percés dans le berceau (5). 2.- Dispositif de jonction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le berceau (5) présente une portée (13) constituée de deux surfaces tronconiques accolées par leurs petites bases5 ce berceau étant percé de trous (15) pour le passage de boulons de fixation (11). 3.- Dispositif de jonction suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la rotule (7) est constituée par une pièce de révolution sensiblement semi-cylindrique présentant un voile transversal semi-circulaire (17) de part et d'autre duquel sont situées les deux rampes cylindriques excentrées (18), (19). 4.- Dispositif de jonction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacune des cales (8), (9) est constituée par une pièce moulée de forme générale rectangulaire, cette cale étant percée, près de ses extrémités longitudinales, de trous (23) pour le passage des boulons de blocage (11) et présentant une surface supérieure plane et une surface inférieure cylindrique de même rayon que celui des deux rampes (18), (19)