EP0301987B1 - Dispostif d'assemblage d'un arbalétrier de ferme avec un poteau, pour la réalisation de charpentes et structures - Google Patents

Dispostif d'assemblage d'un arbalétrier de ferme avec un poteau, pour la réalisation de charpentes et structures Download PDF

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EP0301987B1
EP0301987B1 EP88440062A EP88440062A EP0301987B1 EP 0301987 B1 EP0301987 B1 EP 0301987B1 EP 88440062 A EP88440062 A EP 88440062A EP 88440062 A EP88440062 A EP 88440062A EP 0301987 B1 EP0301987 B1 EP 0301987B1
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EP
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post
bosses
moulded
moulded part
principal rafter
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André Fritz
Jean Gerlinger
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CESSIONE;BATOR STRUCTURES S.A.
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BATOR SA
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    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
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    • E04C3/40—Arched girders or portal frames of metal
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
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    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2415—Brackets, gussets, joining plates
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2451—Connections between closed section profiles

Definitions

  • the present invention relates to a device for assembling a farm crossbowman with a pole, for the production of frames, and more generally of structures.
  • Document EP-A-0126410 discloses a device for assembling a cross member and an upright, consisting of two profile elements provided with connecting pieces, one of the elements being partially arranged, so fixed, inside the cross member and the other being disposed partially, fixedly, inside the upright.
  • the crosspiece - upright assembly is carried out by means of a rail - slideway connection locked in the mounting position by clamping pieces in the form of additional stop elements.
  • document DE-A-2928751 describes the assembly of a farm beam with an upright by means of a double mortise and tenon connection, locked in the mounting position by clamping parts in the form of additional side plates.
  • the general problem to be solved by the subject of the present application is to produce an assembly device in which no connecting piece or any clamping element is involved. Furthermore, this device must be as light and as bulky as possible (in order to allow easy storage and loading), while having sufficient safety for lifting, each crossbowman of the farm being generally assembled with the pole on the same ground, the assembly then being lifted.
  • Such a device should allow a single person to assemble the crossbowman with each pole without any tools (more risk of loss, simplification, saving material ...), and without any connecting piece to be fixed during of the assembly in order to make the assembly safer, to lead to a simplification of assembly as well as a substantial time saving. Finally, all these parameters combine, of course, to make such an assembly method much more economical than current assembly methods.
  • the device for assembling a farm crossbowman with a post for the production of frames and structures, consisting of two molded parts, one being arranged, fixedly, partially inside the upper end of the post, is characterized in that the other part is disposed entirely inside the lower end of the crossbowman and in that the two parts cooperate between them in order to ensure the assembly and the fixing of the crossbowman with the post by double interlocking, the distance separating the two interlockings being greater than the section of the post so as to ensure perfect stability for the assembly and a optimal rigidity and resistance for each assembly.
  • the assembly device consists of two molded parts 1 and 2, one 1 being fixedly disposed entirely inside of the lower end of the crossbowman 3, and the other 2 being disposed, in a fixed manner, partially inside the upper end of the post 4, the two parts 1 and 2 cooperating with one another in order to ensure assembling and fixing the crossbowman 3 with the post 4 by simple double interlocking 7, 5 and 8, 6, the distance separating the two interlockings 7, 5 and 8, 6 being greater than the section of the post 4 so to ensure perfect stability to the assembly and optimum rigidity and resistance for each assembly.
  • the molded part 1 comprises two notches 5 and 6, and the molded part 2 two lugs 7 and 8, the assembly of the crossbowman 3 with the post 4 being effected exclusively by interlocking the two pins 7 and 8 in the two notches 5 and 6.
  • each molded part 1 or 2 comprises different bosses 9 making it possible to hold the molded parts 1 and 2 in the crossbowman 3 or the post 4, the length of these bosses 9 corresponding substantially to the internal section of the 'crossbowman 3 or pole 4.
  • bosses 9 serve as a support for a fixing assembly, for example, screw 10 - nut 11, the screw 10 passing through the boss 9, through an orifice 20, these bosses 9 being, moreover, interconnected by a web 14 located in the plane perpendicular to the central axes of the bosses 9 and passing through the axis of symmetry A of each molded part 1 or 2, and by ribs 19 located, for example, in the plane passing through the central axes of the bosses 9.
  • each post 4 Beforehand therefore, for example immediately after the manufacture of the rafters 3 and the posts 4, it is necessary to insert inside the upper end of each post 4, a molded part 2 and inside the lower end of each crossbowman 3, one piece molded 1. Then, these molded parts 1 and 2 will be fixed inside respectively of each crossbowman 3 and each post 4 using any known means such as bolts, studs, screws, pins, etc ...
  • Such an assembly is sufficient to make the lifting operation of the farm assembled on the ground, perfectly safe, the distance separating the two interlockings being sufficient to ensure perfect stability for the assembly and the bosses 9 taking up practically all the forces during the lifting operation itself.
  • the molded part 1 is entirely located inside the crossbowman 3, the molded part 2, for its part, being over practically its entire length, only the upper end of the molded part 2 slightly protruding from the post 4.
  • Such a structure has the advantage of being able to be stored and transported very easily.
  • the structure of the molded parts 1, 2 itself was designed to obtain the lightest possible molded parts 1, 2.
  • These may advantageously be made of light alloy, for example aluminum.
  • the molded part 1 can be provided, at one of its ends, with a stirrup 12 allowing the possible fixing of an extension 13 to the crossbowman 3 by any known means, such as screw 10 - nut 11 assemblies, each screw 10 then being supported by a boss 9 located on the stirrup 12.
  • stirrup 12 allows, in case of extension of a building, to extend the crossbowman 3, this extension 13 which can itself be, of course, provided at its other end with a molded part 1 allowing its assembly to a post 4 (see Figure 1 of the accompanying drawings).
  • stirrup 12 slides the sheet tensioning system from one farm to another.
  • the assembly device can, in addition, be provided with an automatic safety locking device 15, in the form of a lug 16 mounted on spring 17 located on the molded part 1, and coming to cooperate with a notch 18 located on the molded part 2.
  • an automatic safety locking device 15 in the form of a lug 16 mounted on spring 17 located on the molded part 1, and coming to cooperate with a notch 18 located on the molded part 2.
  • the spring 17 ensures automatic locking as soon as the lug 16 meets the notch 18 of the molded part 2.
  • the molded part 1 can be provided with a boss 9 ′ whose central axis is parallel to the other bosses 9 and allowing the passage of the bracing cables ( Figure 2).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'assemblage d'un arbalétrier de ferme avec un poteau, pour la réalisation de charpentes, et plus généralement de structures.
  • Actuellement, pour la réalisation d'une charpente ou d'une structure, l'assemblage de l'arbalétrier de ferme avec chaque poteau de soutien ne peut se faire que grâce à différents éléments de serrage tels que boulons, goujons, vis, broches etc..., et à l'aide de pièces de liaison non moulées.
  • Il est donc nécessaire, pour effectuer un tel assemblage, de recourir à un outillage complet et, le cas échéant, de réaliser cette opération à plusieurs personnes, afin de positionner exactement les pièces de liaison simultanément sur l'arbalétrier et sur le poteau. Un tel montage nécessite donc un temps considérable et un investissement en matériel et en hommes relativement important. De plus, les pièces de liaison augmentent le poids de la charpente ou de la structure, ainsi d'ailleurs que son volume, les pièces de liaison n'étant incluses que partiellement dans l'arbalétrier ou dans le poteau, ce qui pose des problèmes tant au stockage qu'au chargement. Par ailleurs, il arrive qu'au montage, certaines pièces de liaison ou autres fassent défaut, ce qui entraîne inévitablement une perte de temps, et très souvent des problèmes au niveau de la sécurité, car il n'est pas rare que les monteurs, dans le souci de progresser rapidement, ne remplacent la pièce défaillante par une pièce destinée à un autre usage.
  • Par le document EP-A-0126410, on connaît un dispositif pour l'assemblage d'une traverse et d'un montant, constitué par deux éléments de profilé munis de pièces de liaison, l'un des éléments étant disposé partiellement, de manière fixe, à l'intérieur de la traverse et l'autre étant disposé partiellement, de manière fixe, à l'intérieur du montant. L'assemblage traverse ― montant est réalisé au moyen d'une liaison rail ― glissière bloquée, en position de montage, par des pièces de serrage sous forme d'éléments d'arrêt supplémentaires.
  • Par ailleurs, le document DE-A-2928751 décrit l'assemblage d'une poutre de ferme avec un montant au moyen d'une double liaison à tenon et mortaise, bloquée, en position de montage, par des pièces de serrage sous forme de tôles latérales supplémentaires.
  • Le problème général à résoudre par l'objet de la présente demande, est de réaliser un dispositif d'assemblage dans lequel aucune pièce de liaison ni aucun élément de serrage n'intervient. Par ailleurs, ce dispositif doit être le plus léger et le moins volumineux possible (afin de permettre un stockage et un chargement aisé), tout en présentant une sûreté suffisante au levage, chaque arbalétrier de la ferme étant généralement assemblé avec le poteau à même le sol, l'ensemble étant ensuite levé.
  • Un tel dispositif devra permettre à une seule personne de réaliser l'assemblage de l'arbalétrier avec chaque poteau sans aucun outillage (plus de risque de perte, simplification, économie de matériel...), et sans aucune pièce de liaison à fixer lors de l'assemblage afin de rendre l'ensemble plus sûr, d'entraîner une simplification de montage ainsi qu'un gain de temps substantiel. Enfin tous ces paramètres concourent, bien entendu, à rendre un tel mode d'assemble bien plus économique que les modes d'assemblage actuels.
  • Selon la présente invention, le dispositif d'assemblage d'un arbalétrier de ferme avec un poteau, pour la réalisation de charpentes et structures, consistant en deux pièces moulées, l'une étant disposée, de manière fixe, partiellement à l'intérieur de l'extrémité supérieure du poteau, est caractérisé en ce que l'autre pièce est disposée entièrement à l'intérieur de l'extrémité inférieure de l'arbalétrier et en ce que les deux pièces coopèrent entre elles en vue d'assurer l'assemblage et la fixation de l'arbalétrier avec le poteau par double emboîtement, la distance séparant les deux emboîtements étant supérieure à la section du poteau de manière à assurer une stabilité parfaite à l'ensemble et une rigidité ainsi qu'une résistance optimales pour chaque assemblage.
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, gui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:
    • la figure 1 est une vue, de face, d'une structure composée d'une ferme et de différents poteaux de soutien;
    • la figure 2 est une vue, de face, à plus grande échelle que la figure 1, d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention et reliant un arbalétrier avec un poteau;
    • la figure 3 est une vue, en coupe, à plus grande échelle que la figure 2, et selon la ligne A-A de la figure 2;
    • la figure 4 est une vue, en coupe, à même échelle que la figure 3, et selon la ligne B-B de la figure 2, et
    • la figure 5 est une vue, en coupe, à même échelle que les figures 3 et 4, et selon la ligne C-C de la figure 2.
  • Conformément à l'invention, et comme le montrent les figures 2 à 5 des dessins annexés, le dispositif d'assemblage consiste en deux pièces moulées 1 et 2, l'une 1 étant disposée, de manière fixe, entièrement à l'intérieur de l'extrémité inférieure de l'arbalétrier 3, et l'autre 2 étant disposée, de manière fixe, partiellement à l'intérieur de l'extrémité supérieure du poteau 4, les deux pièces 1 et 2 coopérant entre elles en vue d'assurer l'assemblage et la fixation de l'arbalétrier 3 avec le poteau 4 par simple double emboîtement 7, 5 et 8, 6, la distance séparant les deux emboîtements 7, 5 et 8, 6 étant supérieure à la section du poteau 4 de manière à assurer une stabilité parfaite à l'ensemble et une rigidité ainsi qu'une résistance optimales pour chaque assemblage.
  • Selon une première caractéristique de l'invention, la pièce moulée 1 comporte deux encoches 5 et 6, et la pièce moulée 2 deux ergots 7 et 8, l'assemblage de l'arbalétrier 3 avec le poteau 4 s'effectuant exclusivement par emboîtement des deux ergots 7 et 8 dans les deux encoches 5 et 6.
  • Conformément aux figures 2 à 5, chaque pièce moulée 1 ou 2 comprend différents bossages 9 permettant de maintenir les pièces moulées 1 et 2 dans l'arbalétrier 3 ou le poteau 4, la longueur de ces bossages 9 correspondant sensiblement à la section interne de l'arbalétrier 3 ou du poteau 4. Ces bossages 9 servent de support à un ensemble de fixation, par exemple, vis 10 ― écrou 11, la vis 10 traversant le bossage 9, par un orifice 20, ces bossages 9 étant, par ailleurs, reliés entre eux par un voile 14 situé dans le plan perpendiculaire aux axes centraux des bossages 9 et passant par l'axe de symétrie A de chaque pièce moulée 1 ou 2, et par des nervures 19 situées, par exemple, dans le plan passant par les axes centraux des bossages 9.
  • Préalablement donc, par exemple immédiatement après la fabrication des arbalétriers 3 et des poteaux 4, il y a lieu d'insérer à l'intérieur de l'extrémité supérieure de chaque poteau 4, une pièce moulée 2 et à l'intérieur de l'extrémité inférieure de chaque arbalétrier 3, une pièce moulée 1. Puis, ces pièces moulées 1 et 2 seront fixées à l'intérieur respectivement de chaque arbalétrier 3 et de chaque poteau 4 à l'aide de tous moyens connus tels que boulons, goujons, vis, broches, etc...
  • Lors de l'utilisation de ces arbalétriers 3 et poteaux 4, ceux-ci se trouvent donc déjà pourvus de pièces moulées 1 et 2.
  • Il ne suffit alors plus, pour les assembler, que d'emboîter les ergots 7 et 8 dans les encoches 5 et 6 des deux pièces moulées 1 et 2. Ceci est rendu possible grâce à un évidement opéré à l'extrémité inférieure de l'arbalétrier 3.
  • Un tel assemblage suffit à rendre l'opération de levage de la ferme assemblée au sol, parfaitement sûre, la distance séparant les deux emboîtements étant suffisante pour assurer une stabilité parfaite à l'ensemble et les bossages 9 reprenant pratiquement tous les efforts lors de l'opération de levage elle-même.
  • Par ailleur, comme indiqué ci-dessus la pièce moulée 1 est entièrement située à l'intérieur de l'arbalétrier 3, la pièce moulée 2, quant à elle, l'étant sur pratiquement toute sa longueur, seule l'extrémité supérieure de la pièce moulée 2 dépassant légèrement du poteau 4. Une telle structure présente l'avantage de pouvoir être stockée et transportée très facilement.
  • Enfin, la structure des pièces moulées 1, 2 elle-même (voile 14, nervures 19) a été conçue en vue d'obtenir des pièces moulées 1, 2 les plus légères possibles. Celles-ci pourront être avantageusement en alliage léger, par exemple en aluminium.
  • Selon une variante de l'invention, et comme le montre la figure 2, la pièce moulée 1 peut être pourvue, à l'une de ses extrémités, d'un étrier 12 permettant la fixation éventuelle d'un prolongement 13 à l'arbalétrier 3 par tous moyens connus, tels que des ensembles vis 10 ― écrou 11, chaque vis 10 étant alors supportée par un bossage 9 situé sur l'étrier 12.
  • Un tel étrier 12 permet, en cas d'extension d'un bâtiment, de prolonger l'arbalétrier 3, ce prolongement 13 pouvant lui-même être, bien entendu, pourvu à son autre extrémité d'une pièce moulée 1 permettant son assemblage à un poteau 4 (voir figure 1 des dessins annexés).
  • Par ailleurs, on peut également prévoir que dans cet étrier 12 coulisse le système de tension de bâches d'une ferme à l'autre.
  • Conformément à une seconde variante de l'invention, et comme le montre également la figure 2, le dispositif d'assemblage peut, en outre, être pourvu d'un dispositif de verrouillage automatique de sécurité 15, sous la forme d'un ergot 16 monté sur ressort 17 situé sur la pièce moulée 1, et venant coopérer avec une encoche 18 située sur la pièce moulée 2.
  • Le ressort 17 permet d'assurer un verrouillage automatique sitôt que l'ergot 16 rencontre l'encoche 18 de la pièce moulée 2.
  • Enfin, et selon une dernière variante de l'invention, la pièce moulée 1 peut être pourvue d'un bossage 9′ dont l'axe central est parallèle aux autres bossages 9 et permettant le passage des câbles de contreventement (figure 2).

Claims (9)

1. Dispositif d'assemblage d'un arbalétrier de ferme avec un poteau, pour la réalisation de charpentes et structures, consistant en deux pièces moulées (1 et 2), l'une (1) étant disposée, de manière fixe, partiellement à l'intérieur de l'extrémité supérieure du poteau (4), caractérisé en ce que l'autre pièce (2) est disposée entièrement à l'intérieur de l'extrémité inférieure de l'arbalétrier (3) et en ce que les deux pièces (1 et 2) coopèrent entre elles en vue d'assurer l'assemblage et la fixation de l'arbalétrier (3) avec le poteau (4) par double emboîtement (7, 5 et 8, 6), la distance séparant les deux emboîtements (7, 5 et 8, 6) étant supérieure à la section du poteau (4) de manière à assurer une stabilité parfaite à l'ensemble et une rigidité ainsi qu'une résistance optimales pour chaque assemblage.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce moulée (1) comporte deux encoches (5 et 6) et la pièce moulée (2) deux ergots (7 et 8), l'assemblage de l'arbalétrier (3) avec le poteau (4) s'effectuant exclusivement par emboîtement des deux ergots (7 et 8) dans les deux encoches (5 et 6).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque pièce moulée (1 ou 2) comprend différents bossages (9) permettant de maintenir les pièces moulées (1 et 2) dans l'arbalétrier (3) ou le poteau (4), la longueur de ces bossages (9) correspondant sensiblement à la section interne de l'arbalétrier (3) ou du poteau (4) et les bossages (9) servant de support à un ensemble de fixation, par exemple, vis (10) ― écrou (11), la vis (10) traversant le bossage (9), par un orifice (20), ces bossages (9) étant, par ailleurs, reliés entre eux par un voile (14) situé dans le plan perpendiculaire aux axes centraux des bossages (9) et passant par l'axe de symétrie (A) de chaque pièce moulée (1 ou 2), et par des nervures (19) situées, par exemple, dans le plan passant par les axes centraux des bossages (9).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce moulée (1) est pourvue, à l'une de ses extrémités, d'un étrier (12) permettant la fixation éventuelle d'un prolongement (13) à l'arbalétrier (3) par tous moyens connus, tels que des ensembles vis (10) ― écrou (11), chaque vis (10) étant alors supportée par un bossage (9) situé sur l'étrier (12).
5. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est, en outre, pourvu d'un dispositif de verrouillage automatique de sécurité (15).
6. Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (15) est sous la forme d'un ergot (16) monté sur ressort (17) situé sur la pièce moulée (1), et venant coopérer avec une encoche (18) située sur la pièce moulée (2).
7. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce moulée (1) est pourvue, en outre, d'un bossage (9′) dont l'axe central est parallèle aux autres bossages (9) et permettant le passage des câbles de contreventement.
8. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pièces moulées (1 et 2) sont en alliage léger.
9. Dispositif, selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pièces moulées (1 et 2) sont avantageusement en aluminium.
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