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COI3STRtiC ..; 'bE CHARPENTES ET DE PONTS
L'invention concerne une construction de charpentes ou de ponts dont le principe réside en ce que la partie principale ou les parties les plus importantes de l'ensemble de la construction sont composées d'éléments profilés à deux âmes en forme d'auge ou d'U, comportant aux extrémités des âmes des patins ou ailes dirigés vers l'extérieur (dénommés demi-membrures) qui, ensemble, présentent avantageusement la surface du sommet ou membrure de fond de l'élé- ment profilé. Les noeuds d'assemblage sont avantageusement établis par emboitement des divers éléments profilés sans avoir recours aux goussets usuels, par vissage, rivetage ou soudage direct.
Dans cet- te construction, les axes des autres éléments profilés qui se ren- contrent à un noeud d'assemblage, intérieurement à un élément pro- filé, peuvent se recouper extérieurement à la zone neutre de
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l'élément profilé qui reçoit les autres éléments profilés* Les sec- tions des éléments profilés qui s'emboîtent comportent avantageuse- ment une portée, c'est à dire un contact direct par l'âme ou le sommet du profilé. On choisit avantageusement pour l'élément profi- lé une forme telle que tout au moins les plans des ailes ou patins, et du sommet ou membrure de fond soient parallèles.
En outre, la construction est avantageusement réalisée de manière que tout au moins ceux des profilés qui doivent en supporter ou en admettre d'autres, aient leurs côtés ouverts tournés l'un vers l'autre,
L'emploi de fers profilés en forme d'auge ou d'U comportant des ailes ou patins faisant saillie latéralement, comme barres sol- licitées au flambage, tels par exemple que les supports et les bar- res de poutres cloisonnées, des superstructures et des ponte, est lui-même connu. Dans ces cas toutefois on assemble avec les patins ou ailes, la membrure médiane ou sommet et avec les âmes reliant, dans ces profilés en forme d'auge ou d'U, la membrure médiane ou sommet aux deux patins ou ailes, par rivetage ou vissage, d'autres pièces de construction telles que goussets, tôles de liaison, barres de treillis et analogues.
Ces pro filés en eux-mêmes, de même que les supports qui en sont fabriqués n'ont pu jusqu'à présent s'implanter dans la construction des superstructures et des ponts, bien que grâce aux valeurs stati- ques favorables, qui se rapprochent des conditions idéales du tube- barre anti-flambage, ils présentent des avantages très considérables sur les profils usuels.
L'avantage d'une construction des fermes et de ponts conforme à l'invention consiste, par exemple vis à vis de la poutre en P, en ce que avec cette dernière ce n'est jamais que le plus petit moment d'inertie de l'axe Y qui entre en jeu pour la sollicitation au flambage ou la sollicitation combinée au flambage et à la flexion, et en ce que dans'ces poutres usuelles, la matière n'est pas suffi- samment utilisée, alors qu'avec l'élément profilé conforme au prin- cipe de l'invention, il est possible, pour un même poids, une même hauteur et une même largeur de la demi-membrure que dans la poutre en P, d'obtenir une rigidité latérale considérable.
Les profils à
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deux âmes pourvus de demi-membrures à l'extrémité des âmes, emplo- yés conformément à l'invention, se caractérisent donc principale- ment par le fait que le profilé possède la même hauteur et la même largeur, cette dernière dans la memprure principale, comme une poutre à ailes larges, mais a, pour. un même poids et des mêmes coefficients de résistance et d'inertie de l'axe X que la poutre à ailes larges, également les mêmes coefficients de résistance ou à peu près de l'axe Y et des valeurs d'inertie plus élevées pour ce dernier;
de telle sorte qu'en cas d'emploi comme profil de flambage pur, le profil étant établi sur la plus faible valeur d'inertie de la poutre à larges ailes, on obtient un profil à deux âmes procurant même rendement, d'un poids d'environ 35% inférieur à celui de la poutre à larges ailes. ,En cas d'emploi comme profil travaillant au flambage et à flexion, pour un même poids que la poutre à larges ailes, on obtient les mêmes coeffi- oients de résistance pour les deux axes et le même coefficient suivant l'axe X que dans la poutre à larges ailes, mais des va- leurs d'inertie plus élevées pour l'axe Y et partant une plus granderigidité latérale.
On jouit donc de cet avantage spécial que l'utilisation de la matière dans ce profil est poussée au point que pour un même rendement, on peut réaliser une économie de poids d'environ 35% pour les barres travaillant au flambage, et qu'en utilisant le même poids de matière, on peut réaliser non seulement une meilleure utilisation de la matière, mais sur- tout, grâce à la rigidité latérale plus élevée, également une plus large capacité d'assemblage avec d'autres profils de même genre dans le montage d'un ouvrage de construction. Comme, con- formément à l'invention, la partie principale ou les parties les plus importantes de l'ensemble de la construction sont constitu- ées par ces profilés, du seul fait de ce principe de construction l'économie de matière se traduit dans le choix du profil.
A ceci s'ajoute que les éléments profilés sont emboitables, de sorte que des goussets ne sont pas nécessaires, mais que l'on peut au contraireréaliser des assemblages directs, par soudage et
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éventuellement par vissage ou rivetage. De ce fait l'économie de matière augmente dans des proportions qui ne sont pas négligeables.
La rigidité de construction ou d'assemblage est en outre accrue de ce fait, étant donné que les éléments profilés joints à un noeud d'assemblage intérieurement à un élément profilé, peuvent être disposés l'un par rapport à l'autre de telle manière que leurs axes se coupent en dehors de la zone neutre de l'élément profilé dans lequel les dits éléments profilés sont emboîtés. En outre des ron- delles intercalaires spéciales ou des éléments d'assemblage, couvre- joints et analogues ne sont pas nécessaires à condition que les éléments profilés devant être réunis au noeud d'assemblage possè- dent individuellement une portée ou assise appropriée. Dans l'éta- blissement des formas ou des ponts, on peut en principe tenir compte de cette jonction par âmes ou membrures.
Ce n'est que dans les cas où la section doit présenter des dimensions supérieures à la normale que l'on recommande soit d'intercaler des tôles d'écarte- ment ou analogues ou encore d'avoir recours à un autre profil.
Pour réaliser une construction d'ensemble simple et particulié- rement claire, suivant l'invention, les plans, tout au moins des patins ou ailes et de la membrure inférieure ou sommet sont choisis parallèles. De cette façon, dans ce cas également, des rondelles intermédiaires coniques ou des éléments compensateurs analogues sont inutiles. L'emboîtage des éléments profilés est particulièrement facilité quand tout au moins ceux des éléments profilée qui, pour former des noeuds d'assemblage, doivent en admettre d'autres, ont leurs côtés ouverts tournés l'un vers l'autre.
Pour éviter l'accu- mulation des eaux de pluie et semblables, on recommande de percer la membrure inférieure ou sommet des profilés des constructions de fermes ou de ponts, dontles âmes sont dressées vers le haut, de trous circulaires ou allongea. Eventuellement, le profilé peut être fendu sur toute sa longueur, de manière que les deux moitiés de la membrure inférieure ou sommet se trouvent placées en regard, à une certaine distance l'une de l'autre.
L'invention est représentée à titre d'exemple et schématique- ment dans les dessins annexée$ sur lesquels:
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Fig. 1 est une vue en coupe selon b-b des figures 2 et 3 par un noeud d'assemblage d'une ferme;
Fige. 2 et 3 représentent une coupe salon a-a de la fig.l dar deux formes différentes,de réalisation} Fig.4 est une coupe par''un autre noeud d'assemblage d'une cons truction de ferme;
Fig. 5 est une coupe selon c-c de la Fig. 4;
Fig.6 est une vue en plan d'un autre noeud d'assemblage; Fig.7 est une coupe selon d-d de la fig.6; Fig.8 est un schéma de pont en treillis;
Fig.9 est une coupe partielle, à échelle agrandie, selon la fig.8;
Fig. 10 est une coupe partielle selon e-e de la fig.9;
Fig.ll est une coupe partielle dans un pont en arc; Fig.12 est une coupe partielle en perspective et à échelle agrandie selon la fig.ll;
Figs. 13 et 14 sont des vues partielles d'autres exemples de réalisation;
Fig. 15 est une coupe correspondant à la fig.l dans une autre forme de réalisation;
Dans les figs. 1 à 5. on a représenté divers points de jonc- tion ou assemblages des profilés selon l'invention afin de montrer comment d'une manièresimple, uniquement par rivetage (ou si on le désire par soudage ou vissage), et en évitant les goussets, on peut réaliser des oeuds d'assemblage.
Selon la fig.l, à un support constitué par un profilé 1 en forme d'auge ou d'U, sont fixées deux membrures horizontales 2 et 3 de profil analogue. Oomme la membrure ou sommet continu de l'élément profilé 1 et ses patins ou demi-membrures 5 et 6 occupent des plans parallèles, les profilés 2 et 3 peuvent être directement rivés, ou fixés de toute autre manière. On peut voir par'les coupes des figu- res 2 et 3 comment les profilée 2 et 3 peuvent être assemblés paral- lèlement soit avec la membrure ou sommet continu 7 ou 8 (fig.2) soit aveo les demi-membrures ou patins 9, 10 ou 11, 12 (fig.3) de l'élé- ment profilé du support 1. Des goussets, des pièces intermédiaires
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ou d'autres assemblages auxiliaires quelconques ne sont pas nécessaires.
Dans les figures 4 et 5 on a illustré le cas dans lequel les membrures ou profilés 2 et 3 sont fixées sur les âmes 13 et 14 de l'élément profilé de support 1, de manière telle que les demi- membrures ou patins 5 et 6 de l'élément profilé 1 traversent ces profilés 2 et 3, comme on peut le voir dans la fit. 5 qui est une coupe suivant c-c de la fig.4.
Dans la fig.5 on a illustré d'une part le cas où les patins ou ailes 6 et 6 sont entaillés jusqu'à l'endroit des patins ou ailes 9 et 11 des poutres intermédiaires 2 et 3 et d'autre part le cas dans lequel les ailes ou patins 10 et 12 des poutres 2 et 3 sont entaillés de manière qu'en ces endroits les ailes ou patine 5 et 6 du support 1 atteignent les âmes. des poutres 2 et 3. Bn ces points les demi-membrures ou patins 5 et 6 peuvent si c'est nécessaire être soudées aux âmes des profilés 2 et 3. Pour le cas où les parties à entailler des demi-membrures ou patins 5 et 6 seraient repliées d'une manière correspondante, on peut également réaliser par vissage ou rivetage un assemblage supplémentaire avec les profilés 2 et 3.
Lorsque la section du support 1 est plus petite que la dis- tance comprise entre les deux profilés 2 et 3, l'espace compris entre l'âme 13 ou 14 et l'un des deux profilés 2 et 3 peut être comblé par une pièce intermédiaire.
Dans les figs. 6 et 7, on a illustré le cas dans lequel les contre-fiches 16 et 17 sont directement engagées dans une membru- re principale 15 sans emploi de goussets, de manière que les som- mets et les demi-membrures ou patins puissent être fixés aux âmes de la membrure principale 15 par soudage, vissage ou rivetage.
Les contre-fiches 16('et 17 on'gagées dans la membrure principale
16 peuvent ainsi être,'-'considérées comme fixées. L'inconvénient qui pourrait résulter du fait que,les contre-fiches ne se coupent pas au milieu de la membrure principale et de ce fait engendrent des tensions secondaires est ainsi en majeure partie supprimé.
A ceci s'ajoute le'ait qu'en raison de l'absence des goussets, du nombre réduit de rivets et¯en outre de la construction plus
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simple, les dépenses de main d'oeuvre sont de 20 à 30% inférieures.
Le principe constructif de l'invention est illustré par divers exemples dans les représentations des figures 8 à 12 suivantes.
Les figures 8 à 10 s'appliquent au ..cas d'un porit en treillis. On peut voir par ces figures comment les éléments individuels du pont peuvent être emboités, de 'manière telle que, sans avoir recours à des goussets, une fixation directe des poutres puisse être réalisée.
Dans la figure 11, on a illustré le cas d'un pont en arc. Dans ce cas également on peut appliquer le principe de l'emboitement selon l'invention, même à l'assemblage de la membrure en arc 18 avec la poutre principale 19, comme le montre on perspective, à échelle agrandie, la fig. 12.
Dans les figures 13 et 14, on a représenté schématiquement deux autres exemples de réalisation d'un assemblage de pont selon la fig.ll. En particulier on montre comment on peut, en découpant convenablement les oôtés des deux membrures principales, 18 et 19, former des surfaces d'assise suffisamment grandes pour assembler les deux profils emboîtés. Ces exemples montrent que l'on peut à volonté former aisément la surface de rivetage nécessaire à la réalisation d'un noeud d'assemblage suffisant.
Dans la fig.15' on a représenté encore un exemple modifié de la fig.1, dans le cas où le profilé 1 placé entre les deux profilés
2 et 3 présente des âmes inclinées 21. Ces profils à âmes inclinées peuvent toujours être employés avec avanage lorsque aucun moment ou couple destructif n'est à craindre pour les profils de liaison, car les profils à âmes inclinées sont statiquement plus rigides que les profils à âmes parallèles.