CA1148716A - Noeuds pour structures tridimensionnelles - Google Patents
Noeuds pour structures tridimensionnellesInfo
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Abstract
Dispositif de jonction, ou noeud, pour éléments entrant dans la constitution de structures tridimensionnelles, formées de nappes, ou résilles, superposées d'éléments situés dans un même plan et reliés entre eux par des éléments situés dans des plans différents et orientés dans diverses directions de l'espace, appelés "diagonales", caractérisé en ce qu'il consiste en un ensemble monobloc constitué par un polyèdre convexe régulier, sur les faces, en nombre quelconque convenable duquel sont fixés les éléments (diagonales) reliant les nappes superposées de la structure et qui comporte un système d'ailes, ou l'équivalent, destiné à la jonction des éléments d'une même nappe.
Description
8~
La presente inven-tion concerne un dispositif de jonction, appele couramrnent noeud~ entre les elements entrant dans la constitution de structures dites "spa-tiales " , formees de nappes superposees d'elements situes dans un même plan et relies entre eux par des elements situes dans des plans differents et orientes dans diverses directions de l'espace, appeles " diagonales" .
Le but de l'invention est de realiser un noeud de jonction de fabrication simple, donc economique, d'encombre-ment minimal rendant aises leur s-tockage et leur transport, et d'utilisation facile sans recours a des moyens ou à un personnel specialises.
On a dejà propose de nombreux types de noeuds d'assemblage constitues de plusieurs pièces à assembler sur place, ou d'ensembles multi-directionnels articules, ou en~
core de sphères percees et taraudees. Cependant, tous ces moyens sont soit d'assemblage trop complique sur le chantier, ~oit necessitent un travail manuel d'assemblage sur les elements, par exemple au moyen de soudure, ou bien s'appa-rentent beaucoup plus à la mecanique et de ce fait sont de fabrication coûteuse.
. Le but de l'invention est de supprimer, ou tout au moins de reduire au maximum les inconvenients que pre-sentent les dispositifs connus, grâce à une conception qui permet:
- une fabrication simple, donc peu coûteuse;
- un stockage et un transport faciles, donc économiques;
- un montage aise~ sur place, sans avoir à recou-rir à des moyens speciaux ou necessitant une main d'oeuvre specialisee.
Selon la presente invention, il est prevu un noeud ,~
~:.
~ f~ 6 pour eléments entrant dans la consti-tution de structures tridimensionnelles du type comprenant plusieurs nappes planes superposées et espacées parallellement l'une de l'autre, chacune de ces nappes étant formée d'une pluralité de noeuds reliés entre eux par des eléments longitudinaux situes dans le même plan que les nappes, et des élements longitudinaux diagonaux s'étendant entre et reliant les noeuds des nappes planes superposéesJces noeuds comprenant: un élémen~ de base se presentant sous la forme dlune suxface en ~orme de polyedre convexe regulier forme de plusieurs ~aces inclinées l'une par rapport a l'autre, ces faces étant reliées ensemble suivant des aretes qui convergent vers un sommet de cette sur~ace, une pluralite de systèmes d'ailes solidaires de ladite surface de l'element de base et s'etendant vers l'extérieur de cette surface, chacun de ces systemes d'ailes s'etendant sensible-ment suivant un plan contenant un axe de l'élement de base traversant ledit sommet de cette surface, ces systemes d'ailes comprenant des premiers rnoyens de connection permettant de les relier auxdits elements longitudinaux pour joindre plusieurs noeuds pour former une nappe plane, au moins une partie desdites faces de ladite surface dudit element de base compre-nant des deuxiemes moyens de connection reliant lesdites faces auxdits elements longitudinaux diagonaux pour relier entre elles les nappes planes superpos~es et s'etendre entre ces nappesplanes superposees.
Les divers caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, de quelques-unes de ses formes possibles de realisation. Il est bien precise qu'il s'agit uniquement d'exemples et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient etre adoptees sans sortir du cadre de l'invention.
Au cours de cette description, on se reFère aux - la -f.~37~
dessins ci-joints qui montrent:
fig. 1 une vue en perspective, avec les amorces des divers élements que servent a relier les noeuds, d'une première forme de realisation de ce noeud;
fig. 2 et 3, des vues analogues à la fig. 1, mais sans les amorces desdits elements, de deux autres formes de realisation;
fig. 4 une vue en plan par dessus d'une structure tridimensionnelle à deux nappes, dans la constitution de laquelle entrent les noeuds de la fig. 1, et le noeuds de la fig. 2, en 1';
fig. 5 et 6, des vues analogues à la fig. 4, de structures realisees en utilisant les noeuds, respectivement de la fig. 1 et de la fig. 3.
Dans l'exemple traite à la ~ig. 1, le noeud l consiste en un solide monobloc ou élément de base se presentant sous la forme d'une surface en forme de tetraèdre comportant un systeme d'ailes a. Cesailes sont disposées généralement suivant un plan contenant un axe de l'élément de base traver-sant le sommet de la surface en forme de tétraedre. Enparticulier, dans la Figure 1, ces ailes, sont disposees suivant les arêtes b du tétraèdre, et sont destinees à rece-voir, en vue d'assurer leur liaison reciproque, les elemenks, situes dans un même plan, constituant une nappe horizontale de la structure tridimensionnelle, le sommet du tetraedre passant par le point d'epure des elements c.
Dans l'exemple traite, chacune des ailes est double, laissant entre elles un espace suffisant pour y introduire l'extremite, aplatie et poin~onnee, des elements hori~ontaux c à relier entre eux, la jonction s'operant, dans la forme de realisation choisie, par boulonnage, grace à la presence de krous d menages à la fois a l'extremite des elements et des
La presente inven-tion concerne un dispositif de jonction, appele couramrnent noeud~ entre les elements entrant dans la constitution de structures dites "spa-tiales " , formees de nappes superposees d'elements situes dans un même plan et relies entre eux par des elements situes dans des plans differents et orientes dans diverses directions de l'espace, appeles " diagonales" .
Le but de l'invention est de realiser un noeud de jonction de fabrication simple, donc economique, d'encombre-ment minimal rendant aises leur s-tockage et leur transport, et d'utilisation facile sans recours a des moyens ou à un personnel specialises.
On a dejà propose de nombreux types de noeuds d'assemblage constitues de plusieurs pièces à assembler sur place, ou d'ensembles multi-directionnels articules, ou en~
core de sphères percees et taraudees. Cependant, tous ces moyens sont soit d'assemblage trop complique sur le chantier, ~oit necessitent un travail manuel d'assemblage sur les elements, par exemple au moyen de soudure, ou bien s'appa-rentent beaucoup plus à la mecanique et de ce fait sont de fabrication coûteuse.
. Le but de l'invention est de supprimer, ou tout au moins de reduire au maximum les inconvenients que pre-sentent les dispositifs connus, grâce à une conception qui permet:
- une fabrication simple, donc peu coûteuse;
- un stockage et un transport faciles, donc économiques;
- un montage aise~ sur place, sans avoir à recou-rir à des moyens speciaux ou necessitant une main d'oeuvre specialisee.
Selon la presente invention, il est prevu un noeud ,~
~:.
~ f~ 6 pour eléments entrant dans la consti-tution de structures tridimensionnelles du type comprenant plusieurs nappes planes superposées et espacées parallellement l'une de l'autre, chacune de ces nappes étant formée d'une pluralité de noeuds reliés entre eux par des eléments longitudinaux situes dans le même plan que les nappes, et des élements longitudinaux diagonaux s'étendant entre et reliant les noeuds des nappes planes superposéesJces noeuds comprenant: un élémen~ de base se presentant sous la forme dlune suxface en ~orme de polyedre convexe regulier forme de plusieurs ~aces inclinées l'une par rapport a l'autre, ces faces étant reliées ensemble suivant des aretes qui convergent vers un sommet de cette sur~ace, une pluralite de systèmes d'ailes solidaires de ladite surface de l'element de base et s'etendant vers l'extérieur de cette surface, chacun de ces systemes d'ailes s'etendant sensible-ment suivant un plan contenant un axe de l'élement de base traversant ledit sommet de cette surface, ces systemes d'ailes comprenant des premiers rnoyens de connection permettant de les relier auxdits elements longitudinaux pour joindre plusieurs noeuds pour former une nappe plane, au moins une partie desdites faces de ladite surface dudit element de base compre-nant des deuxiemes moyens de connection reliant lesdites faces auxdits elements longitudinaux diagonaux pour relier entre elles les nappes planes superpos~es et s'etendre entre ces nappesplanes superposees.
Les divers caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, de quelques-unes de ses formes possibles de realisation. Il est bien precise qu'il s'agit uniquement d'exemples et que toutes autres formes, proportions et dispositions pourraient etre adoptees sans sortir du cadre de l'invention.
Au cours de cette description, on se reFère aux - la -f.~37~
dessins ci-joints qui montrent:
fig. 1 une vue en perspective, avec les amorces des divers élements que servent a relier les noeuds, d'une première forme de realisation de ce noeud;
fig. 2 et 3, des vues analogues à la fig. 1, mais sans les amorces desdits elements, de deux autres formes de realisation;
fig. 4 une vue en plan par dessus d'une structure tridimensionnelle à deux nappes, dans la constitution de laquelle entrent les noeuds de la fig. 1, et le noeuds de la fig. 2, en 1';
fig. 5 et 6, des vues analogues à la fig. 4, de structures realisees en utilisant les noeuds, respectivement de la fig. 1 et de la fig. 3.
Dans l'exemple traite à la ~ig. 1, le noeud l consiste en un solide monobloc ou élément de base se presentant sous la forme d'une surface en forme de tetraèdre comportant un systeme d'ailes a. Cesailes sont disposées généralement suivant un plan contenant un axe de l'élément de base traver-sant le sommet de la surface en forme de tétraedre. Enparticulier, dans la Figure 1, ces ailes, sont disposees suivant les arêtes b du tétraèdre, et sont destinees à rece-voir, en vue d'assurer leur liaison reciproque, les elemenks, situes dans un même plan, constituant une nappe horizontale de la structure tridimensionnelle, le sommet du tetraedre passant par le point d'epure des elements c.
Dans l'exemple traite, chacune des ailes est double, laissant entre elles un espace suffisant pour y introduire l'extremite, aplatie et poin~onnee, des elements hori~ontaux c à relier entre eux, la jonction s'operant, dans la forme de realisation choisie, par boulonnage, grace à la presence de krous d menages à la fois a l'extremite des elements et des
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ailes qui les reçoivent.
C'est sur les faces e du tetraedre que sont fixes, en vue de leur liaison avec les elements c constituant les nappes horizontales de la structure tridimensionnelle, les elements f, appeles diagonales, reliant entre elles les nappes horizontales superposees de la structure tridimensionnelle.
La fixation de ces diagonales sur le noeud est assuree par les m8mes moyens que ceux employes pour la fixa-tion des elements horizontaux sur le noeud.
Au moyen de noeuds suivant la forme de realisation qui vient d'être decrite et qui est representee aux fig. 1 et 2, on peut realiser une structure tridimensionnelle telle que celle representee à la fig. 4, sur laquelle on a represente en traits doubles les noeuds inférieurs 1' et les diagonales f~
Dans ce cas, le remplissage)> des mailles de la structure est à 50 ~.
Vn remplissage total des mailles de la structure, tel qu'il ressort de la fig. 5, où la même convention de dessin a eté utilisee, est obtenue grâce à l'utilisation d'un noeud tel ~o que represente ~ la fig. 1.
Le noeud 1' (ig. ~) est egalement constitue par un ensemble mono~loc se prsentant sous la orme d'un tetraèdre, comp~rtant un système d'ailes, mais le système d'ailes orthogo-nales est dispose suivant le plan median de chacune des faces e du tetraedre, ce qui permet d'orienter ces dernières de fa~on telle que soit assure le départ de quatre diagonales de chacun des noeuds, en vue d'assurer le remplissage à 50 ~ de~mailles de la structure, ainsi que le montre la fig. 4.
Dans les formes de realisation representees aux fig.
4 et 5, les structures tridimensionnelles sont constituees de nappes, ou resilles, superposees, dont les mailles sont de forme carree ou rectangulaire.
ailes qui les reçoivent.
C'est sur les faces e du tetraedre que sont fixes, en vue de leur liaison avec les elements c constituant les nappes horizontales de la structure tridimensionnelle, les elements f, appeles diagonales, reliant entre elles les nappes horizontales superposees de la structure tridimensionnelle.
La fixation de ces diagonales sur le noeud est assuree par les m8mes moyens que ceux employes pour la fixa-tion des elements horizontaux sur le noeud.
Au moyen de noeuds suivant la forme de realisation qui vient d'être decrite et qui est representee aux fig. 1 et 2, on peut realiser une structure tridimensionnelle telle que celle representee à la fig. 4, sur laquelle on a represente en traits doubles les noeuds inférieurs 1' et les diagonales f~
Dans ce cas, le remplissage)> des mailles de la structure est à 50 ~.
Vn remplissage total des mailles de la structure, tel qu'il ressort de la fig. 5, où la même convention de dessin a eté utilisee, est obtenue grâce à l'utilisation d'un noeud tel ~o que represente ~ la fig. 1.
Le noeud 1' (ig. ~) est egalement constitue par un ensemble mono~loc se prsentant sous la orme d'un tetraèdre, comp~rtant un système d'ailes, mais le système d'ailes orthogo-nales est dispose suivant le plan median de chacune des faces e du tetraedre, ce qui permet d'orienter ces dernières de fa~on telle que soit assure le départ de quatre diagonales de chacun des noeuds, en vue d'assurer le remplissage à 50 ~ de~mailles de la structure, ainsi que le montre la fig. 4.
Dans les formes de realisation representees aux fig.
4 et 5, les structures tridimensionnelles sont constituees de nappes, ou resilles, superposees, dont les mailles sont de forme carree ou rectangulaire.
- 3 -7~6 On peut être amené ~ u-tiliser des structures dont les différentes nappes superposees qui les constituent presen--tent des mailles trian~ulaires.
C'est ~ un cas de ce genre que se rapporte l'exemple represente à la fig. 6.
Dans un tel cas, on a recours, conformément à l'in-vention, à un noeud tel que celui represente à la fig. 3. Ce noeud est constitue par un solide monobloc se presentant sous la forme d'un hexaèdre surmonte d'un système composé de six ailes regulièrement reparties sur l'hexaèdre en laissant entre-deux ailes consecutives un angle de 60.
D'une ~acon generale, le nombre de faces du polyèdre est choisi en fonction du nombre de departs de diagonales; il en est de même de celui des ailes composant le système de fixa-tion des eléments constituant les nappes ou resilles~ en fonc-tion de ces ele~ents.
~ vantageusement, le système d'ailes a peut etre muni d'un trou axial ~ permettant l'adaptation aux noeuds d'un pannelage lorsque ces noeuds assurent la ~onction des elements de la resille, ou nappe, superieure de la structure; ou bien la fixation des elements composant un faux plafond lorsqu'ils assurent la jonction des éléments de la nappe, ou résille, inferieure. Il convient de noter qulen effet, dans ce dernier cas, les noeuds sont montes dans la position inverse de celle qu'ils occupent dans la nappe ou resille superieure.
Les noeuds nomoblocs suivant l'invention peuvent etre en toute matière quelconque convenable. Leurs differe~ts ele~
ments peuvent etre rendus solidaires les uns des autres par tout moyen quelconque convenable, soudure par exemple. Ils peuvent venir d'une seule pièce par moulage, si la matière ou le materiau de constitution s'y prête.
Ces noeuds sont faciles à stocker (ils se prêtent ~f~87~6 même au gerbage~, et à transportert par exemple en conteneurs lcontainer, en anglais) ou en caisses. Leur liaison par bou-lonnage aux éléments dont ils assuren-t la ~onction est facile à réaliser sur place par un personnel non spécialisé, sans outils speciaux.
A~rec un nombre reduit de types de noeuds, on peut réaliser tout type quelconque de structure tridimensionnelle.
Quant aux éléments constituant la structure, ils peu-vent consister en des barres, profilés, tubes, de section quelconque convenable, poinçonnes à leur extremite, qui, pour leur transport, peuvent être facilement botteles et qui sont aisement manuten-tionnes, notamment à leur lieu d'utilisation.
Pour des elements de petite dimension, il peut être economique de souder en usine une des direction de part et d'autre du noeud. Dans ce cas, un jeu d'ailes est supprime et les elements c sont aplatis et poinconnes d'un seul côte, l'au-tre extrémite etant soudee directement sur le noeud.
, ~ - 5 -
C'est ~ un cas de ce genre que se rapporte l'exemple represente à la fig. 6.
Dans un tel cas, on a recours, conformément à l'in-vention, à un noeud tel que celui represente à la fig. 3. Ce noeud est constitue par un solide monobloc se presentant sous la forme d'un hexaèdre surmonte d'un système composé de six ailes regulièrement reparties sur l'hexaèdre en laissant entre-deux ailes consecutives un angle de 60.
D'une ~acon generale, le nombre de faces du polyèdre est choisi en fonction du nombre de departs de diagonales; il en est de même de celui des ailes composant le système de fixa-tion des eléments constituant les nappes ou resilles~ en fonc-tion de ces ele~ents.
~ vantageusement, le système d'ailes a peut etre muni d'un trou axial ~ permettant l'adaptation aux noeuds d'un pannelage lorsque ces noeuds assurent la ~onction des elements de la resille, ou nappe, superieure de la structure; ou bien la fixation des elements composant un faux plafond lorsqu'ils assurent la jonction des éléments de la nappe, ou résille, inferieure. Il convient de noter qulen effet, dans ce dernier cas, les noeuds sont montes dans la position inverse de celle qu'ils occupent dans la nappe ou resille superieure.
Les noeuds nomoblocs suivant l'invention peuvent etre en toute matière quelconque convenable. Leurs differe~ts ele~
ments peuvent etre rendus solidaires les uns des autres par tout moyen quelconque convenable, soudure par exemple. Ils peuvent venir d'une seule pièce par moulage, si la matière ou le materiau de constitution s'y prête.
Ces noeuds sont faciles à stocker (ils se prêtent ~f~87~6 même au gerbage~, et à transportert par exemple en conteneurs lcontainer, en anglais) ou en caisses. Leur liaison par bou-lonnage aux éléments dont ils assuren-t la ~onction est facile à réaliser sur place par un personnel non spécialisé, sans outils speciaux.
A~rec un nombre reduit de types de noeuds, on peut réaliser tout type quelconque de structure tridimensionnelle.
Quant aux éléments constituant la structure, ils peu-vent consister en des barres, profilés, tubes, de section quelconque convenable, poinçonnes à leur extremite, qui, pour leur transport, peuvent être facilement botteles et qui sont aisement manuten-tionnes, notamment à leur lieu d'utilisation.
Pour des elements de petite dimension, il peut être economique de souder en usine une des direction de part et d'autre du noeud. Dans ce cas, un jeu d'ailes est supprime et les elements c sont aplatis et poinconnes d'un seul côte, l'au-tre extrémite etant soudee directement sur le noeud.
, ~ - 5 -
Claims (11)
1. Un noeud pour éléments entrant dans la cons-titution de structures tridimensionnelles du type comprenant plusieurs nappes planes superposées et espacées parallèlement l'une de l'autre, chacune de ces nappes étant formée d'une pluralité de noeuds reliés entre eux par des éléments longitu-dinaux situés dans le même plan que les nappes, et des éléments longitudinaux diagonaux s'étendant entre et reliant les noeuds des nappes planes superposées, ces noeuds comprenant:
- un élément de base se présentant sous la forme d'une surface en forme de polyèdre convexe régulier formé
de plusieurs faces inclinées l'une par rapport à l'autre, ces faces étant reliées ensemble suivant des arêtes qui convergent vers un sommet de cette surface, - une pluralité de systèmes d'ailes solidaires de ladite surface de l'élément de base et: s'étendant vers l'exté-rieur de cette surface, chacun de ces systèmes d'ailes s'é-tendant sensiblement suivant un plan contenant un axe de l'élément de base traversant ledit sommet de cette surface, - ces systèmes d'ailes comprenant des premiers moyens de connection permettant de les relier auxdits éléments longitudinaux pour joindre plusieurs noeuds pour former une nappe plane, - au moins une partie desdites faces de ladite surface dudit élément de base comprenant des deuxièmes moyens de connection reliant lesdites faces auxdits éléments longitudinaux diagonaux pour relier entre elles les nappes planes superposées et s'étendre entre ces nappes planes superposées.
- un élément de base se présentant sous la forme d'une surface en forme de polyèdre convexe régulier formé
de plusieurs faces inclinées l'une par rapport à l'autre, ces faces étant reliées ensemble suivant des arêtes qui convergent vers un sommet de cette surface, - une pluralité de systèmes d'ailes solidaires de ladite surface de l'élément de base et: s'étendant vers l'exté-rieur de cette surface, chacun de ces systèmes d'ailes s'é-tendant sensiblement suivant un plan contenant un axe de l'élément de base traversant ledit sommet de cette surface, - ces systèmes d'ailes comprenant des premiers moyens de connection permettant de les relier auxdits éléments longitudinaux pour joindre plusieurs noeuds pour former une nappe plane, - au moins une partie desdites faces de ladite surface dudit élément de base comprenant des deuxièmes moyens de connection reliant lesdites faces auxdits éléments longitudinaux diagonaux pour relier entre elles les nappes planes superposées et s'étendre entre ces nappes planes superposées.
2. Noeud selon la revendication 1, dans lequel lesdits systèmes d'ailes sont sensiblement plans et se coupent le long dudit axes.
3 Noeud selon la revendication 2, dans lequel lesdits systèmes d'ailes se projettent vers l'extérieur à
partir de cette surface en forme de polyèdre suivant des arêtes de ce polyèdre:
partir de cette surface en forme de polyèdre suivant des arêtes de ce polyèdre:
4. Noeud selon la revendication 2, dans lequel lesdits systèmes d'ailes se projettent vers l'extérieur à partir de cette surface en forme de polyèdre à partir des emplacements sur lesdites faces, emplacements qui correspondent respectivement au plan médian de chacune desdites faces.
5. Noeud selon la revendication 2, dans lequel chacun desdits systèmes d'ailes comprend une paire d'ailes parallèles espacées, deux ailes d'une paire formant entre elles un espace pour recevoir une extrémité d'un desdits éléments longitudinaux coplanaires.
6. Noeud selon la revendication 5, dans lequel lesdits premiers moyens de connections comprennent des trous prévus dans lesdites ailes parallèles espacées, adaptés à s'aligner avec des trous prévus aux extrémités desdits éléments longitudinaux, ces trous recevant des boulons de fixation.
7. Noeud selon la revendication 5, dans lequel au moins une des paires desdits systèmes d'ailes espacées comprend en outre un autre trou pour faciliter le jonction d'un pannelage aux noeuds d'une nappe plane.
8. Noeud selon la revendication 2, dans lequel au moins un desdits systèmes d'ailes est relié a un desdits éléments longitudinaux.
9. Noeud selon la revendication 1, dans lequel lesdits deuxièmes moyens de connections comprennent des trous prévus sur lesdites faces.
10. Noeud selon la revendication 1, dans lequel ladite surface est formée de quatre desdites faces, et lesdits systèmes d'ailes sont au nombre de quatre également espacées autour dudit axe.
11. Noeud selon la revendication 1, dans lequel ladite surface est formée de six desdites faces, et lesdits systèmes d'ailes sont au nombre de six également espacées autour dudit axe.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7804517A FR2417596A1 (fr) | 1978-02-17 | 1978-02-17 | Noeud pour structures tridimensionnelles |
| FR7804517 | 1978-02-17 |
Publications (1)
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