Brevet FR2539844A1 — publié le 19840727

Domaine technique. La présente invention concerne un élément modulaire de structures tridimensionnelles destiné à s'assembler à des éléments identique ou de même type en des noeuds de liaison, dits noeuds principaux. Elle concerne aussi des constructions élaborées par l'assemblage d'au moins deux éléments ainsi réalisés. Problème posé. Il s'agit de réaliser des structures tridimensionnelles avec des barres, généralement métalliques, notamment pour des charpentes, en obtenant une construction rapide, peu onéreuse et efficace avec le minimum de temps passé sur les chantiers extérieurs. Etat de la technique et inconvénients. L'état de la technique comprend, notamment, des charpentes en bois et des charpentes métalliques. En particulier, les charpentes métalliques sont fabriquées et protégées partiellement en atelier mais'leur montage et leur protection finale s'effectuent sur chantier. On pourrait traiter longuement de ces problèmes mais il suffit de se reporter à l'ouvrage de Konrad WACHSMANN intitulé "Wendepunkt im Bauen", édité chez Krausskopt-Verlag G.m.b.H à VIIESBADEN (R.F.A.) pour avoir une idée précise des problèmes posés, en particulier, en examinant les trois photos de la page 31, les figures 113, 114 et 116 de la page 89, les fioures 169 et 170 de la page 123, la figure 184 de la page 130, les figures 187 et 188 de la page 131, la figure 251 de la page 162, les figures 252 et 253 de la page 163, la figure 259, la figure 260 de la page 58, la figure 279 de la paoe 180, les figures 280 et 281 de la page 1El, la figure 287 de la page 186, la photo 288 de la page 187, les figures 289 et 290 de la page 18e et la photo 291 de la page 189. Evidemment, dans l'ouvrage de WACHSMANN, chacun de ces documents est commenté par un texte correspondant. Les inconvénients de ces différentes techniques sont aussi exposés et sont évidents. Ils ont aussi été mentionnés au début du présent mémoire. La présente inv-ention est destinée à remédier à ces inconvénients. Exposé de l'invention. L'invention est caractérisée principalement par deux barres gauches entre elles, dites barres principales, reliées par au moins une autre barre, dite barre secondaire, en des noeuds de liaison dits noeuds secondaires. Il est évident que cette définition est absolument générale et que, d'une manière plus particulière, les deux barres principales peuvent être orthogonales. En particulier, le plan passant par une des deux barres principales et perpendiculaires à l'autre barre principale, est le plan médiateur de cette dernière. Suivant une forme particulière de réalisation, les plans, passant par l'une ou l'autre des deux barres principales et perpendiculaires à l'autre ou l'une desdites deux barres principales, sont les plans médiateurs de ces dernières. Dans des cas particuliers, les deux barres principales sont de longueurs égales. Les deux barres principales et les deux barres secondaires peuvent être, d'ailleurs, de longueurs égales-entre elles. En ce qui concerne les noeuds, certains noeuds secondaires ont la possibilité d'être aussi voisins que voulus de certains noeuds principaux et, à la limite, confondus avec eux. Encore plus, précisément, deux au moins des liaisons des barres peuvent être articulées. Solution au problème, avantages et résultats industriels. L'élément de l'invention permet d'être assemblé à des éléments identiques ou similaires qui conduisent è une structure tridimensionnelle classique dans le genre de celles qui sont décrites dans l'ouvrage de Konrad WACHSMANN, évoqué ci-dessus. Les avantages essentiels des éléments de l'invention tiennent dans la possibilité de pré fabriquer en atelier en série automatisée et de pouvoir transporter ces éléments sous un faible volume. On les assemble ensuite sur les chantiers sans avoir besoin d'aucune barre complémentaire de liaison et même, sans soudure, si on utilise les articulations, le terme "articulations" étant pris dans son sens mécanique et industriel, c'est--à-dire dans le sens d'un assemblage dont l'élément de liaison est constitué par un axe ou par une rotule permettant un déplacement angulaire relatif des pièces assemblées. I1 faut d'ailleurs remarquer que le déplacement angulaire n'est généralement pas nécessaire.Dans la pratique, cette articulation pourra être constituée par une chape et un oeillet qui sont assemblés par boulon, goupille, rivet ou tout autre dispositif similaire. Un autrr avantage de l'invention est que, en atelier, on peut appliquer une protection anti-corrosion, sans nécessité de retouche sur les chantiers à moins que, dans un souci de perfection, on ne vienne appliquer une protection précisément sur les 11articulations". Le calcul des éléments et le choix judicieux des paramètres permettent de réaliser : - des trames carrées ou rectangulaires - des structures linéaires, planes, cylindriques, coniques, sphériques, paraboliques, etc On verra des foules d'exemples possibles de réalisation décrites dans le même ouvrage de Konrad WACHSMANN. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit et qui est illustrée par les dessins joints à titre d'exemple non limitatif. Brève description des figures. Dans les dessins, les figures 1 à 9 sont des représentations schématiques, en perspective, de différentes variantes de l'élément de l'invention, qui sont représentées schématiquement avec, en traits fins, un prisme, ou plus précisément, un parallèlépipède rectangle et mimez dans un cas particulier, un cube esquissé en traits fins. Cette réprésentation spatiale permet de mieux comprendre la jonction des barres gauches principales (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82, 91 et 92) à l'aide des barres secondaires (13, 14, 23, 24, 25, 33, 43, 44, 45, 46, 53, 54, 55, 56, 63, 64, 65, 66, 73, 74, 75, 76, 83, 84, 85, 86, 93, 94). La liaison des barres principales et des barres second-aires se fait en des noeuds de liaison dits "noeuds secondaires" (15, 16, 17, 18, 26, 27, 28, 29, 291, 292, 34, 35, 471, 472, 473, 474, 475, 576, 577, 578, 579, 580, 581, 611, 612, 613, 614, 711, 712, 713, 7l4, 715, 716, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 901, 902, 903 et 904). Les noeuds principaux sont situés aux extrémités des barres principales. Les noeuds secondaires ne sont pas généralement situés aux extrémités des barres principales. Les noeuds principaux comprennent les articulations de liaison aux éléments adjacents. REVENDICATIONS 1. Elément modulaire de structures tridimensionnelles destiné à s'assembler à des éléments identiques ou de même type en des noeuds de liaison dits noeuds principaux, c a r a c t é r i s 6 par deux barres (1, 2) gauches entre elles, dites barres principales, reliées par au moins une autre barre (13, 14), dite barre secondaire, en des noeuds de liaison (13, 16, 17, 18) dits noeuds secondaires. 2. Elément, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le feit que les barres principales (41, 42) sont orthogonales. 3. Elément, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s 6 par le fait que le plan, passant par une des deux barres principales (1, 2, 21, 22), et perpendiculaire à l'autre barre principale, est le plan médiateur de cette dernière. 4. Elément, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i a é par le fait que les plans, passant par l'une ou l'autre des deux barres principales (71, 72) et perpendiculaires à l'autre (72) ou l'une (71) desdites deux barres principales, sont les plans médiateurs de ces dernières. 5. Elément, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é par le fait que les deux barres principales (91, 92) sont de longueurs égales. 6. Elément, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é par le fait que les deux barres principales (1, 2) et les deux barres secondaires (13, 14) sont de longueurs égales entre elles. 7. Elément, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, c a r a c t é r i s é par le fait que certains noeuds secondaires (611, 612, 613, 614) sont aussi voisins que voulu de certains noeuds principaux (621-624) et, à la limite, confondus avec eux. 8. Elément, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, c a r a c t é r i s é par le fait que deux au moins des liaisons des barres (1) aux noeuds (6, 7) sont articulées. 9. Construction élaborée par l'assemblage d'au moins deux éléments préfabriqués conformément à l'une quelconque des revendications précédentes.