FR2746867A1

FR2746867A1 - Assemblage entre des barres ou des tubes en materiaux composites renforces par des fibres

Info

Publication number: FR2746867A1
Application number: FR9703620A
Authority: FR
Inventors: Rainer Schutze
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: DE19612248A1; DE19713043C2; DE19713043A1; FR2746867B1; US5944441A

Abstract

Dans un assemblage de barres ou de tubes ronds (2, 4, 6) en matériau composite renforcé par des fibres, se trouvant mutuellement sous un angle, sont prévus: des éléments d'assemblage angulaires (14) dont l'angle correspond à l'angle ( alpha) entre les barres à raccorder; des enroulements annulaires (18) de fibres dans la zone du sommet des éléments d'assemblage angulaires (14); un agent de remplissage et/ou de collage (15) pour le remplissage des espaces creux formés aux extrémités des barres, espaces dans lesquels respectivement une branche des éléments d'assemblage (14) est mise en place. Les éléments d'assemblage angulaires (14) sont fixés par une liaison avec complémentarité de forme à une barre et/ou sont montés, avec liaison par frottement, dans les extrémités de barres. Les enroulements annulaires (18) de fibres entourent les éléments d'assemblage angulaires (14) dans leur zone de sommet et relient ces éléments entre eux.

Description

i

ASSEMBLAGE ENTRE DES BARRES OU DES TUBES

EN MATERIAUX COMPOSITES RENFORCES PAR DES FIBRES.

L'invention est relative à un assemblage entre des barres ou des tubes en matériau composite renforcé par des fibres, à savoir un assemblage entre des barres ou des tubes ronds, en composite renforcé par des fibres, qui sont placés selon un angle l'un par rapport à l'autre. L'invention concerne également des éléments d'assemblage angulaires et des raccords pour un tel

assemblage de barres ou de tubes.

Pour les charpentes, en particulier pour les charpentes spatiales, dans lesquelles au niveau d'un noeud d'assemblage une pluralité de barres, par exemple des barres transversales et/ou diagonales, doivent être raccordées à un longeron continu, un élément d'assemblage en matériau composite renforcé par des fibres de carbone avec des fibres se croisant, est connu pour un assemblage collé d'après DE-43 30 857 A1, cet élément d'assemblage étant muni d'une section recourbée agencée en enveloppe de tube pour venir en appui contre une barre continue, au moins une plaque de noeud d'une seule pièce avec 1' enveloppe de tube et apte à être reliée aux barres à raccorder s'écartant du côté extérieur de cette enveloppe, laquelle plaque s'étend relativement à 1' enveloppe de tube dans un plan contenant l'axe de celle-ci, la plaque de noeud étant formée d'au moins deux couches d'un tissu de fibres, dont les fibres se croisent sous un angle de + 45 par rapport à l'axe de 1' enveloppe de tube. Les barres à raccorder sont ici réalisées avec une fente à leur extrémité de raccordement, de telle sorte qu'elles puissent être engagées sur la plaque de noeud et qu'elles puissent être reliées à la plaque de noeud par collage. Pour obtenir une paroi continue rigide sur la totalité de la surface de collage de la fente, c'est-à-dire la surface latérale, des inserts correspondants sont prévus aux extrémités de la barre. Un tel assemblage représente une possibilité élégante de fabrication de structures de charpentes, en particulier de structures de charpentes spatiales. Lors de sollicitations extrêmes cet assemblage peut toutefois être mis en danger, en particulier l'assemblage des extrémités de

barres avec les plaques de noeuds.

D'après DE-34 00 013 A1 il est connu de prévoir un élément d'assemblage avec un noyau en forme de lame contre lequel un fourreau souple en tissu de fibres est adjacent. Grâce au noyau en forme de feuille, par exemple une feuille de papier rigide, le fourreau souple en tissu est garanti dans sa largeur à l'encontre des resserrements. Sur sa face inférieure le noyau comporte une nappe unidirectionnelle. Le noyau muni d'un renforcement de noyau, qui se compose d'un produit alvéolaire, est placé en regard de la nappe unidirectionnelle. Le renforcement de noyau a la forme d'un triangle. Avec un côté du triangle il est contigu à un bord longitudinal du noyau en forme de feuille, sur les deux arêtes restantes il est incliné par rapport au noyau en forme de feuille. L'élément d'assemblage est collé aux barres, qu'il doit assembler, au moyen d'un adhésif. Pour des assemblages sollicités plus fortement deux éléments d'assemblage sont prévus de manière appropriée, le deuxième élément d'assemblage étant alors disposé du côté opposé. Dans de nombreux cas d'utilisation l'élément d'assemblage est

réalisé en une tôle métallique.

D'après JP 6-257 607 A il est connu de relier deux barres par des éléments d'enveloppe en forme de T. Les éléments sont réalisés en métal. La barre et les éléments d'enveloppe en forme de T en tant qu'éléments

d'assemblage métalliques sont liés les uns aux autres à l'aide de boulons.

D'après DD-PS 24 117, on connaît un assemblage par collage de barres d'une charpente dans une construction légère, de préférence une construction aéronautique. Les extrémités se raboutant des barres y sont reliées au moyen de manchons enroulés qui se rétrécissent à partir des emplacements d'aboutement, manchons réalisés en bandes de tissu de fils

de verre imprégné d'une résine adhésive durcissable.

L'invention a pour but de fournir un assemblage qui permette d'encaisser des efforts plus importants et, par exemple pour des barres qui sont à relier par leurs extrémités au niveau d'un noeud d'assemblage, de rendre possible un assemblage qui peut être réalisé sans saillie extérieure ni appendice, et ceci en particulier également lorsque les barres sont disposées

avec leurs axes se croisant dans un plan ou dans l'espace.

Ce problème est résolu selon l'invention par des éléments d'assemblage angulaires, dont l'angle correspond à l'angle formé entre les barres qui doivent être assemblées, des enroulements annulaires de fibres dans la zone du sommet des éléments d'assemblage angulaires, un agent de remplissage et/ou adhésif pour le remplissage des espaces creux formés aux extrémités des barres, espaces dans lesquels est insérée respectivement une branche des éléments d'assemblage, les éléments d'assemblage angulaires étant fixés à une barre par une liaison à complémentarité de forme et/ou étant logés dans les extrémités des barres par une liaison par frottement, et les enroulements annulaires de fibres entourant les éléments d'assemblage

angulaires dans leur zone de sommet et les reliant les uns aux autres.

Un assemblage est ainsi créé, entre les barres ou tubes en matériau composite renforcé de fibres, qui d'une manière particulièrement avantageuse est d'un très faible poids. En raison de l'aménagement d'une liaison par complémentarité de forme sur une barre continue, une solidité particulièrement élevée est en outre obtenue. Le coût de fabrication pour la réalisation de l'assemblage est relativement faible, mais une flexibilité élevée est permise en ce qui concerne la jonction de plusieurs barres transversales

et diagonales à une barre continue ou à un tronçon de membrure.

D'une manière particulièrement préférée, les éléments d'assemblage angulaires sont montés au préalable en tant que raccords aptes

à être installés aux extrémités de barres.

On préfère également un assemblage pour la jonction d'au moins une barre droite à une barre continue droite, par exemple un tronçon de membrure, dans lequel les éléments d'assemblage angulaires font saillie à l'extrémité de la barre à raccorder par une branche au-delà de l'extrémité de la barre dans le plan de la structure. Ceci a lieu de telle sorte que ces branches en saillie se trouvent parallèles à la barre continue. Ces branches sont collées à la barre continue et sont aussi maintenues par un enroulement annulaire noyé dans une matrice de résine. D'une manière particulièrement préférée dans cette forme de réalisation pour au moins deux barres à assembler, des éléments d'assemblage intérieurs angulaires sont disposés, en tant qu'éléments d'assemblage, dans les barres voisines devant se raccorder. Les sommets de ces éléments se trouvent à distance de la paroi de la barre continue et ces éléments sont reliés dans la zone de sommet par un enroulement annulaire à la branche de l'élément d'assemblage venant en prise dans les barres à relier. Avec leur autre branche ils sont en appui contre

la surface de la barre continue.

D'une manière particulièrement préférée, un élément d'assemblage angulaire pour barres est prévu, élément qui comporte un raccord angulaire avec des branches disposées mutuellement en angle, et des fibres unidirectionnelles réparties sur la périphérie du raccord. Les fibres unidirectionnelles sont entourées dans la zone de sommet du raccord par un enroulement périphérique à résistance élevée, en particulier en matériau composite renforcé par des fibres de carbone, le raccord étant inséré et collé dans 1' extrémité de barre. Dans ces extrémités, le noyau en produit alvéolaire est retiré par exemple en correspondance avec la longueur de branche du raccord, dans la mesure o une barre en matériau composite renforcé par des fibres à paroi mince est utilisée en tant que barre. Mais il est possible également d'utiliser par exemple des tubes étirés avec des couples

avantageusement emboîtés, dans lesquels le raccord est inséré et collé.

D'une manière particulièrement préférée, dans le cas d'un assemblage pour la jonction d'au moins une barre à une barre droite continue, un raccord est prévu pour la barre qui doit être assemblée, lequel est taillée en biseau à l'extrémité de jonction de la barre sous un angle qui correspond à l'angle de raccordement. Sur la périphérie du raccord sont prévues des fibres unidirectionnelles réparties, qui sont courbées dans la zone du biseau en direction du tube continu et qui sont conformées en une cuvette correspondant au diamètre extérieur de la barre continue. La cuvette est incurvée sur une zone < à 180 transversalement à la barre continue. Les fibres unidirectionnelles sont entourées dans la zone cylindrique par un enroulement annulaire en fibres à haute résistance, en particulier en matériau composite renforcé de fibres de carbone. Le raccord est engagé et collé dans I'extrémité de la barre à raccorder. De manière préférée la barre à raccorder est collée avec sa cuvette, avec liaison par complémentarité de forme, à la barre continue, ou au tronçon de membrure, adjacente à cette barre. Dans la zone de la cuvette, un enroulement noyé dans une matrice de résine

synthétique est prévu autour de la cuvette et de la barre continue.

Dans une autre forme de réalisation, de préférence un élément d'assemblage angulaire intérieur et un élément d'assemblage angulaire extérieur à liaison par complémentarité de forme entourant une barre sont prévus, les branches des éléments d'assemblage étant reliées entre elles au moyen d'enroulements annulaires dans la zone du sommet des éléments d'assemblage, et l'élément d'assemblage angulaire interne étant adjacent à la barre dans une zone partielle entre ses branches. D'une manière particulièrement préférée un angle de 60 est prévu entre les branches de l'élément d'assemblage angulaire intérieur pour des poutres en treillis triangulaires. Un angle de 90 est de préférence prévu pour des poutres en treillis carrées. Entre les branches liées l'une à l'autre par l'enroulement annulaire des éléments d'assemblage angulaires intérieur et extérieur et la barre ou le troncon de membrure entouré, un angle de 45 est prévu de préférence, pour obtenir une résistance à la torsion. Avantageusement le raccord se compose de fibres unidirectionnelles avec ou sans fourreau souple

en tissu de fibres de carbone.

De manière particulièrement préférée, un raccord angulaire entourant la barre continue avec une liaison par complémentarité de forme est prévu pour la jonction d'au moins deux barres à une barre continue droite ou à un troncon de membrure, lequel raccord est engagé et collé avec ses branches, en liaison par frottement, dans les espaces creux aux extrémités des barres ou des tubes à raccorder et un déplacement axial du raccord est empêché par des éléments de manchon qui sont disposés ou collés sur la barre continue au voisinage du raccord. Les éléments de manchon sont prévus de préférence en tant qu'éléments de manchon fendus avec une charnière film en fibres de verre, en particulier. Ils sont déployés, munis d'un adhésif et ensuite adaptés à la barre continue auprès du raccord et collés. L'adhésif est par conséquent prévu à un endroit défini apte à être reproduit

sur la barre continue.

Par l'entourage de la barre continue ou du tronçon de membrure en une liaison par complémentarité de forme, une jonction solide est obtenue entre la pièce d'assemblage ou le raccord et le tronçon de membrure, sans

endommager ce dernier d'une manière quelconque.

Des agencements avantageux, en particulier également des agencements pour la jonction de barres transversales et diagonales à une

barre continue sont l'objet des sous-revendications.

L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins et est

décrite par la suite plus en détail à l'aide des dessins.

La Figure 1 montre en une section axiale plane un assemblage de trois barres avec des axes se coupant au point d'assemblage; la Figure 2 montre partiellement en coupe axiale la jonction d'une barre transversale et d'une barre diagonale à un tronçon de membrure continu la Figure 3 montre un assemblage frontal entre deux barres mises frontalement bout à bout l'une près de l'autre sous un angle; la Figure 4 montre un assemblage entre une barre à raccorder à une barre continue; la Figure 5 montre une possibilité de fabrication d'un élément d'assemblage selon la Figure 4; la Figure 6 montre une autre forme de réalisation d'un assemblage selon l'invention pour au moins trois barres; la Figure 7 est une vue de côté d'une barre continue avec d'autres barres raccordées par l'assemblage selon la Figure 6; et la Figure 8 est une vue de dessus d'une barre continue avec les

barres assemblées selon la Figure 7.

La Figure 1 montre un assemblage entre trois barres 2, 4, 6 dont les axes représentés en tirets se croisent en un point 8. Les barres 2, 4, 6 sont des barres ou des tubes 10 ronds en composite renforcé par des fibres,

de même que les barres dans toutes les autres réalisations à commenter ci-

après, barres dont la paroi 12 peut comporter une couche de fibres longitudinales unidirectionnelles parallèles à l'axe et un fourreau souple de tissu placé par dessus, les fibres longitudinales et le fourreau souple de tissu se composant d'un matériau à haute résistance, avantageusement du

carbone. Les barres de ce type sont connues.

Pour l'assemblage des trois barres, des éléments d'assemblage angulaires 14 sont prévus, dont l'angle correspond à l'angle a entre les axes des barres. Les éléments d'assemblage 14 angulaires se composent de fibres unidirectionnelles qui s'étendent dans la direction longitudinale des éléments d'assemblage angulaires et qui sont noyées dans une matrice de résine synthétique. De préférence on utilise des éléments d'assemblage angulaires dans lesquels les fibres unidirectionnelles sont entourées par un fourreau souple en tissu avec des fibres se croisant. Les éléments d'assemblage angulaires préfabriqués avec une matrice de résine durcie sont reliés l'un à l'autre dans la zone du sommet de l'angle 16 par des enroulements annulaires 18. De préférence des raccords à trois branches correspondants sont prévus avec des éléments d'espacement correspondants en tant que pièces d'assemblage au moins pour la zone de croisement y compris la zone avec les enroulements annulaires 18, la totalité du raccord pouvant aussi éventuellement être préfabriquée avec les trois éléments d'assemblage angulaires et les trois enroulements annulaires, pour faciliter par exemple le montage des éléments d'assemblage angulaires et des enroulements annulaires, et la manipulation lors de l'assemblage. Le noyau devrait alors se composer d'un matériau résistant à la pression, pour éviter un enfoncement

de la branche des éléments d'assemblage angulaires sous charge.

Les barres sont coupées en biais, symétriquement par rapport à leurs axes, à l'emplacement de l'assemblage de sorte qu'après mise en place

de la pièce d'assemblage une surface continue soit obtenue.

L'espace creux prévu à l'intérieur de la paroi 12 est rempli d'une matrice de résine synthétique 1 5 après l'insertion des éléments d'assemblage angulaires. Mais il est également possible que la matrice de résine synthétique soit d'abord versée dans cet espace et qu'ensuite seulement les branches des éléments d'assemblage soient insérées, pour empêcher des

inclusions d'air.

Le cas échéant des enroulements annulaires peuvent être

également disposés à l'extérieur sur les extrémités de barres.

La Figure 2 montre une disposition dans laquelle une barre diagonale 20 et une barre transversale 22 sont à raccorder à un longeron ou à un tronçon de membrure 24 continu. Le noyau de produit alvéolaire a été retiré respectivement à l'extrémité de barre, dans le cas des deux barres 20, 22 à raccorder. Les extrémités de barres sont coupées en correspondance avec les paramètres de pénétration géométrique. L'assemblage entre les barres 20, 22 est obtenu par un élément d'assemblage 26 intérieur angulaire, qui forme ici un angle aigu 3. Les deux éléments d'assemblage 28, 30 extérieurs angulaires sont situés avec une branche 35, 29 à l'intérieur des extrémités de barres et avec l'autre branche 36, 31 à l'extérieur des

extrémités de barres, parallèlement à la paroi du tronçon de membrure 24.

Des enroulements annulaires 32, 34 sont disposés respectivement à l'intérieur des barres 20, 22 à raccorder, enroulements qui entourent dans la région du sommet de l'angle les branches des éléments d'assemblage angulaires 26, 28, respectivement 26, 30 qui sont en prise dans la barre concernée. Pour autant la configuration est semblable à celle décrite précédemment avec référence à la Figure 1, de sorte que pour autant

également on peut se reporter à la description de la Figure 1. Les branches

31, 36 qui se trouvent à l'extérieur sont situées extérieurement contre la surface du tronçon de membrure 24 droit et sont collées avec celui-ci. Des enroulements annulaires 38, 40 en fibres à haute résistance sont prévus dans la zone de contact des branches 31, 36, enroulements qui sont noyés

dans une matrice de résine synthétique 39.

Comme on peut facilement s'en rendre compte, dans la réalisation selon la Figure 2 une autre barre diagonale située à droite de la barre transversale 22 peut également se raccorder selon le principe décrit. De même une disposition avec deux barres diagonales sans la barre transversale est possible, mais également la jonction de seulement une barre transversale

ou une barre diagonale.

Les jonctions et assemblages selon les Figures 1 et 2 se

distinguent par une solidité extrêmement élevée.

Les éléments d'assemblage angulaires doivent avoir dans la zone de sommet une largeur aussi grande que possible transversalement à l'extension longitudinale de la branche, par sécurité. Les enroulements annulaires doivent s'étendre en ligne droite aussi loin que possible sur les éléments d'assemblage angulaires entre les changements de direction, pour empêcher des allongements sous charge du fait du relâchement de la couche portant l'enroulement. Les pièces d'assemblage citées précédemment peuvent se composer le cas échéant de plaques plates sur les bords desquelles les éléments d'assemblage angulaires reposent par leurs branches

et autour desquelles peuvent alors être bobinés les enroulements annulaires.

Les pièces d'assemblage ainsi réalisées peuvent ensuite être noyées dans une masse d'adhésif qui est remplie de mini-billes de verre pour maintenir le

poids à une valeur faible.

Dans la forme de réalisation selon la Figure 3, il s'agit de relier

ensemble deux barres 41, 42 dont les axes se croisent sous un certain angle.

De tels assemblages sont rendus nécessaires en particulier pour des charpentes spatiales à section transversale triangulaire, dans lesquelles les tronçons de membrure doivent être approchés par leurs extrémités d'un élément d'assemblage central, avec lequel la poutre doit être raccordée par exemple avec d'autres poutres à un élément d'assemblage commun. Dans de telles jonctions les forces axiales doivent être transmises des tronçons de membrure droits continus dans les sections de barres formant un angle sans

risque de flambage.

A cette fin, une raccord angulaire 44 est prévu dans cette forme de réalisation, raccord qui peut se composer par exemple d'un produit alvéolaire résistant à la pression. Des fibres unidirectionnelles 46 sont disposées sur le pourtour du raccord, fibres qui s'étendent sur la longueur du raccord. Ces fibres unidirectionnelles peuvent être disposées selon une répartition régulière sur le pourtour. Mais il est également possible de les répartir en fonction de la charge respective, par exemple de disposer davantage de fibres du côté extérieur du raccord angulaire que sur les

surfaces se trouvant en haut et en bas dans le plan du dessin.

Pour empêcher un flambage vers l'extérieur des fibres unidirectionnelles, un enroulement périphérique 48 en fibres à haute résistance est prévu dans la région du sommet de l'angle, lequel enroulement est disposé dans la zone du sommet sur le dessin mais peut aussi s'étendre sur une partie des branches droites 45, 47 du raccord. Les fibres unidirectionnelles et l'enroulement périphérique sont ensuite noyés à nouveau dans une matrice de résine et sont engagés dans des tubulures minces 41, 42. Le raccord angulaire 44, ainsi préparé d'avance, est inséré dans les extrémités de barres ou de tubes non représentés. De préférence la longueur des tubulures 41, 42 correspond à la profondeur d'enfoncement à l'intérieur

des barres ou des tubes.

La Figure 4 montre une autre possibilité de réalisation d'un assemblage pour la jonction d'une barre 50 à une barre continue non représentée sur le dessin, qui par exemple peut être également un tube ayant

un diamètre relativement grand par rapport à celui de la barre 50.

L'assemblage comprend ici un raccord 52 qui est représenté par des lignes de contour en tirets. Le raccord est rond et est coupé à son extrémité sous un angle y, qui correspond à l'angle sous lequel la barre 50 est à raccorder à la barre continue. Autour du raccord 52 des fibres unidirectionnelles 53 sont de nouveau réparties d'une manière dépendant de la charge de la liaison, fibres qui sont entourées d'un enroulement annulaire

54 en rattachement direct au début de la surface oblique 56 du raccord 52.

Les fibres unidirectionnelles 53 sont réunies sur la surface d'extrémité 56 du raccord 52 de telle sorte qu'elles forment une cuvette plate 58 avec un rayon transversal à l'extension longitudinale de celle- ci, cuvette qui correspond au rayon du diamètre extérieur du tube continu. Cette cuvette peut diminuer en largeur à partir de l'extrémité inclinée du raccord, c'est-à-dire que l'angle d'enroulement de la cuvette et ainsi sa résistance à la flexion peut être choisi de sorte qu'il soit maximal dans la zone de jonction immédiate. Le raccord 52 est également inséré et collé dans l'extrémité de la

barre 50, après que le noyau de produit alvéolaire a été retiré sur cette zone.

L'extrémité du tube 51 à paroi mince de la barre 50, en particulier en matériau composite renforcé par fibres de carbone (CFK) avec une orientation de + 45 , est coupée sous un angle y de telle sorte que pour l'essentiel une

jonction soit assurée sur le pourtour de la barre continue non représentée.

Pour la réalisation de l'assemblage avec la barre continue un enroulement annulaire est mis en place sur la zone de la cuvette 58 autour de celle-ci et

de la barre continue, enroulement qui est noyé dans une matrice.

La Figure 5 montre une possibilité de réalisation de la cuvette 58.

Le raccord 52 subit un changement de direction dans la zone de son extrémité sur un élément rond 60 pour entrer dans un tube de mise en forme 62. Le façonnage particulier est obtenu par une pièce 64 en forme de barre par laquelle les fibres unidirectionnelles 53 sont comprimées dans une disposition ordonnée contre la paroi interne du tube de mise en forme 62. Le tube de mise en forme 62 et la barre de mise en forme 64 se composent d'un matériau propre à n'être pas mouillé par la résine ou bien sont

respectivement apprêtés sur leur surface de manière à ne pas être mouillés.

Sur la Figure 6, une vue de dessus représentée partiellement coupée est montrée pour une autre forme d'exécution d'un assemblage de barres en matériau composite renforcé par des fibres. Deux barres 66, 68 disposées sous un angle l'une par rapport à l'autre sont assemblées à une barre ou tronçon de membrure 70 continu. L'assemblage est réalisé par un raccord en angle 72. Le raccord en angle 72 entoure, avec liaison par complémentarité de forme, le tronçon de membrure 70. Il vient en prise en liaison par frottement dans les deux barres 66, 68. Le raccord en angle 72 comporte un élément d'assemblage 74 intérieur angulaire. L'élément d'assemblage 74 intérieur angulaire est muni de deux branches 76, 78. Entre les deux branches est prévue une zone partielle 82 adjacente au tronçon de membrure 70. En outre le raccord en angle 72 comporte un élément d'assemblage 84 extérieur angulaire. Cet élément d'assemblage 84 entoure, en une liaison par complémentarité de forme, dans une large zone, le tronçon de membrure 70 muni d'une paroi extérieure 86 et d'un noyau en produit alvéolaire 88. L'élément d'assemblage 84 extérieur angulaire est également muni de deux branches 83, 85. Les branches des deux éléments d'assemblage 74 et 84 sont munies dans leurs zones de sommet d'enroulements annulaires 80 en fibres à haute résistance, en

particulier en fibres de carbone.

Aussi bien l'élément d'assemblage 74 intérieur angulaire que l'élément d'assemblage 84 extérieur angulaire sont fabriqués de préférence en fibres unidirectionnelles. Au choix celles-ci peuvent être maintenues en

faisceaux par des fourreux souples de tissu en fibres de carbone.

La Figure 7 représente une vue de côté d'un assemblage de barres, une barre étant un tronçon de membrure 70, au moyen de raccords en angle

72 selon la Figure 6.

Sur la Figure 7 deux raccords en angle 72 sont représentés avec des barres 100, 102 qui y sont raccordées. Les barres 100, 102 présentent une coupe en biais dans la zone de raccord pour une meilleure jonction au tronçon de membrure 70. De préférence les barres sont disposées sous un angle de 45 vis-à-vis du tronçon de membrure 70. De ce fait les deux barres 100, 102 sont disposées l'une par rapport à l'autre sous un angle de 90 L'assemblage du tronçon de membrure 70 et des barres 100, 102 résulte du fait que les raccords en angle 72 avantageusement préfabriqués sont enfilés symétriquement l'un par rapport à l'autre avec leur ouverture 89 en forme d'anneau sur le tronçon de membrure 70. Les branches 76, 83, 78, 85, reliées par les enroulements annulaires 80, sont insérées dans les espaces creux respectifs 92 à l'intérieur des barres 100, 102. Les espaces creux sont réalisés par enlèvement du noyau en produit alvéolaire 94 et en laissant la paroi respective 96 des barres. Après l'insertion des branches dans les espaces creux 92, ceux- ci sont remplis d'une masse d'adhésif ou d'un remplissage de résine synthétique 98. De préférence le remplissage est réalisé par injection de la masse d'adhésif correspondante ou du remplissage

de résine synthétique.

Sur le tronçon de membrure 70 les raccords en angle 72 avec leurs ouvertures 82 en forme d'anneau sont bloqués à l'encontre d'un déplacement axial par le fait que des éléments de manchon 90 sont enfilés

près des ouvertures 89 en forme d'anneau et sont collés.

Sur la Figure 7 trois éléments de manchon 90 sont enfilés sur la paroi 86 du tronçon de membrure 70. Un élément de manchon 90 respectif est prévu à l'extérieur et un élément de manchon est prévu au milieu entre les deux raccords en angle 72. La largeur de l'élément de manchon intérieur médian est choisie de sorte que les axes des barres se rencontrent en un point. Les moments de flexion sont ainsi avantageusement évités.

Pour permettre un collage reproductible des éléments de manchon sur le tronçon de membrure, des éléments de manchon spécialement préférés

avec une charnière film, en particulier en fibres de verre, sont utilisés. Ceux-

ci, du fait qu'ils comportent une séparation, peuvent être déployés, munis d'adhésif et ensuite collés à l'emplacement correspondant de la paroi 86 du tronçon de membrure 70. Avantageusement les éléments de manchon sont

réalisés en matériau composite renforcé par des fibres de carbone.

La Figure 8 représente une vue en plan sur un noeud d'assemblage produit par l'assemblage selon les Figures 6 et 7 à partir d'un tronçon de membrure 70 et de barres diagonales/transversales 100, 102, 104, 106 bifurquant à partir de celui-ci. Les barres respectives diagonales ou transversales présentent entre elles, en tant que poutres en treillis triangulaires, en particulier un angle de 60 , et forment ainsi avantageusement un triangle équilatéral. De ce fait on peut obtenir une introduction de force particulièrement bonne dans les barres à partir du tronçon de membrure ou inversement dans le tronçon de membrure depuis

les barres raccordées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Assemblage entre des barres ou des tubes ronds en matériau composite renforcé par des fibres se trouvant sous un angle l'un par rapport à l'autre, caractérisé par: - des éléments d'assemblage angulaires, dont l'angle correspond à l'angle entre les barres à raccorder, - des enroulements annulaires de fibres dans la zone du sommet des éléments d'assemblage angulaires, - un agent de remplissage et/ou de collage pour remplir les espaces creux formés aux extrémités des barres, dans lesquels est mise en place respectivement une branche des éléments d'assemblage, les éléments d'assemblage angulaires étant fixés par une liaison à complémentarité de forme à une barre et/ou étant installés dans les extrémités de barres par une liaison par frottement, et les enroulements annulaires de fibres entourant les éléments d'assemblage angulaires dans

leurs zones de sommet et les reliant l'un à l'autre.

2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments d'assemblage sont montés au préalable en tant que raccords

pouvant être insérés dans les extrémités de barres.

3. Assemblage selon la revendication 1 pour la jonction d'au moins une barre droite à une barre continue droite, caractérisé par le fait que les éléments d'assemblage font saillie à l'extrémité de la barre à raccorder par une branche (31, 36) au-delà de l'extrémité de barre dans le plan de la structure de telle sorte que ces branches se trouvent parallèles à la barre continue (24), et que ces branches sont collées à la barre continue et sont également maintenues

par un enroulement annulaire (38, 40) noyé dans une matrice de résine.

4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que, pour au moins deux barres à raccorder, des éléments d'assemblage internes angulaires sont disposés dans les barres voisines à raccorder en tant qu'éléments d'assemblage, dont le sommet est situé à distance de la paroi de la barre continue et qui sont reliés dans la zone de sommet par un enroulement annulaire (32, 34) avec la branche (29, 35) des éléments d'assemblage en prise dans les barres à raccorder (20, 22), lesquels sont en

appui par leur autre branche contre la surface de la barre continue.

5. Elément d'assemblage angulaire pour un assemblage de barres selon la revendication 1, caractérisé par un raccord angulaire (44) avec des branches se trouvant mutuellement sous un angle, des fibres unidirectionnelles réparties sur le pourtour du raccord, lesquelles fibres sont entourées dans la zone de sommet du raccord par un enroulement périphérique à haute résistance en particulier en matériau composite renforcé par des fibres de

carbone, le raccord étant collé dans les extrémités de barres.

6. Assemblage selon la revendication 1 pour la jonction d'au moins une barre ou d'un tube à une barre continue droite, caractérisé par un raccord (52) pour la barre (50) à relier au tube, qui est coupé en biseau à l'extrémité de jonction de la barre sous un angle qui correspond à l'angle de jonction, des fibres unidirectionnelles (53) réparties sur le pourtour du raccord, lesquelles fibres sont courbées dans la zone de la coupe en biseau en direction de la barre ou du tube continu et sont conformées en une cuvette (58) correspondant au diamètre extérieur de la barre continue, laquelle cuvette est incurvée sur une zone égale ou inférieure à 180 transversalement à la barre continue, et par le fait que les fibres unidirectionnelles sont entourées dans la zone cylindrique avec un enroulement annulaire en fibres à haute résistance, en particulier en matériau composite renforcé par des fibres de carbone, le raccord étant engagé et collé dans l'extrémité de la barre (50) à raccorder ou

du tube.

7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la barre à raccorder, avec sa cuvette à liaison par complémentarité de forme au contact de la barre continue, est collée à cette barre continue et que dans la zone de la cuvette un enroulement noyé dans une matrice de résine synthétique est

prévu autour de la cuvette et de la barre continue.

8. Raccord angulaire pour un assemblage entre deux barres selon la revendication 1, caractérisé par un élément d'assemblage intérieur angulaire (74) et un élément d'assemblage extérieur angulaire (84) entourant une barre avec liaison par complémentarité de forme, les branches de l'élément d'assemblage étant reliées l'une à l'autre au moyen d'enroulements annulaires (80) dans la zone du sommet, et l'élément d'assemblage intérieur angulaire étant adjacent à la barre dans une zone partielle (82) entre ses

branches.

9. Raccord angulaire selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le raccord se compose de fibres unidirectionnelles avec ou sans fourreau souple

en tissu de fibres de carbone.

10. Assemblage selon la revendication 1 pour la jonction d'au moins deux barres à une barre droite continue, caractérisé par un raccord angulaire (72), entourant la barre continue (70) avec liaison par complémentarité de forme, raccord qui est collé par ses branches (76, 83, 78, 85), avec liaison par frottement, dans des espaces creux (92) aux extrémités des barres à raccorder (100, 102, 104, 106), et par des éléments de manchon (90) qui sont disposés ou collés sur la barre continue près du raccord de telle sorte

qu'un déplacement axial du raccord soit empêché.

1 1. Assemblage selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les éléments de manchon (90) sont prévus en tant qu'éléments de manchon

fendus avec une charnière film en particulier en fibres de verre.