EP1104826A1 - Dispositif de raccordement par des clavettes entre des montants et des longerons d'une ossature métallique - Google Patents

Dispositif de raccordement par des clavettes entre des montants et des longerons d'une ossature métallique Download PDF

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EP1104826A1
EP1104826A1 EP00410145A EP00410145A EP1104826A1 EP 1104826 A1 EP1104826 A1 EP 1104826A1 EP 00410145 A EP00410145 A EP 00410145A EP 00410145 A EP00410145 A EP 00410145A EP 1104826 A1 EP1104826 A1 EP 1104826A1
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EP
European Patent Office
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connection device
connecting element
upright
keys
bearing surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00410145A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Giuliano Dalla Palma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Comco
Original Assignee
Comco
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts

Definitions

  • connection device between uprights and longitudinal members of a metal frame, and comprising connecting pieces intended to ensure the mechanical interconnection of the longitudinal members to the uprights for give the frame mechanical rigidity, each junction piece comprising at less a connecting element, having a bearing surface coming into engagement against a lateral face of the upright, and at least one assembly surface likely to be coupled to a beam.
  • a junction fitting is composed of a stud fitted into the hollow upright, and carrying a support plate connected by studs for holding a coupling piece integral with the spar.
  • Document EP-A-731231 describes an assembly tripod equipped with a plate connection provided with openings for the passage of fixing bolts allowing the tripod to be connected to profiles.
  • WO 95/20082 relates to a modular orthogonal framework comprising a system of U-shaped brackets for coupling to a tube, so as to align the face of horizontal beams with the face of a tubular upright with square section.
  • the mounting of the stirrups is carried out by means of projecting studs which engage in appropriate buttonholes.
  • the object of the invention is to provide a connection device between uprights and side members allowing rapid mounting of the frame with a minimum number of assembly parts.
  • connection device is characterized in that it comprises additionally a locking device comprising a pair of keys coupling intended to be inserted transversely into an opening of each bearing surface of a connecting element, the juxtaposition of the two keys forming a blocking surface for the joining pieces on the upper edges of the amount.
  • the uprights of the framework are formed by pillars of square section.
  • the opening of each support surface for the introduction of the coupling keys has a rectangular shape.
  • each key is consisting of a cut plate with a central projection extending perpendicular to two opposite extensions.
  • the projection has a length l1 less than that of the opening, and each extension has a width 12 equal to half of said length 11.
  • the thickness of each key is less than the height of the openings.
  • a frame 10 is formed by a frame 12 metallic composed of a plurality of vertical uprights 14 assembled to longitudinal members 16 or crosspieces, so as to constitute a flat support surface, used in particular for the construction of a floor or mezzanine.
  • the uprights 14 are arranged according to rectilinear posts based on profiles hollows of square sections, and the different lateral faces of which are flat and without orifices.
  • the longitudinal members 16 are formed by beams based on elongated sections having an E-shaped cross section.
  • the assembly face 18 of each side member 16 has two series of holes 20 for the passage fasteners, including bolts or rivets.
  • the holes 20 are staggered at regular intervals along the longitudinal direction, and the portion central of each side member 16 is provided with a reinforcing rib 22 extending between the two opposite lateral wings 24, 26.
  • the uprights 14 and the side members 16 are produced by metal profiles commercial standards, for example steel or aluminum. Mating mechanical of the uprights 14 and the side members 16 is effected by means of parts junction 28A, 28B, 28C having specific structures in L, T and X in depending on the location of the respective uprights 14 of the framework 12.
  • the 28A L-shaped connecting pieces (figure 3) will be used in the corners of the framework 12 for assembling two longitudinal members 16 perpendicular to an upright 14 end.
  • the 28B T-pieces (figure 4) will be used in a external intermediate part of the framework 12 for connecting two longitudinal members 16 aligned and a spar 16 perpendicular to an upright 14.
  • the connecting pieces 28C in X (figure 5) will be used in an interior part of the framework 12 for connect two pairs of orthogonal beams 16 arranged in a cross.
  • the junction piece 28A in L is composed of a first element connector 30 cooperating with a second connector element 32 for wrap the four sides of the 14 square upright.
  • the first connecting element 30 is equipped with three bearing surfaces 34, 36, 38 forming a U, and two assembly surfaces 40, 42 arranged in a V to form a marquee with 270 °.
  • the second connecting element 32 comprises a single bearing surface 44 plane extended by two assembly surfaces 46, 48 arranged in V of so as to form a marquee at 90 °.
  • Each bearing surface 34, 36, 38 of the first connecting element 30 is provided at the top with an opening 50 of form substantially rectangular.
  • each assembly surface 40, 42; 46, 48 respective of the first connecting element 30 and the second connecting element 32 comprises a series of holes 51 of circular sections.
  • Blocking of the first connecting element 30 and the second connecting element 32 on the 14 square upright operates via a locking device 52 comprising a pair of coupling keys 52A, 52B, which are inserted transversely into the openings 50, bearing on the top the amount 14.
  • the keys 52A, 52B have identical structures arranged symmetrically with respect to the vertical median plane of the upright 14.
  • Each key 52A, 52B is formed by a cut plate with a central projection 54 extending perpendicular to two extensions 56, 58 opposite.
  • the length l1 of the projection 54 is slightly less than the length of an opening 50, while the width I2 of an extension 56, 58 is equal to the half the length l1 of the projection 54.
  • the thickness of each plate is less than the height of the openings 50.
  • the locking device 52 is installed without any means of fixing, by successively inserting the two keys 52A, 52B by inclination in the corresponding openings 50.
  • the surfaces 40, 42 of the first connecting element 30 come into engagement against the assembly surfaces 46, 48 of the second connecting element 32.
  • the final assembly occurs when the two beams 16 are fixed on the assembly surfaces by bolts 60 or rivets.
  • the junction piece 28B in T is composed of a pair of second connecting elements 32 identical to that of FIG. 6A, and of a third connecting element 62 constituting a capital at 180 °.
  • This last one is equipped with two bearing surfaces 64, 66 with 50 rectangular openings, and two assembly surfaces 68, 70 with circular holes 51.
  • the two bearing surfaces 64, 66 are arranged at right angles, while the two assembly surfaces 68, 70 opposite are coplanar.
  • the same locking device 52 with keys 52A, 52B is used to fix the three connecting elements to an upright 14.
  • the junction piece 28C in X is composed of four elements of 32 identical fittings arranged crosswise around the upright 14.
  • the same device lock 52 with keys 52A, 52B is used to fix the four elements connection 32 to the upright 14.
  • the two keys 52A, 52B are stably supported on the edges of the openings 50 and the edges of the upright 14, so as to constitute a flat horizontal surface which can serve base to an additional amount for the formation of an upper floor.

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

Un dispositif de raccordement entre un montant 14 et des longerons d'une ossature métallique comprend une pièce de jonction 28A comportant au moins un élément de raccord 30 ayant une surface d'appui 34, 36, 38 venant en engagement contre une face latérale du montant 14, et au moins une surface d'assemblage 40, 42 susceptible d'être accouplé à un longeron. Une paire de clavettes 52A, 52B d'accouplement sont insérées transversalement dans une ouverture 50 de chaque surface d'appui pour former une surface de blocage de la pièce de jonction 28A sur les chants supérieurs du montant. <IMAGE>

Description

Domaine technique de l'invention
L'invention est relative à un dispositif de raccordement entre des montants et des longerons d'une ossature métallique, et comprenant des pièces de jonction destinées à assurer l'interconnexion mécanique des longerons aux montants pour conférer à l'ossature une rigidité mécanique, chaque pièce de jonction comportant au moins un élément de raccord, ayant une surface d'appui venant en engagement contre une face latérale du montant, et au moins une surface d'assemblage susceptible d'être accouplée à un longeron.
Etat de la technique
II existe différents types de moyens d'accouplement entre des montants et des poutres pour la construction d'un châssis métallique. Le temps de montage de ces dispositifs connus est généralement assez long, et nécessitent une multitude de pièces d'assemblage.
Selon le document EP-A-736637, un raccord de jonction est composé d'un plot emboíté dans le montant creux, et portant une plaque d'appui reliée par des goujons de maintien à une pièce d'accouplement solidaire du longeron.
Le document EP-A-731231 décrit un tripode d'assemblage équipé d'une plaque de raccordement munie d'ouvertures pour le passage de boulons de fixation permettant de relier le tripode à des profilés.
Le document WO 95/20082 se rapporte à une charpente orthogonale modulaire comprenant un système d'étriers en U de couplage à un tube, de manière à aligner la face de poutres horizontales avec la face d'un montant tubulaire à section carrée. Le montage des étriers s'effectue au moyen de plots saillants qui s'engagent dans des boutonnières appropriées.
Objet de l'invention
L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de raccordement entre montants et longerons permettant un montage rapide de l'ossature avec un nombre minimum de pièces d'assemblage.
Le dispositif de raccordement selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte de plus un dispositif de verrouillage comprenant une paire de clavettes d'accouplement destinées à être insérées transversalement dans une ouverture de chaque surface d'appui d'un élément de raccord, la juxtaposition des deux clavettes formant une surface de blocage des pièces de jonction sur les chants supérieurs du montant.
Selon une caractéristique de l'invention, les montants de l'ossature sont formés par des piliers de section carrée. L'ouverture de chaque surface d'appui pour l'introduction des clavettes d'accouplement présente une forme rectangulaire.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque clavette est constituée par une plaquette découpée dotée d'une saillie centrale s'étendant perpendiculairement à deux extensions opposées. La saillie a une longueur l1 inférieure à celle de l'ouverture, et chaque extension possède une largeur 12 égale à la moitié de ladite longueur 11. L'épaisseur de chaque clavette est inférieure à la hauteur des ouvertures.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels:
  • la figure 1 est vue en perspective d'une ossature métallique équipée du dispositif de raccordement selon l'invention;
  • la figure 2 montre une vue en coupe d'un longeron selon la ligne2-2 de la figure 1;
  • les figures 3 à 5 sont des vues en plan des trois types de pièces de jonction utilisées dans le dispositif de raccordement;
  • la figure 6A est une vue en perspective éclatée de la première pièce de jonction;
  • la figure 6B représente une vue en plan de la figure 6A en position verrouillée des clavettes sur le montant;
  • la figure 7 est une vue en perspective éclatée de la deuxième pièce de jonction;
  • la figure 8 est une vue en perspective éclatée de la troisième pièce de jonction.
Description d'un mode de réalisation préférentiel
En référence aux figures 1 et 2, un châssis 10 est formé par une ossature 12 métallique composée d'une pluralité de montants 14 verticaux assemblés à des longerons 16 ou traverses, de manière à constituer une surface plane de support, servant notamment pour la construction d'un plancher ou d'une mezzanine.
Les montants 14 sont agencés selon des poteaux rectilignes à base de profilés creux de sections carrées, et dont les différentes faces latérales sont planes et dépourvues d'orifices.
Les longerons 16 sont formés par des poutres à base de profilés allongés ayant une section transversale en forme de E. Sur la figure 2, la face d'assemblage 18 de chaque longeron 16 comporte deux séries de trous 20 pour le passage d'éléments de fixation, notamment des boulons ou des rivets. Les trous 20 sont échelonnés à intervalles réguliers le long de la direction longitudinale, et la partie centrale de chaque longeron 16 est pourvue d'une nervure 22 de renforcement s'étendant entre les deux ailes 24, 26 latérales opposées.
Les montants 14 et les longerons 16 sont réalisés par des profilés métalliques standards du commerce, par exemple en acier ou en aluminium. L'accouplement mécanique des montants 14 et des longerons 16 s'effectue au moyen de pièces de jonction 28A, 28B, 28C ayant des structures spécifiques en L, T et X en fonction de l'emplacement des montants 14 respectifs de l'ossature 12.
Les pièces de jonction 28A en L (figure 3) seront utilisées dans les coins de l'ossature 12 pour assembler deux longerons 16 perpendiculaires à un montant 14 d'extrémité. Les pièces de jonction 28B en T (figure 4) seront utilisées dans une partie intermédiaire extérieure de l'ossature 12 pour relier deux longerons 16 alignés et un longeron 16 perpendiculaire à un montant 14. Les pièces de jonction 28C en X (figure 5) seront utilisées dans une partie intérieure de l'ossature 12 pour connecter deux paires de longerons 16 orthogonaux disposés en croix.
Sur la figure 6A, la pièce de jonction 28A en L est composée d'un premier élément de raccord 30 coopérant avec un deuxième élément de raccord 32 pour envelopper les quatre faces du montant 14 carré. Le premier élément de raccord 30 est équipé de trois surfaces d'appui 34, 36, 38 formant un U, et de deux surfaces d'assemblage 40, 42 disposées en V pour constituer un chapiteau à 270°. Le deuxième élément de raccord 32 comprend une seule surface d'appui 44 plane prolongée par deux surfaces d'assemblage 46, 48 disposées en V de manière à former un chapiteau à 90°. Chaque surface d'appui 34, 36, 38 du premier élément de raccord 30 est munie au sommet d'une ouverture 50 de forme sensiblement rectangulaire. Il en est de même de la surface d'appui 44 du deuxième élément de raccord 32, laquelle est percée d'une ouverture 50 ayant la même dimension, et disposée au même niveau que les autres ouvertures 50 des surfaces d'appui 34, 36, 38. Chaque surface d'assemblage 40, 42; 46, 48 respective du premier élément de raccord 30 et du deuxième élément de raccord 32 comporte une série de trous 51 de sections circulaires.
Le blocage du premier élément de raccord 30 et du deuxième élément de raccord 32 sur le montant 14 carré s'opère par l'intermédiaire d'un dispositif de verrouillage 52 comprenant une paire de clavettes 52A, 52B d'accouplement, lesquelles sont insérées transversalement dans les ouvertures 50, en prenant appui sur le sommet du montant 14. Les clavettes 52A, 52B présentent des structures identiques disposées symétriquement par rapport au plan médian vertical du montant 14. Chaque clavette 52A, 52B est formée par une plaquette découpée dotée d'une saillie 54 centrale s'étendant perpendiculairement à deux extensions 56, 58 opposées. La longueur l1 de la saillie 54 est légèrement inférieure à la longueur d'une ouverture 50, tandis que la largeur I2 d'une extension 56, 58 est égale à la moitié de la longueur l1 de la saillie 54. L'épaisseur de chaque plaquette est inférieure à la hauteur des ouvertures 50.
La mise en place du dispositif de verrouillage 52 s'effectue sans aucun moyen de fixation, en introduisant successivement par inclinaison les deux clavettes 52A, 52B dans les ouvertures 50 correspondantes. Sur la figure 6B, les saillies 54 et les extensions 56, 58 des deux clavettes 52A, 52B juxtaposées dans un même plan horizontal, reposent sur le chant supérieur du montant 14, et les surfaces d'appui 34, 36, 38, 44 sont plaquées contre les faces latérales du montant 14. Les surfaces d'assemblage 40, 42 du premier élément de raccord 30 viennent en engagement contre les surfaces d'assemblage 46, 48 du deuxième élément de raccord 32.
L'assemblage définitif intervient lorsque les deux longerons 16 sont fixés sur les surfaces d'assemblage par des boulons 60 ou des rivets.
Sur la figure 7,- la pièce de jonction 28B en T est composée d'une paire de deuxièmes éléments de raccord 32 identiques à celui de la figure 6A, et d'un troisième élément de raccord 62 constituant un chapiteau à 180°. Ce dernier est équipé de deux surfaces d'appui 64, 66 à ouvertures 50 rectangulaires, et deux surfaces d'assemblage 68, 70 à trous 51 circulaires. Les deux surfaces d'appui 64, 66 sont disposées en équerre, tandis que les deux surfaces d'assemblage 68, 70 opposées sont coplanaires. Le même dispositif de verrouillage 52 à clavettes 52A, 52B est utilisé pour fixer les trois éléments de raccord à un montant 14.
Sur la figure 8, la pièce de jonction 28C en X est composée de quatre éléments de raccords 32 identiques disposés en croix autour du montant 14. Le même dispositif de verrouillage 52 à clavettes 52A, 52B est utilisé pour fixer les quatre éléments de raccord 32 au montant 14.
Dans la position verrouillée illustrée à la figure 6B, les deux clavettes 52A, 52B prennent appui de manière stable sur les arêtes des ouvertures 50 et les chants du montant 14, de manière à constituer une surface plane horizontale pouvant servir d'embase à un montant additionnel pour la formation d'un étage supérieur.

Claims (10)

  1. Dispositif de raccordement entre des montants (14) et des longerons (16) d'une ossature (12) métallique, et comprenant des pièces de jonction (28A, 28B, 28C) destinées à assurer l'interconnexion mécanique des longerons (16) aux montants (14) pour conférer à l'ossature (12) une rigidité mécanique, chaque pièce de jonction (28A, 28B, 28C) comportant au moins un élément de raccord (30, 32, 62), ayant une surface d'appui (34, 36, 38 ; 44 ; 64, 66) venant en engagement contre une face latérale du montant (14), et au moins une surface d'assemblage (40, 42 ; 46, 48 ; 68,70) susceptible d'être accouplée à un longeron (16), caractérisé en ce qu'il comporte de plus un dispositif de verrouillage (52) comprenant une paire de clavettes (52 A, 52B) d'accouplement destinées à être insérées transversalement dans une ouverture (50) de chaque surface d'appui (34, 36, 38 ; 44 ; 64, 66) d'un élément de raccord (30, 32, 62), la juxtaposition des deux clavettes (52A, 52B) formant une surface de blocage des pièces de jonction (28A, 28B, 28C) sur les chants supérieurs du montant (14).
  2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les montants (14) de l'ossature (12) sont formés par des piliers de section carrée.
  3. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture (50) de chaque surface d'appui (34, 36, 38 ; 44 ; 64, 66) pour l'introduction des clavettes (52A, 52B) d'accouplement présente une forme rectangulaire.
  4. Dispositif de raccordement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les clavettes (52A, 52B) possèdent des structures identiques disposées symétriquement par rapport au plan médian vertical du montant (14).
  5. Dispositif de raccordement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque clavette (52A, 52B) est constituée par une plaquette découpée dotée d'une saillie (54) centrale s'étendant perpendiculairement à deux extensions (56, 58) opposées.
  6. Dispositif de raccordement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la saillie (54) a une longueur l1, inférieure à celle de l'ouverture (50), et que chaque extension (56, 58) possède une largeur 12 égale à la moitié de ladite longueur l1.
  7. Dispositif de raccordement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de chaque clavette (52A, 52B) est inférieure à la hauteur des ouvertures (50).
  8. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que :
    la pièce de jonction (28A) est composée d'un premier élément de raccord (30) constituant un chapiteau à 270 ° coopérant avec un deuxième élément de raccord (32) constituant un chapiteau à 90° pour envelopper les quatre faces du montant (14) carré,
    le premier élément de raccord (30) est équipé de trois surfaces d'appui (34, 36, 38) formant un U, et de deux surfaces d'assemblage (4, 42) disposées en V,
    le deuxième élément de raccord (32) possède une seule surface d'appui (44) plane prolongée par deux surfaces d'assemblage (40, 42) disposées en V.
  9. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que :
    la pièce de jonction (28B) est composée d'une paire de deuxièmes éléments de raccord (32) constituant deux chapiteaux à 90°, et d'un troisième élément de raccord (62) constituant un chapiteau à 180° pour envelopper les quatre faces du montant (14) carré,
    chaque deuxième élément de raccord (32) possède une seule surface d'appui (44) plane prolongée par deux surfaces d'assemblage (40, 42) disposées en V,
    le troisième élément de raccord (62) comporte deux surfaces d'appui (64, 66) disposées en équerre, et deux surfaces d'assemblage (68, 70) coplanaires.
  10. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que :
    la pièce de jonction (28C) est composée de quatre deuxièmes éléments de raccord (32) identiques disposés en croix selon quatre chapiteaux à 90°,
    chaque deuxième élément de raccord (32) possède une seule surface d'appui (44) prolongée par deux surfaces d'assemblage (40, 42) disposées en V.
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