EP0017574B1 - Noeud d'assemblage pour structure spatiale, et structure spatiale équipée d'un tel noeud - Google Patents

Noeud d'assemblage pour structure spatiale, et structure spatiale équipée d'un tel noeud Download PDF

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EP0017574B1
EP0017574B1 EP19800400423 EP80400423A EP0017574B1 EP 0017574 B1 EP0017574 B1 EP 0017574B1 EP 19800400423 EP19800400423 EP 19800400423 EP 80400423 A EP80400423 A EP 80400423A EP 0017574 B1 EP0017574 B1 EP 0017574B1
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EP
European Patent Office
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flat
slot
elements
joint
basic element
Prior art date
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Application number
EP19800400423
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German (de)
English (en)
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EP0017574A1 (fr
Inventor
Césarino Nasi
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ERNEST PANTZ PARIS Ets
Original Assignee
ERNEST PANTZ PARIS Ets
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Priority claimed from FR8001419A external-priority patent/FR2474113A2/fr
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    • E04B2001/1963Screw connections with axis at an angle, e.g. perpendicular, to the main axis of the strut

Definitions

  • the invention relates to an assembly node for a spatial structure comprising a basic flat element having a slot oriented in the longitudinal direction of this basic flat element, which is provided with fastening means, in particular formed by holes for bars of the spatial structure, said basic flat element being in one piece on either side of the center of the knot, without this piece being cut transversely, said slot passing through the point of competition of the various forces being exerted on the node, and another basic flat element engaged in this slot and passing through it, the elements of the node being joined together along the edges of the slot.
  • Document FR-A-964 159 shows an assembly node of this type which also comprises several plates provided with hooking holes, situated on either side of the first base flat element and welded to this element.
  • the transmission of forces on either side of the center of the node between two coplanar plates is effected by means of the welds and the thickness of the first basic flat element; there is a total interruption of the material of the plates.
  • the forces transmitted by the first base flat element on either side of its plane have components perpendicular to the plane of this flat element, which can cause a lamellar tear of said flat element.
  • Document US-A-3 399 914 relates to assembly nodes formed by a certain number of sectors, in particular circular, arranged in different orthogonal planes.
  • This knot can be made in a single piece of foundry or be made using several elementary pieces joined together by assembly means; in this case, the embodiment which remains relatively complicated is accompanied by the drawback already mentioned above, according to which the transmission of the forces on either side of the node is effected by means of the means of assembling the elementary parts of the knot.
  • the object of the invention is, above all, to provide an assembly knot which is of a simple and economical construction while ensuring good conditions of transmission of the forces in the main directions, and of mechanical work for the material constituting the knot assembly.
  • an assembly node of the kind defined above is characterized in that the slot of the first base flat element is located, in a manner known per se, substantially at the same length as the base flat element, that the other flat base element passing through the slot comprises attachment means, in particular formed by holes, for bars, these attachment means being provided towards the two longitudinal ends of the second base flat element, which is also in one piece on either side of the center of the knot, without being cut transversely, while the means of attachment of the first base flat element are also provided towards the two longitudinal ends of this first flat element so that the transmission of forces by this first flat element on either side of the center of the node is effected parallel to the longitudinal direction of the slot, the small dimension or width of this slot being oriented transversely to the direction of transmission of the forces.
  • the basic flat elements have a rectangular shape.
  • the first basic flat element may be formed by two elementary plates, located in the same plane, parallel to each other, but spaced apart by a sufficient distance to allow the passage of another flat element, the slot being then carried out continuously by the gap existing between the two elementary dishes.
  • the second base flat element comprises, substantially at mid-width, a longitudinal slot closed at its longitudinal ends, the length of this slot being at least equal to the width of the flat element, and locking keys are engaged.
  • these keys passing through the slot and extending on either side of the second flat element, and being located in planes substantially orthogonal to the edges of the dihedrons formed by the first and second basic flat elements.
  • the second basic flat element may be identical to the first.
  • At least one locking key may include a part provided with hooking means for diagonal bars.
  • each basic flat element is formed by two elementary flat elements spaced from one another in a direction orthogonal to their plane, the two elementary flat elements being parallel and determining between them, a space suitable for receiving the end of a structure bar.
  • Other plates used to connect inclined branches of the structure can be associated with the basic knot.
  • the constituent plates of the assembly node are made of standard commercial steel. Indeed, thanks to the good conditions in which the material works, it is not necessary to use a steel having exceptional mechanical characteristics.
  • the assembly of the various dishes is then carried out by welding.
  • the assembly knot proposed by the invention could, of course, be suitable for any type of frame, in particular wooden frames in which case the flat elements constituting the assembly node could themselves be made of wood, the fastenings of these various elements being in particular provided by gluing.
  • Each branch of the assembly node can be formed by one or more juxtaposed dishes so as to obtain the desired thickness for the branch.
  • the axes of the various flat elements compete in the center of the assembly node.
  • Each dish or group of dishes fits within the cross section of the bar of the spatial structure which is attached to this dish.
  • the proposed assembly knot can be used for models or even games.
  • This assembly knot is very simple in design so that it can be obtained easily and economically while allowing great machining precision. As a result, the clearance imposed by normal assemblies can be practically canceled which authorizes the use of economic connecting members such as pins, pins, keys, etc.
  • each branch of the assembly node can be perfectly adapted to the effort and to the geometry of the connection to be made.
  • the number of branches constituting the node is preferably identical to the number of bars of the spatial structure that this node must assemble, the orientation of the branches being determined as a function of those of the bars to be joined.
  • the invention also relates to space structures equipped with such assembly nodes.
  • an assembly node 101 for spatial structure, according to the invention, in preparation.
  • This assembly node 101 is constituted by basic flat elements (102, 113), joined together or intended to be joined together when the node 101 is finished.
  • the node 101 comprises a first flat base element 102 which has a slot f situated substantially at the mid-width of the element 102 so as to pass through the point of competition of the various forces which are exerted on the node 101 mounted in the spatial structure.
  • the longitudinal direction of the slot f is oriented parallel to the longitudinal direction L of the base flat element 102.
  • At least one second base flat element 113 is engaged in the slot f and the crosspiece, this second base flat element 113 comprising means, in particular formed by holes 114, to enable bars to be attached on either side of the first flat element 102.
  • the first flat element 102 also includes attachment means, for example formed by holes 109.
  • the two elements 102, 113 are joined together; in the case where the flat elements are made of steel, the joining of these elements is advantageously ensured by welding along the contour of the slot f, of contour constituting the edge of the dihedrons formed by the two elements 102, 113.
  • the first base flat element 102 extends in the longitudinal direction L, on either side of the second base flat element.
  • the means formed by the holes 109 allow bars to be hung on each side of the second base flat member 113, in the longitudinal direction L of the slot, so that the transmission of forces, by the first base flat member 102 , on either side of the center 0 of the node is performed essentially parallel to the longitudinal direction of the slot f.
  • the small dimension or width e of the slot is oriented transversely, practically perpendicular, to the direction of the forces transmitted by the element 102 in the region of the center of the node.
  • the assembly is therefore such that the first flat element 102 and the second base flat element 113 allow the passage and the transmission of the forces on either side of the center 0 of the node, in the longitudinal direction of each flat element 102, 113, without total interruption of the material of these flat elements.
  • the basic flat elements 102, 113 shown in FIGS. 1 and 2 have an elongated rectangular shape.
  • the holes 109 are located at the longitudinal ends of the element 102 and are arranged so as to ensure the attachment of bars whose mean direction is in the extension of the mean longitudinal direction of the slot f, in the plane of the element 102 .
  • the holes 109 could be arranged otherwise, for example so as to ensure the bar chage whose mean directions, located in the plane of the element are inclined, for example by 45 °, on either side of the longitudinal direction L of the slot. It should, however, that the result of the forces exerted on each longitudinal end of the element 102 (on either side of the element 113) be oriented along, or substantially along, the longitudinal direction of the slot f.
  • element 113 the ends of which could include a widening formed, for example, by ears, for the attachment of bars in several directions in the plane of element 113.
  • the longitudinal slot f of the first flat base member 102 can be closed at its two longitudinal ends as shown in FIG. 1.
  • the width of this slot f is equal to or slightly greater than the thickness of the second flat base member 113 to allow the passage of this flat element in said slot f.
  • the longitudinal direction of the base flat element 113 is oriented transversely with respect to the longitudinal direction L of the first base flat element 102.
  • the width of the second flat element 113 is oriented parallel or substantially parallel to the longitudinal direction L of the first flat element 102.
  • the two basic flat elements 102, 113 can be orthogonal, as shown in FIG. 1 and determine by their intersection four right dihedrons. However, the angle formed between the planes of the flat elements 102 and 113 can be different from 90 °.
  • the slot f can be made directly in a flat element, in its middle part, at mid-length.
  • the basic flat element 102 could be produced using two elementary plates, located in the same plane, and placed in abutment against one another along a longitudinal side X1-X1, these two elementary plates would then be welded to each other along this side X1-X1 (fig. 1) which would then form the axis corresponding to the neutral fiber.
  • the first basic elementary flat element 102 may be formed by two elementary dishes, located in the same plane, parallel to each other, but spaced apart by a distance e sufficient to allow the passage of the second element base dish 113 between these two elementary dishes.
  • the slot or passage of the base plate 102 would then be carried out continuously, substantially along the entire length of the two elementary plates which could be joined to one another at their two longitudinal ends.
  • the second base flat element 113 also includes a longitudinal slot f2 located at the half-width of this element 113.
  • the slot f2 is identical to the slot f and the element 113 is identical to the flat element of base 102.
  • the slot f2, identical to the slot f has a length at least equal to the width of the flat element 113, while the width of the slot is at least equal to the thickness of said flat element.
  • Two keys C1, C2 (fig. 1 and 2) are then provided to be engaged in the parts of the slot f2 which project on either side of the first flat element 102i these keys are intended to ensure the locking of the assembly and are located in a plane orthogonal to the edge of the dihedrons formed by the elements 102 and 113.
  • the keys C1, C2 completely pass through the slot f2 and are formed, for example, by a rectangular element of which a large side is applied against the element 102, along the width of this element.
  • the keys C1 and C2 are assembled to the basic flat elements 102, 113, in particular by welding, or by wedge effect, or other, following by welding, or by wedge effect, or other, along the lines of the edges of the various dihedrons. or trihedra formed by flat elements nested one inside the other.
  • each locking key C1, C2 may comprise a part, in particular a part such as g2, inclined relative to the plane of the key orthogonal to the edge of the dihedron formed by the elements 102, 113, and provided with hooking means (hole 109a) for the diagonal bars.
  • Additional flat elements such as 105 (fig. 2) provided with attachment means such as holes 109b, and having inclinations suitable are provided to allow the attachment of several diagonal bars.
  • These flat elements 105 have their plane orthogonal or substantially orthogonal to the bisector plane of a dihedron, in particular of a dihedron formed by a key such as the key C1 and the basic flat element 102.
  • the additional flat element 105 is engaged in a dihedral situated below the basic flat element 113.
  • the end of the flat 105 is limited by the straight lines of intersection between this flat and the faces of the dihedron formed by the key C1 and the flat element 102; the end of the dish 105 follows the inside surface of the dihedral and is assembled to the faces of this dihedral, along the lines of intersection, in particular by welding.
  • Additional flat elements such as 105a, 105b, 105c, similar to element 105, can be provided in the other dihedrons.
  • each basic flat element can be formed by two elementary flat elements apart from each other in a direction orthogonal to their plane.
  • two elementary flat elements, 102b are provided; these two parallel elementary flat elements and determine between them a space suitable for receiving the end 11 Oe of a bar 110 of the spatial structure; the end 11 Oe has clean holes to come in front of the holes 109 of the elements 102a, 102b to allow hooking by any appropriate means such as bolts, keys.
  • the bar 110 can be a cylindrical bar whose end 110e has been flattened to engage in the space j. This ensures that the bar is hooked exactly along a direction passing through the center of the knot, avoiding a shift in the fixing of the bar relative to this direction.
  • the second basic flat element is also double and formed by all of the elementary flat elements 113a, 113b parallel and spaced from one another to also determine a space j.
  • These two elements 113a, 113b pass through the first two elementary flat elements 102a, 102b which are each provided, at mid-width, with a longitudinal slot f, closed at its two longitudinal ends.
  • the width of the slot f in FIG. 3 is sufficient to allow the passage of the elements 113a, 1136 separated from one another; the various elements 102a, 102b, 113a, 113b are assembled along the edges of the dihedrons that they determine.
  • the assembly node is completed by additional flat elements allowing the attachment of diagonal bars.
  • the group of additional flat elements located on the right, according to FIG. 3, with respect to the equidistant plane of the elements 102a, 102b, comprises two external flat elements 120, 121 and a flat element 122 folded so as to form a dihedron.
  • the flat elements 120, 121 are orthogonal to the planes of the elements 113a, 113b, and form an angle for example of 45 °, with the flat element 102a.
  • the flat elements 120, 121 extend on either side of the dishes 113a, 113b; each flat element 120, 121, has a slot such as f3 which encloses the two elements 113a, 11b, as visible in FIG. 3. This slot f3 is closed towards the outside, but. opens onto the edges of element 120 towards the center of the knot. The same is true for element 121.
  • These elements 120, 121 are in contact, towards their inner end, with the surface of the element 102a.
  • the internal element 122 is folded, in particular at a right angle, so as to form a dihedral whose two faces are parallel, respectively, to the elements 120, 121; however, the faces of the dihedral 122 are separated from the elements 120, 121 so as to determine between them a space j1, suitable for receiving the end of a diagonal bar, such as 110b.
  • the flat element 122 folded so as to form a dihedral comprises, at mid-length of the edge of the dihedral, a slot f4, closed at its two ends, cutting the edge of the dihedral and extending over a part of each face of the dihedral, following, a direction perpendicular to the edge.
  • the slot f4 has sufficient dimensions to allow the passage of all of the elements 113a, 113b, separated from one another, as visible in FIG. 3.
  • the elements 120, 121, 122 are joined to the other elements of the assembly node along the lines formed by the edges of the various dihedrons or trihedra determined by these elements.
  • the elements 120, 121, 122 comprise attachment means in particular formed by holes 109c for the various diagonal bars.
  • the small dimension of the slot of the first base flat element 102 or 102a 102b is oriented transversely, and, preferably, perpendicular to the direction of the forces transmitted by the flat element.
  • the keys C1, C2, shown in FIG. 2 are no longer used.
  • the additional flat elements such as 105, 105a are then fixed to the faces of the dihedrons formed by the elements 102, 113.
  • the two flat elements 105, 105a could form the faces of a dihedron obtained by folding a plate along an edge which would, for example, be applied against the plate 113, to be fixed there.

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Description

  • L'invention est relative à un noeud d'assemblage pour structure spatiale comportant un élément plat de base ayant une fente orientée suivant la direction longitudinale de cet élément plat de base, lequel est muni de moyens d'attache, notamment formés par des trous pour des barres de la structure spatiale, ledit élément plat de base étant en une seule pièce de part et d'autre du centre du noeud, sans que cette pièce soit coupée transversalement, ladite fente passant par le point de concours des différents forces s'exerçant sur le noeud, et un autre élément plat de base engagé dans cette fente et la traversant, les éléments du noeud étant réunis entre eux le long des bords de la fente.
  • Le document FR-A-964 159 montre un noeud d'assemblage de ce type qui comporte en outre plusieurs plaques munies de trous d'accrochage, situées de part et d'autre du premier élément plat de base et soudées à cet élément. La transmission des efforts de part et d'autre du centre du noeud entre deux plaques coplanaires s'effectue par l'intermédiaire des soudures et de l'épaisseur du premier élément plat de base; il y a interruption totale de la matière des plaques. En outre, les efforts transmis par le premier élément plat de base de part et d'autre de son plan ont des composants perpendiculaires au plan de cet élément plat, ce qui peut entraîner un déchirement lamellaire dudit élément plat.
  • Le document US-A-3 399 914 est relatif à des noeuds d'assemblage formés par un certain nombre de secteurs, notamment circulaires, disposés dans des plans orthogonaux, différents. Ce noeud peut être fabriqué en une seule pièce de fonderie ou être réalisé à l'aide de plusieurs pièces élémentaires réunies par des moyens d'assemblage; dans ce cas, la réalisation qui reste relativement compliquée s'accompagne de l'inconvénient déjà évoqué précédemment, selon lequel la transmission des efforts de part et d'autre du noeud s'effectue par l'intermediaire des moyens d'assemblage des pièces élémentaires du noeud.
  • L'invention a pour but, surtout, de fournir un noeud d'assemblage qui soit d'une construction simple et économique tout en assurant de bonnes conditions de transmission des efforts suivant les directions principales, et de travail mécanique pour la matière constituant le noeud d'assemblage.
  • Selon l'invention, un noeud d'assemblage du genre défini précédemment est caractérisé par le fait que la fente du premier élément plat de base est située, d'une manière connue en soi, sensiblement à milargeur de l'élément plat de base, que l'autre élément plat de base traversant la fente comporte des moyens d'attache, notamment formés par des trous, pour des barres, ces moyens d'attache étant prévus vers les deux extrémités longitudinales du second élément plat de base, qui est également en une seule pièce de part et d'autre du centre du noeud, sans être coupé transversalement, tandis que les moyens d'attache du premier élément plat de base sont également prévus vers les deux extrémités longitudinales de ce premier élément plat de telle sorte que la transmission des efforts par ce premier élément plat de part et d'autre du centre du noeud soit effectuée parallèlement à la direction longitudinale de la fente, la petite dimension ou largeur de cette fente étant orientée transversalement à la direction de transmission des efforts.
  • Généralement, les éléments plats de base ont une forme rectangulaire.
  • Le permier élément plat de base peut être formé par deux plats élémentaires, situés dans un même plan, parallèles l'un à l'autre, mais écartés d'une distance suffisante pour permettre le passage d'un autre élément plat, la fente étant alors réalisée de manière continue par l'écart existant entre les deux plats élémentaires.
  • Avantageusement, le second élément plat de base comporte, sensiblement à mi-largeur, une fente longitudinale fermée à ses extrémités longitudinales, la longueur de cette fente étant ou moins égale à la largeur de l'élément plat, et des clés de verrouillage sont engagées dans les parties de la fente du second élément plat qui débordent de part et d'autre du premier élément plat, ces clés traversant la fente et s'étendant de part et d'autre du second élément plat, et étant situées dans des plans sensiblement orthogonaux aux arêtes des dièdres formés par le premier et le second éléments plats de base.
  • Le second élément plat de base peut être identique au premier.
  • Au moins une clé de verrouillage peut comporter une partie munie de moyens d'accrochage pour des barres diagonales.
  • Selon une autre possibilité, chaque élément plat de base est formé par deux éléments plats élémentaires écartés l'un de l'autre suivant une direction orthogonale à leur plan, les deux éléments plats élémentaires étant parallèles et déterminant entre eux, un espace propre à recevoir l'extrémité d'une barre de la structure. D'autres plats utilisés pour raccorder des branches inclinées de la structure peuvent être associés au noeud de base.
  • Généralement, lorsqu'il s'agit de noeuds d'assemblage . pour une structure spatiale métallique, les plats constitutifs du noeud d'assemblage sont réalisés en acier courant du commerce. En effet, grâce aux bonnes conditions dans lesquelles la matière travaille, il n'est pas nécessaire d'utiliser un acier présentant des caractéristiques mécaniques exceptionnelles.
  • L'assemblage des différents plats est alors réalisé par soudage.
  • Le noeud d'assemblage proposé par l'invention pourrait, naturellement, convenir pour tout type de charpente, notamment des charpentes en bois auquel cas les éléments plats constitutifs du noeud d'assemblage pourraient eux-mêmes être réalisés en bois, les fixations de ces différents éléments étant notamment assurées par collage.
  • Chaque branche du noeud d'assemblage peut être constituée par un ou plusieurs plats juxtaposés de manière à obtenir l'épaisseur souhaitée pour la branche.
  • Les axes des différents éléments plats concourent au centre du noeud d'assemblage.
  • Chaque plat ou groupe de plats s'inscrit à l'intérieur de la section transversale de la barre de la structure spatiale qui vient s'attacher sur ce plat.
  • Le noeud d'assemblage proposé peut être utilisé pour des maquettes ou même des jeux.
  • Ce noeud d'assemblage est d'une grande simplicité de conception de telle sorte qu'il peut être obtenu facilement et économiquement tout en permettant une grande précision d'usinage. Il en résulte que le jeu imposé par les assemblages normaux peut être pratiquement annulé ce qui autorise l'emploi d'organes de liaison économiques tels que des axes, des goupilles, des clavettes, etc.
  • En outre, il est possible de réaliser une grande standardisation des composants du noeud d'assemblage; en effet, une série de trois ou quatre types de plats permet de couvrir économiquement non seulement toutes les formes géométriques de noeuds mais aussi de "reprendre" exactement l'effort à transmettre quelle que soit l'importance de celui-ci grâce à la combinaison de plusieurs plats de sections différentes.
  • Ainsi, chaque branche du noeud d'assemblage peut être adaptée parfaitement à l'effort et à la géométrie de la liaison à effectuer.
  • Il est clair que le nombre des branches constituant le noeud est de préférence identique au nombre de barres de la structure spatiale que ce noeud doit assembler, l'orientation des branches étant déterminée en fonction de celles des barres à réunir.
  • L'invention concerne également les structures spatiales équipées de tels noeuds d'assemblage.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description, donnée ci-après, avec référence aux dessins annexés, des modes de réalisation particuliers.
    • La figure 1, de ces dessins, montre schématiquement en perspective, un noeud d'assemblage selon l'invention en cours de réalisation.
    • La figure 2, montre, en perspective, le noeud d'assemblage terminé correspondant à la réalisation de la figure 1.
    • La figure 3, enfin, montre une variante de réalisation du noeud d'assemblage en perspective.
  • En se reportant à la figure 1, on peut voir, un noeud d'assemblage 101, pour structure spatiale, conforme à l'invention, en cours de préparation. Ce noeud d'assemblage 101 est constitué par des éléments plats de base (102, 113), reunis ou destinés à être réunis entre eux lorsque le noeud 101 est terminé.
  • Le noeud 101 comprend un premier élément plat de base 102 qui comporte une fente f située sensiblement à mi-largeur de l'élément 102 de manière à passer par le point de concours des différentes forces qui s'exercent sur le noeud 101 monté dans la structure spatiale. La direction longitudinale de la fente f est orientée parallèlement à la direction longitudinale L de l'élément plat de base 102.
  • Au moins un deuxième élément plat de base 113 est engagé dans la fente f et la traverse, ce deuxième élément plat de base 113 comportant des moyens, notamment formés par des trous 114, pour permettre d'attacher des barres de part et d'autre du premier élément plat 102.
  • Le premier élément plat 102 comporte également des moyens d'attache, par exemple formés par des trous 109.
  • Les deux éléments 102, 113 sont réunis l'un à l'autre; dans le cas où les éléments plats sont en acier, la réunion de ces éléments est avantageusement assurée par soudage le long du contour de la fente f, de contour constituant l'arête des dièdres formés par les deux éléments 102, 113.
  • Le premier élément plat de base 102 s'étend suivant la direction longitudinale L, de part et d'autre du second élément plat de base.
  • Les moyens formés par les trous 109 permettent d'accrocher des barres de chaque côté du second élément plat de base 113, selon la direction longitudinale L de la fente, de telle sorte que la transmission des efforts, par le premier élément plat de base 102, de part et d'autre du centre 0 du noeud est effectuée essentiellement parallèlement à la direction longitudinale de la fente f. La petite dimension ou largeur e de la fente est orientée transversalement, pratiquement perpendiculairement, à la direction des efforts transmis par l'élément 102 dans la région du centre du noeud.
  • L'ensemble est donc tel que le premier élément plat 102 et le second élément plat de base 113 permettent le passage et la transmission des efforts de part et d'autre du centre 0 du noeud, suivant la direction longitudinale de chaque élément plat 102, 113, sans interruption totale de la matière de ces éléments plats.
  • Les éléments plats de base 102, 113 représentés sur les fig. 1 et 2 ont une forme rectangulaire allongée. Les trous 109 sont situés aux extrémités longitudinales de l'élément 102 et sont disposés de manière assurer l'accrochage de barres dont la direction moyenne est dans le prolongement de la direction longitudinale moyenne de la fente f, dans le plan de l'élément 102.
  • Les trous 109 pourraient être disposés autrement, par exemple de manière à assurer l'accrochage de barres dont les directions moyennes, situées dans le plan de l'élément sont inclinées, par exemple de 45°, de part et d'autre de la direction longitudinale L de la fente. Il convient, toutefois, que la résultante des efforts exercés sur chaque extrémité longitudinale de l'élément 102 (de part et d'autre de l'élément 113) soit orientée suivant, ou sensiblement suivant, la direction longitudinale de la fente f.
  • Ces remarques peuvent également s'appliquer à l'élément 113 dont les extrémités pourraient comporter un élargissement formé, par exemple, par des oreilles, pour l'accrochage de barres suivant plusieurs directions dans le plan de l'élément 113.
  • On a schématiquement représenté par des flèches, sur la figure 1, les efforts F1 et F2 qui s'exercent aux extrémités de l'élément plat de base 102 et les efforts F3, F4 qui s'exercent aux extrémités de l'élément plat de base 113. Ces efforts sont parallèles ou sensiblement parallèles aux directions longitudinales des éléments plats de base correspondants.
  • On voit immédiatement que dans la région centrale du noeud ce sont les bandes continues de matière, telles que b1, b2 pour l'élément plat de base 102, qui assurent la transmission principale des efforts. Les liaisons, notamment les soudures, entre les éléments plats de base 102, 113 n'interviennent pratiquement pas dans la transmission de ces efforts.
  • La fente longitudinale f du premier élément plat de base 102 peut être fermée à ses deux extrémités longitudinales comme représenté sur la figure 1. La largeur de cette fente f est égale ou légèrement supérieure à l'épaisseur du second élément plat de base 113 pour permettre le passage de cet élément plat dans ladite fente f.
  • Comme visible sur la figure 1, la direction longitudinale de l'élément plat de base 113 est orientée transversalement par rapport à la direction longitudinale L du premier élément plat de base 102.
  • La largeur de second élément plat 113 est orientée parallèlement ou sensiblement parallèlement à la direction longitudinale L du premier élément plat 102.
  • Les deux éléments plat de base 102, 113 peuvent être orthogonaux, comme représenté sur la figure 1 et déterminer par leur intersection quatre dièdres droits. Toutefois, l'angle formé entre les plans des éléments plat 102 et 113 peut être différent de 90°.
  • La fente f peut être réalisée directement dans un élément plat, dans sa partie médiane, à mi-longueur.
  • Selon une autre possibilité, l'élément plat de base 102 pourrait être réalisé à l'aide de deux plats élémentaires, situés dans le même plan, et placés en appui l'un contre l'autre suivant un côté longitudinal X1-X1, ces deux plats élémentaire seraient ensuite soudés l'un à l'autre suivant ce côté X1-X1 (fig. 1) qui formerait alors l'axe correspondant à la fibre neutre. Dans ce cas, avant assemblage des deux plats élémentaires par soudage suivant la ligne X1-X1, on réaliserait sur les bords longitudinaux de chacun des plats destinés à venir l'un contre l'autre, une ouverture s'ouvrant sur ce bord longitudinal et ayant une largeur égale à e/2, c'est-à-dire à la moitié de la largeur de la fente f; lors de l'assemblage des deux plats, ces deux ouvertures viendraient en regard l'une de l'autre, symétriquement par rapport à la ligne X1-X1 de telle sorte que la fente f serait ainsi reconstituée après assemblage des deux plats.
  • Selon une variante, le premier élément plat élémentaires de base 102 peut être formé par deux plats élémentaires, situés dans un même plan, parallèles l'un à l'autre, mais écartés d'une distance e suffisante pour permettre le passage du second élément plat de base 113 entre ces deux plats élémentaires. La fente ou passage du plat de base 102 serait alors réalisée de manière continue, sensiblement suivant toute la longueur des deux plats élémentaires qui pourraient être réunis l'un à l'autre à leurs deux extrémités longitudinales.
  • Avantageusement, le second élément plat de base 113 comporte également une fente longitudinale f2 située à mi-largeur de cet élément 113. De préférence, la fente f2 est identique à la fente f et l'élément 113 est identique à l'élément plat de base 102. Dans la réprésentation des figures 1 et 2, la fente f2, identique à la fente f, a une longueur au moins égale à la largeur de l'élément plat 113, tandis que la largeur de la fente est au moins égale à l'épaisseur dudit élément plat.
  • Deux clés C1, C2 (fig. 1 et 2) sont alors prévues pour être engagées dans les parties de la fente f2 qui débordent de part et d'autre du premier élément plat 102i ces clés sont destinées à assurer le verrouillage de l'ensemble et sont situées dans un plan orthogonal à l'arête des dièdres formé par les éléments 102 et 113. Comme visible d'après les figures 1 et 2, les clés C1, C2 traversent complètement la fente f2 et sont formées, par exemple, par un élément rectangulaire dont un grand côté vient s'appliquer contre l'élément 102, suivant la largeur de cet élément. Les clés C1 et C2 sont assemblées aux éléments plats de base 102, 113, notamment par soudage, ou par effet de coin, ou autre, suivant par soudage, ou par effet de coin, ou autre, suivant les lignes des arêtes des différents dièdres ou trièdres formés par des éléments plats imbriqués les uns dans les autres.
  • Il est à noter que chaque clé de verrouillage C1, C2 peut comporter une partie, notamment une partie telle que g2, inclinée par rapport au plan de la clé orthogonal à l'arête du dièdre formé par les éléments 102, 113, et munie de moyens d'accrochage (trou 109a) pour les barres diagonales.
  • Des éléments plats supplémentaires tels que 105 (fig. 2) munis de moyens d'accrochage tels que les trous 109b, et ayant des inclinaisons appropriées sont prévus pour permettre l'accrochage de plusieurs barres diagonales.
  • Ces éléments plats 105 ont leur plan orthogonal ou sensiblement orthogonal au plan bissecteur d'un dièdre, notamment d'un dièdre formé par une clé telle que la clé C1 et l'élément plat de base 102. Dans la représentation de la figure 2, l'élément plat supplémentaire 105 est engagé dans un dièdre situé au-dessous de l'élément plat de base 113. L'extrémité du plat 105 est limitée par les droites d'intersection entre ce plat et les faces du dièdre formé par la clé C1 et l'élément plat 102; l'extrémité du plat 105 épouse la surface intérieure du dièdre et est assemblée aux faces de ce dièdre, le long des droites d'intersection, notamment par soudage.
  • D'autres éléments plats supplémentaires, tels que 105a, 105b, 105c, semblables à l'élément 105, peuvent être prévus dans les autres dièdres.
  • Comme visible sur la figure 3, chaque élément plat de base peut être formé par deux éléments plats élémentaires écarte l'un de l'autre suivant une direction orthogonale à leur plan.
  • Ainsi, deux éléments plats élémentaires, 102b sont prévus; ces deux éléments plats élémentaires parallèles et déterminent entre eux un espace propre à recevoir l'extrémite 11 Oe d'une barre 110 de la structure spatiale; l'extrémité 11 Oe comporte des trous propres à venir en face des trous 109 des éléments 102a, 102b pour permettre l'accrochage par tous moyens appropriés tels que boulons, clavettes. La barre 110 peut être une barre cylindrique dont l'extrémité 110e a été aplatie pour s'engager dans l'espace j. On assure, ainsi, un accrochage de la barre exactement le long d'une direction passant par le centre du noeud, en évitant un décalage de la fixation de la barre par rapport à cette direction.
  • Le deuxième élément plat de base est également double et formé par l'ensemble des éléments plats élémentaires 113a, 113b parallèles et écartés l'un de l'autre pour déterminer également un espace j.
  • Ces deux éléments 113a, 113b, traversent les deux premiers éléments plats élémentaires 102a, 102b qui sont chacun munis, à mi- largeur, d'une fente longitudinale f, fermée à ses deux extrémités longitudinales. La largeur de la fente f de la figure 3 est suffisante pour permettre le passage des éléments 113a, 1136 écartés l'un de l'autre; les divers éléments 102a, 102b, 113a, 113b sont assemblés le long des arêtes des dièdres qu'ils déterminent.
  • Il est à noter que les éléments 113a; 113b de la figure 3 sont dépourvus de fentes longitudinales; dans la' réalisation de cette figure 3, cette fente ne serait pas utilisée.
  • Le noeud d'assemblage est complété par des éléments plats supplémentaires permettant l'accrochage de barres diagonales.
  • Ces éléments plats supplémentaires sont également doubles; ils forment deux groupes symétriques par rapport au plan parallèle aux éléments 102a, 102b et équidistant de ces éléments.
  • Le groupe des éléments plats supplémentaires, situé sur la droite, selon la figure 3, par rapport au plan équidistant des éléments 102a, 102b, comprend deux éléments plats extérieurs 120, 121 et un élément plat 122 plié de manière à former un dièdre.
  • Les éléments plats 120, 121, sont orthogonaux aux plans des éléments 113a, 113b, et forment un angle par exemple de 45°, avec l'élément plat 102a. Les éléments plats 120, 121, s'étendent de part et d'autre des plats 113a, 113b; chaque élément plat 120, 121, comporte une fente telle que f3 qui enserre les deux éléments 113a, 1 13b, comme visible sur la figure 3. Cette fente f3 est fermée vers l'extérieur, mais. débouche sur les bords de l'élément 120 vers le centre du noeud. Il en est de même pour l'élément 121.
  • Ces éléments 120,121, sont en contact, vers leur extrémité intérieure, avec la surface de l'élément 102a.
  • L'élément intérieur 122 est plié, notamment à angle droit, de manière à former un dièdre dont les deux faces sont parallèles, respectivement, aux éléments 120, 121; toutefois, les faces du dièdre 122 sont écartées des éléments 120, 121 de manière à déterminer entre eux un espace j1, propre à recevoir l'extrémité d'une barre diagonale, telle que 110b.
  • L'élément plat 122 plié de manière à former un dièdre comporte, à mi-longueur de l'arête du dièdre, une fente f4, fermée à ses deux extrémités, coupant l'arête du dièdre et s'étendant sur une partie de chaque face du dièdre, suivant, une direction perpendiculaire à l'arête.
  • La fente f4 a des dimensions suffisantes pour permettre le passage de l'ensemble des éléments 113a, 113b, écartes l'un de l'autre, comme visible sur la figure 3.
  • Les éléments 120, 121, 122 sont réunis aux autres éléments du noeud d'assemblage suivant les lignes formées par les arêtes des divers dièdres ou trièdres déterminés par ces éléments.
  • Les éléments 120, 121, 122 comportent des moyens d'accrochage notamment formés par des trous 109c pour les diverses barres diagonales.
  • Les éléments supplémentaires situés sur la gauche, selon la figure 3, par rapport à l'élément plat 102b, se déduisent des éléments 120, 121, 122 par la symétrie évoquée précédemment. La description de ces éléments n'est pas reprise; les éléments en question sont désignés par les mêmes références, suivies de la lettre "s".
  • La combinaison du premier élément plat de base 102 ou 102a, 102b muni d'une fente longitudinale à mi-largeur, avec le second élément plat de base 113 ou 113a, 113b, traversant cette fente, permet d'obtenir un noeud d'assemblage transmettant les efforts dans de bonnes conditions.
  • En effet, la petite dimension de la fente du premier élément plat de base 102 ou 102a 102b, est orientée transversalement, et, de préférence, perpendiculairement à la direction des efforts transmis par élément plat.
  • Il en résulte que la section utile de la matière de l'élément plat travaillant en traction ou en compression n'est que faiblement réduite au niveau de la fente, la largeur de cette fente étant égale (ou sensiblement égale) à l'épaisseur seulement de l'élément plat ou de l'ensemble d'éléments plats qui la traversent.
  • Dans le cas où le second élément plat de base 113 ne comporte pas de fente f2 les clés C1, C2, montrées sur la figure 2 ne sont plus utilisées.
  • Les éléments plats supplémentaires tels que 105, 105a sont alors fixés aux faces des dièdres formées par les éléments 102, 113. Les deux éléments plats 105, 105a pourraient former les faces d'un dièdre obtenu par pliage d'une plaque suivant une arête qui viendrait, par exemple, s'appliquer contre le plat 113, pour y être fixée.

Claims (11)

1. Noeud d'assemblage pour structure spatiale comportant un élément plat de base (102; 102a, 102b) ayant une fente (f) orientée suivant la direction longitudinale de cet élément plat de base, lequel est muni de moyens d'attache, notamment formés par des trous (109), pour des barres de la structure spatiale, ledit élément plat de base (102; 102a, 102b) étant en une seule pièce de part et d'autre du centre du noeud sans que cette pièce soit coupée transversalement, ladite fente passant par le point de concours de différentes forces s'exerçant sur le noeud, et un autre élément plat de base (113; 113a, 113b) engagé dans cette fente (f) et la traversant, les éléments de base du noeud étant réunis entre eux le long des bords de la fente, caractérisé par le fait que ladite fente (f) est située, d'une manière connue en soi, sensiblement à mi-largeur de l'élément plat de base (102; 102a, 102b), que l'autre élément plat de base (113; 113a, 113b) traversant la fente (f) comporte des moyens d'attache, notamment formés par des trous (114), pour des barres, ces moyens d'attache (114) étant prévus vers les deux extrémités longitudinales du second élément plat de base (113, 113a, 113b), qui est également en une seule pièce de part et d'autre du centre du noeud sans être coupé transversalement, tandis que les moyens d'attache (109) du premier élément plat de base (102, 102a, 102b) sont également prévus vers les deux extrémités longitudinales de ce premier élément plat (102; 102a, 102b) de telle sorte que la transmission des efforts par ce premier élément plat (102, 102a, 102b) de part et d'autre du centre du noeud soit effectuée parallèlement à la direction longitudinale de la fente (f), la petite dimension ou largeur (e) de cette fente (f) étant orientée transversalement à la direction de transmission des efforts.
2. Noeud d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments plats de base (102; 102a, 102b; 113, 113a, 113b) ont une forme rectangulaire.
3. Noeud d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le premier élément plat de base est formé par deux plats élémentaires, situés dans un même plan, parallèles l'un à l'autre, mais écartés d'une distance suffisante pour permettre le passage d'un autre élément plat, la fente étant alors réalisée de manière continue par l'écart existant entre les deux plats élémentaires.
4. Noeud d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le second élément plat de base (113) comporte, sensiblement à mi-largeur, une fente longitudinale (f2) fermée à ses extrémités longitudinales, la longueur de cette fente (f2) etant au moins égale à la largeur de l'élément plat (113), et que des clés (C1, C2) sont engagées dans les parties de la fente (f2) du second élément plat (113) qui débordent de part et d'autre du premier élément plat (102), ces clés (C1, C2) traversant la fente (f2) et s'étendant de part et d'autre du second élément plat (113), et étant situées dans des plans sensiblement orthogonaux aux arêtes des dièdries formés par le premier et le second élément plat de base (102 et 113).
5. Noeud d'assemblage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le second élément plat de base (113) est identique au premier (102).
6. Noeud d'assemblage selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu'au moins une clé de verrouillage (C2) comporte une partie (g2) munie de moyens d'accrochage (109a) pour des barres diagonales.
7. Noeud d'assemblage selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des éléments plats supplémentaires (105, 105a. 105b, 105c; 120, 121; 122) ayant des inclinaisons appropriées et réunis aux premier et second éléments plats de base 102, 113, et 102a, 102b, 113a, 113b) pour permettre l'accrochage des barres diagonales.
8. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le second élément plat de base (113; 113a, 113b) est disposé de telle sorte que sa largeur soit parallèle à la longueur du premier élément plat de base (102, 102a, 102b), les éléments plats étant rectangulaires.
9. Noeud d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément plat de base est formé par deux éléments plats élémentaires (102a, 102b et 113a, 113b) écartés l'un de l'autre suivant une direction orthogonale à leur plan, les deux éléments plats élémentaires étant parallèles et déterminant entre eux un espace (i) propre à recevoir l'extrémité d'une barre de la structure.
10. Noeud d'assemblage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les éléments plats supplémentaires (120, 121, 122) sont orthogonaux au plan du deuxième élément plat de base (113a, 113b) et s'étendent de part et d'autre de cet élément plat, lesdits éléments plats supplémentaires (120, 121, 122) comportant une fente (f3, f4) que enserre le second élément plat de base (113a, 113b), les éléments plats supplémentaires extérieurs (120, 121) ayant une fente (f3) qui débouche vers le centre du noeud, tandis que l'élément plat intérieur (122) est plié de manière à former un dièdre dont les deux faces sont parallèles, respectivement, aux éléments supplémentaires extérieurs (120, 121), la fente (f4) prévue dans l'élément plat supplémentaire intérieur (122) étant fermée à ses deux extrémités.
11. Structure spatiale caractérisée par le fait qu'elle est réalisée avec noeuds d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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