MC1540A1 - Noeud de jonction et d'assemblage de figure geometrique tronconico-pyramidale pour elements multidirectionnels de structures tridimensionnelles - Google Patents

Description

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Dans l'art de bâtir, notamment dans la construction métallique, la part qu'occupent 'les structures tridimensionnelles, est connue et leur utilité n'est plus à démontrer.

Le choix dans ce genre de structures ne manque pas. On 5 connaît les poutres triangulaires, les structures planes, les structures spaciales, les structures dites à grandes mailles... Elles permettent de construire généralement des bâtiments de grandes dimensions et des toitures de grandes portées, de diverses formes : planes, à simple ou double courbure.

10 On sait que ces structures présentent à la fois une grande légèreté et une grande rigidité et que leurs caractéristiques sont d'être composées de barres droites, soumises à des efforts normaux, de tractions ou compressions simples, sans fléchissement local, assemblées par leurs extrémités à des noeuds auxquels sont 15 appliquées les charges de travail.

On sait également que l'élément le plus compliqué de ces ensembles est le noeud d'assemblage car il est le point de concours- des barres- de sections diverses venant de directions quelconques, pouvant transmettre des efforts inégaux.

20 Evidemment, pour une structure donnée, on. s'efforce d'aug menter, du point de vue fabrication, la quantité de chaque série de noeuds pour en diminuer le prix de revient. Mais d'une structure à l'autre et d'un genre de structure à l'autre, le besoin d'un noeud de type modulaire est nécessaire.

25 L'invention a pour objet un noeud capable d'être pour un modèle donné, dépendant de sa fonction, utilisable dans divers cas d'assemblage par un simple jeu de combinaison.

L'invention évite donc tous les inconvénients décrits plus haut.

30 Le noeud selon l'invention se présente sous la forme d'une enveloppe de figure géométrique tronconico-pyramidale dont la petite base 3 est une circonférence, la grande base, le périmètre d'un polygone quelconque et dont l'angle o< au sommet est fonction de la géométrie de la structure à réaliser. Ledit angle A peut être 35 compris entre 5° et 175°. La petite base est donc trouée et permet ainsi le passage de tout organe de liaison ou de fixation. De préférence, la forme de la grande base polygone quelconque 1, vue de dessus en élévation, a pour périmètre, le périmètre d'un

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carré 1.

Selon les besoins de la structure à réaliser, une partie de la face enveloppe tronconico-pyramidale U peut être éliminée pour laisser une ou plusieurs pattes ou branches d'assemblage 5,6,7 et 8. Ces 5 pattes ou branches ont une surface plane. Ces pattes ou branches d'assemblage peuvent être rabattues d'un angle de 90°, soit vers le bas, soit vers le haut.

La forme choisie pour la description et sa facilité de représentation graphique, représentée figure la vue en élévation et 10 figure lb vue de dessus, a pour grande base le périmètre d'un carré. On revendiquera le tracé théorique de la pièce en traits mixtes fins et son contour en traits plus forts continus.

Dans l'esprit de réaliser la pièce la plus légère possible, il est permis d'en éliminer certaines parties, par exemple, comme le 15 représente la partie en pointillés 2, figure lb pour obtenir, comme on peut le voir en élévation, figure 2a et en vue de dessus, figure 2b, une pièce allégée ou allégée à l'extrême comme le représentent les figures 7a et 7b. Ainsi ne reste-t-il, dans ces cas, que les parties utiles latérales à leur fonction d'assemblage 20 et la partie centrale qui sert, avec son ouverture et de préférence, à réunir les noeuds entre eux tel que dans les figures 3,4,5,6 de manière énergique et à constituer une unité d'assemblage.

La cohésion et la solidité de cette unité peuvent être réalisées entre autres moyens, avec l'aide de pièces accessoires, par 25 exemple :

- Figure 3 : d'une entretoise A, de deux rondelles B et C et d'un boulon de commerce D précontraint ou non.

- Figure L, : le même cas mais avec un autre élément de fixation, un rivet tubulaire E ou plein.

30 - Figure 5 : cette unité d'assemblage associe les noeuds des figures précédentes et les accessoires A et B à un embout du tube à souder F ou à visser, un goujon G et un écrou du commerce H. Le tube I peut être, soit un poteau, soit un quelconque élément de structure.

35 - Figure 6 : combinaison de trois noeuds dont un relative ment plat avec deux entretoises A et un rivet tubulaire ou non J.

On notera dans ces vues en coupe des figures 3,4,5 et 6 que chaque noeud peut avoir, avant l'union complète, une orientation

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différente par rapport aux autres, ce qui ajoute une caractéristique, que le rivet, tubulaire laisse une ouverture en son centre, libre à tout usage, sans entraver la rigidité de l'unité d'assemblage, que les noeuds peuvent avoir des angles au sommet 5 différent et des parties latérales différentes, les accessoires s'adaptant.

Ce sont les parties latérales ou pattes d'assemblage qui servent à la connexion des noeuds avec les barres des structures, leurs formes plates facilitent l'assemblage de tous les profilés du 10 commerce par boulonnage, rivetage, soudage, collage et tout autre procédé.

Dans le genre de noeud allégé, il y a d'autres formes. Dans les figures 7a et 7b est représenté un noeud à un élément de connexion, à une branche ou patte. Dans les figures 8a et 8b, le 15 noeud comporte deux branches.

Les figures 9 et 10 représentent des noeuds à trois et cinq branches ou pattes.

Les figures lia, 11b, 11c, représentent un noeud allongé, vue de trois côtés, dont la forme dérivée est issue de la combinai-20 son d'un prisme 12 s ' intercallant entre deux demi-branches de forme de base et N2.

Les noeuds peuvent avoir également une version renforcée tel que représenté figure 12 à partir de la demi-forme de droite, il est possible de rabattre les côtés comme indiqué sur la demi-25 coupe de gauche, soit vers le bas, rabat 9, soit vers le haut, rabat 10, comme représenté sur les demi-vues de la figure 13.

Sur les figures qui vont suivre, sont représentées schémati-quement et en coupe au centre, quelques unes des combinaisons non limitatives de noeuds modulaires possibles avec le noeud 30 modulaire de base représenté sur les figures 2a,2b et dont seulement l'angle c< au sommet varie.

Il y a lieu de bien noter que les figures 3,4,5 et 6 représentent des combinaisons modulaires.

Dans la figure 14, est représentée une combinaison modulaire 35 de noeud pour créer une unité d'assemblage de quatre barres simples latérales dans cette version, mais on pourrait adapter d'autres profilés et une barre centrale.

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Les figures suivantes sont données à titre d'exemple indicatif et non limitatif. Elles représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention.

- La figure 15 est une combinaison de quatre noeuds. 5 - La figure 16 est une combinaison de trois noeuds.

- La figure 17 est une combinaison de trois noeuds.

- La figure 18 est une combinaison de quatre noeuds.

- La figure 19 est une combinaison de six noeuds.

- La figure 20 représente dans ce mode de réalisation, la 10 combinaison de six noeuds identiques, assemblés par boulonnage et rivetage combinés.

Dans la figure 21, le. noeud est le modèle monobloc de la combinaison modulaire, figure 20.

Dans la figure 22, le noeud est le modèle monobloc des 15 combinaisons modulaires représentées figures 3,4 et 5.

Dans la figure 23, il y a une combinaison de deux unités d'assemblage monoblocs de la même forme que sur la figure 22.

Dans la figure 24 est représentée une version monobloc de la combinaison modulaire de la figure 16.

20 Dans la figure 25, est représentée une combinaison de deux unités d'assemblage mônobloc avec deux noeuds de base allégés ou renforcés.

Dans la figure 26, est représentée une combinaison d'un modèle monobloc avec deux noeuds de base, allégés ou renforcés.

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Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Noeud modulaire de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles modulaire ou non, à usage divers, caractérisé par le fait qu'il a la forme (4) d'une

5 enveloppe, faite d'une pièce, ouverte et à paroi intérieure et extérieure uniforme, au tracé d'une figure géométrique tronconico-pyramidale dont les sections, dans les différents plans sécants et parallèles, vont en progression et transformation constantes, de la petite base (3) -du tronc de cône, qui est une circonférence continu, à 10 la grande base (l) de la pyramide qui est le périmètre d'un polygone quelconque.

2. Noeud modulaire 'de jonction et d'assemblage pour éléments -multidirectionnels de structures tridimensionnelles modulaire ou non, à

usage divers, caractérisé par le fait qu'il est, de par le tracé de sa 15 ! forme particulière, et originale, utilisé à la construction d'un autre i

/noeud, d'usage et d'aspect géométrique différent, au choix, par la combinaison modulaire et l'assemblage de 2, 3, 4, 5 ou plusieurs noeuds modulaires de base, identiques ou dérivés, solidarisés entre eux.

3. Noeud modulaire de base, de jonction et d'assemblage pour 20 éléments multidirectionnels, de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noeud modulaire peut être allégé en réduisant partiellement la surface de l'enveloppe (4), de forme tronconico-pyramidale, en hauteur et en conservant au moins une partie latérale (5).

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4. Noeud modulaire de base, de jonction et d'assemblage pour

éléments multidirectionnels, de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noeud modulaire peut être allégé en réduisant partiellement la surface de l'enveloppe (4), de forme tronconico-pyramidale, en hauteur et en conservant plusieurs 30 parties latérales (5).

5. Noeud modulaire de base, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels, de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noeud modulaire peut être localement renforcé en prolongeant, dans son plan, un côté plan de

35 l'enveloppe (4), de forme tonconico-pyramidale, sur toute sa largeur-"et en le pliant vers l'extérieur (9) ou vers l'intérieur (10) de l'enveloppe (4).

6. Noeud modulaire de base, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels, de structures tridimensionnelles, selon la

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revendication 1, caractérisé par le fait que le noeud modulaire peut être localement renforcé en prolongeant, dans leur plan, tous les côtés plans de l'enveloppe (4), de forme tronconico-pyramidale, sur toute leur largeur et en les pliant vers l'extérieur (9) ou vers l'intérieur 5 (10) de l'enveloppe (4).

7. Noeud modulaire de base, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels, de structures tridimensionnelles, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle (or ) au sommet de l'enveloppe de forme tronconico-pyramidale peut être compris entre 5°

10 et 175°.

8. Combinaison modulaire de noeuds, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caractérisé par le fait que 1, 2, 3, 4 ou plusieurs noeuds modulaires

15 de base peuvent être assemblés uniquement par le sommet de l'enveloppe, de forme tronconico-pyramidale, en les opposant, juxtaposant ou emboitant, indifféramment ou tout à la fois, par unité, par paire ou par groupe.

9. Combinaison modulaire de noeuds, de jonction et d'assemblage

20 pour éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles,

selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 caractérisé par le fait que les noeuds modulaires de base peuvent être solidarisés entre eux par le sommet, par les côtés plans, de l'enveloppe, de forme tronconico-pyramidale, ou par les deux, à l'aide

25 d'éléments de liaison accessoires adaptés ou connus, ou les deux.

10. Combinaison modulaire de noeuds, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9 caractérisé par le fait que les noeuds modulaires de base assemblés par

30 le sommet de l'enveloppe, de forme tronconico-pyramidale, peuvent avoir chacun, au choix, une orientation différente des autres par simple rotation autour de l'axe d'assemblage.

11. Combinaison modulaire de noeuds, de jonction et d'assemblage pour éléments multidirectionnels de structures tridimensionnelles,

35 selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9; caractérisé par le fait qu'elle peut être réalisée, dans sa présentation la plus complexe, en un seul noeud monolithyque, et fait d'une pièce, offrant les possibilités relatives de la combinaison-modulaire-de-noeuds semblable prise pour modèle et, par compatibilité,

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se combiner aux noeuds modulaires de base.

12. Structures tridimensionnelles, diverses, caractérisées par le fait qu'elles sont réalisées à l'aide des noeuds-modulairea-de-base et des combinaisons-modulaires-de-noeuds faisant l'objet de l'une 5 quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11.