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"Elment d'appui tubulaire en plusieurs tronçons, notamment mât tubulaire."
La présente invention a pour objet un élément d'appui tubulaire en plusieurs tronçons, notamment un mât tubulaire pré- sentant des tronçons de tube déforme conique et s'enfonçant oo- niquement les uns dans les autres.
On connaît différents mats tubulaires formés de tron- çons de tube faits pour s'enfoncer les uns dans les autres et constitués par des morceaux de tôle convenablement coupés et ein- trés en un tronçon de tube, ou par deux demi-coquilles assemblées
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en un tronçon, de tube.
Les bords longitudinaux des morceaux de ' tôle ou des demi-coquilles sont constitues de telle sorte qu'ils ; se chevauchent ou bien qu'ils se raccordent bout à bout, la liai- son des bords longitudinaux étant réalisée au. moyen de soudures, aussi bien dans le'cas du chevauchement que dans le raccordement ; bout à bout.La réalisation des soudures d'assemblage des bords longitudinaux placés bout à bout ou se chevauchant diminue nota- blement la capacité de charge du mât tubulaire en comparaison des valeurs de charge admissibles pour la matière de tube utilisée, car la charge admissible dans les zones de soudure est beaucoup plus faible que la charge admissible pour la tôle utilisée.
Pour augmenter la capacité de charge des mats, il est connu d'employer des tôles à forte capacité de charge et non sus- ceptibles d'être soudées, et de former par estampage sur les bords longitudinaux des morceaux de tôledes languettes et rainures d' assemblage correspondantes et semblables entre elles, de sorte que dans l'assemblage des bords on amène les languettes situées face à face à coopérer en les glissant latéralement l'une par dessus l'autre et on réalise ainsi un assemblage a mortaises.
La liaison solide des deux bords longitudinaux ainsi assemblés par les languettes jouant le rôle de tenons de bloquage est réalisée par le fait que la zone de raccordement, c'est-à-dire la zone de chevauchement, est exposée une forte pression qui pousse les languettes dans les rainures situées en face et les déforme à la ! manière d'une tête de rivet.
Les assemblages à mortaises de ce genre permettent d'utiliser des tôles non susceptibles d'être sou- dées et présentant une résistance à la tractioni relativement élevée, et de transformer en mats tubulaires des tôles à forte te- neur en carbone ou bien des tôles d'aluminium alliées et affinées,; particulièrement dures.
Pour obtenir dans ces mats tubulaires une ; grande surface d'application des tubes enfoncés l'un dans l'autre,* il a encore été proposé de prévoir, sur chacun des éléments formé
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de deux ô.a1J'li"',HHrlli 1(.38, deux borda longitudinaux qui se chevauchent et de les conotîtuor de telle sorte que la coquille du tube inté Tiour qui se 'bl"o1J.ve è 11 extéri.eil1. dans In zona de .Sli#u.illiii'i4 vienne rappliquer contre le bord longitudinal de la. coquille in- tarieure du td'oe extérieur.
De cette façon, on arrive en outre à relier leo âiffûrcnts tronçons de tube entre eux de façon solidai- re on Fo'ënti8iio afwe:, an f'act9i.'l.r désavantageux est que pour à bZ';i.qu0:t' chastm déé ;n.'J:r.'ce!.3.àX de tube il fadt faire deux raccorde-
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Ménage
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1.ialgi?à '.' a;rb,^.3 die 'bords longitudinaux au moyen de mortaises s la sbpasitd de C'large des tronçons de tuba est trop faible Dur ::Gpoe, r. la ch!.3.rg admissible pour la matière employ- éec Dans 1 assob'a Mortaises, il se produit un écrasement des coquilles intérieures au VOi3.¯1e des zones d'enfoncement, ae qui amorce la dutarioratiou d1t :aàt tubulaire.
Ce processus d'écra- sement sera explique plus loin en dét2il à propos des figures 1
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à 3 du. dessin ci-joli; ..
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par sui 1;e, ind@penda.t0.ent da la constitution des zones de raccordement? l'inconvënieut .:npo.tant des mats tubulaires de types connus est que leix capacité de charge est trop faible pnr - rapport ^ la charge admissible pour la matière utilisée. Les points exposas et peu résistants du nat sont les zones d'enfoncement dans
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lesquels les '-..'.'Iü..'I1t'c-,i de tube se rejoignent.
Le &ut de la pré!,)6ute invention est d t évl ter les inoon- vdn:1.ents des riimtc CÎi\J.buls.i.reG <mot>n. # à plusieurs tronçons et de
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constituer les raccordements des tronçons de tube de façon telle
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que l'on obtienne une augnsntation notable da la fatigue 8iaissi- ble relativoEMnt z. la tension admissible pour la matière utilisée.
L'invention port d'un élément d'appui tubulaire en peu- sieurs t:r01'lÇOl1.S g.b ta:cxnMnt d'un 'aat tubulaire présentant des tronc cons de forme conique et d'enfonçant comiquement les une dans les autres, formes de morceaux de tôle convenablement coupes et orin-
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très en un tronçon de tube, qui sont soudés ensemble sur leurs bords longitudinaux chevauchante, de préférence sur toute leur lon- gdeur;
pour résoudra la problème posé, l'élément d'appui objet de l'invention est caractérisa par le fait qu'au moins une portion des bords longitudinaux est ooudée radialement vers l'intérieur à raisond'une épaisseur de tôle,et qu'au moins une autre portion desdits bords est soudée radialement vers l'extérieur, de prêt'- rence de la même façon., de sorte que dans retendue d'une zone d' enfoncement seules des surfaces lisses des tronçons s'appliquent les unes contre les autres.
Les éléments d'appui construite suivant l'invention, notamment les mats tubulaires,présentent dans les zones d'enfon- cement de grandes surfaces d'application entre les éléments enfon- ces l'un dans l'autre. Cette application n'est pas gênée par le joint soudé, car des coudes appropriés sont prévus dans les zones de chevauchement.
On assemble de préférence les bords longitudi- naux par soudage à résistance, ce procédé présentant par rapport au soudage-autogène et au soudage électrique l'avantage que la chaleur maximale est seulement engendrée sur la surface immédiate de contact entre les deux bords à assembler, car comme on le sait, dans le soudage à résistance, c'est aux points de contact qu'appa- rait la plus grande résistance et par suite l'échauffement maximal.!
L'expérience montre que le soudage à résistance ne chauffe prati- quement pas les zones voisines à la même température, ce qui em- pêche une diminution de la solidité dans la zone de chevauchement.
Il est avantageux d'utiliser pour les différents tronçons de tube des tôles d'acier à grande capacité de charge, encore tout juste susceptible d'être soudéea De préférence, le soudage des bords lon- gitudinaux se fait sur toute la largeur du chevauchement, car ce- la empêche la flexion des bords et l'écrasement des morceaux de tube situés à l'intérieudans les zones d'enfoncement.
Etant donné que c'est seulement dans les zones d'enfon-
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cément que les tronçons de tube faits pour s'enfoncer eoniquement les uns dans les autres doivent présenter des surfaces lissas, il suffit même que le bord intérieur d'enveloppe du tube intérieur et le bord extérieur d'enveloppe du tube extérieur soient coudés seulement dans les zones d'enfoncement et amenés dans le plan du bord d'enveloppe complémentaire. Mais il est aussi possible de
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couder de façon telle que les pur tiens coudées s<étendant sur toute la longueur des tronçons de tube.
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?our empêcher Taleibas de forte fatigue de l'élément d'appui, et par suite d'une soudure qui, vue en direction radiale n'agit pas jusqu'au bord de la zone de arzevauahement, il se pro- duise au voisinage des zones d'enfoncement une flexion de l'un des
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bords d'enveloppe et par suite un ècrasemant de l'un des éléments de tube,il est avantageux r,.ie dans les zones d'enfoncement les s soudures d'enveloppe soient disposes dans une même direction ra-
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diale relativement a l'axe x±dian d l'élément d'appui* 81 contre toute tert y dei borde longitudinaux de muraenux de tube situé. , en dehors de la zono dé soudure se courbent, iles ne pourraient provoquer l'écrasement du tube intérieur qu'en enfonçant la zone de "lievaarhement d;
i tube intérieur, donc une zone k doubla épais- seur do tôle Cela nécessite des forces qui déposent déjà la. fa- admisible figue maximale/des tubes en dehors des zones de soudure,
Les tronçons de tube suivant l'invention conviennent aussi bien à la fabrication de mata à un et à plusieurs tubes qu' à la fabrication des mâts en fuseau qui peuvent seulement auppor-
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ter des efforts de compression et qui doivent donc être haubannés ité 1 mot#$ ouvé. e/ en conséquence.
Dans 1 t aménagement en m8.t en fuseau qui constitue un mode de construction particulièrement léger pour les m9.;s éle-
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vés, par exemple pour les pylons d'émission, etc, il est ave.ta geux qu'un tronçon de tube constituant l'élément central soit mu- ni de surfaces extérieures lisses disposées à ses deux extrémiétés, permettant d'y ficher d'autres tronçons de tube. Davantage de
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cette forme de réalisation du mât en fuseau, est que sur l'élément central du mât on peut ficher de part et d'autres des tronçons de tube semblables, les tronçons de tube ayant à leur tour des structures similaires entre elles.
Pour fabriquer suivant l'invention des tronçons de tu- be, on coupe des morceaux de tôle conformément au coudage des tronçons individuelsde tube,et on réalise le ooudage des bords longitudinaux avant de cintrer les morceaux coupés pour en faire des tronçons de tube. L'avantage de ce procédé de fabrication est que sur les morceaux de tôleplans, on peut effectuer toutes les
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opérations !l6tHHmuir\:.H3 f::Wt\!lt le clrltl'!:i.g9, de sorte que des outils simples suffisent pour fabriquer les tronçons.
Le dessin anneau représente sur les figures 1 à 3 les
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circonstances qui ont conduit à ?';,nrrstoxp taudis que les fi- gures 4 11 7 montrent . 'ç.l.. tl'C' d'exemple dos formes de réalisation dl élélJ1entE' d'appui Bui iff.1.!rt i'invention Lu figure 1 mon'tï'e pBrtie1lérai;nt en élévation et par- "tielleNent on coupe 1&. zone d' t)l'lfOllCCJr10nt de deux tubes enoastrés 3.'zx. dans l'autre avuc ruccordeitiont à f..lurta.ise La figure 2 lù.OhÍiI'C une coupe trsvarsale du .dispositif de la figure 1, suivant la ligne II-II.
La figure 3 montre une portion, de la zone de chevauche- Ment suivant figure 2.
La fleure 4 montre l'élévation partiella. d'un mât tu- bulaire à conicité simple,établi suivant l'invention.
La figure 5 montre une coupe transversale du disposi- tif de la figure 4,suivant la ligne V-V.
La figure 6 est une coupe transversale du dispositif du la figure 4, suivant la ligne VI-VI.
La. figure 7 montre la structure d'un mât en fuseau.
Sur les figures 1 à 3, on a désigné par 1 et 2 les tu- bes de tôle mince enfonces l'un dans l'autre, qui sont constitués
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par les demi-.00 quilles la, lb et 2a, 2b. En 3, 4, 5 et 6, les demi-coquilles complémentaires respectives sont reliées ensem- ble par des assemblages à mortaises. On supposera qu'une force s'applique au morceau de tube 1 dans le sens de la flèche 7, et que sous l'action de cette force les points 8 et 9 des tubes 1 et 2 fatiguent particulièrement. La force dirigée suivant la flèche 7 fait agir au point 8 dans les coquilles la, et 1b des forces de traction qui fatiguent le raccordement 3 dans le sens des flèches 10.
Par suite de ces forces de traction, les bords 11 et 12 des coquilles situés en dehors du raccordement à mortai- ses, se recourbent en forme de cornes comme on l'a représenté fi sur la gure 3. Par suite du recourbement du bord 11 de la tôle, une force agissait en direction de l'axe du mât tubulaire suivant la flèche 13 écrase la demi-coquisse 2b du tube intérieur, comme on l'a représenté en 14 sur la figure 2.
Cet écrasement, qui se produit en forme de V, amorce la détérioration du mat, car par suite de la fatigue de compression imposée au mât tubulaire, les efforts de compression ne peuvent plus être absorbée par la portion de tube écrasée. L'écrasement en V se propage sur toute la zone d'enfoncement et augmente le risque de fléchissement\du mât en cet endroit. Par suite de l'écrasement erV des portions intérieures de tabe dans les zones d'enfoncement, la charge ma- ximale admissible pour les mats tubulaires est limitée à des va- leurs notablement inférieures aux valeurs qui peuvent être atteins- tes pour un tube de même matière et de même capacité de charge.
Sur les figures 4 à 7, on a désigné par 14, 15 et 16 les tronçons de tube à conicité linéaire, enfoncés l'un sur l'au- tre. On a désigné par 17 les zones d'enfoncement. En 18, les bords longitudinaux sont coupés dans la zone du chevauchement des tronçons de tube 14 à 16, ce qui permet de réaliser deux raccordements de structure différente, 19 et 20. On voit sur la figure 5 la structure, de la zone de chevauchement dans la région
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de la plus petite section, et sur la figure 6 dans la région de la plus grande section des tronçons individuels de tube.
La fi- gure 5 montre que, par coudage du bord longitudinal 21, la zone de chevauchement est aménagée de telle sorte que les tronçons de tube présentent des surfaces extérieures lisses dans la région de plus petite section. Par contre, la figure 6 montre que, par suite du coudage du bord longitudinal 20 relativement au bord Ion-! gitudinal 22, on obtient à l'intérieur du tronçon de tube une sur-' face lisse et circulaire. Ainsi, dans les zones d'enfoncement 17, les surfaces intérieures lisses des tronçons de tube s'appliquent sur toute leur longueur, dans la zone de leur plus grand diamètre, contre les surfaces extérieures lisses de l'élément de tube en- foncé à l'intérieur.
Cela est nécessaire pour obtenir une charge spécifique aussi faible que possible dans les zones d'enfoncement, avec transmission des forces d'un élément de tube à l'autre.
Sur la figure 4, on peut voir en outre que les diffé- rents tronçons de tube sont fiches l'un sur l'autre de façon tel- le que les zones de chevauchement 19 et 20 présentent la même di- rection radiale au voisinage des zones d'enfoncement, ce qui fait que dans les zones d'enfoncement, les éléments se trouvent plaoés "raccordement sur raccordement".
Sur la figure 7, on a désigné par 23 un tronçon central de mât en fuseau, qui présente une forme conique de part et d'au- ' tre, vu en direction longitudinale. En direction longitudinale, . les éléments de tube 24, 25 d'une part et les éléments de tube 26, 27 d'autre part sont fichés sur l'élément 23. La structure des éléments de tube corresponde ' la figure 4. Ils présentent donc des zones de chevauchement 19 et 20 et à proximité de chacun des bords longitudinaux ils présentent une entaille transversale 18 de sorte que les zones de chevauchement 19 et 20 peuvent avoir une structure différente, conformément aux figures 5 et 6.
Liélé- ment central 23 est muni sur toute sa longueur d'une zone de che-
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vauchement 28 correspondant à la figure 5, de sorte que dans les zones d'enfoncement 17, entre l'élément central 23 et les éléments de tube 24 et 26, des surfaces extérieures lisses de l'élément central 23 coopèrent avec des surfaces intérieures lisses des élé- ments de tube indiqués. Le mât en fuseau suivant figure 7 consti- tue un mode de construction particulièrement léger pour les mâts qui sent seulement sollicités à la compression dans la direction de l'axe longitudinal. Comme on le sait, les forces de traction des mats de ce genre doivent être absorbées par des dispositifs de haubannage ou similaires.
Les mâts en fuseau conviennent par- ticulièrement à la construction de mats élevés, par exemple de py- lones d'émission, qui ne sont exposés à aucun effort de fle- xian notable.
En principe, on peut réunir aussi bien des mats tubu- laires suivant figure 4 que des mâts en fuseau suivant figure 7 pour constituer des mâts multiples. Les différents mata peuvent aussi servir d'éléments d' appui.
Un avantage important des éléments d'appui construits suivant l'invention réside dans le fait que, contrairement aux mâts tubulaires antérieurement connus, le raccordement peut être disposé dans n'importe quelle direction relativement à la direc- tion de la force exercée sur le mât, par exemple par une traverse utilisée avec des conducteurs électriques, tandis que, notamment dans les mats à raccordement à mortaises, la zone de chevauche- ment devait se -situer dans la zone neutre, compte tenu de la ca- pacité de charge relativement faible.
Dans les étais et mâts construite suivant l'invention, on ne prévoit aucune mesure pour empêcher les différents éléments de tube de tourner les uns par rapport aux autres, et ce n'est généralement pas nécessaire non plus, car par suite de la conici- té linéaire, des surfaces relativement grandes s'appliquent les unes contre les autres dans les zones d'enfoncement, de sorte
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