Brevet FR2268183A1 — publié le 19751114

La présente invention concerne des plaques mêtalliques d'assemblage ou connecteurs dont le but est de raccorder entre elles des pièces de bois pour en faire des fermes, des poutres ou tout autre élément utilisable dans l'industrie du bâtiment, et assemblées entre elles dans un même plan. La réalisation d'assemblage permettant la transmission à la fois d'efforts de traction et de compression et la reprise de certains moments de flexion, a fait depuis de nombreuses années ltob- jet de recherches et a abouti au dépôt de plusieurs brevets notamment américairs N02.877.520 déposé le 17 lMars I959, N03.011.226 déposé le 5 Décembre 1961 et 3.0I6.586 déposé le 14 Janvier 1962. On peut également citer d'autres brevets américains sur des inventions analogues comme les brevets N Z.974.378 déposé le 14 Mars I96I, le brevet 2.937.4ive déposé le 24 Mai I960,ainsi que le N02.844.52 déposé le 29 Juillet I958. En général, les connecteurs métalliques réalisés à l'aide des inventions précédentes doivent être enfoncés à l'aide de presses hydrauliques importantes nécessitant des investissements co0teu.x, L'un des objets de la présente invention est d'y remédier en permettant une mise en oeuvre par des moyens moins sophistiqués tout en améliorant les qualités intrinsèques des plaques mises en oeuvre par d'autres moyens. L'invention a donc pour but de réaliser des pièces métalliques moins coûteuses aussi bien en ce qui concerne l'équipement de pressage que la quantité de métal~utilisée à résistance égale. Selon la présente invention utilisant de la tôle en acier doux on obtient des connecteurs métalliques par poinçonnement et déploiment de dents sensiblement à angle droit par rapport à la plaque. Les dents sont de plusieurs formes selon le type d'effort qu'elles ont à subir et dans le but de rentabiliser au maximum la section de tôle utilisée. Les dessins des dents ainsi que leur densité au centimètre carré ont été particulierement étudiés de façon à reprendre le maximum d'effort par centimètre de largeur de t81e au de poids de métal et de permettre un accrochage amélioré par rapport aux types de connecteurs déjà existants. Tous ces buts et avantages de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description suivante se référant aux dessins annexes sur lesquels: La Figure 1 représente deux pièces de bois assemblées par une plaque de connection conforme à la présente invention. La Figure 2 représente en élévation latérale le joint de la Figure 1, avec 1 seule plaque au lieu des 2 qui sont Nécéssaires. La Figure 3 représente la vue en plan des différentes dents avec leurs empreintes dans la tôle, visibles aussi sur la Figure 1 et 9. La Figure 4 est une élévation de face de la dent A de la plaque de connection de la Figure 1. La Figure 5 est une coupe verticale de la même dent A. La Figure 6 est une élévation de face de la dent 6. La Figure 7 est une coupe verticale de la même dent 8. La Figure 8 est un exemple de ferme assemblée grâce aux plaques de connection de la Figure 1. La Figure 9. est une élévation de face des dents Cî,C2,C3. La Figure 10 est une coupe verticale des mêmes dents C1,C2,C3. La Figure 11 représente une variante, entre d'autres, des dents C1,C2,CA et le passage des plaques dans une presse à rouleaux. La Figure 1 2 représente une vue perspective d'une dimension de plaque de la Figure 1 décrite dans l'invention. Trois sortes principales de dents peuvent être distinguées dont la forme et l'emplacement ont été judicieusement choisis par l'expérience et le calcul. 10) Dents A en partie centrale Figure N 1: Ce sont de petites dents prévues en particulierYpour travailler de façon à résister au glissement dans le sens longitudinal des bois, mais aussi en oblique par rapport au sens du fil du bois. L'angle au sommet 1 (Figure 4) formant la pointe est de 600,ce qui donne une meilleure pénétration car elle permet d'écarter les fibres du bois-sans les couper. Ces dents possèdent également une partie tronconique 2 permettant l'accrochage dans le bois. La forme arrondie 3, visible sur la figure 3 du corps de la dent, renforce considérablement sa solidité et lui permet de résister aux efforts auxquels elle est soumise en flexion: soit lors de son enfoncement, soit lors des sollicitations ultérieures. La position des dents contrariées faisant entre elles un angle de 1200 symétrique par rapport à l'axe longitudinal de la plaque,a été particulièrement choisi dans l'une des formes préférées de 1' invention car sadisposition prouve par expérience que le résultat est similaire à celui que l'on aurait obtenu Far une dent ayant une largeur équivalente à la somme des distances entre les extrémités des dents, tout en ne coup8n/les fibres du bois comme le ferait une dent de cette dimension et en donnant des résistaRces supérieures aux forces obliques (30 et 450) 20) Dents de coté: Elles ont une double fonction: résistance au cisailement, mais aussi fonction d'accrochage de par leur forme particulièrement judicieuse.- Elles ont également une troisième fonction dans le cas d'enfoncement des plaques par une presse à rouleaux: celle de compléter les dents C pour le pré-positionnement des dites plaques. La pointe des dents 4 (Figure 6) fait un angle très effilé de 250 de façon à permettre un enfoncement très facile, par des procédés manuels; Par ailleurs, ces dents possèdent un épaulement 5 en dessous de la pointe. Cet épaulement, joint à la forme en porte-àfaux de la dent, permet un accrochage extrèmement efficace dans le bois afin dtéviter que la plaque ne ressorte, Pour se faire, le c8- té de la dent 6 en dessous de ltépaulement se trouve sensiblement à 900 par rapport à la plaque à l'inverse du côté 8, qui, lui, présente une inclinaison si bien que, lors de ltenvoncement, la dent a tendance à se coucher dans le bois du côté de l'épaulement et à faire s'accrocher celui-ci dans le bois.Ces dents de cté, dans une variante du procédé, peuvent etre renforcées en donnant une forme concave, se prolongeant d'une certaine distance sur la plaque elle-même. La position de ces dents est particulièrement intéres sante pour résister à la flexion de l'assemblage bois-plaque soumis à des efforts de flexion dans le même plan que la plaque car elles se trouvent en bordure même de celle-ci. 30) Dents d'extrémité Figures 9 et 10: A l'inverse de tout ce qui a pu se faire jusqulà maintenant, où les dents de pré-positionnement pour assemblage des bois à l'aide d'une presse à rouleaux étaient réparties sur toute la surface de la plaque, elles ont été au contraire localisées principalement aux extrémités de la plaque dans 11 invention, objet de ce brevet. Cet emplacement privilégié offre également des avantage appréciables pour plusieurs autres raisons et pour d'autres rôles que ces dents sont appelées à jouer. En ce qui concerne le pré-assemblage, ou pré-positionnement manuel des plaques, ces dents sont placées à l'endroit le plus ju- dicieux si l'on étudie de près l'avancement des plaques snus les rouleaux de la presse. Les plaques étant pr -fixées manuellement par les extrémités, ctest-à-dire directement à l'endroit ou le rouleau commence à enfoncer la plaque tangentiellement, par contre, les dents qui sont d I'extrémité opposée, en particulier, celles possédant des épaulements, maintiennent le connecteur ficé au bois, d'autant plus facilement qu'elles sont plus éloignées de l'attaque de la presse, le bras de levier étant maximum. De même, grâce à leur forme légèrement concave, ainsi qu'il apparaît sur la Figure N010, tout glissement intempestif de la plaque, suivant la résistance tangentielle à la pression exercée par les rouleaux, ne peut que produire un enfoncement supérieur de la dent, et un accrochage plus efficace, mais ne pourra pas coucher la dent, ou entraîner sa rupture, comme dans les procédés antérieurs. De même que pour les dents latérales, les dents placées en position tout à fait extrême des plaques, concourent très efficacement à renforcer la résistance à la flexion d'assemblages dans le sens parallèle à la plaque. Le pliage alterné de ces dents, ainsi qutil apparatt sur les Figures 1,3 et 11, permet un enfoncement progressif, étant donné les longueurs différentes des dents, et évite toute amorce de fen- tes, toujours préjudiciable à la bonne résistance des assemblages par connecteurs. I1 est bien évident que la forme de découpage de ces duits permet une économie de métal considérable par rapport au résultat obtenu en matière de résist-ance mécanique puisque, dans cette zone, la plus grosse partie du métal constitue les dents. Enfin la position de ces dents aux deux extrémités et leur accrochage dans le bois, très accentué du fait de leurs formes, et de leurs épaulements, provoquent par réaction une force tendant à plaquer les plaques contre le bois dans le cas le plus important où les assemblages sont soumis à des efforts de traction. La plaque est symétrique par rapport à ses deux axes. Suivant les usages auxquels elles sont destinées et les efforts qutelles doivent supporter, elles peuvent être de dimension différente par multiplication des modules, tels qu'ils apparaîssent en pointillé 7 sur la Figure 1. Par ailleurs, pour certains usages, la répartition de chaque type de dent peut être différente, pouvant même aller jusqu a la suppression totale d'une ou plusieurs sortes de dents. Pcur un mode de réalisation préféré, tel qu'il apparaît sur les Figures jointes, pour une épaisseur de telle de 1 mm, la longueur totale des dents A est de 11 mm, celle de la dent B est de 19 mm, celle de la dent C1 de 11 mm, de la dent C2 de 15 mm et celle de la dent C3 est de 19 mm. Bien que ce ne soit pas limita*if,selon le type d'utilisation, l'épaisseur des plaques peut en général varier entre 1 mm et 1,90 mm. dans ces conditions, les dimensions des dents et leur écartement varient également selon les propnrtions fixées ci'dessus. Les plaques de jonction, objet de l'invention, peuvent entre utilisées dans toute les cas où lton a à raccorder entre elles des pièces de bois, en particulier pour la réalisation de fermes, poutres, ou tout autres éléments de charpente, utilisables dans l'in- dustrie du bâtiment. Bien qu'une forme particulière de réalisation ait été décrite, il est clair que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention, par exemple sur la dimension des plaques, formes et répartition des dents, en général, et des dents C en particulier, tel que la variante prise à titre d'exemple sur la figure 1 1 le démontre. - REVENDICATIONS 1D) Dispositif permettant de raccorder entre elles des pièces de bois à l'aide d'une ou plusieurs tôles métalliques dans lesquelles sont poinçonnées et déployées sensiblement à angle droit par rapport àla tble des dents de différentes formes qui seront enfoncées dans le bois comme des clous pour réaliser des assemblages de charpente ou analogue. Caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen déstiné à permettre son emploi à l'aide d'une simple presse à rouleaux. 20) Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que le moyen déstiné à permettre son emploi à l'aide de la presse à rouleaux est la longueur des dents 9 et C plus longues et plus effilées que la dent A. 30) Dispositif selon la revendication 1 déstiné/ Caractérisé par le fait que le moyen a permettre son emploi à l'aide d'une presse à rouleaux est la disposition des dents C en extrémité et des dents 9 sur la périphérie des modules élémentaires des plaques, 40) Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que chaque plaque peut être adaptée aux dimensions variées des assemblages grâce à la disposition modulaire et symétrique des dents. 50) Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que chaque sorte de dents -comporte l'ensemble des moyens déstinés à pénétrer dans le bois, à s'y accrocher et à résister aux efforts auxquels sont soumises les plaques; et que ces moyens sont: Une pointe acérée pour pénétrer dans le bois avec un redent ou partie tronconique se rétrécissant à la base, et avec un cintrage transversal de la dent, se prolongeant dans la tôle. 60) Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait qu'il comporte des dents A suivant un angle d'environ 120 , symétrique par rapport à l'axe longitudinal de la plaque. 7o) Dispositif selon la revendication- 1 Caractérisé par la forme et la position des dents C aux deux extrémités de la plaque. 80)'Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par la forme assymétrique des dents B qui les font se rapprocher l'un e avec l'autre dans le bois.