Brevet FR2538079A1 — publié le 19840622

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'assemblage, notamment pour des charpentes et plus généralement pour des structures, totalement ou partiellement tubulaires, et a pour objet des profilés spéciaux extrudés, en alliage d'aluminium ou en tout autre matériau extrudable, qui, après débitage de longueur à la demande et éventuellement perçage et usinage, sont destinés à la réalisation de noeuds d'assemblage plans ou tridimen- sionnels pour l'exécution de toutes charpentes et toutes structures dans lesquelles la technique d'assemblage par soudure ne peut être employée. Actuellement, l'assemblage d'ossatures de charpentes métalliques, en particulier tubulaires, est généralement réalisé au moyen d'éléments de forme spéciale adaptés aux profilés à assembler. Ainsi, la construction de charpentes nécessite un grand nombre d'éléments différents dans leurs formes et dans leurs dimensions, entraînant obligatoirement le maintien d'un stock important et coûteux de ces divers éléments pour subvenir à des besoins ponctuels. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet des profilés spéciaux extrudés, en alliage d'aluminium ou en tout autre matériau extrudable, destinés, après débitage de longueur à la deman- de et éventuellement perçage et usinage, à la réalisation de noeuds d'assemblage de charpentes et de structures planes ou tridimensionnelles,, composées essentiellement d'éléments tubulaires, caractérisés en ce qu'ils présentent une section transversale dont les formes et les dimensions sont indépen- dantes de la forme et des dimensions de la section autant intérieures qu'extérieures des éléments qu'ils sont destinés à assembler, en ce qu'ils sont débités à la longueur en fonction des dimensions des sections des éléments de charpen- te et de structure à assembler et des efforts à transmettre par le noeud d'assemblage à réaliser, et en ce qu'ils peuvent être utilisés de manière universelle, séparément, ou par combinaison de plusieurs profilés de types et/ou de dimensions différentes, quelles que soient la forme et les dimensions des éléments à assembler. Conformément à une caractéristique de l'invention, les profilés se présentent essentiellement sous forme de deux profilés de base, pouvant être exécutés en différentes tailles, à savoir, d'une part, un profilé à section en forme de barrette munie de trous destinés à la fixation ultérieure, et à leur allègement, et, d'autre part, à section en forme d'embase pourvue d'au moins une partie en saillie, munie d'au moins un trou destiné à la fixation ultérieure, et d'un ou de plusieurs trous d'allègement. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque profilé peut être muni de rainures, en saillie ou non, destinées à simplifier les opérations de traçage et de pointage des trous transversaux réalisés par perçage ultérieur après débitage à la longueur. L'invention sera mieux comprise grâce à la descrip- tion ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un profilé conforme à l'invention; la figure 2 représente, en coupe, une variante de réali- sation de l'invention, et les figures 3 à 14 montrent différents noeuds d'assemblage qu'il est possible de réaliser à partir des profilés spéciaux selon l'invention. Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemples, les figures 1 et 2 des dessins annexés, les profilés spéciaux extrudés en alliage d'aluminium ou en tout autre matériau extrudable, qui, après débitage de longueur à la demande et éventuelle- ment perçage et usinage, sont destinés à la réalisation de noeuds d'assemblage de charpentes ou plus généralement de structures, composées essentiellement d'éléments tubulaires, sont essentiellement constitués sous forme de deux profilés de base, pouvant être réalisés en différentes tailles, à savoir, d'une part, un profilé 1 à section en forme de barrette munie de trous 2 et 3 destinés, respectivement, à la fixation ultérieure et à leur allègement, et, d'autre part, à section en forme d'embase 4 pourvue d'une partie en saillie 5 munie d'un trou 6 destiné à la fixation ulté- rieure, et d'un trou d'allègement 7. Les trous 2, situés aux deux extrémités, sont des- * 10 tinés à la réalisation d'articulations au moyen d'une broche permettant l'assemblage de prof ilesl entre eux ou d'un pro- filé 1 avec un profilé 4, après usinage des extrémités cor- respondantes en forme de tenon et mortaise, ou en forme de simple emboîtement. Les trous intermédiaires 2 peuvent être réalisés de plus faible diamètre, et sont destinés à la fixation du profilé sur l'élément de charpente ou de structure à assem- bler au noeud envisagé, ces trous pouvant être percés au diamètre de broches ou de boulons traversants, ou, après taraudage, de vis, ou encorede goujons, de sorte qu'une bonne précision d'assemblage peut être obtenue. Le trou 6 du profilé 4 est destiné à assumer les mêmes fonctions que les trous 2 du profilé 1 En outre, ce profilé 4 peut également être réalisé avec plusieurs parties 5 en saillie munies chacune d'un ou de plusieurs trous 6, et il peut présenter plusieurs trous d'allègement 7. Selon une autre caractéristique de l'invention, les profilés peuvent être munis de rainures 9, en saillie ou non, destinées à simplifier les opérations de traçage et de pointage des trous transversaux qui seront réalisés par perçage ultérieur, généralement après l'opération de débita- ge à la longueur de ces profilés spéciaux. Le débitage à la longueur de ces profilés spéciaux est réalisé à la demande, en fonction, d'une part, des dimensions des sections des éléments de charpente et de structure à assembler, et, d'autre part,-des efforts à transmettre par le noeud d'assemblage à réaliser. Ces profilés spéciaux sont étudiés pour qu'une même taille de ces profilés permette d'assembler des élé- ments de charpente et de structure présentant des sections de formes variées et d'une large gamme de dimensions dif- férentes. A cet effet, ils sont munis de trous 2 et 6 de dimension minimum pouvant être agrandis par perçage, à concurrence du double de leur surface environ. Ceci permet l'utilisation de boulons, goujons, vis, broches et axes proportionnés à la taille des éléments de charpente et de structure à assembler. Les profilés conformes à l'invention peuvent être utilisés, soit extérieurement (profilés 4 et 1) sur des éléments de charpente et de structure pleins ou tubulaires, soit intérieurement (profilé 1) dans des éléments de-char- pente et de structure tubulaires dans lesquels ils sont enfilés. Ces profilés sont conçus pour être utilisés soit séparément, soit en combinaison de formes et/ou de tailles ou dimensions pour réaliser de multiples assemblages diffé- rents dont le nombre peut être considéré comme pratiquement illimité. En outre, les deux types de profilés 1 et 4, qui sont des pièces complémentaires, permettent la réali- sation de nombreuses variantes. Les figures 3 à 14 représentent divers modes de réalisation de noeuds d'assemblage au moyen des profilés décrits ci-dessus. Ainsi, la figure 3 représente un montage de deux tubes 10 et 11 suivant un angle 04 dans lequel un profilé en barrette 1 est glissé dans le tube 10 et fixé dans ce dernier au moyen de boulons traversant ses trous 2 et serrant un profilé à embase 4, sous forme d'une platine de fixation ou suspente, qui est relié par l'intermédiaire d'un axe 12 à un autre profilé 1 solidaire du tube 11 Le montage de ce profilé 1 dans le tube 11 peut être effectué de manière analogue à celui du profilé du tube 10, ou à la manière d'une entretoise par débitage dudit profilé à une longueur correspondant à la dimension intérieure du tube 11 La liaison entre les profilés 1 et 4 peut être du type à charnière ou à paumelle. Un tel mode de liaison permet avantageusement La réalisation d'angles OZ d'une valeur comprise entre 150 et environ. La figure 6 représente une variante de réalisation de la figure 3, dans laquelle un câble d'entretoisement 13 ou un tirant est relié à un tube Il au moyen des profilés 1 et 4 précités, le profilé 1 étant avantageusement réali- sé sous forme d'entretoise, et le profilé 4 présentant une anse de fixation de l'anneau 14 du câble 13 ou du tirant. Les figures 4 et 5 montrent des variantes des liaisons suivant les figures 3 et 6 dans lesquelles les noeuds sont destinés à supporter des efforts plus importants que ceux mis en jeu dans le cas desdites figures 3 et 6, et le profilé 1 est sous forme d'une entretoise introduite dans le tube 11 (figure 4), ou encore, deux profilés 1 sont montés en T dans le tube 11 et assemblés entre éux pour assurer une meilleure répartition des efforts, le profilé 4 coopérant avec un autre profilé 1 ou avec un câble 13 ou un tirant. La figure 7 montre un mode de liaison de deux tubes et 11 bout à bout, au moyen de deux profilés 1 enfilés et serrés chacun dans l'un des tubes et assemblés entre eux par un axe ou une broche Une telle liaison permet également l'obtention d'angles très différents entre les tubes 10 et 11. Il peut également être envisagé de compléter la liaison suivant la figure 4 par un autre profilé 4 fixé symétriquement au premier par rapport à l'axe du tube 10. En outre, les dispositifs d'assemblage des figures 4 et 5 peuvent être combinés pour former des assemblages tridi- mensionnels De même, en ce qui concerne la figure 7, les boulons de fixation du profilé 1 peuvent également servir à la fixation sur l'extérieur du tube 10 ou/et 11 d'un ou de deux profilés 4. Dans tous les cas cités ci-dessus les noeuds dras- semblage formaient des rotules, il est cependant possible de réaliser, comme le montre la figure 8, tout aussi simple- ment, avec les mêmes profilés, des assemblages rigides permettant la transmission de moments de flexion d'une barre sur uneautre, par exemple pour la réalisation d'en- castrements. La figure 9 montre la possibilité d'exécuter un tel encastrement en pied de poteau, en utilisant deux profilés 4 inversés faisant office de plaques d'ancrage. Il est cependant également possible d'utiliser le profilé 4 (figure 10) pour la réalisation d'un appui rotulé On notera que ce profilé 4 a été spécialement étudié pour permettre le levage du poteau. Les figures 11 et 12 montrent deux autres possibi- lités de réalisation de noeuds d'assemblage à l'aide des profilés 1. La figure 11 représente le cas d'une fixation inté- rieure avec passage du profilé 1 à travers la paroi même du tube 10, et la figure 12 montre le cas d'une fixation extérieure de deux profilés 1 sur les parois du tube 10, qui est complété à l'intérieur, par une fourrure réalisée également à l'aide du profilé 1. La figure 13 montre qu'il est également possible, dans le cas de petites sections et de faibles charges, d'utiliser la moitié d'un profilé 1. Enfin, la figure 14 représente un noeud rotulé 15 muni de barressuplémentairesdémontrant l'universalité de l'emploi de profilés spéciaux conformes à l'invention. Grâce à l'invention, il est possible, à partir d'un nombre très limité de profilés spéciaux, de réaliser une large gamme d'assemblages d'éléments tubulaires ou non, présentant des sections dont la forme et les dimensions peuvent être très différentes, principalement dans les cas ou la technique d'assemblage par soudure, pour une raison ou une autre, ne peut être employée. Ainsi, les stocks de matériaux divers, nécessaires à la réalisation de tels assemblages par les moyens classi- ques, peuvent être notablement réduits La rationalisation ainsi obtenue permet une meilleure gestion des stocks et des approvisionnements. Les profilés conformes à l'invention sont adaptés à tous types d'assemblages de charpentes et de structures, et plus particulièrement à l'assemblage de charpentes et de structures facilement démontables. Grâce à leur universalité d'emploi, ces profilés sont particulièrement intéressants dans les constructions uniques ou de faibles séries. Les profilés conformes à l'invention trouvent leur utilisation dans tous les domaines d'assemblage de charpentes ou de structures tubulaires diverses, tels que les jeux de construction, les éléments de mobilier, les bâtiments, les chapiteaux, les pylones, les mats de toutes natures, les stands, les tribunes, les structures de stocka- ge, ou d'échafaudages, et analogues. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 8 2538079 -R E V E N D I C A T I O N S- 1 Profilés spéciaux extrudés destinés à la réali- sation de noeuds d'assemblage de charpentes et structures, principalement composées d'éléments tubulaires et réalisées en un ou plusieurs matériaux, caractérisés en ce qu'ils présentent une section transversale dont les formes et les dimensions sont indépendantes de la forme et des dimensions de la section autant intérieures qu'extérieures des éléments qu'ils sont destinés à assembler, en ce qu'ils sont débités à la longueur en fonction des dimensions des sections des éléments de charpente et de structure à assem- bler et des efforts à transmettre par le noeud d'assemblage à réaliser, et en ce qu'ils peuvent être utilisés de maniè- re universelle, séparément, ou par combinaison de plusieurs profilés de types et/ou de dimensions différentes, quelles que soient la forme et les dimensions des éléments à assembler. 2 Profilés, suivant la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils se présentent essentiellement sous forme de deux profilés de base, pouvant être exécutés en différen- tes tailles, à savoir, d'une part, un profilé ( 1) à section en forme de barrette munie de trous ( 2, 3) des- tinés ( 2) à la fixation ultérieure, et ( 3) à leur allège- ment, et, d'autre part, à section en forme d'embase ( 4) pourvue d'au moins une partie en saillie ( 5), munie d'au moins un trou ( 6) destiné à la fixation ultérieure, et d'un ou de plusieurs trous d'allègement ( 7). 3 Profilés, suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisés en ce qu'ils sont munis de rainures ( 9), en saillie ou non, destinées à simplifier les opérations de traçage et de pointage des trous transver- saux réalisés par perçage ultérieur après débitage à la longueur.