Brevet FR2836402A1 — publié le 20030829

Procédé de fabrication d'une structure plane en treillis tubulaire pour la réalisation d'un élément d'ossature de bâtiment et notamment d'une ferme ou d'une panne. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure plane en treillis tubulaire comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, pour la réalisation d'un élément d'ossature d'un bâtiment et notamment d'une ferme ou d'une panne. La fabrication et le montage d'une ossature de bâtiment, notamment agricole, sont actuellement à la charge des charpentiers qui construisent et montent des charpentes métalliques pièces par pièces de manière artisanale, suivant un cahier des charges défini. Ce mode de construction nécessite du temps, et de ce fait un coût. Il existe des entreprises qui fabriquent et commercialisent des ossatures de bâtiments en kit à destination du secteur agricole. Ce type de structure préfabriquée n'est pas nécessairement optimisé en charge, car réalisée en série, ce qui entraîne une utilisation de matière excédante pour des motifs de normalisation industrielle et de sécurité. Le but de l'invention est de proposer des éléments d'ossature métallique de bâtiment, sous la forme de structures préfabriquées en usine, tels que ferme, panne, poutre, poteau, comportant des membrures longilignes reliées entre elles par des entretoises, prêts au montage personnalisé, et adaptées en fonction du besoin, du point de vue optimisation à la charge ou encore, du point de vue esthétique. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une structure plane en treillis tubulaire comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, caractérisé en ce que les entretoises sont réalisées en continu à partir d'un profilé soumis à pliages, et formant un treillis, chacun des pliages successifs générant au moins une nouvelle entretoise de longueur et d'orientation définies, adaptées en dimension et en orientation dans la géométrie pré définie de la structure. Les autres caractéristiques de l'invention sont : - le pliage assure la déformation du profilé de manière à réaliser localement une forme adaptée pour l'assemblage du treillis sur les membrures de la structure au niveau du pliage. - le pliage est effectué par le déplacement transversal d'un coulisseau, en appui sur un point du profilé, le profilé étant maintenu longitudinalement, en deux points situés de part et d'autre du point de déplacement transversal. - le pliage est effectué de manière répétitive pour la réalisation d'un treillis. - te profité est un tube. - les membrures sont choisies parmi des profilés normalisés, un tube. - te profité peut être préalablement et partiellement découpé pour définir une forme et/ou réduire les efforts de déformation du pliage. - la liaison des entretoises et des membrures est choisie parmi un mode d'assemblage du type boulonnage, soudage. L'invention concerne également un dispositif pour la réalisation de la structure caractérisé en ce qu'il comprend, un bâti fixe support, sur lequel sont ménagés, en ligne, un moyen de déplacement longitudinal d'un profilé destiné à être plié, au moins deux pinces de serrage du profilé en deux points, pinces situées dans l'axe longitudinal du profilé et pouvant se déplacer longitudinalement, au moins un coulisseau situé entre les deux pinces et portant également une pince de serrage du profilé, le coulisseau se déplaçant transversalement à l'axe dudit profilé pour former au moins un pliage du profilé. Les autres caractéristiques du dispositif sont : - les pinces comportent des moyens d'écrasement du profilé, pour la réalisation locale d'une forme adaptée à l'assemblage du profilé plié, avec une membrure de la structure, au niveau du pliage. - les pinces comportent des moyens de découpe locale au niveau du pliage. - l'effort de pliage est effectué par au moins un vérin assurant le déplacement d'au moins une des pinces. - le déplacement des pinces sous vérin assure la triangulation commandée de chaque entretoise formant un treillis, les longueurs des entretoises et les angles du treillis étant adaptés à la géométrie de la structure à réaliser. - le déplacement du coulisseau peut s'effectuer dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé de manière à réaliser une déformation des entretoises en trois dimensions. L'invention concerne aussi la structure plane comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, pour une ossature d'un bâtiment et notamment d'une ferme réalisée suivant le procédé avec un dispositif selon l'invention et caractérisée en ce qu'elle est préfabriquée, modulable, adaptée à la demande en dimension et en charge et pouvant être aussi une structure du type, ferme, panne, poutre, ou poteau. La description qui suit et les figures annexées feront bien comprendre l'invention. La figure 1 présente un exemple de structure destinée à une ossature de bâtiment. La figure 2 présente un autre exemple de structure destinée à une ossature de bâtiment. La figure 3 présente un autre exemple de réalisation d'une structure du type poutre, panne ou poteau. La figure 4 présente un schéma de principe du dispositif pour la réalisation industrielle d'une structure selon l'invention. Les figures 5a et 5b présentent deux schémas de principe d'assemblage entre treillis et membrures pour la réalisation de la structure selon l'invention. La structure selon l'invention peut être, comme représentée sur les figures 1,2, 3, de géométrie très différente. Par exemple, la figure 1 présente une structure du type ferme 1 composée de deux poutres 2 constituées chacune de deux membrures 3 parallèles liées entre elles par des entretoises 4 formant un treillis 5 réalisé par le pliage d'un profilé tubulaire, chacun des pliages générant dans cet exemple un motif répétitif, c'est-à-dire, soit des entretoises de longueurs identiques, soit des entretoises en deux longueurs différentes alternées. Dans le premier cas, l'angle de pliage est constant, dans le second cas les angles de pliages sont au nombre de deux, les pliages étant effectués de manière alternée. La figure 2 présente un autre exemple de réalisation dans lequel la structure est une ferme 6 composée de membrures 7 disposées en triangle liées entre elles par des entretoises 8 formant deux treillis 9 symétriques réalisés par le pliage d'un profilé tubulaire, chacun des pliages générant dans cet exemple des d'entretoises de longueurs croissantes pré calculées. La figure 3 présente un autre exemple de réalisation dans lequel la structure est une poutre 9 prismatique, composée par exemple de trois membrures 10 parallèles reliées entre elles par des entretoises 11 formant trois treillis identiques réalisés par le pliage d'un profilé tubulaire, chacun des pliages générant dans cet exemple un motif répétitif. Selon l'invention, le pliage assure la déformation du profilé de manière à réaliser localement, au niveau dudit pliage, une forme adaptée pour l'assemblage du treillis sur les membrures de la structure. Dans l'exemple préférentiel, où le treillis est réalisé à partir d'un profilé tubulaire, le tube est écrasé au niveau du pliage de façon à former une platine d'appui sur la membrure. Cette platine pourra comporter les trous de fixation par exemple pour boulon. Elle pourra également être soudée, le treillis et les membrures étant assemblés sur un bâti de soudage, comme présenté schématiquement sur les figures 5a et 5b. Préalablement à l'opération, par exemple de soudage, le treillis tubulaire est mis en forme au moyen d'un dispositif 12 comprenant comme présenté schématiquement sur la figure 4, un bâti 13, support fixe, sur lequel sont ménagés, en ligne, un moyen de déplacement longitudinal d'un profilé 14, non représenté sur la figure, au moins deux pinces 15 de serrage du profilé 14 en deux points, pinces 15 situées dans l'axe longitudinal 16 du profilé et pouvant se déplacer longitudinalement à cet axe, au moins un coulisseau 17 situé entre les deux pinces 15 et portant également une pince 18 de serrage du profilé, le coulisseau 17 se déplaçant transversalement à l'axe 16 dudit profilé 14 pour la réalisation du pliage. Les pinces 15 comportent des moyens d'écrasement du profilé, pour la réalisation au niveau du pliage, d'une platine 19, forme adaptée pour l'assemblage du profilé 14 plié, avec une surface de contact de la membrure. Pour cela, les pinces 15 peuvent comporter des moyens de découpe locale au niveau du pliage pour faciliter, soit le pliage, soit la mise en forme de la platine, soit aussi pour réaliser des perçages pour boulonnage ou pour soudure. L'effort de pliage est assuré par des vérins assurant le déplacement d'au moins une des pinces 15. Pour la réalisation d'entretoise de longueur et d'inclinaison variables les unes par rapport aux autres, les vérins sont placés sur le bâti 13 pour assurer un déplacement longitudinal de deux pinces 15, et le déplacement transversal du coulisseau 17. Le déplacement des pinces sous vérins assure les triangulations commandées de chacune des entretoises formant un treillis, les longueurs des entretoises et les angles du treillis sont adaptés à la géométrie de la structure réalisée. Le déplacement du coulisseau 17 et/ou de la pince 18 peut s'effectuer dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal 16 du profilé de manière à réaliser une déformation des entretoises et/ou de la platine dans un espace à trois dimensions. La figure 5a présente, en vue du dessus, un bâti de soudage sur lequel est présentée une partie de la structure du type de la figure 1, les membrures et le treillis, formant la structure plane, se déplaçent sur des rouleaux en direction d'un dispositif de soudage 20, par exemple par point. La figure 5b représente le bâti de la figure 5a en vue de côté. La structure selon l'invention, comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, destinée à une ossature d'un bâtiment, structure constituant une ferme, une panne, une poutre ou un poteau, est préfabriquée, modulable, adaptée en dimension et en charge. Elle peut être fournie au charpentier monteur, à la demande, dans des délais acceptables, le dispositif de fabrication étant adapté à la réalisation de toute forme de treillis notamment tubulaire. REVENDICATIONS. 1. Procédé de fabrication d'une structure plane en treillis tubulaire comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, pour la réalisation d'un élément d'ossature d'un bâtiment et notamment d'une ferme ou d'une panne, caractérisé en ce que les entretoises sont réalisées en continu à partir d'un profilé longiligne soumis à pliages, et formant un treillis, chacun des pliages successifs générant au moins une nouvelle entretoise de longueur et d'orientation définies, adaptée en dimension et en orientation à sa position dans la géométrie de la structure. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pliage assure la déformation du profilé de manière à réaliser localement une forme adaptée pour l'assemblage du treillis sur les membrures de la structure au niveau du pliage. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pliage est effectué par le déplacement transversal d'un coulisseau, en appui sur un point du profilé, le profilé étant maintenu longitudinalement, en deux points situés de part et d'autre du point de déplacement transversal. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pliage est effectué de manière répétitive pour la réalisation d'un treillis. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le profilé est un tube. 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les membrures sont choisies parmi des profilés normalisés, un tube. 7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le profilé peut être préalablement et partiellement découpé pour définir une forme et ou réduire les efforts de déformation du pliage. 8. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison des entretoises et des membrures est choisie parmi un mode d'assemblage du type boulonnage, soudage. 9. Dispositif pour la réalisation de la structure plane comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, pour la réalisation d'une ossature d'un bâtiment et notamment d'une ferme selon les revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend, un bâti fixe support, sur lequel sont ménagés en ligne un moyen de déplacement longitudinal d'un profilé destiné à être plié, au moins deux pinces de serrage du profilé en deux points, pinces situées dans l'axe longitudinal du profilé et pouvant se déplacer longitudinalement, au moins un coulisseau situé entre les deux pinces et portant également une pince de serrage du profilé, le coulisseau se déplaçant transversalement à l'axe dudit profilé pour former au moins pliage du profilé. 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les pinces comportent des moyens d'écrasement du profilé, pour la réalisation locale d'une forme adaptée à l'assemblage du profilé plié, avec une membrure de la structure, au niveau du pliage. 11. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les pinces comportent des moyens de découpe locale au niveau du pliage. 12. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'effort de pliage est effectué par au moins un vérin assurant le déplacement d'au moins une des pinces. 13. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que le déplacement des pinces sous vérins assure la triangulation commandée de chaque entretoise formant un treillis, les longueurs des entretoises et les angles du treillis étant adaptés à la géométrie de la structure à réaliser. 14. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que le déplacement du coulisseau peut s'effectuer dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du profilé de manière à réaliser une déformation des entretoises en trois dimensions. 15. Structure plane comportant des membrures reliées entre elles par des entretoises, pour une ossature d'un bâtiment et notamment d'une ferme réalisée suivant le procédé et sur un dispositif selon les revendications 1 à 14 caractérisé en ce qu'elle est préfabriquée, modulable, adaptée à la demande en dimension et en charge. 16. Structure selon la revendication 15 caractérisée en ce qu'elle peut être utilisée pour une ferme, une panne, une poutre, une poteau.