Brevet FR2531471A1 — publié le 19840210

La présente invention concerne un noeud d'assemblage pour une structure spatiale On connaît déjà des structures spatiales qui constituent des charpentes m6talliques relativement légères, qui sont rigides du fait de leur hyperstaticitd et qui n'appor- tent sur les fondations que des charges de gravité. Ces structures spatiales sont constituées généralement d'un roseau d'éléments tubulaires à double nappe qui sont assem bulbs b leurs points d'intersection par des noeuds d'assemblage.Ces noeuds d'assemblage sont constitues de pièces metalliques planes soudés les unes aux autres et sur les- quelles sont fixées, par boulonnage, les extrémitXs des éléments tubulaires constituant les membrures Les noeuds d'assemblage de ce genre connue 9 ce jour sont généralement constitues d'un grand nombre de pièces élémentaires dXcoupXes en fer plat et de ce fait ils sont relativement complexes 9 fabriquer par soudage et par ailleurs ils soht d'un prix de revient assez élevez La présente invention vise è remédier è ces inconv6= nients en procurant un noeud d'assemblage de conception particulièrement simple et qui est constitué par soudage de pièces métalliques élémentaires de deux types seulement. A cet effet ce noeud d'assemblage pour une structure spatiale, constitué par plusieurs pièces métalliques élé- mentaires en fer plat soudées entre elles, est caractérisé en ce qu'il comprend deux premières pièces horizontales identiques, de forme carre, superposées en étant écartées l'une de l'autre et dont chacune est percée, dans sa partie centrale, d'une ouverture en forme de croix à quatre branches égales réparties régulièrement 9 90 les unes des au tres et parallèles aux cotés du carré, et deux paires de secondes pièces verticales identiques entre elles, les secondes pièces de chaque paire étant alignées horizontalement en étant écartées l'une de l'autre et les deux paires de secondes pièces étant perpendiculaires l'une à l'autre, chaque seconde pièce ayant grosso modo la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure et deux ailes supérieures inclinées, symétriques par rapport au plan de sy métrie vertical de la pièce en Y, laile verticale inférieu re ayant une largeur égale à la longueur totale de deux branches opposées de l'ouverture en croix de la première pièce dans lesquelles elle est engagée, chaque seconde pince présentant deux encoches verticales sensiblement de mame hauteur à savoir une première encoche s'étendant vers le haut à partir du bord inférieur de l'aile verticale et ddca- lée d'un cOté du plan de symétrie vertical dE la pièce en Y et une seconde encoche étendant vers le bas à partir du bord supérieur de la branche inclinée supérieure qui est située de l'autre côté du plan de symétrie vertical, les secondes pièces des deux paires perpendiculaires étant enga gées les unes dans les autres de manière qu'une seconde pièce de l'une des paires soit engagée dans la première encoche verticale de l'une des secondes pièces de l'autre paire et dans la seconde encoche verticale de l'autre secon de pièce de l'autre paire, les secondes pièces étant assem blées entre elles ainsi qu'avec les premières pièces par soudage dans leurs zones de contact. 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 et une vue en élévation d'un noeud d'as semblage pour structure spatiale suivant l'invention. La figure 2 est une vue e-n plan du noeud d'assem blage de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation de l'une des secondes pièces métalliques élémentaires constituant le noeud d'assemblage. La figure 4 est une vue en plan de l'une des pre mièvres pièces métalliques élémentaires du noeud d'assem blage. La figure 5 est une vue en coupe verticale illus trant l'engagement mutueldes premières et secondes pièces métalliques élémentaires les unes dans les autres lorsque le noeud d'assemblage est achevé. Le noeud diassemblage pour structure spatiale représenté sur le dessin est constitué de six pièces métalliques élémentaires en fer plat soudées entez elles à savoir deux premières pièces horizontales identiques 1, 2 de forme car rée et quatre secondes pièces verticales identiques répar- ties en deux paires perpendiculaires entre elles à savoir une première paire de pièces 3, 4 parallèle à un axe de symétrie xx' des premières pièces carrées 1, 2 et, une seconde paire de pièces 5, 6 perpendiculaire à la précédente et parallèle à lBautre axe de symétrie yy'des pièces carres 1, 2. Les premières pièces carres 1, 2 étant identiques on ne décrira en détail que l'une d'entre elles à savoir la pièce 1 représentée sur la figure 4. Cette pièce est percée de part en part, dans sa partie centrale, d'une ouverture 7 en forme de croix, ayant pour centre 0 le centre de la pièce carrée 1. L'ouverture 7 comporte quatre branches égales 7a, réparties régulièrement à 900 les unes des autres et s'éten- dant suivant les deux axes principaux xxg et yy' de la pièce carrée 1. La longueur totale de deux branches 7e a une valeur prédéterminée a comme il est indiqué sur la figure 4. La première pièce 1 est également 'percés de quatre trous 8 répartis régulièrement autour du centre 0 et des tinés au passage de boulons assurant la liaison avec les éléments tubulaires de la structure spatiale s'étendant horizontalement. On décrira maintenant, en se référant plus particulibrement à la figure 3, l'une des secondes pièces métal- liques élémentaires identiques les unes aux autres 3, 4, 5, 6, en l'occurrence la pièce 3. Cette seconde pièce 3 e la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure 3a et deux ailes supérieures inclinées 3b, 3c qui sont symétriques par rapport au plan de symétrie vertical zz' de la pièce en Y 3.Les deux ailes supérieures 3b, 3c sont inclinées sur l'horizontale de préférence d'un angle à 450 , c'est-à-dire qu'elles forment entre elles un angle de 90e Chacune de ces ailes est percée d'un trou 9 destiné au passage d'un boulon de liaison avec un élément tubulaire de la structure tel que représenté en trait interrompu sur la figure l. L'aile verticale inférieure 3a qui a une faible hauteur, a une largeur a sensiblement égale à la longueur totale de deux branches opposées 7a de l'ouverture 7 en forme de croix de la première pièce 1. Dans cette aile verticale inférieure 3a est découpée une première encoche rectangulaire verticale Il qui s'étend vers le haut à partir du bord inférieur 3d de l'aile verticale 3a. Cette encoche a une largeur égale è l'épaisseur des secondes plaques 3 - 6 et sa hauteur b est sensiblement égale à la moitié de la distance entre le bord inférieur 3d et le sommet A où se rejoignent les bords supérieurs 3e, 3f des deux ailes inclinée 3b, 3c. La première encoche li est située à une certaine distance du plan de symétrie vertical zz', à droite de celui-ci sur la figure 3. Une seconde encoche 12 s'étend vers le bas à partir du bord supérieur 3e de la branche inclinée 3c qui est située de l'autre côté du plan de symétrie vertical zz', par rapport à la première encoche 11. Cette seconde encoche 12 a une largeur égale à l'épaisseur des secondes pièces 3 - 6 et sa profondeur est sensiblement égale à celle de la- première encoche b. Les deux encoches 11 et 12 sont situées à la mame distance du plan de symétrie vertical zzl, de part et d'autre de celui-ci. Pour le montage du noeud d'assemblage suivant l'invention on engage les unes dans les autres les diverses pièces 1 - 6 ainsi qu'il est représenté sur la figure 1 et on les soude dans leurs zones de contact. Plus particulièrement les ailes verticales, telles que l'aile 3a, des secondes pièces 3 - 6 sont engagées dans les branches 7a des ouvertures 7 des premières pièces 1, en étant écartées l'une de l'autre dans chaque paire.Par ailleurs l'une des secondes pièces métalliques élémentaires de l'une des paires perpendiculaires, par exemple la pièce 3, est emboitée dans les deux pièces 5, 6 de la paire perpendiculaire-, comme on peut le voir sur la figure 5, de telle façon que son aile inférieure 3a soit engagée dans la première encoche 11 de la pièce 5 tandis que la partie de cette pièce se trouvant au-dessus de l'encoche est elle même logée dans la seconde encoche 12 de la pièce 3. Par ailleurs l'aile inférieure 6a de l'autre pièce 6 est engagée dans la première encoche 11 de la pièce 3 tandis que la partie de celle-ci qui se trouve au-dessus de l'encoche 11 se trouve passée à travers la seconde encoche 12 de la pièce 6. Grâce à cet emboîtement mutuel des pièces 3 - 6 on obtient une tenue ferme de ces diverses pièces facilitent leur soudage mutuel Des cordons de soudure sont formés dans les zones indiqués par la référence 13 sur la figure 1. REVENDICATION 1- Noeud d'assemblage pour une structure spatiale, constitué par plusieurs pièces métalliques élémentaires en fer plat soudée entre elles, ceractérîeé en ce qu'il com- prend deux premières pièces horizontales 'identiques (1,2)s de forme carrée, superposées en étant écartées l'une de l'autre et dont chacune est percée, dans sa partie centrale, d'une ouverture (7) en forme de croix à quatre branches égales (7aq réparties régulièrement à 90 les unes des autres et parallèles aux cOtés du carré, et deux paires de secondes pièces verticales (3,4j5,6) identiques entre elles, les secondes pièces de chaque paire étant alignées horizontalement en étant écartées l'une de l'autre et les deux paires de secondes pièces étant perpendiculaires l'une à l'autre, chaque seconde pièce (3-6) ayant grosso modo la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure (3e) et deux ailes supérieures inclinées (3b,3c) , symétriques par rapport au plan de symétrie vertical (zz')de la pièce en Y, l'aile verticale inférieure (3a) ayant une largeur égale à la longueur totale de deux branches (7a) opposées de l'ouverture (7) en croix des premières pièces dans lesquelles elle est engagée, chaque seconde pièce (3-6) présentant deux encoches verticales sensiblement de même hauteur à savoir une première encoche (11) s'étendant vers le haut à partir du bord inférieur (3d) de l'aile verticale (3a) et décalée d'un côté du plan de symétrie vertical (zz') de la pièce en Y et une seconde encoche (12) s'étendant vers le bas à partir du bord supérieur (3e) de la branche inclinée supérieure (3c) qui est située de l'autre côté du plan de symétrie vertical (zz') , les secondes pièces (3-6) des deux paires perpendiculaires étant engagées les unes dans les autres de manière qu'une seconde pièce (3) de l'une des paires soit engagée dans la première encoche verticale (11) de l'une des secondes pièces (5) de l'autre paire et dans la seconde encoche verticale (12) de l'autre seconde pièce de l'autre paire, les secondes pièces (3-6) étant assemblées entre elles ainsi qu'avec les premières pièces (1,2) par soudage dans leurs zones de contact.