Brevet FR2575502A1 — publié le 19860704

On connait des charpentes réticulées composées de barres s'assemblant radialement à des structures creuses de noeuds sphériques ou de forme voisine. Ces barres sont gén6- ralement métalliques, par exemple tubulaires, et elles permettent d'établir des charpentes très résistantes et démontables d'un prix modéré. La présente invention résulte de la recherche de l'uti- lisation de matériaux encore plus économiques et notamment de matériaux légers, naturels ou artificiels,nimposant qu'un minimum de façonnage, et notamment de matériaux pouvant se présenter en barres fibreuses à fibres longitudinales. Il en est ainsi par exemple pour le bambou. Le bambou naturel est un excellent matériau de construction auquel ses caractéristiques mécaniques assurent une valeur exceptionnelle parmi les bois gracie à la résistance à la traction de ses fibres et à la configuration élancée de son tronc creux renforcé intérieurement par des membranes transversales. Son rayon de giration élevé par rapport à sa massse lui conifère les qualités d'un profil de construction tubulaire mais aussi les inconvénients des profils creux qui entraînent notamment la difficulté de réaliser des assemblages sans décentrement pour assurer à la charpente une résistance efficace aux diverses sollicitations.Il n'existe pas actuellement de procédé efficace d'assemblage centre permettant d'utiliser des barres en bambou pour des constructions réticulées, faute d'embout permettant leur fixation par vissage radial dans un noeud sphérique. Bien que l'invention présente un intérêt particulier pour l'érection de charpentes réticulées légères en barres de bambou, elle ne se limite pas à l'utilisation de ce matériau naturel car elle peut stappliquer aussi à des charpentes réticulées comprenant des barres tubulaires en un matériau artificiel fibreux à fibres orientées longitudinalement, notamment des barres tubulaires en fibres longitudinales, par exemple en fibres de verre, de carbone ou de bore. Pour la simplification de l'exposé détaille de l'invention, on se réfèrera ci-après à l'application particulière à des barres de bambou sans que l'invention se limite à l'utilisation de ce matériau naturel. L'invention a pour but de proposer un dispositif assurant un assemblage satisfaisant de chaque extrémité de barre de bambou avec un embout d'assemblage par exemple en tronc de cône présentant axialement un trou taraudé pour sa fixation radiale au noeud sphérique par l'action d'une vis dont la tige s'engage dans les trou taraudé, tandis que la tête de vis est retenue à intérieur d'un noeud creux qui s'assemble ainsi à plusieurs barres de bambou dont les axes passent par le centre de la structure creuse du noeud d'assemblage. Selon l'invention, l'embout en question est solidaire d'un mandrin tubulaire s'étendant, à l'opposé du centre d'assemblage, pour recevoir extérieurement sur une certaine longueur la paroi tubulaire de l'extrémité à assembler d'une barre de bambou, cette paroi étant maintenue et serrée sur le mandrin par tout moyen approprié lui permettant de faire corps avec l'embout. Cet embout peut être en métal ou matière synthétique, notamment en un alliage d'aluminium. Le dispositif d'assemblage par embout métallique à mandrin tubulaire, entouré par l'extrémité de la barre de bambou dont le mandrin est rendu solidaire, permet de concevoir des structures réticulées en bambou et de réaliser des réseaux tridimensionnels hyperstatiques de toutes portées, de contigu- rations très variées et d'une grande légèreté. Une telle possi- bilité peut ouvrir, dans de nombreux pays en développement, de nombreux débouchés technico-dconomiques à un matériau naturel, minimal consommateur d'énergie tout en étant de haute perior-mance. On remarquera en effet que la culture du bambou peut s'étendre à tous les continents même en dehors des zones tropicales. Selon des caractéristiques complémentaires de l'invention, on peut donner à la surface externe du mandrin une forme de révolution autour de son axe mais à génératrice ondulée, par exemple sinusoidale, pour améliorer la solidarisation de la barre de bambou avec l'embout. La paroi tubulairé de la barre de bambou peut en outre être soumise sur la longueur du mandrin à un sciage radial découpant la paroi de la barre de bambou en languettes appliquées sur la surface externe du mandrin sur laquelle les languettes peuvent être serrées par des colliers appropriés. La liaison entre ces languettes et le mandrin peut être renforcée par la disposition de stries transversales sur la périphérie du mandrin et la résistance de l'assemblage d'une barre de bantou avec le mandrin peut être renforcée par collage par une résine ou une colle polymérisable qui contribue à la préservation des languettes de bambou astreintes à un travail mécanique alternatir intense. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après plus en détails une forme d'exécution préférée sans caractère limitatif en référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est une vue frontale de l'embout conique montrant la face extrême de l'embout destinée à s'assembler à la périphérie d'un noeud sphérique ou de forme comparable ; la figure 2 est une vue latérale de l'embout prolongé à l'opposé de sa face frontale par un mandrin tubulaire destiné à recevoir une extrémité d'une barre de bambou ; te figure 3 est une coupe axiale de l'extrémité d'une barre de bambou solidarisée avec l'embout à mandrin tubulaire ; et la figure 4 est une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3. L'embout conique, destiné à être rendu solidaire d'une extrémité d'une barre de bambou et à s'assembler sur la périphérie d'un noeud ereux sphérique ou analogue, est indiqué en 1 et sa face terminale du côté du centre du noeud d'assemblage est indiquée en 2. Cet embout est percé axialement d'un trou taraudé 3 pour son assemblage, par exemple à une calotte sphérique d'un noeud d'assemblage (non représenté) au moyen d'une vis radiale par rapport à la calotte sphérique, la tête de cette vis étant retenue à l'intérieur de la calotte sphérique. Du côté opposé à la face 2 , l'embout est prolongé par un mandrin tubulaire de révolutin 4 dont l'axe co@ncide avec celui du trou taraudé 3, L'embout et son mandrin peuvent être en une pièce moulée en un alliage d'aluminium. La surface externa 5 du mandrin 4 est avantageusement ondulée, par exemple suivant un profil longitudinal en sinusoide comme le montrent les figures 2 et 3. Cette surface externe 5. de l'embout peut aussi être une surface striée brute, par exemple à stries transversales, favorisant la liaison entre la partie en languettes 6 de la barre de bambou 7 qui a été soumise à un sciage radial sur une longueur d'envrion trois fois le diamètre de la barre correspondant à la longueur du mandrin 4. Deux colliers de serrage 8-9 serrés aux creux du mandrin autour des languettes de bambou 6 assurent une fixation inamovible des languettes sur la surface externe du mandrin. Au-delA-du mandrin, dans la partie de la barre 7 non divisée en languettes, on a indiqué une membrane interne transversale 10 qui contribue à la grande résistance de la barre 6. Les colliers de serrage 8-9 peuvent être de divers types mais robustes et assez larges pour bien répartir la pression sans écraser les languettes 6. Le double serrage est indispensable pour assurer la résistance à la traction et diminuer la fatigue en compression du matériau assez fragile des barres 7. Le collage des languettes 6, mentionné ci-dessus, augmente notablement l'efficacité du dispositif et la qualité de la finition. Les barres 7 sont choisies pour s'adapter aux diamètres de embout industriel dont le diam6tre de contact des séries varie par 10 mm et correspond approximativement aux différen- ces de diamètre entre les deux bouts d'une barre utilisée par exemple en longueur de 3 m. Les colliers de serrage 8-9 peuvent être en fer plats de préférence de type non ajouré, comme les cerclages par feuillards diemballage. Cependant, on peut utiliser dtautres formes de serrage, par exemple des colliers en fil de fer galvanisé-. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Charpente réticulée à barres tubulaires s'assemblant radialement à des structures creuses de noeuds sphériques ou comparables, caractérisée en ce que les barres tubulaires comprennent des barres en un matériau fibreux à fibres longitudinales et que ltassemblage de l'extrémité de chaque barre fibreux se (7) avec un noeud s'effectue par un embout conique (1) à trou axial taraudé (3), lui-même assemblé à la périphérie d'un noeud creux par une vis radiale qui se visse dans le trou taraudé et dont la tête est à l'intérieur du noeud eten ce que cet embout se prolonge, à l'opposé de sa face terminale (2) adJacente au noeud, par un mandrin tubulaire (4) à l'extérieur duquel est serrée la paroi de la barre tubulaire divisée en languettes longitudinales (6)o 2. Charpente selon la revendication 1, dans laquelle l'embout (1) et son mandrin tubulaire (4) sont en une pièce moulée en matière synthétique ou en alliage métallique. 3. Charpente selon la revendication 2, dans laquelle l'embout (1) et son mandrin (4) sont en une pince moulée en alliage d'aluminium. 4. Charpente selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la surface extérieure (5) du mandrin (4) est une surface de révolution à profil ondulé longitudinalement contre lequel les languettes (6) sont serrées par des colliers (8-9) sur les parties en creux du profil ondulé de la surface (5). 5. Charpente selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les languettes (5) sont soumises à un collage par une résine ou une colle polymérisable solidarisant davantage les languettes (6) avec le mandrin (4). 6. Charpente selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les barres tubulaires comprennent des barres de bambou. 7. Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle les barres tubulaires comprennent desbarres en fibres longitudinales telles que des fibres de verre, de carbone ou de bore.