Brevet FR2148327A1 — publié le 19730323

La présente invention se rapporte à une méthode d'assemblage des pièces de charpentes en bois. On sait que la faible longueur et/ou la faible section des bois de commerce, obligent souvent à assembler les éléments d'une charpente en bois. Ces assemblages, difficiles à faire et onéreux de ce fait, constituent toujours un point faible de la charpente et sont en outre la cause de déformations importantes de celle-ci lorsque les charges sont appliquées. L'inconvénient de faibles sections des bois de commerce s'est trouvé en partie éliminé par l'emploi de pièces droites ou courbes en bois lamellé collé ; par contre le problème de l'assem- blage de pièces longues entre elles n'a pas été complètement résolu de façon entièrement satisfaisante ni par l'emploi des techniques modernes du clouage et de boulonnage, ni par la combinaison de ces deux méthodes. La présente méthode a pour objet une méthode d'assemblage des pièces de charpentes en bois satisfaisante dans tous les cas, supprimant les inconvénients ci-dessus et permettant d'utiliser pour les charpentes en bois les techniques des charpentes métalliques. Un telle méthode est esentiellement caractérisée par le fait que l'ossature des pièces en bois est renforcée sur une longueur voulue au droit de l'assemblage par une garniture d'armatures métalliques transversales introduites dans ces pièces et qu' au moins une plaque métallique recouvrant chaque pièce de bois sur ladite longueur et assurant l'assemblage des pièces est rendue solidaire par soudage électronique d'une extrémité des armatures transversales de cette pièce. On sait que le soudage par bombardement électronique ef fectué par une source à électrons dite canon à électrons", permet aussi bien de souder des tôles très minces sur des pièces massives que d'effectuer une soudure derrière une paroi métallique en faisant traverser cette dernière par le faisceau d'électrons. Le trou pratiqué dans la paroi par le faisceau se rebouche au fur et à mesure de l'avancement du faisceau. Les zones affectées thermiquement sont très étroites ; on peut donc effectuer des soudures meme à proximité de matériaux à très bas point de fusion tels que le caoutchouc ou des matières plastiques. Les modifications structurales d'ordre métallurgique ne sont pas à craindre pour les métaux soudés. En appliquant une plaque sur la face de la pièce en bois à laquelle aboutissent des clous qui la traversent, et en dirigeant successivement le faisceau électronique sur les diverses têtes de clous, on obtient une soudure entre les pointes et la plaque. De même, en appliquant une plaque de chaque côté de la pièce de bois et en déplaçant le faisceau électronique le long d'une des plaques, les deux plaques se trouveront soudées aux têtes et pointes des clous et la pièce se trouvera solidarisétaux plaques. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après faite de deux variantes de réalisation de l'assemblage suivant l'invention, données à titre d'exemple en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure I représente un assemblage de deux pièces de bois bout à bout - la figure 2 représente un assemblage avec soudage électronique à un couvre-joint - la figure 3 représente un assemblage avec soudage électronique de plaques sur les pièces et solidarisation de cellesci par des moyens classiques avec le couvre-joint. En se référant à la figure 1, on voit à titre d'exemple deux pièces en bois équarri 1 et 2, se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre, et dont on doit assembler les extrémités bout à bout. Chacune de ces extrémités est garnie sur une certaine longueur d'une armature transversale 3, 4 obtenue par l'introduction d'un certain nombre de clous, de pointes en fil cruciforme ou d'aiguilles fines en acier (par exemple du type de cordes à piano), qui traversent la pièce complètement ou partiellement. Pour ce faire, on emploie soit l'effet dynamique d'un marteau soit l'effet statique d'une pression, avec guidage en dehors du bois pour les cordes à piano. La répartition de ces clous, pointes ou aiguilles se fait suivant des normes classiques. La différence entre la garniture ainsi faite et un clouage classique est que ces clous, pointes ou aiguilles traversent (partiellement ou totalement) une seule pièce de bois, alors que dans l'assemblage classique ces clous, poin-tes ou aiguilles traversent deux pièces ou plus. Un couvre-joint métallique plan ou non, de forme vouloue, est maintenu par ses deux plaques 5, 6 en contact avec les surfaces des pièces 1, 2 garnies de clous, pointes ou aiguilles des armatures 3, 4. La soudure entre les plaques et les têtes de clous ou les extrémités des fils ou aiguilles, s'effectue alors par soudage par bombardement électronique, réalisé ordinairement à la pression atmosphérique par une installation de soudage dont la source d'électrons, dite canon à électrons", est mobile dans une enceinte à vide poussé. La faible dimension de ce canon permet de déplacer rapidement le point d'impact du faisceau d'électrons F pour le diriger vers les têtes de clous successifs ou les extrémités des pointes ou aiguilles. En appliquant la présente méthode à une charpente présentant un noeud, comme le montre la figure 2, on voit deux pièces en bois la, 2a, dont les extrémités coupées en biais stap- pliquent contre la face inférieure d'une troisième pièce 7, par exemple un longeron. Les deux pièces la, 2a sont garnies sur une certaine longueur d'une armature réalisée par des rangées de clous 3a) 4a) et la pièce 7 présente également une armature similaire 8. Un couvre-joint 9 est appliqué sur au moins une face des trois pièces 3a' 4a et 7 en recouvrant les parties cloutées. On procède ensuite au soudage par bombardement électronique comme décrit pour la figure 1. En variante, suivant la figure 3, on peut souder sur chaque pièce la, 2a, avantageusement en us ne et suivant la méthode appliquée à la figure 1, une ou de préférence deux plaquettes 10, 11 qui recouvrent les faces opposées de l'extrémité garnie d'armatures transversales. On procède de la même façon pour la pièce 7 en y soudant des plaquettes 12 sur la partie garnie d'armatures transversales. On peut ensuite assembler les trois parties la, 2a et 7 comme dans le cas d'une charpente métallique, au moyen d'un ou deux couvre-joints 9, en y fixant ces pièces soit par des boulons, des trous 13 étant prévus dans le gousset et éventuellement d'avance dans les pièces de bois, soit par soudage classique, de préférence électrique, les soudures fixant les plaquettes 10, 11, 12 aux couvre-joints 9, soit encore par tout autre moyen de fixation connu. Cette deuxième méthode est très avantageuse économiquement puisque permettant de traiter la charpente en bois comme une charpente métallique, et est donc particulièrement indiquée pour des travaux de charpente en série. Quant à la charpente même, elle se trouve modifiée du fait qu'il y a intérêt à supprimer tous les moisages qui s 'impo- sent dans les assemblages en bois, et à avoir toutes les pièces, membrures et diagonales, lorsque c'est possible, dans un même plan avec toutes les faces, et chaque côté avec le même affleurement. Un réel avantage est obtenu également lorsque les diago fraIes doivent être réunies à un poteau d'angle. D'autres applications sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention, notamment pour l'assemblage de sommets de polyèdres réunissant plusieurs pièces de bois, les pièces de raccordement pouvant présenter des formes autres que celles des exemples ci-dessus. -REVENDICATIONS = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ~ = 1.- Méthode d'assemblage des pièces de charpentes en bois, caractériséepar le fait que l'ossature des pièces en bois (1, 2) est renforcée sur une longueur voulue au droit de l'assemblage par une garniture d'armatures métalliques transversales (3, 4) introduites dans ces pièces, et qu'au moins une plaque métallique (5 ou 6) recouvrant chaque pièce de bois (1, 2) sur ladite longueur et assurant l'assemblage des pièces est rendue solidaire par soudage électronique d'une extrémité des armatures transversales de cette pièce. 2.- Méthode d'assemblage selon la revendication 1, carac térisée par le fait que la plaque métallique est un couvre-joint approprié (9) rendu solidaire par le soudage électronique de toutes les pièces de bois renforcées t sa 2an 7) constituantvl'as- semblage. 3.- Méthode d'assemblage selon la revendication 1, carac térisée par le fait que chaque pièce de bois (laX 2a, 7) est recouverte sur au moins une face d'une plaquette métallique (10, 11, 12) solidarisée par soudage électronique desdites armatures transversales (3, 4, 8), toutes les plaquettes étant rendues solidaires par tout moyen connu d'au moins un couvre-jaint (9) les recouvrant toutes. 4.- Méthode d'assemblage selon la revendication 1, caracégrisée par le fait que l'armature transversale des pièces est constituée par des clous, fils de section voulue ou des aiguilles fines en aciers qui traversent les pièces partiellement ou totale ment. 5.- Méthode d'assemblage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'introduction des clous ou fils se fait par l'effet dynamique d'un marteau. 6.- Méthode d'assemblage selon la revendication 4, carac térisée par le fait que l'introduction des fils ou aiguilles se fait par l'effet statique d'une pression.