Brevet FR2499173A1 — publié le 19820806

La présente invention a pour objet un dispositif de liaison d'un profilé tel qu'un élément tubulaire sur un noeud d'assemblage de structure métallique notamment tridimensionnelle. On connait de tels dispositifs dans lesquels un élément de liaison de forme appropriée est rapporté à l'extrémité du profil( par exemple par soudage ou par rivetage. Ces agencements présentent d'une manière générale l'inconvénient d'être couteux du fait qu'ils nécessitent l'utilisation d'un élément de liaison intermédiaire qui entraine lui-même des coûts supplémentaires de main-d'oeuvre pour sa fixation à l'extrémité du profilé. En outre, cette fixation a généralement pour effet d'affaiblir l'extrémité du profilé. La présente invention vise essentiellement à pallier cet inconvénient en fournissant un dispositif de liaison du type rappel ci-dessus dans lequel le profilé est fixé directement sur le noeud d'assemblage sans qu'il soit nécessaire d'interposer un élément de liaison supplémentaire. La présente invention vise également à fournir un tel dispositif dans lequel la résistance mécanique, notamment en traction, a l'emplacement de la liaison, ne soit pas inférieure à la résistance mécanique du profilé dans sa partie courante. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de liaison d'un profilé tel qu'un élément tubulaire sur un noeud d'assemblage de structure métallique caractérisé par le fait que l'extrémité du profilé est aplatie et comporte au moins une empreinte emboitée dans une partie de forme correspondante du noeud d'assemblage, l'extrémité du profilé étant en outre fixée sur le noeud d'assemblage pour empêcher le déboitement de l'empreinte de la partie correspondante du noeud. L'extrémité du profilé étant ainsi aplatie elle peut être appliquée contre une face du noeud d'assemblage et y être fixé par des moyens conventionnels tels qu'un boulon ou un rivet sans interposition d'un élément de liaison supplémentaire. Toutefois du fait de la présence de l'empreinte à l'extrémité aplatie du profilé et de la partie de forme correspondante sur le noeud d'assemblage, les efforts sont supportés essentiellement par le contact des épaulements formés par l'empreinte et la partie correspondante de sorte que le perçage de l'extrémité du profilé pour permettre le passage de l'élément de fixation entraîne une moindre réduction de l'effort transmissible. Enfin on notera que l'élément oc fixation vise essentiellement à empêcher le déboitement de l'empreinte par rapport à la partie de forme correspondante du noeud d'assemblage de sorte qu'il ne supporte que des efforts en traction relativement faibles. Le côté en saillie de ltempreinte peut par exemple être emboité dans une cuvette formée dans le noeud d'assemblage a moins que, inversement, un bossage du noeud d'assemblage ne soit emboité dans le côté en creux de l?empre nte. Dans une première for de reali=ation, l'empreinte à une forme circulaire ainsi bien entendu que la partie correspondante du noeud d'assemblage. Dans cette forme de reallsation une rotation est possible entre le profilé et le noeud d'assemblage. On peut alors choisir l'angle que forme le profilé avec les autres profilés éventuellement reliés au noeud d1assemblage. Dans une autre forme de réalisation 'empreinte a une forme polygonale de même que la partie correspondante du noeud d'assemblage. L'angle formé par le profile avec le noeud d'assemblage peut ainsi etre déterminé avec précision. De plus, dans cette forme de réalisation, il est possible de transmettre un certain couple du profilé au noeud d'assemblage. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention la fixation de l'extrémité du profilé sur le noeud d'assemblage est réalisée par un boulon traversant ces éléments a l'emplacement de l'empreinte. Avantageusement les bords de l'extrémité aplatie du profilé sont rabattus de part et d'autre de l'empreinte. Ce mode de réalisation présente des avantages du fait que le rabattement des bords procure un supplément de rigidité en flexion à l'extrémité aplatie du profilé. En outre, sans ce rabattement, l'extrémité aplatie du profilé a une largeur supérieure à celle de sa partie courante ce qui peut poser des problèmes d'encombrement ou d'esthétique. Dans un mode particulier de l'invention le noeud d'assemblage comporte des emplacements de liaison agencés en paires, i'un des emplacements d'une paire étant susceptible de recevoir une empreinte circulaire et l'autre une empreinte polygonale. Il est ainsi possible de transmettre un couple à l'un des emplacements entre le profilé qu'il reçoit et le noeud d'assemblage tout en choisissant l'angle formé entre les deux profilés reçus à ces deux emplacements. Dans une forme de réalisation, le noeud d'assemblage comporte quatre paires d'emplacements disposés deux par deux dans un même plan alors que dans un autre mode de réalisation le noeud d'assemblage comporte quatre paires d'emplacements disposés chacun dans des plans différents. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif différents modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de côté en coupe partielle d'un dispositif de liaison selon l'invention appliqué à un élément tubulaire, la figure 2 est une vue de dessus du même dispositif, la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, la figure 4 est une vue de côté en coupe partielle d'un autre mode de réalisation de l'invention, la figure 5 est une vue de dessus du dispositif de la figure 4, la figure 6 est une vue de dessus d'un noeud d'assemblage susceptible d'être utilisé dans un dispositif de liaison selon l'invention, la figure 7 est une vue partielle en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6, la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII VIII de la figure 7, la figure 9 est une vue de dessus d'un autre noeud d'assemblage susceptible d'être utilisé dans un dispositif de liaison selon l'invention et, la figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 9. Les figures 1 à 3 représentent un dispositif de liaison selon l'invention entre un élément tubulaire 1 et un noeud d'assemblage 2 dont seule une partie a été représentée a la figure 1. Pour plus de clarté le noeud d'assemblage n'a pas été représenté aux figures 2 et 3. L'extrémité de l'élément tubulaire 1 est aplatie pour former une zone sensiblement plane 3. Une empreinte 4 est en outre formée dans la zone plane 3 et est percée d'un trou 5. L'empreinte 4 comporte bien entendu un côté en creux 6 et un côté en saillie 7. Ainsi, tout autour de l'empreinte 4 sont formés deux épaulements 8 et 9, respectivement du côté en creux 6 et du côté en saillie 7, correspondants à la différence de niveaux entre la partie plane 3 de l'extrémité aplatie de l'élément tubulaire 1 et le fond de l'empreinte 4. Dans la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 3 l'empreinte 4 a une forme carrée. L'élément tubulaire 2 présente pour sa part une partie 10 de forme correspondante a celle de l'empreinte 4, c'est à dire formant une cuvette 11 de périmètre sensiblement carré. La partie 10 comporte de plus au fond de la cuvette 11 un trou 12 correspondant au trou 5 de l'élément tubulaire 1. Le côté en saillie 7 de l'empreinte 4 est emboité dans la cuvette 11 et un boulon 13, traversant les trous 5 et 12 et coopérant avec un écrou 14, empêche le déboîtement. On constate par conséquent qu'un effort de traction par exemple, est transmis de l'élément tubulaire 1 au noeud d'assemblage 2 par l'intermédiaire de l'épaulement 9 coopérant avec les flancs de la cuvette 11. Cet épaulement et des flancs étant, dans le mode de réalisation représenté, légèrement inclinés, il en résulte une tendance au déboitement des deux éléments. Le boulon 13 s'oppose à cette tendance en maintenant emboîtée l'empreinte 4 dans la cuvette 11. Par conséquent l'affaiblissement de l'élément tubulaire par le trou 5 est réduit puisque cette partie est moins sollicitée et de plus le boulon 13 travaille essentiellement en traction. De plus, dans le mode de réalisation représenté, les bords 15 de l'extrémité aplatie de l'élément tubulaire 1 sont rabattus comme cela est particulièrement visible à la figure 3. Il en résulte une meilleure résistance à la flexion de l'extrémité de l'élément tubulaire 1 du fait de sa rigidité accrue ainsi qu'un encombrement moindre puisque la largeur de l'extrémité ainsi aplatie ne dépasse pas le diamètre de l'élément tubulaire. Enfin on notera que la liaison entre l'élément tubulaire 1 et le noeud d'assemblage 2 est directionnelle ce qui entraîne d'une part que l'orientation de l'élément tubulaire 1 par rapport au noeud d'assemblage 2 est déterminée et d'autre part que la liaison peut transmettre certains couples. Ce caractère directionnel de la liaison provient de la forme carrée de l'empreinte 4 qui empêche une rotation de l'élément tubulaire 1 par rapport au noeud d'assemblage 2. Un autre mode de réalisation est représenté aux figures 4 et 5 dans lesquelles les mêmes références ont été utilisées pour désigner des éléments similaires. Dans ce mode de réalisation la partie 10 du noeud d'assemblage 2 comporte non pas une cuvette mais au contraire un bossage 16 formant une saillie susceptible de s'emboîter dans le côté en creux 6 de l'empreinte 4 formée dans l'extrémité aplatie 3 de l'élément tubulaire 1. Comme précédemment l'emboîtement est maintenu à l'aide d'un boulon 13 et d'un écrou 14. Lorsque la saillie 16 est emboîtée dans l'empreinte 4 les efforts de traction sont alors supportés par le contact entre l'épaulement 8 du côté en creux de l'empreinte 4 avec les flancs 17 du bossage 16. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, l'empreinte 4 a une forme circulaire comme cela est apparent sur la figure 5. Le fonctionnement général du dispositif de liaison représenté aux figures 4 et 5 est similaire à celui des figures 1 à 3. Toutefois du fait du caractère circulaire de l'empreinte 4 et du bossage 16, l'orientation de l'élément tubulaire 1 par rapport au noeud d'assemblage 2 n'est pas déterminée et peut donc être choisie au moment du montage. Par contre cette liaison n'est pas susceptible de transmettre de couple dans le plan de la partie aplatie 3 de l'extrémité de l'élément tubulaire 1. Les figures 6 et 8 représentent un premier type de noeud d'assemblage auquel l'invention est susceptible d'être appliquée. Ce noeud d'assemblage est formé de quatre ailettes 20, 21, 22 et 23, disposées autour d'une ame centrale 24. Chacune des ailettes 22 d'une part comporte deux bossages 25 et 26 symétriques par rapport au plan de l'ailette et perçés d'un trou commun 27, et d'autre part forme une cuvette 28 perçée d'un trou 29. Enfin les bossages 25 sont de forme circulaire tandis que les cuvettes 28 sont de forme carrée. On constate par conséquent que chaque ailette comporte une paire de dispositifs de liaison selon l'invention, l'un des éléments de cette paire étant du type décrit en référence aux figures 1 à 3 tandis que l'autre élément de la paire est du type décrit en référence aux figures 4 et 5. I1 est par exemple possible grâce à un tel noeud d'assemblage de réaliser une structure tridimensionnelle dans laquelle quatre éléments tubulaires sont réunis pour former une croix horizontale à l'aide des cuvettes 28 tandis que deux ou quatre autres éléments tubulaires sont issus du noeud d'assemblage à partir des bossages 27 en formant par exemple un angle de 45 avec le plan horizontal. Enfin on remarquera que les deu bossages opposes 25 et 26 permettent de faire partir l'élément tubulaire d'un côté ou de l'autre du voile 22. Les figures 9 et 10 représentent un autre noeud d ' assem- blage susceptible de recevoir des liaisons selon l'invention. Ce noeud d'assemblage est Formée de huit ailettes 30 à 37 convergentes vers une ame 38 Les ailettes 30 32, 34 et 36 forment des cuvettes 46 de forme sensiblement carrée dans lesquelles sont rés des trous 41. Les voies 31, 33, 35 et 37 comportent au contraire chacun deux bossages 42 symétriques par rapport au flanc de l'ailette et perçés d'un trou commun 43. Dans ce mode de réalisation, deux dispositifs de liaison selon l'invention mas de type opposé peuvent toujours être consi dérés comme réunis par paires mais cette fois-ci aans des plans différents. Quatre éléments tubulaires réunis aux deux assemblages par l'intermédiaire des cuvettes 40 peuvent former une croix horizontale tandis que deux ou quatre éléments tubulaires relies aux bossages 42 peuvent être issues du noeud par exemple à un angle de 450 . L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus auxquels diverses modifications peuvent être apportées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. C'est ainsi en particulier que l'élément 2 a été ici représenté sous la forme d'une pluralité d'ailettes mais qu'il peut être en variante réalisé sous une forme plus massive. Dans ce cas il est en outre possible de remplacer les cuvettes telles que 11 par des lamages ou des chanfreins formés d'un côté ou des deux côtés à la périphérie du trou 12. De même, les ailettes décrites ci-dessus pourraient faire partie d'un noeud d'assemblage de forme quelconque et notamment comrenant d'autres éléments. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'un profilé tel qu'un élément tubulaire sur un noeud d'assemblage de structure métallique, caractérisé par le fait que l'extrémité du profilé (1) est aplatie et comporte au moins une empreinte (4) emboitée dans une partie de forme correspondante du noeud d'assemblage (2), l'extrémité du profilé étant en outre fixée sur le noeud d'assemblage pour empêcher le déboitement de l'empreinte de la partie correspondante du noeud. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le côté en saillie de l'empreinte est emboitée dans une cuvette formée dans le noeud d'assemblage. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un bossage du noeud d'assemblage est emboité dans le côté en creux de l'empreinte. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que l'empreinte à une forme circulaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que l'empreinte à une forme polygonale. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que la fixation de l'extrémité. du profilé sur le noeud d'assemblage est réalisée par un boulon traversant ces éléments à l'emplacement de l'empreinte. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les bords de l'extrémité aplatie du profilé sont rabattus de part et d'autre de l'empreinte. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revèndications 1 à 7, caractérisé par le fait que le noeud d'assemblage comporte des emplacements de liaison agencés en paires, l'un des emplacements d'une paire étant susceptible de recevoir une empreinte circulaire et l'autre une empreinte polygonale. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le noeud d'assemblage comporte quatre paires d'emplacements disposés deux par deux dans un même plan. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le noeud d'assemblage comporte quatre paires d'emplacements disposés chacun dans des plans différents.