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"Perfectionnements aux pylônes et aux dispositifs analogues"
La présente invention concerne des perfectionnements aux pylônes, poteaux et aux dispositifs analogues et plus particu- lièrement aux pylônes creux, tubula.ires et coniques, ayant essentiellement pour but la réalisation d'un pylône qui, en plus des avantages techniques déterminés dus à sa forme conique régu- lière, permet, grâce à sa conception, une réduction dans le matériel utilisé.
La forme idéale pour un pylône, dans lequel une cha.rge localisée agit, en porte-à-faux à son extrémité supérieure, est telle que l'effort appliqué produit une fatigue maximum unifor- me à la. traction et à la compression dans toute section droite sur toute la, longueur du pylône.
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Afin d'obtenir une efficacité maximum, le pylône doit avoir une forme conique depuis la base jusqu'au sommet; il a été trouvé qu'un pylône creux, tubulaire et conique procure la plus grande efficacité au point de vue de la. résistance à la flexion.
En pratique, on trouve cependant qu'un pylône creux, tubu- laire et d'une forme conique régulière devrait être légèrement plus résistant au sommet qu'il n'est nécessaire en théorie, par suite des difficultés de fabrication qui empêchent de rendre la section au sommet du pylône égale à la section droite théorique minimum. En outre, comme on doit généralement fixer des acces- soires au sommet du pylône au moyen de boulons ou de crochets, la section droite au sommet devrait avoir une surface de plusieurs centimètres carrés au moins afin de présenter une résistance suf- fisante à la. torsion et au cisaillement.
On obtient généralement un pylône tubulaire, creux et de forme conique en le construisant au moyen d'un certain nombre d'éléments ayant chacun la forme d'un cône tronqué d'un même degré de conicité. Ces éléments sont construits de manière à pouvoir être assemblés par des joints à, recouvrement, l'extrémi- té plus étroite de chaque élément s'engageant dans l'extrémité plus large de l'élément supérieur adjacent, ce qui permet de réaliser un assemblage conique serré entre les éléments adjacents.
Réciproquement, lesdits éléments sont construits de manière à pouvoir pénétrer entièrement les uns dans les autres, afin de former un faisceau compact en vue de l'emmagasinage et du transport.
Conformément à la présente invention, on prévoit un pylône creux, tubulaire et conique, ou un dispositif analogue, dont la conicité des éléments successifs pris le long de la majeure par- tie au moins de la, longueur du pylône à, partir de son sommet, croît comme la distance desdits éléments à partir dudit sommet.
On a trouvé qu'une telle réalisation est particulièrement efficace dans le cas de grands pylônes qui sont entièrement soumis à l'action du vent soufflant dans une direction horizontale.
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La présente invention sera mieux comprise en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La Fig. 1 représente un schéma, et une coupe partielle d'un pylône réalisé conformément à la, présente invention ; toutefois,l'échelle dans la direction de l'axe du pylône est beaucoup plus réduite que celle dans la direction transversale, le rapport de réduction des deux échelles étant de 32 environ par exemple.
La Fig. 2 représente trois éléments ou parties de ces éléments du pylône de la Fig. 1, tout en montrant l'accroissement de la conicité des éléments en fonction de l'accroissement de la hauteur du pylône.
La Fig. 3 montre, sur une échelle agrandie, une vue en plan suivant A-A des quatre premiers éléments du pylone de la Fig. 1.
La Fig. 4 est une vue en coupe suivant B-B de la Fig. 1.
La Fig. 1 représente un pylône qui est constitué par seize éléments creux, de forme tronconique, en tôle mince, tandis que la Fig. 3 représente, sur une échelle agrandie, une vue en plan de quatre premiers éléments supérieurs du pylône de la, Fig. 1.
Les quatre éléments supérieurs 1,, 2,3 et 4 sont représen- tés avec des conicités différentes pouvant comprendre par exemple une conicité de 0,38 mm. par 25,4 mm. de longueur de l'élément extrême du sommet qu'on désignera pa.r le chiffre 1, le deuxième élément 2 pouvant avoir une conicité de 0,41 mm. par 25, 4 mm. de longueur, tandis que les éléments 3 et 4 auront des conicités respectives de 0,43 et de 0,46 mm. par 25,4 mm. de longueur. On notera que lorsque lesdits éléments se trouvent de plus en plus près de la. base du pylône, la conicité pourra varier entre cer- taines limites déterminées par le joint à recouvrement, afin de pouvoir être appropriée aux différentes exigences.
Toutefois, bien que la conicité des éléments du pylône décroisse en fonction de l'accroissement de la hauteur du pylône,
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comme il est clairement montré sur la Fig. 2, le taux de décrois- sement n'a pas besoin d'être uniforme et peut varier. Par exemple, pour un pylône de seize éléments, tel que représenté sur la Fig.
1, le taux d'accroissement de la conicité (à partir du sommet du pylône) des quatre éléments supérieurs peut varier uniformément, tandis que le taux d'accroissement duscinquième, sixième, sep- tième et huitième éléments (à compter toujours à partir du sommet), peut ne pas suivre la. même loi de variation que celle des quatre éléments supérieurs tout en variant uniformément d'un élément à l'autre. Le même raisonnement peut s'appliquer aux éléments les plus voisins de la base du pylône, où la variation de la conicité entre les différents éléments peut être très faible.
En pratique, lorsque les pylônes sont utilisés pour suppor- ter des aériens, une partie de la. charge est due à la pression du vent répartie sur toute la. longueur du pylône. Il est avantageux de pouvoir adapter la résistance du pylône en fonction de la. charge localisée à son sommet et en fonction de la charge répa.r- tie du vent sur le pylône, laquelle charge augmente avec sa. hau- teur, En faisant varier l'épaisseur du matériau de chaque élément suivant sa distance comptée à partir du sommet et, par conséquent, en fonction de son diamètre, il est possible de trouver des valeurs de résistance maximum a,pproxirna,tivement constantes pour tous les éléments qui se trouvent au-dessous de l'élément situé le plus haut.
Par suite de la variation de la, conicité, il devient plus facile de choisir les différentes épaisseurs du matériau néces- saire à la fabrication des éléments constitutifs du pylône.
Pour de tels pylônes, la différence de conicité entre les éléments adjacents, à l'endroit des joints à recouvrement, cons- titue un avantage lorsque lesdits éléments sont en tôle mince. A cet endroit l'élément extérieur tend à se dilater suivant sa circonférence par suite de l'élasticité du matériau et l'élément
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intérieur tend à se comprimer légèrement. Ceci se produit, sur le pourtour où l'extrémité de l'élément extérieur enveloppe l'élément intérieur. Les dits éléments sont emmanchés à force jusqu'à ce que l'action des forces d'expansion et de contraction ait pour résultat la. mise en contact des deux éléments sur toute la surface de recouvrement.
L'effort de traction à l'extrémité de l'élément extérieur sera supérieur à l'effort de compression qui s'exerce sur l'extrémité de l'élément intérieur à cause de la différence des forces élastiques agissantes. Ceci constitue un facteur favo- ra.ble puisque, du fait des matériaux utilisés pour la fabrication et en particulier de leur épaisseur, l'élément intérieur travail- lera moins à la compression à son extrémité que l'élément exté- rieur ne le fera à la traction.
Un autre résultat obtenu, lorsqu'on fait varier la conicité en fonction de l'accroissement de la hauteur du pylône, consiste dans le fait que le diamètre de l'élément de base 16 devient plus grand qu'il ne le serait dans le cas d'un pylône de conicité constante, comme on le voit facilement en considérant la ligne C-C de la Fig. 1.
La fondation du pylône devient de ce fait plus résistante a,ux charges horizontales, puisque sa résistance est proportionnel- le à la la.rgeur de l'élément de ba.se enterré et également à la troisième puissance de la profondeur de son implantation. Ainsi, quand le diamètre de l'élément de base croît, la profondeur à laquelle le pylône doit être enterrée, décroît.
Il est à souligner que les pylônes, poteaux ou dispositifs analogues réalisés conformément à la présente invention n'ont pas besoin d'être constitués par un assemblage d'éléments de sec- tions différentes, mais peuvent être formés d'une seule pièce et, bien que la. présente invention ait été décrite et illustrée en prenant pour modèle un pylône composé de section droite circu- la,ire, on notera également que ledit pylône peut présenter une
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section de forme quelconque à condition d'être creux, tubulaire et conique conformément à la description précitée.
En outre, bien que la. présente invention ait-été décrite en se référant à un pylône fait en tôle mince, il est néanmoins entendu qu'on peut utiliser pour sa, construction un autre maté- riau, tel que des produits à base de coton de verre, le béton pré-contraint, la résine synthétique ou encore le contre-plaqué en bois imprégné de résine ; même, ledit pylône pourra être formé d'une seule pièce ou composé d'un assemblage de pièces différentes, sans qu'on s'éloigne de l'esprit de la présente invention.
On voit ainsi qu'un pylône creux, tubulaire et conique réalisé conformément à la présente invention présente des avanta- ges distincts sur un pylône creux, tubulaire, en tôle mince, dont la conicité varie uniformément d'une extrémité à l'autre.