Brevet FR2491360A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne un dispositif pour l'assemblage de tôles travaillant à la traction, et en particulier, mais non exclusivement, des tales utilisées dans les silos métalliques destinés au stockage de grains ou de matières pulvérulentes. D'une manière générale, on sait que les silos à grains ou à matières pulvérulentes comprennent habituellement une membrane verticale tubulaire, de préférence cylindrique, formée par la liaison d'au moins deux tales verticales, cette liaison s'effectuant en faisant légèrement chevaucher les deux tôles au niveau de leur jonction et en les fixant au moyen d'éléments de liaison transversaux, tels que des rivets, des boulons, etc... passant au travers de perçages correspondants. Il est clair que dans de tels silos, la tension de la membrane au niveau de la jonction des deux tôles se traduit par une pression de contact entre la tôle et ltélément de liaison ainsi que par une contrainte de cisaillement dans l'élément de liaison. flabituellemenet, la limitation de charge est donnée par la limitation de la valeur de la pression de contact entre la tôle et l'élément de liaison, la résistance au cisaillement étant estimée à un multiple, en général le double, de cette valeur. L'invention a plus particulièrement pour but la réalisation d'un dispositif d'assemblage permettant d'augmenter la limite due à la pression de contact, de manière à atteindre sensiblement la valeur de résistance au cisaillement de l'élément de liaison et à pouvoir employer des toles dont l'épaisseur est très inférieure, (par exemple la moitié) des épaisseurs actuellement retenues. Pour parvenir à ce résultat, l'invention propose d'augmenter la section de contact de l'élément de liaison sans changer le dimensionnement dudit élément et sans augmenter l1épaisseur de la talle. A cet effet, elle propose d'utiliser au niveau du chevauchement desdites tôles, des perçages de section supérieure à celle des susdits éléments de liaison, et de prévoir entre la surface interne de chacun de ces perçages et la surface extérieure de l'élément de liaison, un élément intercalaire telle qu'une douille dont l'épaisseur E est supérieure à celle de chacune des tôles. Ainsi grâce à l'augmeutation de la section des perçages, la surface de contact entre l'élément intercalaire et la te le est supérieure à celle qui existait anté rieurement entre la telle et l'élément de liaison. La pression de contact se trouve diminmee et la résistance limite est accrue. De mime, du fait que l'épaisseur de l'élement inter- médiaire est supérieure à l'épaisseur de la t#le, la surface de contact entre l'élément intermédiaire et l'élément de liaison est donc sup#rieure à celle qui exis Lait antérieurement entre la tole et l'élément de liaison. La pression de contact entre ces deux pièces se trouve diminuée et la résistance limite est accrue. En conséquence, en utilisant des éléments de liaison de mtme diamètre que ceux utilisés antérieurement, on parvient, en effectuant un choix judicieux de la section des perçages et de l'épaisseur de l'élément intercalaire, de diminuer l'épaisseur e des taules dans un rapport déter- miné r pouvant atteindre égalité entre la limite due à la pression de contact et la résistance au cisaillement de l'élément de liaison). Dans le cas où les susdits perçages sont circulaires et présentent un diamètre D, les éléments de liaison peuvent consister en des éléments cylindriques de section d. Les éléments intercalaires peuvent alors présenter la forme d'une douille annulaire d'épaisseur E dont les diamètres extérieur et intérieur sont respectivement égaux aux diamètres D et do Dans ce cas la détermination optimale des différents éléments intervenant dans le dispositif s#effectue à l'aide de la relation suivante Dxe=dxE qui exprime l'égalité des pressions de contact entre la tle et ltélément intermédiaire et entre l'élément intermédiaire et l'élément de liaison. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une perspective schématique d'un silo à grain ou à matière pulvérulente La figure 2 est une coupe axiale d'une liaison classique par boulonnage de deux tôles La figure 3 est une coupe axiale d'un dispositif d'assemblage de deux tales selon l'invention La figure 4 est une coupe axiale d'un dispositif de liaison par boulonnage selon l'invention. Le silo à grains ou à matières pulvérulentes représenté figure 1 comprend une membrane verticale tubulaire 1 formée par la jonction de six tales verticales 2 se chevauchant légèrement au niveau de leurs bordures verticales et assemblées l'une à l'autre au moyen d'éléments de liaison 3 disposés dans la zone de chevauchement. Selon la technique classique,la liaison entre les tôles s'effectue par boulonnage de la façon représentée figure 2. A cet effet, on réalise dans la zone de chevauchement entre les deux tôles 2', 2" des perçages 4 coaxiaux de diamètre égaux à celui des boulons 5 que l'on désire utiliser. Il est clair que dans le cas du silo précédemment décrit, les efforts exercés au niveau de la jonction des tales sont essentiellement des efforts de traction. Ainsi dans l'exemple de la figure 2, la tension maximum admissible t entre les deux tôles est définie par la relation suivante t = pc.d.e dans lequel po est la pression de contact admissible entre la tranche de la tôle 2', 2" et le boulon 5. d est le diamètre du boulon. e est l'épaisseur de la tale 2', 2". Par ailleurs, comme précédemment mentionnée,cette tension maximum imposée par la pression de contact admissible est égale à la moitié de la tension maximum admissible imposée par la résistance au cisaillement du boulonnage. Avec référence à la figure 3 le dispositif d'2ssem blage selon l'invention fait intervenir un élément de liaison cylindrique 6 pouvant consister en un axe ou un boulon de diamètre d, nettement inférieur au diamètre D des perçages 7 réalisés sur les deux tôles 8, 9 (d'épais- seur e) dans la zone de chevauchement. Par ailleurs, entre la surface intérieure de chaque perçage 7 et la surface extérieure de l'élément de liaison 6 est prévue une douille annulaire 10, 11 d'épaisseur E. En satisfaisant à l'équation D x e = d x E on s'assure que la pression de contact entre la telle 8, 9 et l'élé- ment intermédiaire 10, 11 est égale à la pression de contact entre l'élément de liaison 6 et l'élément interméb diaire 10, 11. Du fait que le diamètre D est supérieur au diamètre d, la surface de contact entre la tale 8, 9 et l'élément intermédiaire 10, 11 correspondant est supérieure à la surface de contact entre la tôle et l'élément de liaison dans un montage classique où l'on n'utilise pas d'élément intermédiaire et où le diamètre du perçage est égal au diamètre de l'élément de liaison. En conséquence, la pression de contact dans le montage classique sera supérieure à celle du montage selon l'invention. Pour obtenir dans les deux cas une même pression de contact et en conséquence une même tension limite, il serait nécessaire , dans le montage classique d'augmenter la surface de contact tle/élément de liaison, en augmentant l'épaisseur de la tôle. Dans l'exemple représenté figure 4, l'élément de liaison consiste en un boulon 12 de même diamètre d que celui représenté figure 2. Dans cet exemple, les perçages effectués dans les deux tôles 2', 2" présentent un diamètre D = 2d et les éléments intermédiaires 13, 14 qui consistent en une douille annulaire épaulée d'un coté, présentent une épaisseur E = 2e. Dans ce montage, la tension maximum admissible t' entre la tôle 2', 2" et l'élément intermédiaire 13, 14 correspondant s'exprime par la relation. t' = pc De = pc 2de pc étant la pression de contact admissible. De même,la tension maximum admissible tt, entre l'élément intermédiaire 13 ou 14 et le boulon 12 s'exprime par la relation : t" = pc d E = pc d 2e Il apparats donc que les tensions maximum admissibles t' et t" sont toutes deux égales à deux fois la tension maximum admissible obtenue dans ltexemple représenté figure 2. Ainsi,grâce à une telle disposition,on augmente la limite de l'effort transmissible par une tôle sans en changer l'ép# eur et sans changer le dimensionnement du boulonnage. Il est en particulier possible d'ajuster les valeurs de D et E de manière à atteindre strictement les mimes valeurs pour la limite au cisaillement et la limite en pression de contact. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour lassemblage des tales utilisées pour la réalisation de la membranne verticale tubulaire d'un silo métallique à grains ou àmatières pulvéru lentes et dans lesquelles au moins deu toles 2', 2n se chevauchent légèrement l'une sur l'autre, et sont fixées #l'une à l'autre au moyen d'au moins un élément de liaison 6 passant au travers de perçages 7, réalisés dans les deux yoles :: ci dans la zone de chevauchement caractérisé en ce que lesdits perchages i, présentent nne plus grande section que celle dudit élément de liaison 6, et en ce qu'entre la surface interne de chacun de ces perçages 7, et Ta surface extérieure de l'élément de liaison 6, est prévu un élément intercalaire 10 tel qu'une douille dont l'épaisseur E est supérieure a celle de la tôle 2, 2' correspondante. 2.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les susdits éléments de liaison 6 consistent en des axes cylindriques ou des boulons. 3.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel les perçages 7, sont circu lai#es et présentent un diamètre D, l'élément de liai son 6 consiste en un axe cylindrique de section d et les éléments intercalaires 10 présentent la forme d'une douille annulaire dtépaisseur E, caractérisé en ce que les dimensions D, d E, e satisfont à la relation Dxe=dxE 4.- Dispositif selon la revendication 3 caraco tersé en ce que l'épaisseur E est un multiple entier ou fractionnaire de l'épaisseur e. 5.- Dispositif selon lune des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les valeurs D et E sont ajustées de manière à ce que la limite en cisaillement de l'élément de liaison 6 et la limite en pression de contact entre les pièces intervenant dans 'assemblage soient égales. 6.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit élément intermédiaire 6 consiste en une douille 13 épaulée d'un coté. 7.- Silo à grains ou à matières pulvérulentes réalisé au moyen du dispositif d'assemblage selon l'une des revendications précédentes.