WO2022064126A1 - Method for designing and producing a pylon - Google Patents

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WO2022064126A1
WO2022064126A1 PCT/FR2021/051601 FR2021051601W WO2022064126A1 WO 2022064126 A1 WO2022064126 A1 WO 2022064126A1 FR 2021051601 W FR2021051601 W FR 2021051601W WO 2022064126 A1 WO2022064126 A1 WO 2022064126A1
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pylon
bars
section
sections
bar
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/051601
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French (fr)
Inventor
Jonathan LIGNER
Reda JAOUAD
Dolène HAURET-CLOS
Xavier NAUDIN
Alexandre DEGUELTE
Original Assignee
Santerne Toulouse
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Publication date
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    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/08Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/10Truss-like structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • HELECTRICITY
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/006Platforms with supporting legs with lattice style supporting legs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a pylon and in particular a pylon with a metal frame assembled by bolts.
  • the present invention applies in particular to the manufacture of pylons supporting telecommunication antennas or electric cables.
  • the structure of such a pylon is defined according to various parameters such as the height of the pylon, its equipment (for example the weight and wind resistance of the equipment to be installed on the pylon), the directions and maximum speeds of the winds determined depending on the location of the pylon and the characteristics of its immediate environment (wooded area or not, significant difference in level or not, etc.), and the admissible bending of the pylon under the effect of the wind, taking into account the wind from the equipment installed on the pylon.
  • the design of a pylon is carried out from specifications indicating the height of the pylon, its location, the total wind resistance surface of the equipment to be installed on the pylon, and the maximum allowable deformation of the pylon under the wind effect.
  • a structure or general silhouette of the pylon can be defined, this silhouette defining in particular the width of the pylon at its base and at its top, the height and the number of sections forming the pylon and the structure of each of these sections.
  • This general structure is then modeled using structural calculation software such as ROBOT. This modeling is carried out on the basis of a first choice of sections forming each of the sections of the pylon.
  • This choice relates to the shape and dimensions of the section of each of the profiles (cylindrical, L-shaped, U-shaped, I-shaped, ...), the type of steel forming the profiles (S235, S255, ... ), and the type and size of the bolts used to join the profiles.
  • This modeling is also carried out taking into account the action of the wind and snow and the weight of the equipment installed on the pylon.
  • the modeling software carries out stress calculations on the various elements forming the pylon, the results of these calculations making it possible to determine for each of the elements of the pylon, whether it is over- or under-dimensioned or correctly dimensioned. Depending on these results, the characteristics of the profile forming the over- and under-dimensioned elements are adjusted.
  • the thickness of a section of an undersized element will be increased, while that of an oversized element will be decreased.
  • a new modeling of the pylon is then carried out. Several iterations must thus be carried out to obtain an optimum dimensioning of the elements of the structure of the pylon, and thus to obtain a pylon as light as possible, by using the usual profiles on the market.
  • the detailed manufacturing plans of the various parts constituting the pylon are produced, for example using software such as TEKLA.
  • the pylon parts are then manufactured based on the detailed plans.
  • Embodiments relate to a method of manufacturing a pylon, comprising the steps of: defining a pylon silhouette formed of a plurality of pylon sections of identical structures, corresponding to a largest pylon specified in a set of specifications of pylons, defining for each of the pylon sections a pylon section structure, formed of a set of bars, defining at least one bar configuration for each bar forming each section of the pylon silhouette, at least part of the bars sections having several alternative interchangeable configurations, manufacturing bars having the defined configurations, selecting consecutive sections of the silhouette of the pylon, according to a specified height of a pylon to be produced, for each bar of each selected section, selecting a configuration among the configurations defined for the bar, perform a simulation calculation by a calc ulator to determine a bending of the pylon and the mechanical stresses undergone by the selected configurations of the bars of the selected sections when the pylon is subjected to a maximum wind stress, if the bending of the p
  • each pylon section comprises two to four floors and vertical or substantially vertical bars, each floor comprising horizontal bars and diagonal bars.
  • each pylon section comprises two to four floors and three vertical or substantially vertical bars, each floor comprising three horizontal bars, and three diagonal bars each extending between, on the one hand, an intersection between a top plane of the floor and a vertical or substantially vertical bar of the section, and on the other hand, an intersection between a base plane of the floor and another vertical or substantially vertical bar of the section, the three horizontal bars each extending in the top plane or the base plane of the floor, between two of the three vertical or substantially vertical bars of the section.
  • each bar configuration of each of the sections is distinguished from another bar configuration of the section by at least one of the following specific parameters: a material forming the bar, a sectional shape of the bar, a dimension of the bar section, and a thickness of the bar section.
  • the pylon silhouette comprises at least six pylon sections having the same height, including an upper section having four floors and a lower section having two floors.
  • lower sections of the pylon silhouette have a top section that is smaller than a base section.
  • an upper section of the pylon silhouette has identical top and base sections.
  • the simulation calculation is configured to identify oversized bar configurations, the method comprising the steps of: if a selected bar configuration is identified as oversized, selecting an alternative configuration to replace the identified bar configuration oversized, and perform the simulation calculation again.
  • the selection of the bar configurations is carried out taking into account a stock of available manufactured bars.
  • the selection of the sections is carried out by deleting lower sections of the pylon silhouette.
  • FIG. 1 schematically illustrates a method for manufacturing parts of a pylon, according to one embodiment
  • FIG. 2 schematically illustrates a method of manufacturing a pylon, according to one embodiment
  • FIGS. 3A, 3B schematically represent two stages of pylon sections, according to various embodiments
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a pylon, according to one embodiment.
  • FIG. 1 represents steps S01 to S05 of a method for manufacturing parts of a pylon, according to one embodiment.
  • pylon silhouettes are defined from a set of RQSS pylon specifications including specifications of a smaller and a larger pylon.
  • Step S01 includes the definition of a number of pylon sections and the height of each section, depending on the different heights of pylons to be made indicated in the RQSS specifications.
  • the heights of the pylon sections are all chosen to be identical.
  • the pylon silhouettes in the specifications vary from 12 to 42 m.
  • the height of each of the pylon sections is chosen equal to 6 m.
  • MDLS models of the various specified pylon silhouettes are generated in order to allow the calculation of the stresses undergone by the elements of each of the pylons.
  • step S02 the silhouette of each of the pylon sections identified in step S01 is defined.
  • a pylon section silhouette is defined by a set of lines each connecting two nodes, each line representing a bar of the section and having the length of the latter and each node representing a connection element between bars of the section.
  • This step consists of defining the shape of the sections of the different sections and the layout and length of each of the lines forming each section silhouette.
  • Figures 3A, 3B show examples of silhouettes of pylon sections.
  • the pylon sections have a triangular section formed by several stages.
  • the section of the pylon section has constant dimensions over the entire height of the section.
  • the section of the pylon section widens downwards.
  • the pylon sections comprise three vertical bars ( Figure 3A) or substantially vertical ( Figure 3B) V1, V2, V3, and two stages ST 1 , ST2 each formed of three horizontal bars H1, H2, H3 and H1 1 , H12, H13, and three diagonal bars D1 , D2, D3 and D1 1 , D12, D13.
  • the three horizontal bars H1, H2, H3, H1 1 , H12, H13 each extend in the top plane or the base plane of the stage ST1, ST2, between two of the three vertical or substantially vertical bars V1, V2 , V3 of the section.
  • the three diagonal bars D1, D2, D3 and D1 1 , D12, D13 each extend between, on the one hand, an intersection between a top plane of the floor ST1, ST2 and a vertical or substantially vertical bar of the section, and on the other hand, an intersection between a base plane of the floor and another vertical or substantially vertical bar of the section.
  • one or more interchangeable configurations of each of the bars of each section are defined with regard to the material, and the characteristics of the profile of the bar, namely the shape of the section of the bar, a dimension of section and thickness of section elements.
  • the section of a bar can be annular, L-shaped, U-shaped, I-shaped, ...
  • the dimension of the section can be its external diameter and the thickness of the section can be the gap between the outer radius and the inner radius of the ring shape.
  • the dimension can be the width of one of the two branches of the L-shape, and the thickness, that of the branches of the L.
  • Step S03 uses RQSS pylon specifications and MDLS modeling to perform calculations of stresses exerted on the bars of the pylon sections and calculations of pylon bending, taking into account the action of the wind, at several speeds maximum wind speeds and several types of equipment installed on the tower in terms of weight and wind resistance, indicated in the RQSS specifications.
  • This step makes it possible to obtain a set of bar configurations for each of the pylon sections, certain bar configurations being interchangeable in order to be able to propose a pylon configuration that meets each of the RQSS specifications.
  • a compromise is sought between the number of interchangeable bar configurations for each of the bars of the sections identified in step S02, and the precision with which the various possible specifications can be fulfilled.
  • step S04 a manufacturing plan is generated for each of the bar configurations obtained in step S03.
  • step S05 the BRS bars specified by the manufacturing plans obtained at step S04 are manufactured and there are sufficient to produce a stock of bars.
  • FIG. 2 represents steps S11 to S17 of a method for designing and manufacturing a pylon, according to one embodiment.
  • Step S1 1 consists in determining a pylon silhouette according to a required height indicated in RQS specifications further specifying a location of the pylon, the weight and the wind resistance of equipment to be installed on the pylon , and a maximum admissible deflection of the pylon under the effect of the wind.
  • the required pylon height allows the selection of sections of consecutive pylons to be used among those of the silhouette of the pylon defined in step S02.
  • step S12 bar configurations for each of the sections selected in step S11 are selected.
  • step S13 the MDLS modeling corresponding to the set of sections and bar configuration selected is executed by a computer to check that the stresses applied to each of the bars of the sections of the pylon modeling do not cause a break in one of the bars or an excessive deflection of the pylon, greater than the maximum value indicated in the RQS specifications, taking into account a maximum wind stress.
  • the maximum wind constraint is related to the wind resistance of the pylon and the equipment to be installed on the pylon, combined with the maximum wind speed on the site where the pylon must be installed.
  • step S14 if one or more bars are undersized, taking into account the wind speed and deflection specifications to be fulfilled, steps S12 and S13 are again executed by replacing the unsuitable bars. If, on the contrary, all the bars selected at step S12 are correctly sized, a BRL list of bars is edited at step S15, the list indicating all the bar configurations selected at step S12 and correctly sized. In step S16, the bars indicated in the BRL list are extracted from the stock of BRS bars. At step S17, the PYL pylon is assembled and installed on the planned site, using the BRS bars extracted from stock.
  • the number of iterations including steps S12, S13, and S14 is significantly reduced compared to the prior method, due to a limited choice for each bar of each section.
  • the pylon obtained may be less optimized in terms of weight, but the additional cost induced by this increase in weight is largely compensated by the reduction in the time required for the design of the pylon, by the elimination of the generation step of the bar manufacturing plans, and by the reduction in the cost of bar manufacturing, resulting from mass production.
  • steps S12 and S13 are also executed again if a selected bar configuration of a section selected is oversized, i.e. a less massive bar can be selected so that the wind speed and deflection specifications for the pylon to be constructed are always met.
  • a selected bar configuration of a section selected is oversized, i.e. a less massive bar can be selected so that the wind speed and deflection specifications for the pylon to be constructed are always met.
  • the design of a pylon is coupled with stock management of bars, and the choice of bars in step S12 is limited to the bars in stock.
  • Figure 4 shows an example of pylon 1 obtained by the process of Figures 1 and 2, from a pylon silhouette comprising at least six pylon sections of identical heights.
  • the pylon comprises six pylon sections numbered from T1 to T6 starting from the top of the pylon.
  • Sections T1 to T6 correspond to all the pylon sections obtained in steps S01, S02.
  • the section T1 or T2 and/or one or more of the lower sections T6, T5, ... starting from the section T6, can be omitted until the required pylon height is reached.
  • the sections are assembled to each other using horizontal plates P1, P2, fixed to the ends of each of the vertical bars of each section T1 - T6.
  • Sections T1 and T2 are substantially identical and comprise four stages having a section of constant width, the structure of which corresponds to that of FIG. 3A.
  • the sections T3, T4 comprise three stages having a width section increasing downwards (FIG. 3B).
  • the sections T5, T6 comprise two stages having the shape of the section of FIG. 3B.
  • the vertical (or quasi-vertical) bars V1, V2, V3 of the sections T1 to T6 have an annular section
  • the horizontal bars H1-H3, H11-H13 have an L-shaped section
  • the diagonal bars D1 -D3, D1 1 -D13 have an annular section.
  • the pylon 1 can be made from a catalog of bars obtained in step S02, comprising:
  • the bar catalog includes 24 different vertical or substantially vertical bar configurations, 6 different horizontal bar configurations and 12 different diagonal bar configurations, i.e. a total of 42 different bar configurations .
  • the catalog of bars comprises the following elements:
  • Bars of the same type (vertical, horizontal, diagonal) of the same section have the same fixing configuration (bolting) so as to be interchangeable.
  • Sections T1, T2, T4, T5 and T6 each include four possible configurations for the vertical bars, a single configuration for the horizontal bars and two possible configurations for the diagonal bars.
  • the T3 section has three possible configurations for the vertical bars, a single configuration for the horizontal bars and two possible configurations for the diagonal bars.
  • the T7 section has three possible configurations for the vertical bars, and a single configuration for the horizontal bars and the diagonal bars.
  • the present invention is capable of various variant embodiments.
  • the invention is not limited to the shapes of pylon and to the shapes of pylon sections previously described, the method described above being able to adapt to any pylon section, and any pylon section structure.
  • the structure of a pylon section stage described with reference to FIGS. 3A, 3B has the advantage of minimizing the number of bars required, while having great rigidity. As a result, a significantly reduced number of bar configurations can be sufficient to manufacture a wide variety of towers.
  • dividing a section into several identical floors makes it possible to form a section with a large number of identical bars.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a pylon, comprising steps consisting of: defining a pylon profile which is made up of a plurality of pylon sections (T1-T6) with identical structures and corresponds to a larger pylon that can be produced, selecting consecutive sections of the pylon profile depending on the specific height of a pylon to be produced, selecting a configuration from configurations defined for each crossbar of each selected section, performing a simulation calculation by means of a computer to determine mechanical stresses endured by the selected crossbar configurations of the selected sections when the pylon is subjected to maximum wind stress, if the selected crossbar configurations of the selected sections are not under-dimensioned, selecting, from the crossbars produced, crossbars having the selected configurations for each of the selected sections, and assembling the selected crossbars produced in order to construct the pylon (PYL, 1).

Description

PROCEDE DE CONCEPTION ET FABRICATION D’UN PYLONE PROCESS FOR DESIGNING AND MANUFACTURING A PYLONE
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un pylône et en particulier d’un pylône à charpente métallique assemblée par des boulons. La présente invention s’applique notamment à la fabrication de pylônes supportant des antennes de télécommunication ou des câbles électriques. The present invention relates to a method of manufacturing a pylon and in particular a pylon with a metal frame assembled by bolts. The present invention applies in particular to the manufacture of pylons supporting telecommunication antennas or electric cables.
La structure d’un tel pylône est définie en fonction de différents paramètres tels que la hauteur du pylône, ses équipements (par exemple le poids et la prise au vent des équipements à installer sur le pylône), les directions et vitesses maximum des vents déterminées en fonction du lieu d’implantation du pylône et de caractéristiques de son environnement immédiat (zone boisée ou non, dénivelé important ou non, etc.), et la flexion admissible du pylône sous l’effet du vent, compte tenu de la prise au vent des équipements installés sur le pylône. The structure of such a pylon is defined according to various parameters such as the height of the pylon, its equipment (for example the weight and wind resistance of the equipment to be installed on the pylon), the directions and maximum speeds of the winds determined depending on the location of the pylon and the characteristics of its immediate environment (wooded area or not, significant difference in level or not, etc.), and the admissible bending of the pylon under the effect of the wind, taking into account the wind from the equipment installed on the pylon.
Cette diversité de paramètres conduit à une multiplicité de structures de pylônes différentes pouvant atteindre plusieurs centaines de configurations de pylônes différentes. This diversity of parameters leads to a multiplicity of different pylon structures which can reach several hundred different pylon configurations.
Généralement, la conception d’un pylône est effectuée à partir de spécifications indiquant la hauteur du pylône, son lieu d’implantation, la surface de prise au vent totale des équipements à installer sur le pylône, et la déformation maximale admissible du pylône sous l’effet du vent. Sur la base de ces spécifications, une structure ou silhouette générale du pylône peut être définie, cette silhouette définissant notamment la largeur du pylône à sa base et à son sommet, la hauteur et le nombre de tronçons formant le pylône et la structure de chacun de ces tronçons. Cette structure générale est ensuite modélisée à l’aide d’un logiciel de calcul de structure tel que ROBOT. Cette modélisation est effectuée sur la base d’un premier choix de profilés formant chacun des tronçons du pylône. Ce choix porte sur la forme et les dimensions de la section de chacun des profilés (cylindrique, en L, en U, en I, ...), sur le type d’acier formant les profilés (S235, S255, ...), et le type et les dimensions des boulons utilisés pour assembler les profilés. Cette modélisation est également effectuée en tenant compte de l’action du vent et de la neige et du poids des équipements installés sur le pylône. Le logiciel de modélisation réalise des calculs de contrainte sur les différents éléments formant le pylône, les résultats de ces calculs permettant de déterminer pour chacun des éléments du pylône, s’il est sur- ou sous-dimensionné ou correctement dimensionné. En fonction de ces résultats, les caractéristiques du profilé formant les éléments sur- et sous-dimensionnés sont ajustées. Par exemple, l’épaisseur d’un profilé d’un élément sous-dimensionné sera augmentée, tandis que celle d’un élément surdimensionné sera diminuée. Une nouvelle modélisation du pylône est ensuite effectuée. Plusieurs itérations doivent ainsi être réalisées pour obtenir un dimensionnement optimum des éléments de la structure du pylône, et ainsi obtenir un pylône le plus léger que possible, en utilisant les profilés usuels du commerce. Generally, the design of a pylon is carried out from specifications indicating the height of the pylon, its location, the total wind resistance surface of the equipment to be installed on the pylon, and the maximum allowable deformation of the pylon under the wind effect. On the basis of these specifications, a structure or general silhouette of the pylon can be defined, this silhouette defining in particular the width of the pylon at its base and at its top, the height and the number of sections forming the pylon and the structure of each of these sections. This general structure is then modeled using structural calculation software such as ROBOT. This modeling is carried out on the basis of a first choice of sections forming each of the sections of the pylon. This choice relates to the shape and dimensions of the section of each of the profiles (cylindrical, L-shaped, U-shaped, I-shaped, ...), the type of steel forming the profiles (S235, S255, ... ), and the type and size of the bolts used to join the profiles. This modeling is also carried out taking into account the action of the wind and snow and the weight of the equipment installed on the pylon. The modeling software carries out stress calculations on the various elements forming the pylon, the results of these calculations making it possible to determine for each of the elements of the pylon, whether it is over- or under-dimensioned or correctly dimensioned. Depending on these results, the characteristics of the profile forming the over- and under-dimensioned elements are adjusted. For example, the thickness of a section of an undersized element will be increased, while that of an oversized element will be decreased. A new modeling of the pylon is then carried out. Several iterations must thus be carried out to obtain an optimum dimensioning of the elements of the structure of the pylon, and thus to obtain a pylon as light as possible, by using the usual profiles on the market.
Une fois que les éléments formant le pylône sont définis, les plans détaillés de fabrication des différentes pièces constituant le pylône sont réalisés, par exemple à l’aide d’un logiciel tel que TEKLA. Les pièces du pylône sont ensuite fabriquées sur la base des plans détaillés. Once the elements forming the pylon are defined, the detailed manufacturing plans of the various parts constituting the pylon are produced, for example using software such as TEKLA. The pylon parts are then manufactured based on the detailed plans.
Les différentes étapes de conception décrites précédemment nécessitent des dizaines d’heures de travail et de temps de calcul. Il est donc souhaitable de réduire ce temps de travail. Il est également souhaitable de réduire les coûts de fabrication des différentes pièces constituant un pylône. The different design steps described above require dozens of hours of work and computing time. It is therefore desirable to reduce this working time. It is also desirable to reduce the manufacturing costs of the various parts constituting a pylon.
Des modes de réalisation concernent un procédé de fabrication d’un pylône, comprenant des étapes consistant à : définir une silhouette de pylône formée d’une pluralité de tronçons de pylône de structures identiques, correspondant à un plus grand pylône spécifié dans un ensemble de spécifications de pylônes, définir pour chacun des tronçons de pylône une structure de tronçon de pylône, formée d’un ensemble de barres, définir au moins une configuration de barre pour chaque barre formant chaque tronçon de la silhouette de pylône, au moins une partie des barres des tronçons présentant plusieurs configurations alternatives interchangeables, fabriquer des barres ayant les configurations définies, sélectionner des tronçons consécutifs de la silhouette de pylône, en fonction d’une hauteur spécifiée d’un pylône à réaliser, pour chaque barre de chaque tronçon sélectionné, sélectionner une configuration parmi les configurations définies pour la barre, effectuer un calcul de simulation par un calculateur pour déterminer une flexion du pylône et des contraintes mécaniques subies par les configurations sélectionnées des barres des tronçons sélectionnés lorsque le pylône est soumis à une contrainte de vent maximum, si la flexion du pylône est supérieure à une valeur de seuil ou si les contraintes mécaniques subies par une des configurations sélectionnées des barres sont excessives, sélectionner une autre configuration pour au moins une des barres des tronçons sélectionnés parmi les configurations définies pour la barre, et effectuer à nouveau le calcul de simulation, si la flexion du pylône est inférieure à la valeur de seuil et si les contraintes subies par toutes les configurations sélectionnées des barres des tronçons sélectionnés ne sont pas excessives, sélectionner parmi les barres fabriquées, des barres ayant les configurations sélectionnées pour chacun des tronçons sélectionnés, et assembler les barres fabriquées sélectionnées pour former le pylône. Embodiments relate to a method of manufacturing a pylon, comprising the steps of: defining a pylon silhouette formed of a plurality of pylon sections of identical structures, corresponding to a largest pylon specified in a set of specifications of pylons, defining for each of the pylon sections a pylon section structure, formed of a set of bars, defining at least one bar configuration for each bar forming each section of the pylon silhouette, at least part of the bars sections having several alternative interchangeable configurations, manufacturing bars having the defined configurations, selecting consecutive sections of the silhouette of the pylon, according to a specified height of a pylon to be produced, for each bar of each selected section, selecting a configuration among the configurations defined for the bar, perform a simulation calculation by a calc ulator to determine a bending of the pylon and the mechanical stresses undergone by the selected configurations of the bars of the selected sections when the pylon is subjected to a maximum wind stress, if the bending of the pylon is greater than a threshold value or if the mechanical stresses undergone by one of the selected configurations of the bars are excessive, select another configuration for at least one of the bars of the sections selected from the configurations defined for the bar, and perform the simulation calculation again, if the bending of the pylon is less than the threshold value and if the stresses undergone by all the selected configurations of the bars of the selected sections are not excessive, selecting from among the manufactured bars, bars having the selected configurations for each of the selected sections, and assembling the selected manufactured bars to form the pylon.
Selon un mode de réalisation, chaque tronçon de pylône comprend de deux à quatre étages et des barres verticales ou sensiblement verticales, chaque étage comprenant des barres horizontales, et des barres en diagonale. According to one embodiment, each pylon section comprises two to four floors and vertical or substantially vertical bars, each floor comprising horizontal bars and diagonal bars.
Selon un mode de réalisation, chaque tronçon de pylône comprend de deux à quatre étages et trois barres verticales ou sensiblement verticales, chaque étage comprenant trois barres horizontales, et trois barres en diagonale s’étendant chacune entre, d’une part, une intersection entre un plan de sommet de l’étage et une barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon, et d’autre part, une intersection entre un plan de base de l’étage et une autre barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon, les trois barres horizontales s’étendant chacune dans le plan de sommet ou le plan de base de l’étage, entre deux des trois barres verticales ou sensiblement verticales du tronçon. According to one embodiment, each pylon section comprises two to four floors and three vertical or substantially vertical bars, each floor comprising three horizontal bars, and three diagonal bars each extending between, on the one hand, an intersection between a top plane of the floor and a vertical or substantially vertical bar of the section, and on the other hand, an intersection between a base plane of the floor and another vertical or substantially vertical bar of the section, the three horizontal bars each extending in the top plane or the base plane of the floor, between two of the three vertical or substantially vertical bars of the section.
Selon un mode de réalisation, chaque configuration de barre de chacun des tronçons se distingue d’une autre configuration de barre du tronçon par au moins l’un des paramètres spécifiques suivants : un matériau formant la barre, une forme de section de la barre, une dimension de la section de la barre, et une épaisseur de la section de la barre. According to one embodiment, each bar configuration of each of the sections is distinguished from another bar configuration of the section by at least one of the following specific parameters: a material forming the bar, a sectional shape of the bar, a dimension of the bar section, and a thickness of the bar section.
Selon un mode de réalisation, la silhouette de pylône comprend au moins six tronçons de pylône ayant une même hauteur, dont un tronçon supérieur ayant quatre étages et un tronçon inférieur ayant deux étages. Selon un mode de réalisation, des tronçons inférieurs de la silhouette de pylône présentent une section de sommet plus petite qu’une section de base. According to one embodiment, the pylon silhouette comprises at least six pylon sections having the same height, including an upper section having four floors and a lower section having two floors. According to one embodiment, lower sections of the pylon silhouette have a top section that is smaller than a base section.
Selon un mode de réalisation, un tronçon supérieur de la silhouette de pylône présente des sections de sommet et de base identiques. According to one embodiment, an upper section of the pylon silhouette has identical top and base sections.
Selon un mode de réalisation, le calcul de simulation est configuré pour identifier des configurations de barre surdimensionnées, le procédé comprenant des étapes consistant à : si une configuration de barre sélectionnées est identifiée surdimensionnée, sélectionner une configuration alternative en remplacement de la configuration de barre identifiée surdimensionnée, et effectuer à nouveau le calcul de simulation. According to one embodiment, the simulation calculation is configured to identify oversized bar configurations, the method comprising the steps of: if a selected bar configuration is identified as oversized, selecting an alternative configuration to replace the identified bar configuration oversized, and perform the simulation calculation again.
Selon un mode de réalisation, la sélection des configurations de barres est effectuée en tenant compte d’un stock de barres fabriquées disponibles. According to one embodiment, the selection of the bar configurations is carried out taking into account a stock of available manufactured bars.
Selon un mode de réalisation, la sélection des tronçons est effectuée en supprimant des tronçons inférieurs de la silhouette de pylône. According to one embodiment, the selection of the sections is carried out by deleting lower sections of the pylon silhouette.
Des exemples de réalisation de l’invention seront décrits dans ce qui suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 illustre schématiquement un procédé de fabrication de pièces d’un pylône, selon un mode de réalisation, la figure 2 illustre schématiquement un procédé de fabrication d’un pylône, selon un mode de réalisation, les figures 3A, 3B représentent schématiquement deux étages de tronçons de pylône, selon divers modes de réalisation, la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un pylône, selon un mode de réalisation. Examples of embodiments of the invention will be described in the following, on a non-limiting basis in relation to the appended figures, among which: FIG. 1 schematically illustrates a method for manufacturing parts of a pylon, according to one embodiment, FIG. 2 schematically illustrates a method of manufacturing a pylon, according to one embodiment, FIGS. 3A, 3B schematically represent two stages of pylon sections, according to various embodiments, FIG. 4 is a schematic perspective view of a pylon, according to one embodiment.
La figure 1 représente des étapes S01 à S05 d’un procédé de fabrication de pièces d’un pylône, selon un mode de réalisation. A l’étape S01 , des silhouettes de pylône sont définies à partir d’un ensemble de spécifications de pylônes RQSS incluant des spécifications d’un plus petit et d’un plus grand pylône. L’étape S01 comprend la définition d’un nombre de tronçons de pylône et de la hauteur de chaque tronçon, en fonction des différentes hauteurs de pylônes à réaliser indiquées dans les spécifications RQSS. FIG. 1 represents steps S01 to S05 of a method for manufacturing parts of a pylon, according to one embodiment. At step S01, pylon silhouettes are defined from a set of RQSS pylon specifications including specifications of a smaller and a larger pylon. Step S01 includes the definition of a number of pylon sections and the height of each section, depending on the different heights of pylons to be made indicated in the RQSS specifications.
Selon un mode de réalisation, les hauteurs des tronçons de pylône sont choisies toutes identiques. Selon un exemple, les silhouettes de pylône figurant dans les spécifications varient de 12 à 42 m. Dans cet exemple, la hauteur de chacun des tronçons de pylône est choisie égale à 6 m. Durant l’étape S01 , des modélisations MDLS des différentes silhouettes de pylône spécifiées sont générées en vue de permettre le calcul des contraintes subies par les éléments de chacun des pylônes. According to one embodiment, the heights of the pylon sections are all chosen to be identical. In one example, the pylon silhouettes in the specifications vary from 12 to 42 m. In this example, the height of each of the pylon sections is chosen equal to 6 m. During step S01, MDLS models of the various specified pylon silhouettes are generated in order to allow the calculation of the stresses undergone by the elements of each of the pylons.
A l’étape S02, la silhouette de chacun des tronçons de pylône identifiée à l’étape S01 est définie. Une silhouette de tronçon de pylône est définie par un ensemble de lignes reliant chacune deux nœuds, chaque ligne représentant une barre du tronçon et ayant la longueur de celle-ci et chaque nœud représentant un élément de liaison entre des barres du tronçon. Cette étape consiste à définir la forme des sections des différents tronçons et la disposition et la longueur de chacune des lignes formant chaque silhouette de tronçon. In step S02, the silhouette of each of the pylon sections identified in step S01 is defined. A pylon section silhouette is defined by a set of lines each connecting two nodes, each line representing a bar of the section and having the length of the latter and each node representing a connection element between bars of the section. This step consists of defining the shape of the sections of the different sections and the layout and length of each of the lines forming each section silhouette.
Les figures 3A, 3B représentent des exemples de silhouettes de tronçons de pylône. Sur les figures 3A, 3B, les tronçons de pylône présentent une section triangulaire formée de plusieurs étages. Sur la figure 3A, la section du tronçon de pylône présente des dimensions constantes sur toute la hauteur du tronçon. Sur la figure 3B, la section du tronçon de pylône s’élargit vers le bas. Figures 3A, 3B show examples of silhouettes of pylon sections. In FIGS. 3A, 3B, the pylon sections have a triangular section formed by several stages. In FIG. 3A, the section of the pylon section has constant dimensions over the entire height of the section. In Figure 3B, the section of the pylon section widens downwards.
Dans l’exemple des figures 3A, 3B, les tronçons de pylône comprennent trois barres verticales (figure 3A) ou sensiblement verticales (figure 3B) V1 , V2, V3, et deux étages ST 1 , ST2 formés chacun de trois barres horizontales H1 , H2, H3 et H1 1 , H12, H13, et de trois barres diagonales D1 , D2, D3 et D1 1 , D12, D13. Les trois barres horizontales H1 , H2, H3, H1 1 , H12, H13 s’étendent chacune dans le plan de sommet ou le plan de base de l’étage ST1 , ST2, entre deux des trois barres verticales ou sensiblement verticales V1 , V2, V3 du tronçon. Les trois barres en diagonale D1 , D2, D3 et D1 1 , D12, D13 s’étendent chacune entre, d’une part, une intersection entre un plan de sommet de l’étage ST1 , ST2 et une barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon, et d’autre part, une intersection entre un plan de base de l’étage et une autre barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon. A l’étape S03, une ou plusieurs configurations interchangeables de chacune des barres de chaque tronçon sont définies en ce qui concerne le matériau, et les caractéristiques du profil de la barre, à savoir la forme de la section de la barre, une dimension de la section et l’épaisseur d’éléments de la section. Ainsi, la section d’une barre peut être annulaire, en L, en U, en I, ... Dans le cas d’une section annulaire, la dimension de la section peut être son diamètre extérieur et l’épaisseur de la section peut être l’écart entre le rayon extérieur et le rayon intérieur de la forme annulaire. Dans le cas d’une section en L, la dimension peut être la largeur d’une des deux branches de la forme en L, et l’épaisseur, celle des branches du L. In the example of Figures 3A, 3B, the pylon sections comprise three vertical bars (Figure 3A) or substantially vertical (Figure 3B) V1, V2, V3, and two stages ST 1 , ST2 each formed of three horizontal bars H1, H2, H3 and H1 1 , H12, H13, and three diagonal bars D1 , D2, D3 and D1 1 , D12, D13. The three horizontal bars H1, H2, H3, H1 1 , H12, H13 each extend in the top plane or the base plane of the stage ST1, ST2, between two of the three vertical or substantially vertical bars V1, V2 , V3 of the section. The three diagonal bars D1, D2, D3 and D1 1 , D12, D13 each extend between, on the one hand, an intersection between a top plane of the floor ST1, ST2 and a vertical or substantially vertical bar of the section, and on the other hand, an intersection between a base plane of the floor and another vertical or substantially vertical bar of the section. In step S03, one or more interchangeable configurations of each of the bars of each section are defined with regard to the material, and the characteristics of the profile of the bar, namely the shape of the section of the bar, a dimension of section and thickness of section elements. Thus, the section of a bar can be annular, L-shaped, U-shaped, I-shaped, ... In the case of an annular section, the dimension of the section can be its external diameter and the thickness of the section can be the gap between the outer radius and the inner radius of the ring shape. In the case of an L-shaped section, the dimension can be the width of one of the two branches of the L-shape, and the thickness, that of the branches of the L.
L’étape S03 utilise les spécifications de pylônes RQSS et les modélisations MDLS pour procéder à des calculs de contraintes exercées sur les barres des tronçons du pylône et des calculs de flexion du pylône, en tenant compte de l’action du vent, à plusieurs vitesses maximales de vent et plusieurs types d’équipement installé sur le pylône en termes de poids et de prise au vent, indiqués dans les spécifications RQSS. Cette étape permet d’obtenir un ensemble configurations de barres pour chacun des tronçons de pylône, certaines configurations de barres étant interchangeables pour pouvoir proposer une configuration de pylône répondant à chacune des spécifications RQSS. Un compromis est recherché entre le nombre de configurations de barres interchangeables pour chacune des barres des tronçons identifiés à l’étape S02, et la précision avec laquelle les différentes spécifications possibles peuvent être remplies. Step S03 uses RQSS pylon specifications and MDLS modeling to perform calculations of stresses exerted on the bars of the pylon sections and calculations of pylon bending, taking into account the action of the wind, at several speeds maximum wind speeds and several types of equipment installed on the tower in terms of weight and wind resistance, indicated in the RQSS specifications. This step makes it possible to obtain a set of bar configurations for each of the pylon sections, certain bar configurations being interchangeable in order to be able to propose a pylon configuration that meets each of the RQSS specifications. A compromise is sought between the number of interchangeable bar configurations for each of the bars of the sections identified in step S02, and the precision with which the various possible specifications can be fulfilled.
A l’étape S04, un plan de fabrication est généré pour chacune des configurations de barres obtenues à l’étape S03. A l’étape S05, les barres BRS spécifiées par les plans de fabrication obtenus à l’étape S04 sont fabriquées et nombre suffisant pour produire un stock de barres. In step S04, a manufacturing plan is generated for each of the bar configurations obtained in step S03. At step S05, the BRS bars specified by the manufacturing plans obtained at step S04 are manufactured and there are sufficient to produce a stock of bars.
La figure 2 représente des étapes S1 1 à S17 d’un procédé de conception et fabrication d’un pylône, selon un mode de réalisation. L’étape S1 1 consiste à déterminer une silhouette de pylône en fonction d’une hauteur requise indiquée dans des spécifications RQS précisant en outre un lieu d’implantation du pylône, le poids et la prise au vent d’équipements à installer sur le pylône, et une flexion maximale admissible du pylône sous l’effet du vent. La hauteur requise du pylône permet de sélectionner des tronçons de pylône consécutifs à employer parmi ceux de la silhouette de pylône définie à l’étape S02. FIG. 2 represents steps S11 to S17 of a method for designing and manufacturing a pylon, according to one embodiment. Step S1 1 consists in determining a pylon silhouette according to a required height indicated in RQS specifications further specifying a location of the pylon, the weight and the wind resistance of equipment to be installed on the pylon , and a maximum admissible deflection of the pylon under the effect of the wind. The required pylon height allows the selection of sections of consecutive pylons to be used among those of the silhouette of the pylon defined in step S02.
A l’étape S12, des configurations de barres pour chacun des tronçons sélectionnés à l’étape S11 sont sélectionnées. A l’étape S13, la modélisation MDLS correspondant l’ensemble des tronçons et configuration de barres sélectionnés est exécutée par un calculateur pour vérifier que les contraintes appliquées sur chacune des barres des tronçons de la modélisation de pylône n’entrainent pas une rupture d’une des barres ou un fléchissement excessif du pylône, supérieur à la valeur maximum indiquée dans les spécifications RQS, compte tenu d’une contrainte de vent maximum. La contrainte de vent maximum est liée à la prise au vent du pylône et des équipements devant être installés sur le pylône, combinée à la vitesse maximum du vent sur le site où doit être installé le pylône. In step S12, bar configurations for each of the sections selected in step S11 are selected. At step S13, the MDLS modeling corresponding to the set of sections and bar configuration selected is executed by a computer to check that the stresses applied to each of the bars of the sections of the pylon modeling do not cause a break in one of the bars or an excessive deflection of the pylon, greater than the maximum value indicated in the RQS specifications, taking into account a maximum wind stress. The maximum wind constraint is related to the wind resistance of the pylon and the equipment to be installed on the pylon, combined with the maximum wind speed on the site where the pylon must be installed.
A l’étape S14, si une ou plusieurs barres sont sous-dimensionnées, compte tenu des spécifications de vitesse de vent et de flexion à remplir, les étapes S12 et S13 sont à nouveau exécutées en remplaçant les barres inadaptées. Si au contraire, toutes les barres sélectionnées à l’étape S12 sont correctement dimensionnées, une liste BRL de barres est éditée à l’étape S15, la liste indiquant toutes les configurations de barre sélectionnées à l’étape S12 et correctement dimensionnées. A l’étape S16, les barres indiquées dans la liste BRL sont extraites du stock de barres BRS. A l’étape S17, le pylône PYL est assemblé et installé sur le site prévu, à l’aide des barres BRS extraites du stock. At step S14, if one or more bars are undersized, taking into account the wind speed and deflection specifications to be fulfilled, steps S12 and S13 are again executed by replacing the unsuitable bars. If, on the contrary, all the bars selected at step S12 are correctly sized, a BRL list of bars is edited at step S15, the list indicating all the bar configurations selected at step S12 and correctly sized. In step S16, the bars indicated in the BRL list are extracted from the stock of BRS bars. At step S17, the PYL pylon is assembled and installed on the planned site, using the BRS bars extracted from stock.
Ainsi, il n’est plus nécessaire de générer une modélisation de pylône pour réaliser un nouveau pylône. En outre, le nombre d’itérations incluant les étapes S12, S13, et S14 est nettement plus réduit par rapport au procédé antérieur, en raison d’un choix limité pour chaque barre de chaque tronçon. Il en résulte que le pylône obtenu peut être moins optimisé en terme de poids, mais le surcoût induit par cette augmentation de poids est largement compensé par la réduction du temps nécessaire à la conception du pylône, par la suppression de l’étape de génération des plans de fabrication des barres, et par la réduction du coût de fabrication des barres, résultant d’une fabrication en série. Thus, it is no longer necessary to generate a pylon model to create a new pylon. In addition, the number of iterations including steps S12, S13, and S14 is significantly reduced compared to the prior method, due to a limited choice for each bar of each section. As a result, the pylon obtained may be less optimized in terms of weight, but the additional cost induced by this increase in weight is largely compensated by the reduction in the time required for the design of the pylon, by the elimination of the generation step of the bar manufacturing plans, and by the reduction in the cost of bar manufacturing, resulting from mass production.
Selon un mode de réalisation, les étapes S12 et S13 sont également exécutées à nouveau si une configuration de barre sélectionnée d’un tronçon sélectionné est surdimensionnée, c’est-à-dire si une barre moins massive peut être sélectionnée de manière à ce que les spécifications de vitesse de vent et de flexion pour le pylône à réaliser soient toujours remplies. Cependant, pour éviter qu’une barre surdimensionnée soit sélectionnée, il peut être prévu de sélectionner à la première itération (étapes S12-S14) les configurations de barre les moins massives, puis de sélectionner des configurations de plus en plus massives à chaque fois qu’une configuration de barre est détectée sous- dimensionnée. According to one embodiment, steps S12 and S13 are also executed again if a selected bar configuration of a section selected is oversized, i.e. a less massive bar can be selected so that the wind speed and deflection specifications for the pylon to be constructed are always met. However, to prevent an oversized bar from being selected, provision may be made to select at the first iteration (steps S12-S14) the least massive bar configurations, then to select increasingly massive configurations each time that a bar configuration is detected as undersized.
Selon un mode de réalisation, la conception d’un pylône est couplée à une gestion de stock de barres, et le choix des barres à l’étape S12 est limité aux barres en stock. According to one embodiment, the design of a pylon is coupled with stock management of bars, and the choice of bars in step S12 is limited to the bars in stock.
La figure 4 représente un exemple de pylône 1 obtenu par le procédé des figures 1 et 2, à partir d’une silhouette de pylône comprenant au moins six tronçons de pylône de hauteurs identiques. Le pylône comprend six tronçons de pylône numérotés de T1 à T6 en partant du sommet du pylône. Les tronçons T1 à T6 correspondent à tous les tronçons de pylône obtenus aux étapes S01 , S02. Pour obtenir un pylône moins élevé, le tronçon T1 ou T2 et/ou un ou plusieurs des tronçons inférieurs T6, T5, ... en partant du tronçon T6, peut être omis jusqu’à atteindre la hauteur de pylône requise. Les tronçons sont assemblés les uns aux autres à l’aide de platines P1 , P2 horizontales, fixées aux extrémités de chacune des barres verticales de chaque tronçon T 1 - T6. Figure 4 shows an example of pylon 1 obtained by the process of Figures 1 and 2, from a pylon silhouette comprising at least six pylon sections of identical heights. The pylon comprises six pylon sections numbered from T1 to T6 starting from the top of the pylon. Sections T1 to T6 correspond to all the pylon sections obtained in steps S01, S02. To obtain a lower pylon, the section T1 or T2 and/or one or more of the lower sections T6, T5, ... starting from the section T6, can be omitted until the required pylon height is reached. The sections are assembled to each other using horizontal plates P1, P2, fixed to the ends of each of the vertical bars of each section T1 - T6.
Les tronçons T1 et T2 sont sensiblement identiques et comprennent quatre étages ayant une section de largeur constante, dont la structure correspond à celle de la figure 3A. Les tronçons T3, T4 comprennent trois étages ayant une section de largeur augmentant vers le bas (figure 3B). Les tronçons T5, T6 comprennent deux étages ayant la forme du tronçon de la figure 3B. Sections T1 and T2 are substantially identical and comprise four stages having a section of constant width, the structure of which corresponds to that of FIG. 3A. The sections T3, T4 comprise three stages having a width section increasing downwards (FIG. 3B). The sections T5, T6 comprise two stages having the shape of the section of FIG. 3B.
Dans l’exemple de la figure 4, les barres verticales (ou quasi verticales) V1 , V2, V3 des tronçons T1 à T6 présentent une section annulaire, les barres horizontales H1 -H3, H1 1 -H13 présentent une section en L, et les barres diagonales D1 -D3, D1 1 -D13 présentent une section annulaire. In the example of FIG. 4, the vertical (or quasi-vertical) bars V1, V2, V3 of the sections T1 to T6 have an annular section, the horizontal bars H1-H3, H11-H13 have an L-shaped section, and the diagonal bars D1 -D3, D1 1 -D13 have an annular section.
Comme les tronçons T1 et T2 présentent sensiblement les mêmes dimensions, un seul de ces deux tronçons peut être sélectionné pour réaliser un pylône. Selon un mode de réalisation, le pylône 1 peut être réalisé à partir d’un catalogue de barres obtenu à l’étape S02, comprenant : As sections T1 and T2 have substantially the same dimensions, only one of these two sections can be selected to make a pylon. According to one embodiment, the pylon 1 can be made from a catalog of bars obtained in step S02, comprising:
- sept tronçons de pylône, dont deux tronçons supérieurs T1 , T2 ayant des sections de base et de sommet identiques, les deux tronçons supérieurs T1 et T2 comprenant 4 étages, les deux tronçons suivants T3 et T4 comprenant 3 étages, et les trois tronçons suivants T5, T6 comprenant 2 étages, - seven sections of pylon, including two upper sections T1, T2 having identical base and top sections, the two upper sections T1 and T2 comprising 4 floors, the two following sections T3 and T4 comprising 3 floors, and the three following sections T5, T6 including 2 floors,
- quatre configurations différentes pour les barres verticales de chaque tronçon, - four different configurations for the vertical bars of each section,
- deux configurations différentes les barres en diagonale de chaque tronçon, et - two different configurations of the diagonal bars of each section, and
- une configuration unique pour les barres horizontales de chaque tronçon. - a unique configuration for the horizontal bars of each section.
Ainsi, si les tronçons T1 et T2 sont identiques, le catalogue de barres comprend 24 configurations de barre verticale ou sensiblement verticale différentes, 6 configurations de barre horizontale différentes et 12 configurations de barre en diagonale différentes, soit un total de 42 configurations de barre différentes. Thus, if the sections T1 and T2 are identical, the bar catalog includes 24 different vertical or substantially vertical bar configurations, 6 different horizontal bar configurations and 12 different diagonal bar configurations, i.e. a total of 42 different bar configurations .
Selon un exemple de réalisation, le catalogue de barres comprend les éléments suivants : According to an exemplary embodiment, the catalog of bars comprises the following elements:
Tableau 1
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Table 1
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Dans le tableau 1 , di (1=1 à 17) représentent des valeurs de diamètre d’une barre à section annulaire, ej (j=1 à 35) représentent des valeurs d’épaisseur de section annulaire des barres verticales et diagonales, Ik (k=1 à 3) représentent des valeurs de largeur de section en L des barres horizontales. In table 1, di (1=1 to 17) represent values of diameter of a bar with annular section, ej (j=1 to 35) represent values of thickness of annular section of vertical and diagonal bars, Ik (k=1 to 3) represent L-section width values of the horizontal bars.
Les barres de même type (vertical, horizontal, en diagonale) d’un même tronçon présentent une même configuration de fixation (boulonnerie) de manière à être interchangeables. Les tronçons T1 , T2, T4, T5 et T6 comprennent chacun quatre configurations possibles pour les barres verticales, une configuration unique pour les barres horizontales et deux configurations possibles pour les barres diagonales. Le tronçon T3 présente trois configurations possibles pour les barres verticales, une configuration unique pour les barres horizontales et deux configurations possibles pour les barres diagonales. Le tronçon T7 présente trois configurations possibles pour les barres verticales, et une configuration unique pour les barres horizontales et les barres diagonales. Bars of the same type (vertical, horizontal, diagonal) of the same section have the same fixing configuration (bolting) so as to be interchangeable. Sections T1, T2, T4, T5 and T6 each include four possible configurations for the vertical bars, a single configuration for the horizontal bars and two possible configurations for the diagonal bars. The T3 section has three possible configurations for the vertical bars, a single configuration for the horizontal bars and two possible configurations for the diagonal bars. The T7 section has three possible configurations for the vertical bars, and a single configuration for the horizontal bars and the diagonal bars.
D’après le tableau 1 , il est possible de fabriquer un grand nombre de configurations de pylône avec un nombre limité (inférieur à 40) de barres différentes. Il peut être observé que ce nombre limité de barres résulte en partie de la division de la structure du pylône en tronçons et de la définition d’une structure unique à partir de laquelle chaque tronçon peut être réalisé : chaque étage de tronçon de tous les pylônes susceptibles d’être obtenus par le procédé présente une même structure (par exemple celle de la figure 3A ou 3B). According to table 1, it is possible to manufacture a large number of pylon configurations with a limited number (less than 40) of different bars. It can be observed that this limited number of bars partly results from the division of the structure of the pylon into sections and the definition of a unique structure from which each section can be made: each stage of section of all the pylons capable of being obtained by the process has the same structure (for example that of FIG. 3A or 3B).
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation. En particulier, l’invention n’est pas limitée aux formes de pylône et aux formes de tronçons de pylône précédemment décrites, le procédé précédemment décrit pouvant s’adapter à n’importe quelle section de pylône, et n’importe quelle structure de tronçon de pylône. Cependant, la structure d’un étage de tronçon de pylône décrite en référence aux figures 3A, 3B présente l’avantage de minimiser le nombre de barres nécessaire, tout en présentant une grande rigidité. Il en résulte qu’un nombre de configurations de barres notablement réduit peut être suffisant pour fabriquer une grande variété de pylônes. En outre, la division d’un tronçon en plusieurs étages identiques permet de former un tronçon avec un grand nombre de barres identiques. It will clearly appear to those skilled in the art that the present invention is capable of various variant embodiments. In particular, the invention is not limited to the shapes of pylon and to the shapes of pylon sections previously described, the method described above being able to adapt to any pylon section, and any pylon section structure. However, the structure of a pylon section stage described with reference to FIGS. 3A, 3B has the advantage of minimizing the number of bars required, while having great rigidity. As a result, a significantly reduced number of bar configurations can be sufficient to manufacture a wide variety of towers. In addition, dividing a section into several identical floors makes it possible to form a section with a large number of identical bars.

Claims

Revendications Claims
1 . Procédé de fabrication d’un pylône, comprenant des étapes consistant à : définir une silhouette de pylône formée d’une pluralité de tronçons (T1 -T6) de pylône de structures identiques, correspondant à un plus grand pylône spécifié dans un ensemble de spécifications de pylônes (RQSS), définir pour chacun des tronçons de pylône une structure de tronçon de pylône, formée d’un ensemble de barres (V1 -V3, H1 -H3, D1 -D3), définir au moins une configuration de barre pour chaque barre formant chaque tronçon de la silhouette de pylône, au moins une partie des barres des tronçons présentant plusieurs configurations alternatives interchangeables, fabriquer des barres (BRS) ayant les configurations définies, sélectionner des tronçons consécutifs de la silhouette de pylône, en fonction d’une hauteur spécifiée d’un pylône à réaliser, pour chaque barre de chaque tronçon sélectionné, sélectionner une configuration parmi les configurations définies pour la barre, effectuer un calcul de simulation par un calculateur pour déterminer une flexion du pylône et des contraintes mécaniques subies par les configurations sélectionnées des barres des tronçons sélectionnés lorsque le pylône est soumis à une contrainte de vent maximum, si la flexion du pylône est supérieure à une valeur de seuil ou si les contraintes mécaniques subies par une des configurations sélectionnées des barres sont excessives, sélectionner une autre configuration pour au moins une des barres des tronçons sélectionnés parmi les configurations définies pour la barre, et effectuer à nouveau le calcul de simulation, si la flexion du pylône est inférieure à la valeur de seuil et si les contraintes subies par toutes les configurations sélectionnées des barres des tronçons sélectionnés ne sont pas excessives, sélectionner parmi les barres fabriquées, des barres ayant les configurations sélectionnées pour chacun des tronçons sélectionnés, et assembler les barres fabriquées sélectionnées pour former le pylône (PYL, 1 ). 1 . A method of manufacturing a pylon, comprising the steps of: defining a silhouette of a pylon formed from a plurality of pylon sections (T1 -T6) of identical structures, corresponding to a largest pylon specified in a set of specifications of pylons (RQSS), define for each of the pylon sections a pylon section structure, formed by a set of bars (V1 -V3, H1 -H3, D1 -D3), define at least one bar configuration for each bar forming each section of the pylon silhouette, at least a part of the bars of the sections having several alternative interchangeable configurations, manufacturing bars (BRS) having the defined configurations, selecting consecutive sections of the pylon silhouette, according to a height of a pylon to be made, for each bar of each selected section, select a configuration from the configurations defined for the bar, carry out a simulation calculation by a calculator for determining a bending of the pylon and the mechanical stresses undergone by the selected configurations of the bars of the selected sections when the pylon is subjected to a maximum wind stress, if the bending of the pylon is greater than a threshold value or if the stresses mechanical conditions undergone by one of the selected configurations of the bars are excessive, select another configuration for at least one of the bars of the sections selected from among the configurations defined for the bar, and carry out the simulation calculation again, if the bending of the pylon is less than the threshold value and if the stresses undergone by all the selected configurations of the bars of the selected sections are not excessive, selecting among the manufactured bars, bars having the selected configurations for each of the selected sections, and assembling the selected manufactured bars to form the pylon (PYL, 1).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel chaque tronçon de pylône (T1 -T6) comprend de deux à quatre étages (ST1 , ST2) et des barres verticales ou sensiblement verticales (V1 -V3), chaque étage comprenant des barres horizontales (H1 -H3, H 11 -H 13), et des barres en diagonale (D1 -D3, D11 -D13). 2. Method according to claim 1, wherein each pylon section (T1 -T6) comprises two to four floors (ST1, ST2) and vertical or substantially vertical bars (V1 -V3), each floor comprising horizontal bars ( H1 -H3, H 11 -H 13), and diagonal bars (D1 -D3, D11 -D13).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque tronçon de pylône (T 1 -T6) comprend de deux à quatre étages (ET 1 , ET2) et trois barres verticales ou sensiblement verticales (V1 -V3), chaque étage comprenant trois barres horizontales (H1 -H3, H 11 -H 13), et trois barres en diagonale (D1 -D3, D11 -D13) s’étendant chacune entre, d’une part, une intersection entre un plan de sommet de l’étage et une barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon, et d’autre part, une intersection entre un plan de base de l’étage et une autre barre verticale ou sensiblement verticale du tronçon, les trois barres horizontales s’étendant chacune dans le plan de sommet ou le plan de base de l’étage, entre deux des trois barres verticales ou sensiblement verticales du tronçon. 3. Method according to claim 1 or 2, wherein each pylon section (T 1 -T6) comprises two to four floors (ET 1, ET2) and three vertical or substantially vertical bars (V1 -V3), each floor comprising three horizontal bars (H1 -H3, H 11 -H 13), and three diagonal bars (D1 -D3, D11 -D13) each extending between, on the one hand, an intersection between a vertex plane of the floor and a vertical or substantially vertical bar of the section, and on the other hand, an intersection between a base plane of the floor and another vertical or substantially vertical bar of the section, the three horizontal bars each extending in the plane summit or the base plane of the floor, between two of the three vertical or substantially vertical bars of the section.
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque configuration de barre (V1 -V3, H1 -H3, D1 -D3) de chacun des tronçons (T1 - T6) se distingue d’une autre configuration de barre du tronçon par au moins l’un des paramètres spécifiques suivants : un matériau formant la barre, une forme de section de la barre, une dimension de la section de la barre, et une épaisseur de la section de la barre. 4. Method according to one of claims 1 to 3, wherein each bar configuration (V1 -V3, H1 -H3, D1 -D3) of each of the sections (T1 - T6) differs from another bar configuration of the section by at least one of the following specific parameters: a material forming the bar, a shape of the section of the bar, a dimension of the section of the bar, and a thickness of the section of the bar.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la silhouette de pylône comprend au moins six tronçons de pylône (T1 -T6) ayant une même hauteur, dont un tronçon supérieur (T1 ) ayant quatre étages et un tronçon inférieur (T6) ayant deux étages. 5. Method according to one of claims 1 to 4, wherein the pylon silhouette comprises at least six pylon sections (T1 -T6) having the same height, including an upper section (T1) having four floors and a lower section (T6) having two floors.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel des tronçons inférieurs (T3-T6) de la silhouette de pylône présentent une section de sommet (SS2) plus petite qu’une section de base (SB2). 14 6. Method according to claim 5, in which lower sections (T3-T6) of the pylon silhouette have a top section (SS2) smaller than a base section (SB2). 14
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel un tronçon supérieur (T1 , T2) de la silhouette de pylône présente des sections de sommet (SS1 ) et de base (SB1) identiques. 7. Method according to claim 5 or 6, in which an upper section (T1, T2) of the silhouette of the pylon has identical top (SS1) and base (SB1) sections.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le calcul de simulation est configuré pour identifier des configurations de barre surdimensionnées, le procédé comprenant des étapes consistant à : si une configuration de barre sélectionnées est identifiée surdimensionnée, sélectionner une configuration alternative en remplacement de la configuration de barre identifiée surdimensionnée, et effectuer à nouveau le calcul de simulation. 8. Method according to one of claims 1 to 7, in which the simulation calculation is configured to identify oversized bar configurations, the method comprising steps consisting of: if a selected bar configuration is identified as oversized, selecting a alternative in replacement of the identified oversized bar configuration, and perform the simulation calculation again.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la sélection des configurations de barres est effectuée en tenant compte d’un stock de barres (BRS) fabriquées disponibles. 9. Method according to one of claims 1 to 8, in which the selection of the bar configurations is carried out taking into account a stock of manufactured bars (BRS) available.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la sélection des tronçons (T1 -T6) est effectuée en supprimant des tronçons inférieurs de la silhouette de pylône. 10. Method according to one of claims 1 to 9, in which the selection of the sections (T1 -T6) is carried out by deleting lower sections of the silhouette of the pylon.
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