Brevet FR2565299A1 — publié le 19851206

ATTACHE DE BARRE TUBULAIRE, ET BARRE TUBULAIRE MUNIE D'UNE TELLE ATTACHE, NOTAMMENT POUR UNE STRUCTURE SPATIALE. L'invention est relative a une attache de barre tubulaire, notamment à section circulaire, pour établir une liaison avec un élément plat, notamment appartenant à un noeud d'une structure spatiale, cette attache comprenant une chape liée à une extrémité écrasée de la barre. L'invention concerne, plus particulièrement, mais non exclusivement, une telle attache de barre tubulaire pour des constructions métalliques telles que des charpentes, notamment pour des structures spatiales. On sait que la liaison'd'une barre tubulaire, en particulier à section circulaire, avec un élément plat, pose des problèmes du fait de la différence de forme des sections transversales des deux pièces à relier. Dans le cas de structures spatiales, où les barres convergent à plusieurs vers des noeuds d'assemblage munis de tels éléments plats, les problèmes de liaison entre les barres et les noeuds sont délicats, notamment au niveau de la transmission des efforts entre les barres et les éléments plats des noeuds. L'invention a pour but, surtout, de fournir une attache de barre tubulaire, du genre défini précédemment, qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, permette d'assurer dans de bonnes conditions la transmission des efforts de la barre tubulaire à l'élément plat, tout en restant d'une réalisation simple et relativement économique. Selon l'invention, une attache de barre tubulaire, notamment à section circulaire, pour établir une liaison avec un élément plat, notamment appartenant à un noeud d'une structure spatiale, cette attache comprenant une chape liée à une extrémité écrasée de la barre, est caractérisée par le fait que ladite extrémité de la barre n'est que partiellement écrasée de telle sorte que la distance entre les bords externes, sensiblement parallèles, de la section extrême écrasée soit supérieure à la valeur nulle, et inférieure à la plus petite dimension, suivant une direction transversale coupant l'axe, d'une section non écrasée de la barre. De préférence, la distance entre les bords internes, parallèles, de la section extrême écrasée est au moins égale à la moitié de l'épaisseur de l'élément plat destiné à être relié à la chape, et au plus égale à deux fois cette épaisseur. Généralement, la chape liée à l'extrémité de la barre est une chape femelle ayant deux ailes sensiblement parallèles écartées l'une de l'autre, entre lesquelles est engagé et fixé l'élément plat formant chape mâle ; dans ce cas, la distance entre les bords internes sensiblement parallèles de la section extrême écrasée de la barre est avantageusement au moins égale à la moitié de la distance entre les faces internes des ailes de la chape femelle et au plus égale à deux fois cette distance. De préférence, cette distance entre les bords internes de la section extrême écrasée de la barre est de l'ordre de l'épaisseur de l'élément plat, ou, dans le cas d'une chape femelle, de la distance entre les faces internes des ailes de cette chape. La chape est située, dans sa totalité, au-délà de l'extrémité écrasée de la barre, suivant la direction longitudinale de cette barre. De préférence, l'attache de barre comprend, entre la chape et l'extrémité écrasée de la barre, un élément transversal, élément dont la direction longitudinale est, en général, sensiblement orthogonale à celle de la barre, cet élément étant fixé, notamment par soudure, sur l'extrémité écrasée de la barre, tandis que la chape est fixée audit élément du côté opposé à la barre. Cet élément transversal est avantageusement formé par un rond, dont le diamètre est supérieur à la distance entre les bords internes de la section extrême écrasée de la barre. L'invention est également relative à une barre tubulaire, notamment pour structure spatiale, cette barre étant caractérisée par le fait qu'elle comporte, à au moins une extrémité, une attache telle que définie précédemment. L'invention consiste, mises à part les dispositions évoquées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après, à propos d'un mode de réalisation particulier décrit en détail avec référence au dessin ci-annexé, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ce dessin, est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'extrémité de barre tubulaire équipée d'une attache selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus par rapport à la figure 1. La figure 3, enfin, est une vue suivant III-III, figure 1. En se reportant au dessin, plus particulièrement à la figure 1, on peut voir une partie d'extrémité d'une barre tubulaire 1, constituée par exemple par un tube en acier destiné à une structure spatiale. notamment tridimensionnelle. La barre 1 comporte, à son extrémité, une attache A pour établir une liaison avec un élément plat 2 appartenant à un noeud d'assemblage (non représenté) d'une structure spatiale. L'attache A comprend une chape femelle 3 ayant deux ailes 39, 3k sensiblement parallèles entre elles et parallèles à l'axe longitudinal D de la barre 1. Les ailes 3a, 3k sont écartées l'une de l'autre, symétriquement par rapport à l'axe D. Des trous tels que 4 sont prévus, en regard, dans les ailes 3a, 3k de la chape pour le- passage de boulons de fixation de l'élément plat 2 à la chape 3. Des trous 5 correspondants sont prévus dans l'élément plat 2 qui forme une chape mâle destinée à être engagée entre les deux ailes 3 , 3b et à être fixée à la chape femelle 3. L'épaisseur de l'élément plat 2 est désignée par . La distance h entre les faces internes des ailes 3a, 3B peut être considérée comme pratiquement égale à cette épaisseur e. L'extrémité 6 de la barre 1 est partiellement écrasée ; une distance c, supérieure à la valeur nulle, visible notamment sur les figures 1 et 3, subsiste entre les bords internes 7, 8 (figure 3) sensiblement parallèles de la section extrême écrasée 9 de la barre. Cette section extrême 9 (figure 3) comporte en effet deux bords sensiblement rectilignes parallèles, écartés symétriquement de l'axe D, ces bords étant reliés par des zones convexes vers l'extérieur telles que 10 dont le rayon de courbure est inférieur au rayon de la section circulaire normale de la barre 1. Les plans moyens des ailes 3a, 3k de'la chape 3 sont parallèles aux bords 7 et 8. La largeur N (figure 2) de la barre 1 au niveau de la section extrême 9 est supérieure au diamètre de la barre. La barre 1 étant partiellement écrasée la distance ç est inférieure .au diamètre intérieur d'une section non écrasée de la barre ; dans le cas d'une section de barre non circulaire, présentant un grand axe et un petit axe, la distance c serait inférieure au petit axe de la section non écrasée ; l'écrasement partiel serait en effet effectué suivant la direction du petit axe. D'une manière plus générale, la distance ç est inférieure à la plus petite dimension, suivant une direction transversale coupant l'axe, d'une section droite non écrasée de la barre. La distance c est de préférence au moins égale (c'est-à-dire égale ou supérieure) à la moitié de l'épaisseur e de l'élément plat 2, et est au plus égale (c'est-à-dire est inférieure ou égale) à 2e. On peut donc écrire la relation suivante 0,5e Il est à noter que cette relation peut s'appliquer, par exemple, à une attache de barre dans laquelle la chape fixée à la barre serait une chape mâle au lieu d'être une chape femelle comme représenté sur le dessin Dans le cas particulier où la chape fixée sur la barre 1 est une chape femelle, il a été indiqué précédemment que la distance h peut être considérée comme égale à e. De ce fait, à partir de la relation précédente, on peut déduire la relation suivante 0,5h c 42h- Ainsi, la distance c est au moins égale à la moitié de h et au plus égale à 2h. De préférence, la distance est de l'ordre de h ou e. La chape 3 est située,dans sa totalité, au-délà de l'extrémité 6 écrasée de la barre, suivant la direction D. Ainsi, selon la représentation de la figure 1, la chape 3 est située entièrement à droite de la section extrême 9. Les ailes 3â, 3k de la chape peuvent être formées par des éléments plats, parallèles entre eux, fixés, notamment par soudure, à l'extrémité 6 de la barre. Ces éléments plats pourraient être soudés directement le long des bords sensiblement rectilignes de la section extrême 9. De préférence, cependant, l'attache A comprend, entre l'extrémité écrasée 6 de la barre et la chape 3, un élément 11 disposé transversalement par rapport à l'axe D de la barre 1 ; la direction longitudinale G (figure 2) de cet élément 17 est, en général, orthogonale à la direction longitudinale D de la barre. L'élément 11 est fixé, notamment par soudure, sur l'extrémité 6 écrasée de la barre, en étant disposé de manière sensiblement symétrique par rapport au plan P (figure 3) passant par l'axe D et équidistant des bords 7 et 8. L'élément 11 est placé contre la section extrême 9 de manière à fermer cette section et à isoler le volume intérieur de la barre 1 par rapport à l'extérieur. Cet élément 11 peut avoir une section transversale pleine, ou être formé par un élément tubulaire (à paroi épaisse). Si on désigne par Z la distance, mesurée suivant une direction perpendiculaire au plan P et passant par l'axe de la barre, entre les bords intérieurs d'une section non écrasée (Z étant égale au diamètre intérieur dans le cas d'une barre à section circulaire), la distance est inférieure à Z. La chape femelle 3, et plus particulièrement les ailes 3g, 3b, sont fixées à cet élément 11 du côté opposé à la barre 1, comme bien visible sur les figures 1 et 2. L'élément 11 est généralement réalisé dans la même matière que celle de la barre 1, ou dans une matière pouvant être soudée sur celle de la barre. Pour une barre en acier, cet élément transversal 11 est avantageusement formé par un rond plein 12 en acier. Le diamètre m de ce rond est supérieur à la distance c. Le contour circulaire de la section transversale du rond 12 assure, comme visible sur la figure 1, la présence de chanfreins tels que 13, 14 au niveau de la jonction d'une part entre l'extrémité 6 et ce rond 12 et, d'autre part, entre ce rond 12 et les ailes 3â, 3b de la chape 3. Ces chanfreins 13, 14, obtenus sans usinage particulier, sont avantageux pour la réalisation des soudures. Si le rond 12 est réalisé en acier, celui-ci sera d'une qualité appropriée pour résister aux efforts de traction, par exemple un acier de qualité 2 ou 3, en vue d'éviter tout risque d'arrachement lamellaire de ce rond 12. Un rond 12 de diamètre donné m peut convenir à des barres 1 de diamètres différents. A titre d'exemple, on peut indiquer que pour des barres tubulaires 1 dont le diamètre extérieur est inférieur ou égal à 60 mm, le diamètre m du rond 12 est égal à 22 mm ou environ. Pour des barres tubulaires 1 dont le diamètre extérieur est supérieur à 60 mm, le diamètre ~ du rond 12 peut être égal à 28 mm, ou environ. Bien que la section circulaire pour l'élément 11 soit préférée, il est clair que cet élément 11 pourrait avoir une section autre que circulaire, par exemple carrée ou rectangulaire. L'angle moyen i (figure 1) d'inclinaison des parois de l'extrémité écrasée 6 par rapport à la direction axiale D de la barre est d'environ 13. Les ailes 3a, 3k, soudées sur l'élément 11 peuvent être considérées comme encastrées. L'attache de barre conforme à l'invention permet de conserver à la barre une bonne inertie au voisinage de l'attache et, en conséquence, de prendre en compte dans les calculs une longueur de flambement inférieure à la distance entre points d'épure. La transmission des efforts de la barre 1 et de son extrémité écrasée 6 aux ailes 3a, 3k de la chape s'effectue de manière continue comme schématisé par les lignes 15, 16 traversant le rond 12. Cette transmission continue, obtenue grâce à un passage progressif de l'extrémité écrasée 6 aux ailes 3g, 3b de la chape, permet d'éviter les concentrations de contraintes qui apparaissent lors d'un changement brutal de la direction de transmission des efforts. Comme visible sur la figure 2, la longueur L de l'élement 11 peut être supérieur à la largeur N de la section extrême 9 écrasée de la barre 1. La largeur Q des ailes 3i, 3b peut être inférieure à N. La présence de l'élément 11, notamment formé par un rond 12, permet de réaliser un cordon de soudure de longueur maximale et donne à l'attache A un aspect correct sur le plan esthétique. La fabrication d'une telle attache est relativement économique et peut être réalisée avec un outillage sim pleX SLe sous-ensemble formé par l'élément 11, et les deux ailes 3 , 3k de la chape 3 peut etre préfabriqué. Ce sous-ensemble peut, ensuite, etre réuni, notamment par soudage, à l'extrémité écrasée 6 de la barre. On notera que les sous-ensembles formés par les chapes 3 et l'élément 11, prévus aux deux extrémités d'une barre, peuvent etre différents l'un de l'autre, pour tenir compte de l'élément 2 et des organes d'attache. REVENDICATIONS 1. Attache de barre tubulaire (1), notamment à section circulaire, pour établir une liaison avec un élément plat (2), notamment appartenant à un noeud d'une structure spatiale ou analogue, cette attache comprenant une chape (3) destinée à être fixée à l'élément plat (2), cette chape étant liée à une extrémité écrasée (6) de la barre, caractérisée par le fait que ladite extrémité (6) de la barre n est que partiellement écrasée de telle sorte que la distance (c) entre les bords internes (7, 8) sensiblement parallèles de la section extrême (9) écrasée soit supérieure à la valeur nulle et inférieure à la plus petite dimension, suivant une direction transversale coupant l'axe, d'une section non écrasée de la barre. 2. Attache selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la distance (c) entre les bords internes (7, 8) sensiblement parallèles de la section extrême (9) écrasée est au moins égale à la moitié de l'épaisseur (e) de l'élément plat (2) et au plus égale à deux fois cette épaisseur. 3. Attache selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la chape (3) liée à l'extrémité écrasée de la barre, est formée par une chape femelle ayant deux ailes (3g, 3b) sensiblement parallèles écartées l'une de l'autre, entre lesquelles est engagé l'élément plat (2) formant chape mâle, caractérisée par le fait que la distance (c) entre les bords internes (7 , 8) de la section extrême (9) écrasée de la barre (1) est au moins égale à la moitié de la distance (h) entre les faces internes des ailes (3a, 3b) de la chape femelle (3) et au plus égale à deux fois cette distance (h). 4. Attache selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la distance (c) entre les bords internes (7, 8) de la section extrême (9) écrasée de la barre est au moins égale à l'épaisseur (e) de l'élément plat (2) ou à la distance (h) entre les faces internes des ailes (3g, 3L) de la chape femelle (3). 5. Attache selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que la chape (3) est située, dans sa totalité, au-delà de l'extrémité écrasée (6) de la barre, suivant la direction (D) de l'axe de cette barre. 6. Attache selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend, entre l'extrémité écrasée (6) de la barre et la chape (3), un élément transversal (11), la direction longitudinale (G) de cet élément étant notamment orthogonale à celle (D) de la barre, cet élément (11) étant fixé, notamment par soudure, sur l'extrémité écrasée (6) de la barre, tandis que la chape (3) est fixée-audit élément (11) du côté opposé à la barre. 7. Attache selon la revendication 6, caractérisée par le fait que l'élément transversal (11) est formé par un rond (12), le diamètre (m) de ce rond étant, notamment, supérieur à la distane () entre les bords internes (7, 8) de la section extrême (9) écrasée. 8. Attache selon la revendication 7 de barre tubulaire en acier, caractérisée par le fait que le rond (12) est un rond plein. 9. Barre tubulaire, notamment pour structure spatiale, caractérisée par le fait qu'elle comporte, à au moins une extrémité, une attache (A) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.