Brevet FR2521194A1 — publié le 19830812

Dans l'art de bâtir, notamment dans la construction métalli- que, la part qu'occupent les structures tridimensionnelles, est connue et leur utilité n'est plus à démontrer. Le choix dans ce genre de structures ne manque pas On connaît les poutres triangulaires, les structures planes, les structu- res spaciales, les structures dites à grandes mailles Elles permettent de construire généralement des bâtiments de grandes dimensions et des toitures de grandes portées, de diverses formes planes, à simple ou double courbure. On sait que ces structures présentent à la fois une grande légèreté et une grande rigidité et que leurs caractéristiques sont d'être composées de barres droites, soumises à des efforts nor- maux, de tractions aux compressions simples, sans fléchissement local, assemblées par leurs extrémités à des noeuds auxquels sont appliquées les charges de travail. On sait également que l'élément le plus compliqué de ces ensembles est le noeud d'assemblage car il est le point de con- cours des barres de sections diverses venant de directions quelcon- ques, pouvant transmettre des efforts inégaux. Evidemment, pour une structure donnée, on s'efforce d'aug- menter, du point de vue fabrication, la quantité de chaque série de noeuds pour en diminuer le prix de revient Mais d'une struc- ture à l'autre et d'un genre de structure à l'autre, le besoin d'un noeud de type modulaire est nécessaire. L'invention a pour objet un noeud capable d'être pour un modèle donné, dépendant de sa fonction, utilisable dans divers cas d'assemblage par un simple jeu de combinaison. L'invention évite donc tous les inconvénients décrits plus haut. Le noeud selon l'invention se présente sous la forme d'une enveloppe de figure géométrique tronconico-pyramidale dont la peti- te base 3 est une circonférence, la grande base, le périmètre d'un polygone quelconque et dont l'angle oe, au sommet est fonction de la géométrie de la structure à réaliser Ledit angle A peut être compris entre 5 et 1750 La petite base est donc trouée et permet ainsi le passage de tout organe de liaison ou de fixation. De préférence, la forme de la grande base polygone quelconque 1, vue de dessus en élévation, a pour périmètre, le périmètre d'un -2- carré 1. Selon les besoins de la structure à réaliser, une partie de la face enveloppe tronconico-pyramidale 4 peut être éliminée pour laisser une ou plusieurs pattes ou branches d'assemblage 5,6,7 et 8 Ces pattes ou branches ont une surface plane Ces pattes ou branches d'assemblage peuvent être rabattues d'un angle de 900, soit vers le bas, soit vers le haut. La forme choisie pour la description et sa facilité de repré- sentation graphique, représentée figure la vue en, élévation et figure lb vue de dessus, a pour grande base le périmètre d'un carré On revendiquera le tracé théorique de la pièce en traits mixtes fins et son contour en traits plus forts continus. Dans l'esprit de réaliser la pièce la plus légère possible, il est permis d'en éliminer certaines parties, par exemple, comme le représente la partie en pointillés 2, figure lb pour obtenir, comme on peut le voir en élévation, figure 2 a et en vue de dessus, figure 2 b, une pièce allégée ou allégée à l'extrême comme le représentent les figures 7 a et 7 b Ainsi ne reste-t-il dans ces cas, que les parties utiles latérales à leur fonction d'assemblage et la partie centrale qui sert, avec son ouverture et de préféren- ce, à réunir les noeuds entre eux tel que dans les figures 3,4,5,6 de manière énergique et à constituer une unité d'assemblage. La cohésion et la solidité de cette unité peuvent être réali- sées entre autres moyens, avec l'aide de pièces accessoires, par exemple: Figure 3: d'une entretoise A, de deux rondelles B et C et d'un boulon de commerce D précontraint ou non. Figure 4: le même cas mais avec un autre élément de fixation, un rivet tubulaire E ou plein. Figure 5: cette unité d'assemblage associe les noeuds des figures précédentes et les accessoires A et B à un embout du tube à souder F ou à visser, un goujon G et un écrou du commerce H. Le tube I peut être, soit un poteau, soit un quelconque élément de structure. Figure 6: combinaison de trois noeuds dont un relative- ment plat avec deux entretoises A et un rivet tubulaire ou non J. On notera dans ces vues en coupe des figures 3,4,5 et 6 que chaque noeud peut avoir, avant l'union complète, une orientation -3- différente par rapport aux autres, ce qui ajoute une carac- téristique, que le rivet tubulaire laisse une ouverture en son centre, libre à tout usage, sans entraver la rigidité de l'unité. d'assemblage, que les noeuds peuvent avoir des angles au sommet différent et des parties latérales différentes, les accessoires s'adaptant. Ce sont les parties latérales ou pattes d'assemblage qui servent à la connexion des noeuds avec les barres des structures, leurs formes plates facilitent l'assemblage de tous les profilés du commerce par boulonnage, rivetage, soudage, collage et tout autfe procédé. Dans le genre de noeud allégé, il y a d'autres formes Dans les figures 7 a et 7 b est représenté un noeud à un élément de connexion, à une branche ou patte Dans les figures 8 a et 8 b, le noeud comporte deux branches. Les figures 9 et 10 représentent des noeuds à trois et cinq branches ou pattes. Les figures lia, llb, llc, représentent un noeud allongé, vue de trois côtés, dont la forme dérivée est issue de la combinai- son d'un prisme 12 s'intercallant entre deux demi-branches de forme de base N 1 et N 2 * Les noeuds peuvent avoir également une version renforcée tel que représenté figure 12 à partir de la demi-forme de droite, il est possible de rabattre les côtés comme indiqué sur la demi- coupe de gauche, soit vers le bas, rabat 9, soit vers le haut, rabat 10, comme représenté sur les demi-vues de la figure 13. Sur les figures qui vont suivre, sont représentées schémati- quement et en coupe au centre, quelques unes des combinaisons non limitatives de noeuds modulaires possibles avec le noeud modulaire de base représenté sur les figures 2 a,2 b et dont seulement l'angle o au sommet varie. Il y a lieu de bien noter que les figures 3,4,5 et 6 représentent des combinaisons modulaires. Dans la figure 14, est représentée une combinaison modulaire de noeud pour créer une unité d 'assemblage de quatre barres simples latérales dans cette version, mais on pourrait adapter d'autres profilés et une barre centrale. -4- Les figures suivantes sont données à titre d'exemple indicatif et non limitatif Elles représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. La figure 15 est une combinaison de quatre noeuds. La figure 16 est une combinaison de trois noeuds. La figure 17 est une combinaison de trois noeuds. La figure 18 est une combinaison de quatre noeuds. La figure 19 est une combinaison de six noeuds. La figure 2,0 représente dans ce mode de réalisation, la combinaison de six noeuds identiques, assemblés par boulonnage et rivetage combinés. Dans la figure 21, le noeud est le modèle monobloc de la combinaison modulaire, figure 20. Dans la figure 22, le noeud est le modèle monobloc des combinaisons modulaires représentées figures 3,4 et 5. Dans la figure 23, il y a une combinaison de deux unités d'assemblage monoblocs de la même forme que sur la figure 22. Dans la figure 24 est représentée une version monobloc de la combinaison modulaire de la figure 16. Dans la figure 25, est représentée une combinaison de deux unités d'assemblage monobloc avec deux noeuds de base allégés ou renforcés. Dans la figure 26, est représentée une combinaison d'un modèle monobloc avec deux noeuds de base, allégés ou renforcés. -5- REVENDICATIONS 1 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, caractérisé par le fait qu'il a la forme d'une enveloppe ( 4) de figure géométrique tronconicopyramidale rigide dont la petite base est une circonfé- rence ( 3) et la grande base le périmètre d'un polygone quelconque ( 1); sur les côtés plans de la pyramide et sur la face intérieure ou sur la face extérieure de l'enveloppe ( 4) ou sur les deux faces, viennent se fixer les éléments de structure par des moyens de fixation connus. 2 Noeud de jonction et d' assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noeud est allégé en réduisant la surface de l'enveloppe ( 4) du tronc de cône pyramidale en hauteur et en conservant au moins une partie latérale qui fait office de pattes d'assemblage ( 5). 3 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le noeud est allégé en réduisant la surface de l'enveloppe ( 4) du tronc de cône pyramidale en hauteur et en conservant plusieurs parties latérales qui font office de pattes d'assemblage ( 5). 4 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé par le fait que la petite base dont la forme est une circonférence ( 3), sert de trou pour le passage de moyens de fixation et/ou d'assemblage. Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs noeuds peuvent être assemblés par leur petite base ( 3). 6 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisé par le fait que les noeuds sont assemblés uniquement par leur petite base ( 3). 7 Noeud de jonction et d'assemblage pour élément multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque -6- des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisé par le fait que les noeuds sont assemblés l'un dans l'autre par leur petite base ( 3). 8 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,6 ou 7, caractérisé par le fait que, peu avant la fixation complète d'un ou de plusieurs noeuds, une orientation d'angle différente peut être donnée à chaque noeud. 9 Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les côtés plans de l'enveloppe ( 4) peuvent être prolongés sur toute leur largeur et pliés vers l'intérieur ( 10) ou vers l'extérieur ( 9) de l'enveloppe ( 4) afin de renforcer celle-ci en augmentant la raideur de la bordure. Noeud de jonction et d'assemblage pour éléments multidi- rectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5,6,7,8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il est utilisé en combinaison modulaire, coopérant entre au moins deux noeuds de même type et forme ou non, et solidarisé par le sommet de l'enveloppe, par les côtés ou par les deux à l'aide d'éléments de liaison accessoires connus. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2,3- 4,5,6,7,8,9 ou 10, caractérisé par le fait qu'il peut être réalisé dans sa présentation la plus complexe, en un seul noeud monolithi- que offrant les possibilités relatives du modèle modulaire semblable. 12 Structures tridimensionnelles caractérisées par le fait qu'elles sont réalisées à l'aide de noeuds ou dispositifs modulaires ou non faisant l'objet de l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 ou 11.