FR2531471A1 - Assembly node for a space-frame structure. - Google Patents

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Abstract

This assembly node is characterised in that it comprises two identical horizontal first pieces 1, 2 of square shape which are superposed while being a certain distance from each other and each of which is pierced, in its central portion, by a cross-shaped opening 7 parallel to the sides of the square, and two pairs of vertical second pieces 3, 4; 5, 6 which are identical to each other, the second pieces of each pair being horizontally aligned while being a certain distance from each other and the two pairs of second pieces being perpendicular to each other, each second piece 3-6 having more or less the shape of a Y comprising a lower vertical wing 3a and two inclined upper wings 3b, 3c.

Description

La présente invention concerne un noeud d'assemblage pour une structure spatiale
On connaît déjà des structures spatiales qui constituent des charpentes m6talliques relativement légères, qui sont rigides du fait de leur hyperstaticitd et qui n'appor- tent sur les fondations que des charges de gravité. Ces structures spatiales sont constituées généralement d'un roseau d'éléments tubulaires à double nappe qui sont assem bulbs b leurs points d'intersection par des noeuds d'assemblage.Ces noeuds d'assemblage sont constitues de pièces metalliques planes soudés les unes aux autres et sur les- quelles sont fixées, par boulonnage, les extrémitXs des éléments tubulaires constituant les membrures
Les noeuds d'assemblage de ce genre connue 9 ce jour sont généralement constitues d'un grand nombre de pièces élémentaires dXcoupXes en fer plat et de ce fait ils sont relativement complexes 9 fabriquer par soudage et par ailleurs ils soht d'un prix de revient assez élevez
La présente invention vise è remédier è ces inconv6= nients en procurant un noeud d'assemblage de conception particulièrement simple et qui est constitué par soudage de pièces métalliques élémentaires de deux types seulement.The present invention relates to an assembly node for a spatial structure
Space structures are already known which constitute relatively light metal structures, which are rigid due to their hyperstaticity and which only carry gravity loads on the foundations. These spatial structures generally consist of a reed of double-ply tubular elements which are assembled at their points of intersection by assembly nodes. These assembly nodes consist of flat metal parts welded to each other. and to which are fixed, by bolting, the ends of the tubular elements constituting the members
The assembly knots of this kind known today are generally made up of a large number of elementary pieces of flat iron and therefore they are relatively complex to manufacture by welding and moreover they come at a cost price. quite high
The present invention aims to remedy these drawbacks by providing an assembly node of particularly simple design and which is constituted by welding of elementary metal parts of only two types.

A cet effet ce noeud d'assemblage pour une structure spatiale, constitué par plusieurs pièces métalliques élé- mentaires en fer plat soudées entre elles, est caractérisé en ce qu'il comprend deux premières pièces horizontales identiques, de forme carre, superposées en étant écartées l'une de l'autre et dont chacune est percée, dans sa partie centrale, d'une ouverture en forme de croix à quatre branches égales réparties régulièrement 9 90 les unes des au tres et parallèles aux cotés du carré, et deux paires de secondes pièces verticales identiques entre elles, les secondes pièces de chaque paire étant alignées horizontalement en étant écartées l'une de l'autre et les deux paires de secondes pièces étant perpendiculaires l'une à l'autre, chaque seconde pièce ayant grosso modo la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure et deux ailes supérieures inclinées, symétriques par rapport au plan de sy
métrie vertical de la pièce en Y, laile verticale inférieu
re ayant une largeur égale à la longueur totale de deux
branches opposées de l'ouverture en croix de la première
pièce dans lesquelles elle est engagée, chaque seconde pince
présentant deux encoches verticales sensiblement de mame
hauteur à savoir une première encoche s'étendant vers le
haut à partir du bord inférieur de l'aile verticale et ddca-
lée d'un cOté du plan de symétrie vertical dE la pièce en Y
et une seconde encoche étendant vers le bas à partir du
bord supérieur de la branche inclinée supérieure qui est
située de l'autre côté du plan de symétrie vertical, les
secondes pièces des deux paires perpendiculaires étant enga
gées les unes dans les autres de manière qu'une seconde
pièce de l'une des paires soit engagée dans la première
encoche verticale de l'une des secondes pièces de l'autre
paire et dans la seconde encoche verticale de l'autre secon
de pièce de l'autre paire, les secondes pièces étant assem
blées entre elles ainsi qu'avec les premières pièces par
soudage dans leurs zones de contact.To this end, this assembly node for a spatial structure, consisting of several elementary metal pieces of flat iron welded together, is characterized in that it comprises two identical first horizontal pieces, square in shape, superimposed being separated one from the other and each of which is pierced, in its central part, with a cross-shaped opening with four equal branches regularly distributed 9 90 to each other and parallel to the sides of the square, and two pairs of second vertical pieces identical to each other, the second pieces of each pair being aligned horizontally being spaced from each other and the two pairs of second pieces being perpendicular to each other, each second piece having roughly the shape of a Y comprising a lower vertical wing and two upper wings inclined, symmetrical with respect to the plane of sy
vertical metry of the Y-piece, the lower vertical wing
re having a width equal to the total length of two
opposite branches of the cross opening of the first
part in which it is engaged, each second clamp
having two substantially notched vertical notches
height, namely a first notch extending towards the
top from the bottom edge of the vertical wing and ddca-
side of the vertical plane of symmetry of the Y-piece
and a second notch extending down from the
upper edge of the upper inclined branch which is
located on the other side of the vertical plane of symmetry, the
second pieces of the two perpendicular pairs being enga
in each other so that a second
coin from one of the pairs be engaged in the first
vertical notch of one of the second pieces of the other
pair and in the second vertical notch on the other secon
of the other pair, the second pieces being assem
blured together as well as with the first pieces by
welding in their contact areas.

On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif,
une forme d'exécution de la présente invention,en référence
au dessin annexé sur lequel La figure 1 et une vue en élévation d'un noeud d'as
semblage pour structure spatiale suivant l'invention.The following will be described, by way of nonlimiting example,
an embodiment of the present invention, with reference
in the accompanying drawing in which FIG. 1 and an elevation view of an ace node
semblance for spatial structure according to the invention.

La figure 2 est une vue e-n plan du noeud d'assem
blage de la figure 1.Figure 2 is a plan view of the assembly node
Figure 1.

La figure 3 est une vue en élévation de l'une des
secondes pièces métalliques élémentaires constituant le
noeud d'assemblage.Figure 3 is an elevational view of one of the
second elementary metal parts constituting the
assembly node.

La figure 4 est une vue en plan de l'une des pre
mièvres pièces métalliques élémentaires du noeud d'assem
blage.Figure 4 is a plan view of one of the pre
basic metal parts of the assembly node
blage.

La figure 5 est une vue en coupe verticale illus
trant l'engagement mutueldes premières et secondes pièces
métalliques élémentaires les unes dans les autres lorsque le
noeud d'assemblage est achevé. Figure 5 is a vertical sectional view illus
Truing the mutual commitment of the first and second pieces
elementary metal into each other when the
assembly knot is completed.

Le noeud diassemblage pour structure spatiale représenté sur le dessin est constitué de six pièces métalliques élémentaires en fer plat soudées entez elles à savoir deux premières pièces horizontales identiques 1, 2 de forme car rée et quatre secondes pièces verticales identiques répar- ties en deux paires perpendiculaires entre elles à savoir une première paire de pièces 3, 4 parallèle à un axe de symétrie xx' des premières pièces carrées 1, 2 et, une seconde paire de pièces 5, 6 perpendiculaire à la précédente et parallèle à lBautre axe de symétrie yy'des pièces carres 1, 2. The knot of assembly for spatial structure represented on the drawing is made up of six elementary metallic pieces in flat iron welded between them namely two first identical horizontal pieces 1, 2 of square shape and four identical second vertical pieces distributed in two perpendicular pairs between them, namely a first pair of pieces 3, 4 parallel to an axis of symmetry xx 'of the first square pieces 1, 2 and, a second pair of pieces 5, 6 perpendicular to the previous one and parallel to the other axis of symmetry yy' square pieces 1, 2.

Les premières pièces carres 1, 2 étant identiques on ne décrira en détail que l'une d'entre elles à savoir la pièce 1 représentée sur la figure 4. Cette pièce est percée de part en part, dans sa partie centrale, d'une ouverture 7 en forme de croix, ayant pour centre 0 le centre de la pièce carrée 1. L'ouverture 7 comporte quatre branches égales 7a, réparties régulièrement à 900 les unes des autres et s'éten- dant suivant les deux axes principaux xxg et yy' de la pièce carrée 1. La longueur totale de deux branches 7e a une valeur prédéterminée a comme il est indiqué sur la figure 4. The first square parts 1, 2 being identical, only one of them will be described in detail, namely part 1 shown in FIG. 4. This part is pierced right through, in its central part, with a opening 7 in the form of a cross, with the center 0 of the square part being center 0. The opening 7 comprises four equal branches 7a, distributed regularly 900 from each other and extending along the two main axes xxg and yy 'of the square part 1. The total length of two branches 7e has a predetermined value a as indicated in FIG. 4.

La première pièce 1 est également 'percés de quatre trous 8 répartis régulièrement autour du centre 0 et des tinés au passage de boulons assurant la liaison avec les éléments tubulaires de la structure spatiale s'étendant horizontalement. The first part 1 is also 'pierced with four holes 8 distributed regularly around the center 0 and tines with the passage of bolts ensuring the connection with the tubular elements of the spatial structure extending horizontally.

On décrira maintenant, en se référant plus particulibrement à la figure 3, l'une des secondes pièces métal- liques élémentaires identiques les unes aux autres 3, 4, 5, 6, en l'occurrence la pièce 3. Cette seconde pièce 3 e la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure 3a et deux ailes supérieures inclinées 3b, 3c qui sont symétriques par rapport au plan de symétrie vertical zz' de la pièce en
Y 3.Les deux ailes supérieures 3b, 3c sont inclinées sur l'horizontale de préférence d'un angle à 450 , c'est-à-dire qu'elles forment entre elles un angle de 90e Chacune de ces ailes est percée d'un trou 9 destiné au passage d'un boulon de liaison avec un élément tubulaire de la structure tel que représenté en trait interrompu sur la figure l. We will now describe, with particular reference to FIG. 3, one of the second elementary metal parts identical to each other 3, 4, 5, 6, in this case part 3. This second part 3 e the shape of a Y comprising a lower vertical wing 3a and two inclined upper wings 3b, 3c which are symmetrical with respect to the vertical plane of symmetry zz 'of the part in
Y 3.The two upper wings 3b, 3c are inclined to the horizontal preferably by an angle of 450, that is to say that they form between them an angle of 90th Each of these wings is pierced with a hole 9 intended for the passage of a connecting bolt with a tubular element of the structure as shown in broken lines in FIG.

L'aile verticale inférieure 3a qui a une faible hauteur, a une largeur a sensiblement égale à la longueur totale de deux branches opposées 7a de l'ouverture 7 en forme de croix de la première pièce 1. Dans cette aile verticale inférieure 3a est découpée une première encoche rectangulaire verticale Il qui s'étend vers le haut à partir du bord inférieur 3d de l'aile verticale 3a. Cette encoche a une largeur égale è l'épaisseur des secondes plaques 3 - 6 et sa hauteur b est sensiblement égale à la moitié de la distance entre le bord inférieur 3d et le sommet A où se rejoignent les bords supérieurs 3e, 3f des deux ailes inclinée 3b, 3c. La première encoche li est située à une certaine distance du plan de symétrie vertical zz', à droite de celui-ci sur la figure 3. The lower vertical wing 3a which has a low height, has a width substantially equal to the total length of two opposite branches 7a of the cross-shaped opening 7 of the first part 1. In this lower vertical wing 3a is cut out a first vertical rectangular notch II which extends upwards from the lower edge 3d of the vertical wing 3a. This notch has a width equal to the thickness of the second plates 3 - 6 and its height b is substantially equal to half the distance between the lower edge 3d and the apex A where the upper edges 3e, 3f of the two wings meet. inclined 3b, 3c. The first notch li is located at a certain distance from the vertical plane of symmetry zz ', to the right of it in FIG. 3.

Une seconde encoche 12 s'étend vers le bas à partir du bord supérieur 3e de la branche inclinée 3c qui est située de l'autre côté du plan de symétrie vertical zz', par rapport à la première encoche 11. Cette seconde encoche 12 a une largeur égale à l'épaisseur des secondes pièces 3 - 6 et sa profondeur est sensiblement égale à celle de la- première encoche b. Les deux encoches 11 et 12 sont situées à la mame distance du plan de symétrie vertical zzl, de part et d'autre de celui-ci.  A second notch 12 extends downward from the upper edge 3e of the inclined branch 3c which is located on the other side of the vertical plane of symmetry zz ', with respect to the first notch 11. This second notch 12 has a width equal to the thickness of the second pieces 3 - 6 and its depth is substantially equal to that of the first notch b. The two notches 11 and 12 are located at the same distance from the vertical plane of symmetry zzl, on either side of it.

Pour le montage du noeud d'assemblage suivant l'invention on engage les unes dans les autres les diverses pièces 1 - 6 ainsi qu'il est représenté sur la figure 1 et on les soude dans leurs zones de contact. Plus particulièrement les ailes verticales, telles que l'aile 3a, des secondes pièces 3 - 6 sont engagées dans les branches 7a des ouvertures 7 des premières pièces 1, en étant écartées l'une de l'autre dans chaque paire.Par ailleurs l'une des secondes pièces métalliques élémentaires de l'une des paires perpendiculaires, par exemple la pièce 3, est emboitée dans les deux pièces 5, 6 de la paire perpendiculaire-, comme on peut le voir sur la figure 5, de telle façon que son aile inférieure 3a soit engagée dans la première encoche 11 de la pièce 5 tandis que la partie de cette pièce se trouvant au-dessus de l'encoche est elle même logée dans la seconde encoche 12 de la pièce 3. Par ailleurs l'aile inférieure 6a de l'autre pièce 6 est engagée dans la première encoche 11 de la pièce 3 tandis que la partie de celle-ci qui se trouve au-dessus de l'encoche 11 se trouve passée à travers la seconde encoche 12 de la pièce 6. Grâce à cet emboîtement mutuel des pièces 3 - 6 on obtient une tenue ferme de ces diverses pièces facilitent leur soudage mutuel
Des cordons de soudure sont formés dans les zones indiqués par la référence 13 sur la figure 1. For the assembly of the assembly node according to the invention, the various parts 1 - 6 are engaged in each other as shown in FIG. 1 and they are welded in their contact zones. More particularly the vertical wings, such as the wing 3a, of the second pieces 3 - 6 are engaged in the branches 7a of the openings 7 of the first pieces 1, being spaced apart from each other in each pair. one of the second elementary metal parts of one of the perpendicular pairs, for example the part 3, is fitted into the two parts 5, 6 of the perpendicular pair, as can be seen in FIG. 5, so that its lower wing 3a is engaged in the first notch 11 of the part 5 while the part of this part located above the notch is itself housed in the second notch 12 of the part 3. Furthermore the wing lower 6a of the other part 6 is engaged in the first notch 11 of the part 3 while the part of the latter which is located above the notch 11 is passed through the second notch 12 of the part 6. Thanks to this mutual interlocking of parts 3 - 6, one obtains a fe rme of these various parts facilitate their mutual welding
Weld beads are formed in the areas indicated by the reference 13 in FIG. 1.

Claims (1)

REVENDICATIONCLAIM 1- Noeud d'assemblage pour une structure spatiale, constitué par plusieurs pièces métalliques élémentaires en fer plat soudée entre elles, ceractérîeé en ce qu'il com- prend deux premières pièces horizontales 'identiques (1,2)s de forme carrée, superposées en étant écartées l'une de l'autre et dont chacune est percée, dans sa partie centrale, d'une ouverture (7) en forme de croix à quatre branches égales (7aq réparties régulièrement à 90 les unes des autres et parallèles aux cOtés du carré, et deux paires de secondes pièces verticales (3,4j5,6) identiques entre elles, les secondes pièces de chaque paire étant alignées horizontalement en étant écartées l'une de l'autre et les deux paires de secondes pièces étant perpendiculaires l'une à l'autre, chaque seconde pièce (3-6) ayant grosso modo la forme d'un Y comprenant une aile verticale inférieure (3e) et deux ailes supérieures inclinées (3b,3c) , symétriques par rapport au plan de symétrie vertical (zz')de la pièce en Y, l'aile verticale inférieure (3a) ayant une largeur égale à la longueur totale de deux branches (7a) opposées de l'ouverture (7) en croix des premières pièces dans lesquelles elle est engagée, chaque seconde pièce (3-6) présentant deux encoches verticales sensiblement de même hauteur à savoir une première encoche (11) s'étendant vers le haut à partir du bord inférieur (3d) de l'aile verticale (3a) et décalée d'un côté du plan de symétrie vertical (zz') de la pièce en Y et une seconde encoche (12) s'étendant vers le bas à partir du bord supérieur (3e) de la branche inclinée supérieure (3c) qui est située de l'autre côté du plan de symétrie vertical (zz') , les secondes pièces (3-6) des deux paires perpendiculaires étant engagées les unes dans les autres de manière qu'une seconde pièce (3) de l'une des paires soit engagée dans la première encoche verticale (11) de l'une des secondes pièces (5) de l'autre paire et dans la seconde encoche verticale (12) de l'autre seconde pièce de l'autre paire, les secondes pièces (3-6) étant assemblées entre elles ainsi qu'avec les premières pièces (1,2) par soudage dans leurs zones de contact.  1- Assembly node for a spatial structure, consisting of several elementary metal pieces of flat iron welded together, characterized in that it includes two identical first horizontal pieces (1,2) s of square shape, superimposed being separated from each other and each of which is pierced, in its central part, with an opening (7) in the form of a cross with four equal branches (7aq distributed regularly at 90 from each other and parallel to the sides square, and two pairs of second vertical pieces (3,4j5,6) identical to each other, the second pieces of each pair being aligned horizontally by being spaced from each other and the two pairs of second pieces being perpendicular l '' to each other, each second part (3-6) having roughly the shape of a Y comprising a lower vertical wing (3e) and two inclined upper wings (3b, 3c), symmetrical with respect to the plane of symmetry vertical (zz ') of the Y-piece, the vertical wing lower (3a) having a width equal to the total length of two opposite branches (7a) of the opening (7) in cross of the first parts in which it is engaged, each second part (3-6) having two substantially vertical notches of the same height, namely a first notch (11) extending upwards from the lower edge (3d) of the vertical wing (3a) and offset on one side of the vertical plane of symmetry (zz ') of the Y-piece and a second notch (12) extending downward from the upper edge (3e) of the upper inclined branch (3c) which is located on the other side of the vertical plane of symmetry (zz '), the second pieces (3-6) of the two perpendicular pairs being engaged one in the other so that a second piece (3) of one of the pairs is engaged in the first vertical notch (11) of one of the second pieces (5) of the other pair and in the second vertical notch (12) of the other second piece of the other pair, the second parts (3-6) being assembled together as well as with the first parts (1,2) by welding in their contact zones.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3914063A (en) * 1973-05-24 1975-10-21 Unistrut Corp Space frame connecting fixture
EP0017574A1 (en) * 1979-04-09 1980-10-15 Etablissements Ernest Pantz Paris Joint connector for an open-framework structure, and such a structure equipped with such a connector

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