Brevet FR2247587A1 — publié le 19750509

La présente invention concerne un procédé d'assemblage de fermettes de charpente, notamment de fermettes comportant des e le- ments préfabriqués industriellement, et les fermettes en résultant. On sait qu'une fermette, ou petite ferme, est une charpente placée de distance en distance au sommet d'un bâtiment et destinée à en supporter le toit. La fermette a, le plus souvent, une forme triangulaire symétrique, les cotés inclinés portant le nom d'arbaétriers et la base celui d'entrait. Les arbalétriers et 11 entrait sont triangulés, a' à l'intérieur de la fermette, par un réseau de barres. Dans le genre de fermette vise par l'invention, ses éléments sont assemblés, aux noeuds de la charpente, à l'aide de deux goussets, placés symétriquement sur les deux faces de la fermette et qui font ainsi office de moises. Pour cette raison, ces goussets sont dits "moisants11. L'invention a trait aux fermettes dont les éléments de charpente et les goussets sont fabriqués dans des matériaux tels que le bois, où des pointes sont susceptibles de pé- nétrer. Il est connu de réaliser, dans ce cas, l'assemblage pargoussets en posant les éléments de la fermette à plat sur des supports, en les assemblant, dtun côté, avec une première série de goussets, au moyen de clous ou de ferrures munies de pointes, puis en retournant la fermette pour procéder à un assemblage analogue de l'autre coté. En raison des grandes dimensions et du poids de la fermette, ce retournement est malaisé et prend beaucoup de temps. D'autre part, le serrage provoqué par les clous ou par les pointes des ferrures risque, avec le temps entre moins énergique, en particulier si le matériau des éléments de la charpente arrive a' secher et à se contracter. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en permettant d'effectuer un assemblage rapide sans avoir à retourner la fermette et en rendant impossible le desserrage de l'assemblage. Suivant l'invention, le procédé d'assemblage concerne des fermettes de charpente, notamment des fermettes comportant des élé ments préfabriqués industriellement, ces éléments étant destinés à être assemblés au moyen de deux séries de goussets moisants, les éléments et les goussets étant fabriqués dans des matériaux, tels que le bois, où des pointes sont susceptibles de pénétrer. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on dispose les éléments jointifs de la fermette entre deux séries de goussets extérieurs, en ce qu'on assemble chaque élément avec les deux goussets qui l'encadrent au moyen d'agrafes sensiblement en U comprenant deux branches libres, en ce qu'on enfonce les branches desdites agrafes à~travers les deux séries de goussets et les éléments de la fermette intercalaires et en ce quton rive les extrémités libres desdites branches. L'assemblage peut ainsi etre réalisé très rapidement, grâce aux appareils automatiques actuellement disponibles pour enfoncer les agrafes. De plus, comme les extrémités des branches des agrafes sont rivées, l'assemblage est indesserrable. Suivant une réalisation préférée du procédé, les éléments de la fermette sont mis en place à plat sur une première série de goussets reposant sur une surface dtappui résistante et recouverts par une seconde série de goussets, on enfonce les agrafes en partant de la seconde série de goussets et on provoque le rivetage des extrémités des branches des agrafes dans la première série de goussets par écrasement contre la surface d'appui résistante. Les extrémités des deux branches de chaque agrafe se trouvant rivées dans la partie externe des goussets de la première série, l'assemblage est complètement effectué d'un seul coup et il n'y a pas à retourner la fermette. Cela entraîne une reduction notable du prix de revient et une augmentation sensible de la capacité de production. Dans une application intéressante du procédé faisant l'objet de l'invention, les éléments de la fermette sont découpés à leurs extrémités de façon à venir stappliquer les uns contre les autres et on utilise des gabarits pour-mettre en place, puis pour maintenir sur les supports d'assemblage, les goussets et les éléments de la fermette. On emploie de préférence des agrafes dont les branches ont une longueur telle qu'après rivetage de leurs extrémités dans la partie externe du gousset intéressé, la tige transversale de l'a- grafe affleure sensiblement la face externe du gousset opposé. Les agrafes sont ainsi complètementnoyées dans les goussets. Grâce à cela, les fermettes ne risquent pas de s'accrocher les unes aux autres, quand on les place cote à cote, pour les transporter par exemple, et les ouvriers ne courrent pas le danger de se meurtrir les mains en les manutentionnant. Selon une modalité avantageuse du procédé faisant Isobjet de l'invention, avant de superposer les goussets et les éléments de la fermette, on enduit de colle leurs parties destinées à venir en contact les unes avec les autres et on applique fortement les pièces encollées les unes contre les autres, au moyen de presses montées sur les gabarits d'assemblage. Ce collage augmente encore la résistance de l'assemblage. Autres particularités et avantages de l'invention résulteront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté deux types de fermettes assemblées suivant le procédé qui fait l'objet de l'invention. La figure 1 représente, en élévation, la moitié d'une fermette a' deux pans symétriques, dont l'entrait comprend deux barres assemblées bout à bout au noeud de charpente C. La figure 2 représente, en élévation, une fermette triangulaire adossée à un mur. La figure 3 représente ltassemblage au noeud de charpente A de la figure 1. La figure 4 représente l'assemblage au noeud B de la figure 1. Les figures 5 et 6 représentent respectivement les assemblages aux noeuds K et N de la figure 2. Les figures 7, 8 et 9 représentent respectivement les assemblages aux noeuds F, D et C de la figure 1. La figure 10 est une vue de l'assemblage au noeud C, symétrique du noeud C de la figure 1 et non représenté à la figure 1. La -figure 11 représente ltassemblage au noeud E de la figure 1. La figure 12 est une vue de l'assemblage au noeud L de la figure 2. La figure 13 représente le noeud F de la figure 1, en coupe suivant XIII XIII de la figure 7. La figure 14 représente le processus d'assemblage de la barre AC de la figure 1 avec les goussets du noeud C, en coupe suivant XIV XIV de la figure 9 La fermette 1, en bois, à deux pans symétriques, dont une moitié est représentée à la figure 1,- comprend un entrait 2, deux arbalétriers 3a et 3b, des barres de triangulation 4a à 7a et leurs symétriques 4b à 7b. Les assemblages des barres 2 à 7a entre elles constituent les noeuds de charpente A à E et ceux des barres 2 à 7b constituent les noeuds A' à Et, placés symétriquement. Au noeud F, sommet de la fermette 1, sont assemblés les arbalétriers 3a, 3b et les barres 7a, 7b.L'entrait 2 est composé de deux barres, l'une 2a, de longueur AC, l'autre 2b, de longueur Cht, fixées l'une dans le prolongement de 11 autre au noeud Co Les barres de la fermette 1 sont assemblées entre elles, au moyen de paires de goussets moisants en contreplaqué aux noeuds A à F et A' à E'. Les assemblages des noeuds symétriques, tels que A et A', sont eux-mêmes symétriques, sauf ceux des noeuds C et C', qui sont différent's, du fait que la barre 2b est continue au noeud C', tandis que les barres 2a et 2b sont, par exemple, assemblées l'une à l'autre au noeud C. Les goussets des noeuds A à F, représentés à la figure 1, portent respectivement les numéros 10 à 15 et ceux des noeuds A' à Et, non représentés à la figure 1, les numéros 16 à 20. Pour assembler, conformément à l'invention, les éléments de la fermette 1 que l'on vient de décrire, on utilise une grande table 21, formant surface d'appui. La table 21 est à dessus métallique rigide et résistante, et elle est munie de gabarits appropriés de mise en position, des éléments de la fermette et des goussets moisants, tels que des regles orientables 51 ou des consoles réglables 52. (fig. 14). On y place d'abord une première série de goussets 10 à 20, puis les barres 2a à 7a de 2b à 7b, découpées à leurs extrémités de façon à venir stappliquer les unes contre les autres, et enfin une deuxième série de goussets 10 à 20. Avant de superposer les goussets et les barres, on enduit de colle leurs parties destinées à venir en contact les unes avec les autres.Après superposition on applique fortement les pièces encollées les unes contre les autres, au moyen de presses, non représentées, montées sur les gabarits de mise en position. On assemble ensuite chacune des barres 2a à 7b avec les deux goussets 10 à 20 qui l'encadrent, a moyen d'agrafes 22 (fig. 14) en U ou en pontet, comportant deux branches pointues parallèles reliées par une tige transversale. On enfonce, suivant P, par exemple au moyen d'un pistolet à agrafes à percussion pneumatique, les agrafes 22 perpendiculairement aux faces des goussets 10 à 20 de la deuxième série, puis dans la barre intercalée et enfin dans le gousset 10 à 20 de la première série, la tige transversale de l'agrafe 22 étant orientée transversalement au fil du bois et faisant un angle sensiblement compris entre 450 et 900 de préférence avec l'axe de la barre intercalée.En fin dten- foncement, on rive les pointes de ltagrafe 22 dans la partie externe du gousset 10 à 20 de la première série, par écrasement contre la table 21 à dessus métallique. Les branches des agrafes 22 ont une longueur telle qu'après rivetage de leurs pointes dans la partie externe du gousset 10 à 20 de la première série (comme schématisé en 22a Fig. 14) la tige transversale 22b de l'agrafe 22 affleure la face externe du gousset 10 à 20 de la deuxième série. Dans des réalisations du procédé que l'on vient de décrire, on a utilisé avantageusement les matériaux suivants pour l blage des barres 2a à 7b de fermettes en sapin du Nord ou d'Europe centrale, sec, corroyé quatre faces, l'épaisseur des barres étant de 36 mm : - Goussets 10 à 20 : Contreplaqué de pin d'Oregon de 10 mm, qualité extérieure. - Colle : Urée Formol avec durcisseur qualité extérieure. - Agrafes : Fil d'acier galvanisé de 2 mm de diamètre. On calcule le nombre d'agrafes 22 à fixer dans chaque bar re 2a à 7b de façon que la résistance au cisaillement de cet ensemble d'agrafes 22, affecté d'un coefficient de sécurité, soit au moins égale à lteffort maximal susceptible d'être subi, en service par la barre. Il résulte d'essais officiels que la résistance à prendre comme base de calcul, pour des agrafes 22 en fil placier galvanisé de 2 mm de diamètre, est de 33 kg. On dispose > sur chaque barre 2a à 7b, les agrafes 22 sur une ligne ou sur plusieurs lignes parallèles à l'axe de l'élément, suivant le nombre des agrafes, la disposition du noeud A à E' et les dimensions du gousset 10 à 20. I1 résulte des essais effectués que lon doit déterminer les dimensions des goussets de la façon 2 suivante t la surface de contacts exprimée en cm , entre une barre et un gousset doit être au moins égale au produit par 15 du nombre d'agrafes 22 assemblant le gousset à ladite barre. Les assemblages réalisés, conformément à l'invention, aux noeuds A, B, Cs Cl, D, E, F de la fermette 1 sont représentés respectivement aux figures 3, 4, 9, 10, 8, 11 et 7. Un autre type de fermette, en forme de triangle rectangle, adossée à un mur, est représenté à la figure 2. Cette fermette 31 comprend un entrait 32 d'une seule pièce, un arbalétrier 33, deux montants 34 et 35 et une barre oblique de triangulation 36. Elle comporte les noeuds J, K, L, M, N, munis respectivenent des paires de goussets moisants 40, 41, 42, 43, 44. Le procédé d'assemblage de la fermette 31 est analogue à celui prévu pour la fermette 1. Bien entendu, on peut aussi prévoir la fixation des agrafes sur les deux faces de ltassemblage. Il suffit d'enfoncer une première série agrafes puis de retourner 1base semblage et d'enfoncer une deuxième série agrafes entre celles de la première série. Cette mesure peut être intéressante si les efforts à encaisser sont importants ou si l'épaisseur des bois le justifie. Les figures 5, 12 et 6 représentent respectivement les assemblages réalisés, conformément à l'invention, aux noeuds K, L et N, où la disposition des barres est différente de celle que pre- sentent les noeuds A à F de la fermette 1. Les assemblages de fermettes ainsi réalisés qui peuvent être transportés en l'état au lieu de pose constituent de plus un produit industriel nouveau. Le procédé dzassemblage que lton vient de décrire présente notamment les avantages suivant : - L'assemblage peut etre entièrement réalisé, pour l'en- semble de la fermette, en opérant d'un seul côté et il nty a pas à retourner la fermette, d'où réduction du prix de revient et augmentation de la capacité de production. - L'assemblage est indesserrable, les extrémités des branches des agrafes 22 étant rivées. - Les têtes des agrafes 22 sont complètement noyées dans les goussets. Les fermettes ne risquent donc pas de s'accrocher les unes aux autres, au cours des manutentions et les ouvriers peuvent les manier en toute sécurité. - Le collage augmente encore la résistance des assemblages. - Les agrafes sont toutes du même type et peu conteuses. Bien entendu l'invention ne se limite pas aux réalisations du procédé qui viennent d'être décrites et on peut apporter à celles-ci de nombreuses variantes-d'exécution sans sortir du cadre de l'invention. Il serait'possible, entre autres - de remplacer la table 21, à dessus métallique, par des supports isolés, - d'utiliser des agrafes 22 dont les branches auraient des extré mités tranchantes ou dont les branches comportent des barbes d'ancrage. - d'enfoncer les agrafes 22 par poussée mécanique, - de supprimer le collage. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage de fermettes de charpente, notamment de fermettes comportant des éléments préfabriqués industriellement, ces éléments étant destinés à être assemblés au moyen de deux séries de goussets moisants, les éléments et les goussets étant fabriqués dans des matériaux tels que le bois, où des pointes sont susceptibles de pénétrer, caractérisé en ce qu'on dispose les éléments jointifs de la fermette entre deux séries de goussets exterieurs, en ce qu'on assemble chaque élément avec les deux goussets qui ltencadrent au moyen d'agrafes sensiblement en U comprenant deux branches libres,en ce qui on enfonce les branches desdites agrafes à travers les deux séries de goussets et les éléments de la fermette et en ce qu'on rive les extrémités libres desdites branches. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de la fermette sont mis en place à plat sur une première série de goussets reposant sur des surfaces d'appui résistantes et recouverts par une seconde série de goussets, en ce qu'on enfonce les agrafes dans la seconde série de goussets et en ce qui on provoque le rivetage des extrémités des branches des agrafes dans la première série de goussets par écrasement contre la surface d'appui résistante. 3. Procédé conforme à lune des revendications 1 ou 2, dans lequel les éléments de la fermette sont découpés à leurs extrémités de façon à venir s'appliquer les uns contre les autres, caractérisé en ce qu'on utilie des gabarits pour mettre en place et maintenir sur les supports d'assemblage, les goussets et les éléments de la fermette. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on enfonce les pointes des agrafes dans une direction sensiblement perpendiculaire aux faces des goussets. 5. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on enfonce les agrafes de façon que la tige transversale reliant les deux branches de chaque agrafe fasse un angle sensiblement compris entre 450 et 900 avec 11 axe de l'élé- ment dans lequel l'agrafe est enfoncée. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise des agrafes dont les branches ont une longueur telle qu'après rivetage de leurs extrémités dans la partie externe de l'un des goussets, la tige transversale de lta- grafe affleure sensiblement la face externe du gousset opposé. 7. Procédé conforme à ltune des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'on calcule le nombre agrafes à fixer dans chaque élément de façon que la résistance au cisaillement de cet ensemble agrafes, affecté d'un coefficient de sécurité, soit au moins égale à l'effort maximal susceptible d'entre subi, en service, par l'élément. 8. Procédé conforme à 11 une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce quton dispose sur chaque élément, les agrafes sur une ligne ou sur plusieurs lignes parallèles à l'axe de ltéle- ment, suivant le nombre des agrafes et les dimensions du gousset. 9. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 8, c'aractérisé en ce que, avant de superposer les goussets et les éléments de la fermette, on enduit-de colle leurs parties destinées à venir en contact les unes avec les autres et en ce qu'on applique fortement les pièces encollées les unes contre les autres, au moyen de presses montées sur les gabarits d'assemblage. 10. Fermette de charpente assemblée conformément au procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 à 9. 11. Fermette de charpente constituée par ltassemblage CL'éléments préfabriqués en bois ou matière analogue, montés entre des goussets moisant, caractérisée en ce que l'assemblage est assuré par des files d'agrafes, échelonnees le long du fil du bois, mais orientées transversalement par rapport à celui-ci, ces agrafes traversant à la fois les goussets et les éléments de la fermette placés entre ceux-ci.