Brevet FR2474113A2 — publié le 19810724

FR 2474113 A2 19810724 FR 8001419 A 19800123 Noeud d'assemblage pour structure spatiale et structure spatiale équipée d'un tel noeud. L'invention est relative à un noeud d'assemblage, pour structure spatiale, constitué par des éléments plats réunis entre eux, en particulier par soudage. Les perfectionnements de l'invention viennent en complément de ceux du brevet principal selon lequel le noeud d'assemblage comprend au moins un premier élément plat qui comporte une fente située sensiblement à mi-largeur de manière à passer par le point de concours des différentes forces, ladite fente étant orientée suivant la direction longitudinale de l'élément plat, et au moins un deuxième élément plat qui est engagé dans cette fente et la traverse, ce deuxième élément plat comportant des moyens pour permettre d'attacher des barres de part et d'autre du premier élément plat, les deux éléments plats étant réunis l'un à l'autre. L'invention a pour but, surtout, de rendre le noeud d'assemblage tel qu'il réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et notamment tel que les conditions de travail de la matière soient améliorées et que la réalisation du noeud d'assemblage soit simplifiée. Selon l'invention, le premier élément plat s'étend, suivant le sens longitudinal de la fente, de part et d'autre du second élément plat, et comporte des moyens permettant d'accrocher des barres de chaque côté du second élément plat selon la direction lon- gitudinale de la fente, de telle sorte que la trans- mission des efforts, par le premier élément plat de part et d'autre du centre du noeud soit effectuée essentiellement parallèlement à la direction longitu- dinale de la fente, la petite dimension de la fente étant orientée transversalement à la direction de transmission des efforts. Le premier élément plat peut comporter une fente longitudinale fermée à ses deux extrémités et dont la longueur et la largeur sont suffisantes pour permettre l'introduction de l'autre élément dans cette fente. Selon une variante, le premier élément plat peut être formé par deux plats élémentaires, situés dans un même plan, parallèles l'un à l'autre mais écartés d'une distance suffisante pour permettre le passage du second élément plat, c'est-à-dire au moins égale à l'épaisseur de ce second élément plat; la fente est alors réalisée de manière continue par l'écart existant entre les deux plats élémentaires, qui peuvent être réunis à leurs extrémités longitudinales. Avantageusement, le second élément plat est identique au premier; en particulier, le second élément plat comporte, sensiblement à mi-largeur, une fente longitudinale fermée à ses extrémités, la longueur de cette fente étant au moins égale à la largeur de l'élément plat, tandis que la largeur de la fente est sensiblement égale à l'épaisseur dudit élément plat; dans ce cas, une ou plusieurs clés sont prévues pour être engagées dans les parties de la fente du second élément plat qui débordent de part et d'autre du premier élément plat, ces clés étant destinées à assurer le verrouillage de l'ensemble et étant situées dans des plans sensiblement orthogonaux aux arêtes des dièdres formés par le premier et le second élément plat. Les clés de verrouillage peuvent comporter des parties, notamment inclinées, munies de moyen d'accrochage pour des barres diagonales. La largeur du second élément plat est orientée parallèlement à la longueur du premier élément plat. Le premier et le second éléments plats peuvent être orthogonaux. Des éléments plats supplémentaires munis de moyens d'accrochage et ayant des inclinaisons appropriées, peuvent être réunis aux premier et second éléments plats pour permettre l'accrochage de barres diagonales. Chaque élément plat peut être doublé par un autre élément plat écarté de lui suivant une direction orthogonale à son plan, les deux éléments plats étant parallèles et déterminant entre eux un espace propre à recevoir l'extrémité d'une barre de la struc- ture; on assure ainsi un accrochage de la barre exactement le long d'une direction passant par le centre du noeud, ce qui évite un décalage de la fixation de la barre par rapport à cette direction. L'invention concerne également les structures spatiales équipées de tels noeuds d'assemblage. L'invention consiste, mises à part les disposi- tions exposées ci-dessus, en certaines autres disposi- tions dont il sera plus explicitement question ci- après à propos de modes de réalisation particuliers décrits avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. La figure l,de ces dessins, montre schématique- ment, en perspective, un noeud d'assemblage, conforme à l'invention, en cours de réalisation. La figure 2, montre, en perspective, le noeud d'assemblage de l'invention terminé. La figure 3, enfin, montre une variante de réalisation du noeud d'assemblage, en perspective. En se reportant aux dessins, et plus particu- lièrement à la figure 1, on peut voir un noeud d'as- semblage 101, pour structure spatiale, en cours de réalisation. Ce noeud d'assemblage est constitué par des éléments plats réunis ou destinés à être réunis entre eux lorsque le noeud est terminé. Le noeud 101 comprend au moins un premier élément plat 102 qui comporte une fente f située sensiblement à mi-largeur de l'élément 102 de manière à passer par le point de concours des différentes forces qui s'exercent sur le noeud monté dans la structure spatiale. La direction longitudinale de la fente f est orientée parallèlement à la direction longitudinale L de l'élé- ment plat 102. Au moins un deuxième élément plat 113 est enga- gé dans la fente f et la traverse, ce deuxième élément plat 113 comportant des moyens, notamment formés par des trous 114, pour permettre d'attacher des barres de part et d'autre du premier élément plat 102. Le premier élément plat 102 comporte également des moyens d'attache, par exemple formés par des trous 109. Les deux éléments 102, 113 sont réunis l'un à. l'autre; dans le cas o les éléments plats sont en acier, la réunion de ces éléments est avantageusement assurée par soudage le long du contour de la fente f. ce contour constituant l'arête des dièdres formés par les deux éléments 102, 113. Le premier élément plat 102 s'étend suivant la direction longitudinale L, de part et d'autre du second élément plat. Les moyens formés par les trous 109 permettent d'accrocher des barres de chaque côté du second élément plat 113, selon la direction longitudinale L de la fente, de telle sorte que la transmission des efforts, par le premier élément plat 102, de part et d'autre du centre 0 du noeud est effectuée essentiel- lement parallèlement à la direction longitudinale de la fente f. La petite dimension ou largeur e de la fente est orientée transversalement, pratiquement perpendiculairement, à la direction des efforts trans- mis par l'élément 102 dans la région du centre du noeud. L'ensemble est donc tel que le premier élément plat 102 et le second élément plat 113 permettent le passage et la transmission des efforts de part et d'autre du centre 0 du noeud, suivant la direction longitudinale de chaque élément plat 102, 113, sans interruption totale de la matière de ces éléments plats. Les éléments plats 102, 113 représentés sur les fig. 1 et 2 ont une forme rectangulaire allongée. Les trous 109 sont situés aux extrémités longitudinales de l'élément 102 et sont disposés de manière à assurer l'accrochage de barres dont la direction moyenne est dans le prolongement de la direction longitudinale moyenne de la fente f. dans le plan de l'élément 102. Les trous 109 pourraient être disposés autre- ment, par exemple de manière à assurer l'accrochage de barres dont les directions moyennes, situées dans le plan de l'élément, sont inclinées, par exemple de 450, de part et d'autre de la direction longitudinale L de la fente. Il convient, toutefois, que la résul- tante des efforts exercés sur chaque extrémité longitu- dinale de l'élément 102 (de part et d'autre de l'élément 113) soit orientée suivant, ou sensiblement suivant, la direction longitudinale de la fente f. Ces remarques peuvent également s'appliquer à l'élément 113 dont les extrémités pourraient comporter un élargissement formé, par exemple, par des oreilles, pour l'accrochage de barres suivant plusieurs direc- tions dans le plan de l'élément 113. On a schématiquement représente par des flèches, sur la figure 1, les efforts Fl et F2 qui s'exercent aux extrémités de l'élément plat 102 et les efforts F3, F4 qui s'exercent aux extrémités de l'élément plat 113. Ces efforts sont parallèles ou sensiblement parallèles aux directions longitudinales des éléments plats cor- respondants. On voit immédiatement que dans la région centrale du noeud ce sont les bandes continues de matière, telles que bl, b2 pour l'élément plat 102, qui assurent la transmission principale des efforts. Les liaisons, notamment les soudures, entre les éléments plats102, 113 n'interviennent pratiquement pas dans la transmis- sion de ces efforts. La fente longitudinale f du premier élément plat 102 peut être fermée à ses deux extrémités longitudinales comme représenté sur la figure 1. La longueur de cette fente f est égale ou légèrement supérieure à l'épaisseur du second élément plat 113 pour permettre le passage de cet élément plat dans ladite fente f. Comme visible sur la figure 1, la direction longitudinale de l'élément plat 113 est orientée transversalement par rapport à la direction longitu- dinale L du premier élément plat 102. La largeur du second élément plat 113 est orien- tée parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale L du premier élément plat 102. Les deux éléments plat 102, 113 peuvent être orthogonaux, comme représenté sur la figure 1 et déterminer par leur intersection quatre dièdres droits. Toutefois, l'angle formé entre les plans des éléments plat 102 et 113 peut être différent de 90 . La fente f peut être réalisée directement dans un élément plat, dans sa partie médiane, à mi-longueur. Selon une autre possibilité, l'élément plat 102 pourrait être réalisé à l'aide de deux plats, situés dans le même plan, et placés en appui l'un contre l'autre suivant un côté longitudinal Xl-Xl, ces deux plats seraient ensuite soudés l'un à l'autre sui- vant ce côté X1-X1 qui formerait alors l'axe correspon- dant à la fibre neutre. Dans ce cas, avant assemblage des deux plats par soudage suivant la ligne Xl-X1, on réaliserait sur les bords longitudinaux de chacun des plats- destinés à venir l'un contre l'autre, une ouver- ture s'ouvrant sur ce bord longitudinal et ayant une largeur égale à e/2, c'est-à-dire à la moitié de la largeur de la fente f; lors de l'assemblage des deux plats, ces deux ouvertures viendraient en regard l'une de l'autre, symétriquement par rapport à la ligne Xl-X1 de telle sorte que la fente f serait ainsi reconstituée après assemblage des deux plats. Selon une variante, le premier élément plat 102 peut être formé par deux plats élémentaires, situés dans un même plan, parallèles l'un à l'autre, mais écartés d'une distance e suffisante pour permettre le passage du second élément plat 113 entre ces deux plats élémentaires. La fente ou passage du plat 102 serait alors réalisée de manière continue, sensi- blement suivant toute la longueur des deux plats élé- mentaires qui pourraient être réunis l'un à l'autre à leurs deux extrémités longitudinales. Avantageusement, le second élément plat 113 comporte également une fente longitudinale f2 située à mi-largeur de cet élément. De préférence, la fente f2 est identique à la fente f et l'élément 113 est iden- tique à l'élément plat 102. Dans la représentation des figures 1 et 2, la fente f2, identique à la fente f. a une longueur au moins égale à la largeur de l'élément plat, tandis que la largeur de la fente est au moins égale à l'épaisseur dudit élément plat. Deux clés Cl, C2 (fig. 1 et 2) sont alors prévues pour être engagées dans les parties de la fente f2 qui débordent de part et d'autre du premier élément plat 102; ces clés sont destinées à assurer le verrouillage de l'ensemble et sont situées dans un plan orthogonal à l'arête des dièdres formés par les éléments 102 et 113. Comme visible d'après les figures 1 et 2, les clés Cl, C2 traversent complètement la fente f2 et sont formées, par exemple, par un élément rectangulaire dont un grand côté vient s'appliquer contre l'élément 102, suivant la largeur de cet élément. Les clés Cl et C2 sont assemblées aux éléments plats 102, 113, notamment par soudage, ou par effet de coin, ou autre, suivant les lignes des arêtes des différents dièdres ou trièdres formés par des éléments plats imbriqués les uns dans les autres. Il est à noter que chaque clé de verrouillage Cl, C2 peut comporter une partie, notamment une partie telle que g2, inclinée par rapport au plan de la clé orthogonal à l'arête du dièdre formé par les éléments 102, 113, et munie de moyens d'accrochage (trou 109a) pour des barres diagonales. Des éléments plats supplémentaires tels que (fig. 2) munis de moyens d'accrochage tels que les trous 109b, et ayant des inclinaisons appropriées-sont prévus pour permettre l'accrochage de plusieurs barres diagonales. Ces éléments plats105 ont leur plan orthogonal ou sensiblement orthogonal au plan bissecteur d'un dièdre, notamment d'un dièdre formé par une clé telle que la clé Cl et l'élément plat 102. Dans la représen- tation de la figure 2, l'élément plat supplémentaire est engagé dans un dièdre situé au-dessous de l'élément plat 113.L'extrémité du plat 105 est limitée par les droites d'intersection entre ce plat et les faces du dièdre formé par la clé Cl et l'élément plat 102; l'extrémité du plat 105 épouse la surface intérieure du dièdre et est assemblée aux-faces de ce dièdre, le long des droites d'intersection, notamment par soudage. D'autres éléments plats supplémentaires, tels que 105a, 105b, 105c, semblables à l'élément 105, peuvent être prévus dans les autres dièdres. Comme visible sur la figure 3, chaque élément plat peut être doublé par un autre élément-plat écarté-de lui suivant une direction orthogonale à son plan. Ainsi, deux éléments plats 102a, 102b sont prévus; ces deux éléments plats sont parallèles et déterminent entre eux un espace j propre à recevoir l'extrémité 110e d'une barre 110 de la structure spatiale; l'extrémité 110e comporte des trous propres à venir en face des trous 109 des éléments 102a, 102b pour permettre l'accrochage par tous moyens appropriés tels que boulons, clavettes. La barre 110 peut être une barre cylindrique dont l'extrémité 110e a été aplatie pour s'engager dans l'espace j. On assure, ainsi, un accrochage de la barre exactement le long d'une direction passant par le centre du noeud, 2 474113 en évitant un décalage de la fixation de la barre par rapport à cette direction. Le deuxième élément plat est également doublé et formé par l'ensemble des éléments 113a, 113b parallèles et écartés l'un de l'autre pour déterminer également un espace j. Ces deux éléments 113a, 113b, traversent les deux premiers éléments 102a, 102b qui sont chacun munis, à mi-largeur, d'une fente longitudinale f, fermée à ses deux extrémités longitudinales. La largeur de la fente f de la figure 3 est suffisante pour permettre le pas- sage des éléments 113a, 113b écartés l'un de l'autre; les divers éléments 102a, 102b, 113a, 113b sont assem- blés le long des arêtes des dièdres qu'ils déterminent. Il est à noter que les éléments 113a; 113b de la figure 3 sont dépourvus de fentes longitudinales; dans la réalisation de cette figure 3, cette fente ne serait pas utilisée. Le noeud d'assemblage est complété par des élé- ments plats supplémentaires permettant l'accrochage de barres diagonales. Ces éléments plats supplémentaires sont égale- ment doublés; ils forment deux groupes symétriques par rapport au plan parallèle aux éléments 102a, 102b et équidistant de ces éléments. Le groupe des éléments plats supplémentaires, situé sur la droite, selon la figure 3, par rapport au plan équidistant des éléments 102a, 102b, comprend deux éléments plats extérieurs 120, 121 et un élément plat 122 plié de manière à former un dièdre. Les éléments plats 120, 121, sont orthogonaux aux plans des éléments 113a, 113b, et forment un angle, par exemple de 450, avec l'élément plat 102a. Les éléments plats120, 121, s'étendent de part et d'autre des plats 113a, 113b; chaque élément plat 120, 121, com- porte une fente telle que f3 qui enserre les deux éléments 113a, 113b, comme visible sur la figure 3. Cette fente f3 est fermée vers l'extérieur, mais débouche sur les bords de l'élément 120 vers le centre du noeud. Il en est de même pour l'élément 121. Ces éléments 120, 121, sont en contact, vers leur extrémité intérieure, avec la surface de l'élément 102a. L'élément intérieur 122 est plié, notamment à angle droit, de manière à former un dièdre dont les deux faces sont parallèles, respectivement, aux élé- ments 120, 121; toutefois, les faces du dièdre 122 sont écartées des éléments 120, 121 de manière à déterminer entre eux un espace jl, propre à recevoir l'extrémité d'une barre diagonale, telle que llOb. L'élément platl22 plié-de manière à former un dièdre comporte, à milongueur de l'arête du dièdre, une fente f4, fermée à ses deux extrémités, coupant l'arête du dièdre et s'étendant sur une partie de chaque face du dièdre, suivant une direction perpendiculaire à l'arête. La fente f4 a des dimensions suffisantes pour permettre le passage de l'ensemble des éléments 113a, 113b, écartés l'un de l'autre, comme visible sur la figure 3. Les éléments 120, 121, 122 sont réunis aux autres éléments du noeud d'assemblage suivant les lignes formées par les arêtes des divers dièdres ou trièdres déterminés par ces éléments. Les éléments 120, 121, 122 comportent des moyens d'accrochage notamment formés par des trous 109c pour les diverses barres diagonales. Les éléments supplémentaires situés sur la gauche, selon la figure 3, par rapport à l'élément plat 102b, se déduisent des éléments 120, 121, 122 par la symétrie évoquée précédemment. La description de ces éléments n'est pas reprise; les éléments en question sont désignés par les mêmes références, suivies de la lettre "s". La combinaison du premier élément plat 102 ou 102a, 102b muni d'une fente longitudinale à mi-largeur, 24741 13 avec le second élément plat 113 ou 113a, 113b, traver- sant cette fente, permet d'obtenir un noeud d'assem- blage transmettant les efforts dans de bonnes conditions. En effet, la petite dimension de la fente du pre- mier élément plat 102 ou 102a, 102b, est orientée lrans- versalement, et, de préférence, perpendiculairement à la direction des efforts transmis par élément plat. Il en résulte que la section utile de la matière de l'élément plat travaillant en traction ou en com- pression n'est que faiblement réduite au niveau de la fente, la largeur de cette fente étant égale (ou sensi- blement égale) à l'épaisseur seulement de l'élément plat ou de l'ensemble d'éléments plats qui la traversent. Dans le cas o le second élément plat 113 ne comporte pas de fente f2 les clés Cl, C2, montrées sur la figure 2 ne sont plus utilisées. Les éléments plats supplémentaires tels que , 105a sont alors fixés aux faces des dièdres formées par les éléments 102, 113. Les deux éléments plats105, 105a pourraient former les faces d'un dièdre obtenu par pliage d'une plaque suivant une arête qui viendrait, par exemple, s'appliquer contre le plat 113, pour y être fixée. REVENDICATIONS 1. Noeud d'assemblage, pour structure spatiale, constitué par des éléments plats réunis entre eux, en particulier par soudage, comprenant au moins un premier élément plat qui comporte une fente située sensiblement à mi-largeur de manière à passer par le point de concours des différentes forces, ladite fente étant orientée suivant la direction longitudinale de l'élément plat, et au moins un deuxième élément plat qui est engagé dans cette fente et la traverse, ce deuxième élément plat comportant des moyens pour per- mettre d'attacher des barres de part et d'autre du premier élément plat, les deux éléments plats étant réunis l'un à l'autre, notamment selon la revendication 1 ou 2 du brevet principal, caractérisé par le-fait que le premier élément plat (102; 102a, 102b) s'étend, suivant le sens longitudinal de la fente (f) de part et d'autre du second élément plat (113;113a, 113b), et comporte des moyens (109) permettant d'accrocher des barres, de chaque côté du second élément plat selon la direction longitudinale de la fente, de telle sorte que la transmission des efforts, par le premier élément plat (102; 102a, 102b) de part et d'autre du centre du noeud soit effectuée essentielle- ment parallèlement à la direction longitudinale de la fente, la petite dimension ou largeur de cette fente (f) étant orientée transversalement à la direction de transmission des efforts. 2. Noeud d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier élément plat (102; 102a, 102b) comporte une fente longitudinale (f) fermée à ses deux extrémités et dont la longueur et la largeur sont suffisantes pour permettre l'introduction de l'autre élément plat. 3. Noeud d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier élément plat est formé par deux plats élémentaires, situés dans 24741 13 un même plan, parallèle l'un à l'autre mais écartés d'une distance suffisante pour permettre le passage du second élément plat, la fente étant alors réalisée de manière continue par l'écart existant entre les deux plats élémentaires. 4. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le second élément plat (113) est identique au premier (102). 5. Noeud d'assemblage selon l'ensemble des revendications 2 et 4,caractérisé par le fait que le second élément plat (113) comporte, sensiblement à mi-largeur, une fente lonqitudi- nale (f2) fermée à ses extrémités, la longueur de cette fente étant au moins égale à la largeur de l'élément plat et que des clés (cl, c2) sont prévuespour être engagées dans les parties de la fente du second élément plat (113) qui débordent de part et d'autre du premier élément plat, ces clés étant desti- nées à assurer le verrouillage de l'ensemble et étant situées dans des plans sensiblement orthogonaux aux arêtes des dièdres formés par le premier et le second élémentsplats. 6. Noeud d'assemblage selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins une clé de ver- rouillage (c2) comporte une partie (g2), notamment inclinée, munie de moyens d'accrochage pour des barres diagonales. 7. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la largeur du second élément plat (113; 113a, 113b) est orientée parallèlement à la longueur du premier élément plat (102; 102a, 102b),le premier et le second élément plat étant notamment orthogonaux. 8. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des éléments plats supplémentaires (105, 105a, 105b, 105c: 120, 121, 122) ayant des inclinaisonsappropriées et réunis aux premier et second éléments plats pour permettre l'accrochage de barres diagonales. 9. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément plat (102a, 113a, 120, 121) est doublé par un autre élément plat (102b, 113b, 122) écarté de lui suivant une direction orthogonale à son plan, les deux éléments plats étant parallèles et déterminant entre eux un espace (j, jl), propre à recevoir l'extrémité d'une barre de la structure. 10. Noeud d'assemblage selon l'ensemble des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que les éléments plats supplémentaires (120, 121, 122) sont orthogonaux aux plans du deuxième élément plat (113a, 113b) et s'étendent de part et d'autre de cet élément plat, lesdits éléments plats supplémen- taires (120, 121, 122) comportant une fente (f3, f4) qui enserre le second élément plat (113a, 113b),les éléments plats supplémentaires extérieurs (120, 121) ayant une fente (f3) qui débouche vers le centre du noeud, tandis que l'élément plat intérieur (122) est plié de manière à former un dièdre dont les deux faces sont parallèles, respectivement, aux éléments supplémentaires extérieurs (120, 121),la fente (f4) prévue dans l'élément plat supplémentaire intérieur (122) étant fermée à ses deux extrémités. 11. Structure spatiale caractérisée par le fait qu'elle est réalisée par des noeuds d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes.