Brevet FR2576342A1 — publié le 19860725

On connatt l'utilisation de noeuds sphériques pour l'assemblage démontable de barres radiales dans une charpente métallique réticulée, chaque noeud se composant de deux calottes sphériques inégales de même axe se Joignant par encastrement mutuel de leurs bords circulaires en étant serrées l'une contre l'autre en position d'encastrement par un boulon diamétral traversant les deux calottes suivant leur axe commun. Les deux calottes présentent des trous répartis sur leurs surfaces sphériques pour la fixation par boulons des barres radiales aboutissant au noeud sphérique constitué par l'assemblage des deux calottes. La fabrication des calottes sphériques pour la constitution de noeuds sphériques connus était prévue par moulage des calottes. Cependant, la technologie de fabrication par forgeage ou estampage convient beaucoup mieux à la construction en étant plus adaptée à la fabrication massive de pièces de précision. La présente invention a principalement pour but de proposer de nouvelles structures de noeuds conçues pour stadap- ter avantageusement à une fabrication par des moyens de forgeage-estampage et de décolletage de finition qui permettent d'obtenir des pièces métalliques présentant des caractéristiques physiques améliorées. Conformément à la présente invention, le noeud pour l'assemblage radial de barres d'une charpente métallique réticulée se compose d'éléments centrés sur un axe commun et se caractérise en ce qu'il comprend une partie centrale annulaire limitée par deux plans parallèles qui sont perpendiculaires à l'axe commun et contre lesquels s'appuient les bases planes de deux éléments complémentaires serrés de part et d'autre de la partie centrale par un boulon dont l'axe coincide avec l'axe commun des éléments ou par un moyen équivalent. Les trois pièces principales ci-dessus constituant le noeud d'assemblage radial peuvent présenter sur chacune de leurs faces planes de Jonction une rainure circulaire destinée à recevoir un anneau d'acier encastré dans les deux faces planes Jointes de deux parties adJacentes du noeud radial selon l'invention. La partie centrale peut s'obtenir par découpe d'un tube dont l'axe est rectiligne et ce tube découpé peut présenter des surfaces interne et externe cylindriques ou prismatiques à section transversale en polygone régulier, plus particulièrement en dodécagone régulier, ce qui ménage ainsi, autour de l'axe de la partie en segment de tube, des facettes planes d'appui pour les barres de la structure réticulée qui peuvent s'assembler dans six directions rayonnantes différentes perpen diculaires -aux côtés de la section transversale en dodécagone de la partie centrale en segment de tube. Des trous pour la fixation des embouts à raccorder au noeud sont percés aux centres de certaines des facettes planes extérieures de la partie en segment de tube à section transversale en dodécagone. Les deux calottes serrées de part et d'autre de la partie centrale peuvent être symétriques et présenter des facettes planes pour l'appui de barres non perpendiculaires à l'axe central et ces facettes planes peuvent aussi présenter des trous pour la fixation de ces barres obliques. Les anneaux de Jonction prévus pour s'engager dans les rainures circulaires ménagées sur les faces en couronnes de l'anneau central et des calottes associées peuvent être établies en profil laminé de section symétrique en un métal de résistance supérieure, tel que l'acier inoxydable. Les deux calottes serrées de part et d'autre de la partie centralé du noeud peuvent etre identiques et Jointes à la partie centrale symétriquement, de sorte que les assemblages des noeuds d'une charpente ne nécessitent alors que l'approvisionnement d'une forme unique de calotte. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après un exemple d'exécution préféré et les possibilités qu'elle offre en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue en coupe partiellement éclatée d'un noeud d'assemblage radial composé d'une partie centrale à deux faces planes opposées parallèles contre lesquelles sont serrées deux calottes opposées-Jointes à la partie centrale par deux anneaux d'acier s'encastrant chacun dans deux rainures ménagées dans les faces à Joindre ; et la figure 2 est une vue de face de la partie centrale montrant une face de Jonction de cette partie centrale sur laquelle s'appuie une calotte associée. Bien que le noeud puisse être orienté de différentes façons, la figure 1 peut être une coupe verticale éclatée du noeud dont on nta pas représenté le boulon axial de liaison tandis que la figure 2 est alors une vue en plan. Dans exemple représenté, la partie centrale 1, dont les deux faces planes opposées parallèles sont indiquées en 2 et 3, est obtenue par découpe transversale d'un tube à axe rectiligne présentant des surfaces interne et externe avantageusement prismatiques dont les sections transversales, ctest- à-dire perpendiculaires à l'axe du tube, sont de préférence des polygones réguliers centrés sur cet axe du tube et, plus particulièrement, des dodécagones réguliers concentriques. Au dessin, on a indiqué en 4 l'axe de la partie centrale en segment de tube, en 5 à 16 les douze facettes intérieures parallèles à l'axe 4 et en 17 à 28 les douze facettes extérieures correspondant respectivement aux facettes 5 à 16. Dans une coupe transversale de la partie centrale 1 les contours fermés intérieur et extérieur de la paroi tubulaire constituée par cette partie centrale sont de préférence homothétiques l'un de l'autre par rapport à l'axe 4 qui est au centre de la figure 2 de sorte que deux facettes correspondantes, intérieure et extérieure, de la partie centrale telles que les facettes 5-17 sont centrées sur un meme rayon, les rayons des douze couples de faces étant ainsi écartés les uns des autres autour de l'axe 4 d'un angle de 300 (360:12). La suite de ltexposé de l'invention montrera quelquesuns des avantages de ce choix d'un contour tubulaire en dodécagone, mais on comprendra que l'invention n'est pas limitée à cet exemple préféré. La partie centrale 1 est destinée à être serrée entre deux calottes opposées 29-30 assemblées par un boulon (non représenté) s'étendant suivant l'axe 4 et traversant les deux calottes 29-30 par des trous indiqués respectivement en 31-32. Les deux calottes présentent des bases planes en couronnes correspondant respectivement aux bases 2-3 de la partie centrale 1. Le long de chacune des surfaces planes 2-3 de la partie centrale 1 et de chacune des surfaces planes d'appui des calottes 29-30, on a prévu une rainure 33 destinée à recevoir chacune la moitié d'un anneau de Jonction 34 en métal de grande résistance tel que l'acier inoxydable et de profil convenable,par exemple en double trapèze comme on l'a représenté. Les calottes 29-30 peuvent présenter des bossages plans 35 sur leur face extérieure et des méplats correspondants 36 sur leur surface intérieure pour recevoir les embouts d'assemblage des barres de la charpente réticulée à constituer. Suivant les axes de ces bossages et méplats, on peut percer des trous pour l'assemblage des barres de la charpente. L'exemple représenté schématiquement par la figure 1 présente, en plus du trou 31 pour le serrage des éléments constitutifs du noeud, des trous supplémentaires tels que 37-38-39 pour liassemblage de barres obliques par rapport à l'axe 4. Dans l'exemple représenté, la calotte 30 ne présente pas d'autres trous que le trou 32 sur l'axe 4. Une telle calotte peut appartenir par exemple à un noeud d'une nappe inférieure de la charpente, c'est-à-dire à un noeud ne recevant que des barres horizontales aboutissant à la partie centrale et des barres supérieures. Pour l'exemple représenté, on a supposé d'autre part que la partie centrale ne présentait des trous 40 que sur quatre facettes de son contour, les axes 41 de ces trous rayonnant autour de l'axe 4 à 90" l'un de l'autre en étant disposés selon deux directions orthogonales. La forme en dodécagone du contour constitué par la partie centrale permet bien d'autres combinaisons. Les trous de la périphérie de la partie centrale peuvent être par exemple répartis sur des rayons de la partie centrale faisant entre eux un angle au centre autre que 900, par exemple un angle au centre de 120 entre trois trous ou de 600 entre six trous ou même de 300 entre 12 trous à travers les douze facettes internes 5 à 16 et les douze facettes externes 17 à 28. On remarquera que l'angle au centre de 1200 ou de 60 permet une réticulation tridirectionnelle, tandis que les trous 40 à-90 les uns des autres conviennent pour une réticulation tridirectionnelle. L'utilisation d'un angle au centre de 120' entre trois rayons de la partie centrale correspondant aux axes de trois trous tels que 40 permet d'assembler à un noeud des barres faisant entre elles cet angle de 120 qui est l'angle entre deux côtés adJacents d'un hexagone, de sorte que le noeud proposé convient pour l'assemblage d'une nappe de barres à réticulation hexagonale. Comme on l'a indiqué précédemment, l'invention n'est pas limitée à la disposition représentée schématiquement. L'utilisation d'une partie de noeud constituée par un segment de tube d'axe rectiligne permet de combiner cette partie de noeud avec un poteau. C'est ainsi que la calotte inférieure de la figure 1 peut être remplacée par un élément de poteau ou que le segment tubulaire de la partie dite centrale du noeud peut être prolongé axialement pour constituer un élément de poteau. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Noeud pour l'assemblage radial des barres d'une charpente métallique réticulée, composé d'éléments centrés sur un axe commun, caractérisé en ce qutil comprend une partie centrale annulaire (1) limitée par deux plans parallèles (2-3) qui sont perpendiculaires à l'axe commun (4) et contre lesquels s'appuient les bases planes de deux éléments ou calottes com- plémentaires (29, 30) serrés de part et d'autre de la partie centrale par un boulon dont l'axe coïncide avec l'axe commun (4) des éléments du noeud. 2. Noeud d'assemblage radial selon la revendication 1, dans lequel chaque Jonction entre une base plane (2-3) de la partie centrale et une base plane d'une calotte complémentaire est complétée par un anneau d'acier (34) s'encastrant dans deux rainures circulaires (33) établies dans les deux bases planes en appui l'une contre l'autre. 3. Noeud d'assemblage radial selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la partie centrale (1) et les calottes (29-30) serrées contre elle sont des pièces métalliques, éventuellement en alliage d'aluminium, fabriquées par des moyens de forgeage-estampage et de décolletage de finition qui permettent d'obtenir des pièces présentant des caractéristiques améliorées. 4. Noeud d'assemblage radial selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie centrale (1) est découpée dans un tube d'axe rectiligne entre deux sections transversales de ce tube. 5. Noeud d'assemblage radial selon la revendication 4, dans lequel le tube à partir duquel est découpée la partie centrale annulaire (1) est un tube à surfaces interne et externe prismatiques dont les sections transversales sont des dodécagones réguliers centrés sur l'axe du tube de façon que chaque partie centrale d'assemblage radial (1) présente extérieurement et intérieurement douze facettes planes (5 à 16 ; 17 à 28) centrées sur douze rayons répartis à 30e les uns des autres autour de l'axe du segment de tube en permettant ainsi d'établir à travers le contour de la partie centrale (1) des trous d'assemblage (40) écartés, le long de la périphérie de cette partie centrale, d'angles au centre multiples de 30C pour des assemblages de barres bidirectionnels ou tridirectionnels. 6. Noeud d'assemblage radial selon la revendication 2, dans lequel les anneaux de Jonction (34) sont établis en profil laminé de section symétrique en un métal de résistance supérieure tel que l'acier inoxydable. 7. Noeud d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'un des éléments complémentaires serrés contre une base de la partie centrale (1) peut faire partie d'un poteau ou montant vertical.