BE515487A - - Google Patents

Description

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  RESEAU DE BARRES FAITES D'UNE PIECE ET SOUDEES ENSEMBLE DANS LES
NOEUDS. 



   L'invention concerne un réseau de barres faites d'une pièce et soudées ensemble dans les noeuds et a pour but d'obtenir la force portante exigée, avec sécurité dans tous les sens contre le flambage en employant le moins de matière possible et de maintenir une faible dépense de travail tant lors de la fabrication des barres profilées que lors de la formation des noeuds. 



  Ce but est atteint surtout par un profil particulièrement favorable des bar- res comprimées du réseau, c'est-à-dire celles qui travaillent à la compres- sion, en outre par un renforcement des barres adapté à la forme du profil, en particulier dans les noeuds, et enfin par une conformation avantageuse des noeuds.

   L'invention s'étend aussi à la forme particulière du profil des 
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 barres comprimées 
Selon l'invention, les barres comprimées consistent en profi- lés triangulaires creux ouverts d'un côté et ayant le contour d'un triangle équilatéral, qui sont renforcés aux arêtes par accumulation de matière et qui, dans les noeuds de la membrure comprimée, sont transformés en triangles fermés par des pièces insérées soudées qui ferment l'ouvertureo Le long des surfaces du profil triangulaire créées dans le noeud par la pièce insérée soudée, les barres de treillis sont soudées à l'aide de soudures ou cordons transversaux.

   Les pièces insérées peuvent consisteren tôles, ou bien en pro- filés, tels que par exemple des profilés en T, dont les bords, comme ceux du profilé triangulaire auquel ils doivent être soudés, reçoivent une forme appropriée à la formation du cordon de soudure, 
Les conditions pour la forme particulière du profil des bar- res comprimées qui, après de nombreux essais, s'est révélée la plus favorable, sont expliquées dans la description ci-après à l'aide des dessins ci-annexés, dont, à titre d'exemple, 

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La figure 1 représente, schématiquement, en élévation, un ré- seau ou treillis plan avec barres diagonales montantes et descendantes; la figure 2, en élévation, à plus grande échelle, le noeud désigné, à la figure 1, par le cercle A; les figures 2a et 2b, des coupes transversales des barres dia- gonales de la figure 2 ;

   la figure 3, une coupe transversale de la membrure supérieure et de l'assemblage de la barre tendue ou tirant de la figure 2 à la membrure supérieure et à la membrure inférieure, représentée en coupe; la figure 4, la forme du profil triangulaire avec une pièce insérée, en coupe transversale; la figure 5, un noeud d'un réseau à trois dimensions; les figures 6 et 7, d'autres formes de section transversale du profilé triangulaire. 



   A la figure 1, les barres comprimées sont distinguées des bar- res tendues ou tirants par des lignes plus grasses. Alors que les   diagona-   les travaillant à l'extension consistent en profilés en forme de cornière, et les barres de la membrure inférieure en profilés en U, les barres de la membrure supérieure et des diagonales travaillant à la compression sont for- mées de profilés triangulaires creux dont le contour est un triangle équila- téral, qui a toutefois une ouverture dans un de ses côtés, Les trois sortes de barres sont toutes disposées dans le treillis de telle manière (voir les figo 2 et 3) que leur axe de symétrie se trouve dans le plan du réseau et que leur ouverture soit placée vers le bas, de sorte que les profilés laissent couler l'eau à la façon d'un toit et que le danger de corrosion est réduit. 



   Pour l'assemblage des barres diagonales 2, 3 aux barres 1 de la nembrure comprimée, l'ouverture de la barre de la membrure comprimée est fermée par soudage d'une pièce insérée 4 qui, dans le présent cas, consiste en un profilé en T dont l'âme s'avance vers   l'intérieur;,   Comme pièce insé- rée, on peut aussi employer un profilé d'une autre forme ou une simple tôle En complétant ainsi le profilé triangulaire primitif, on confère à   -celui-ci   une plus grande rigidité et l'on permet l'assemblage des barres diagonales à des surfaces planes des barres de la membrure comprimée et des barres 5 formées par un profilé en U de la membrure tendue, L'incorporation des bar.- res diagonales n'exige donc que des coupes planes, et le soudage se fait par des cordons 6,7 s'étendant transversalement par rapport aux axes des barres.

   



  Ces cordons ont l'avantage que les cordons longitudinaux et transversaux qui se présentent en l'absence de telles coupes planes et qui dans le même assem- blage présenteraient des élasticités différentes, sont évités. 



   Comme la figure 4 l'indique clairement, les bords se faisant face du profilé rectangulaire et de la pièce insérée 4 sont chanfreinés de manière qu'il se forme des rainures 8 pour des cordons de soudure en forme de   va Les   trois arêtes du profilé sont renforcées vers l'intérieur de ma- nière à former des surfaces à peu près triangulaires, disposées dans les an- gles du profilé. La surface de la section transversale est de ce fait divi- sée en trois sortes de surfaces partielles différentes qui sont mises en re-    lief par des hachures distinctes, f1 est une surface contenant le remforcement de l'arête supérieure, f3 sont les deux surfaces contenant le renforce=   ment des arêtes inférieures, et f2 sont les surfaces restantes des branches ou côtés du triangle.

   Les lignes de démarcation entre les surfacés sont for- mées par des tangentes à la cavité du profil qui sont perpendiculaires res- pectivement à l'axe de symétrie de ce profil et à la surface extérieure des branches. Y et X sont les deux axes d'inertie principaux du profil. 



   On a fait de nombreuses tentatives pour trouver le profilé qui, pour la plus petite section transversale, donc pour la dépense de   ma-   

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 tière la plus réduite, donne la plus grande résistance ou stabilité au flambage de la barre tant en cas de simple courbage de l'axe de la   barre   qu'en cas de torsion. Ces deux conditions ne peuvent pas être remplies avec les mêmes moyens. Selon la première condition, le profile est d'autant plus économique que son moment d'inertie est plus grand par rapport à la surface de sa section   transversaleo   La minceur de paroi du profilé vers laquelle on tend ainsi est toutefois en contradiction avec la nécessité d'une plus grande épaisseur de paroi comme sécurité contre la torsion. 



   Les essais ont montré que les deux conditions peuvent être remplies d'une manière satisfaisante lorsqu'on emploie un profilé triangulaire ouvert selon l'invention dont la section transversale est con- formée suivant une règle déterminée,, Ainsi, on a trouvé qu'il est particu- lièrement important que les arêtes du profilé soient renforcées vers l'inté- rieur et que la surface f1, les deux surfaces f2 ensemble et les deux sur-   faces f3 ensemble soient respectivement égales chaque fois à environ un tiers de la surface totale du profile On obtient une force portante optimum lors-   que les branches du profilé triangulaire présentent, sur une longueur égale au décuple de.

   leur épaisseur, des surfaces de délimitation parallèles (figu- re 6) et que le rayon d'inertie maximum, par rapport à l'axe   9-9,   d'une   des surfaces f3' est égal au quart du plus petit rayon d'inertie du profil total. Dans cette condition, on obtient un coefficient du profil F2   min i de 1,75 seulement, qui peut être amélioré pour être amené à 1,4, si l'épais- seur des branches est réduite à un quinzième de leur longueur (f'à la figu- re 7), mais alors le profil triangulaire ouvert doit être fermé au milieu de la barre ou par deux tôles 10 disposées à des distances d'un   tierso   Dans   ce cas, les surfaces f1" et f3" sont aussi un peu plus petite qu'à la figure 6.   



   Le noeud du réseau à trois dimensions (figure 5), par exemple d'un pylône en treillis à quatre montants, présente un profilé triangulaire 11 dressé verticalement, qui, dans la région du noeud, est fermé par une piè- ce insérée soudée 12, ce qui l'assure contre une déformation,, Les barres de treillis sont soudées dans les plans 13 et 14 aux surfaces de la barre triangulaire. 



   Comme cela a déjà été mentionné, le phénomène de flambage des profilés ouverts qui satisfont à la condition d'une faible dépense de   matiè-   re, est extrêmement compliqué, car le flambage par suite de flexion de l'axe de la barre, qui est calculé jusqu'à présent, est amorcé prématurément par la trop faible stabilité de forme et la torsion de la barreo Ces influences, qui dépendent, de la forme du profil, ne peuvent guare être appréciées par le calcul.

   Les règles indiquées plus haut pour la détermination de la forme de la section transversale de la barre triangulaire n'ont donc pu être trou- vées que par des séries d'essaiso Dans le cas de la forme donnée à la sec- tion transversale,   confrmément   à l'invention, les moments d'inertie par rap- port aux axes principaux   X   et Y sont en outre à peu près de la même grandeur, de sorte que, tout en ayant une sécurité dans tous les sens contre le flam- bage, on peut obtenir la pleine force portante avec la plus petite section transversale. 



   La dépense de travail est faible parce que les profilés trian- gulaires peuvent être fabriqués par les procédés de laminage ordinaires et parce que l'assemblage des barres de treillis aux barres des membrures est, à cause des coupes planes des barres de treillis, plus simple qu'avec les coupes non planes ou avec les courbes de coupe à trois dimensions des tu- bes  
La conformation des moeuds peut être, par soudage de tôles ou de profilés en T plus ou moins épais, adaptée d'une manière simple aux efforts qui s'exercent dans les barres.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS. la Réseau de barres faites d'une pièce et soudées ensemble dans les noeuds,caractérisé en ce que les barres comprimées consistent en profilés triangulaires creux ouverts d'un côté et ayant le contour d'un trian- gle équilatéral, qui sont renforcés aux arêtes par accumulation de matière et qui, dans les noeuds de la membrure comprimée, par des pièces insérées soudées formant l'ouverture, sont transformés en profilés triangulaires creux fermés 2.

   Réseau de barres selon la;revendication 1, caractérisé en ce que les bords du profilé qui délimitent l'ouverture et les bords corres- pondants de la pièce insérée sont d'une forme appropriée à la formation du cordon de soudureo 3.Réseau de barres selon la revendication. 1 ou la di- cation 2,caractérisé en ce que les'pièces insérées consistant en des profi- lés en T dont l'âme s'avance dans le creux du profil triangulaire.

   4. Réseau de barres selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté ouvert des barres triangulaire est tourné vers le basa 5. Barre destinée à travailler à la compression pour réseaux de barres selon la revendication 1 ou la revendication 4, caractérisée en ce que le renforcement des arêtes de la barre est obtenu vers l'intérieur de manière à former des surfaces à peu près triangulaires disposées dans les angles du profil.

   6. Barre destinée à travailler à la compression selon la revendication 5, caractérisée en ce que la surface à peu près triangulaire (f1) située vis-à-vis de l'ouverture de son profil, la somme des surfaces à peu près triangulaires (f3) voisines de l'ouverture et la somme des surfa- ces restantes (f ) des branches sont respectivement égales chaque fois à environ un tiers de la surface totale.

   7. Barre destinée à travailler à la compression selon la re- vendication 5, caractérisée en ce que les branches présentent, sur une lon- gueur allant du dixième au quinzième de leur épaisseur, des surfaces de déli- mitation parallèle, et en ce que le plus grand rayon d'inertie d'une des sur- faces à peu près triangulaires (f2), voisines de l'ouverture est égal à un quart du plus petit rayon d'inertie du profil total (figure 6).

   8. Barre destinée à travailler à la compression selon la re- vendication 7 dont les branches ont une épaisseur particulièrement faible, caractérisée en ce qu'en son milieu est soudée une tôle fermant le profil (figure 7).

   9. Barre destinée à travailler à la compression selon la revendication 7 dont les branches ont une épaisseur particulièrement faible caractérisée par deux tôles fermant le profil soudées à des distances d'un tiers en annexe 2 dessinso