Brevet FR2321027A1 — publié le 19770311

L'invention concerne une maison en bois ayant l'apDarellce d'une cabane en bois plein avec assemblages d'angle en forme de croisillons formés de courts tronçons de bois en billes qui sont bouvetés et superposés alternativement en croix et présentent un avant-bec tourné vers l'extérieur et un bout situé a ltarriere et auxquels sont fixées des parois munies de voliges horizontales dont la surface bombée est tournée vers l'extérieur. fia demanae de cabanes, en particulier de maisons de loisir, a fortement augmenté ces derniers temps Cependant, les cabanes véritables nécessitent une fabrication artisanale et une grande quantité de bois. mïles sont donc particulièrement coûteuses. En outre, elles comportent de nombreux inconvénients techniques, notamment les dévormatioris par séchage, les défauts d'étanchéité etc. Pour diminuer la consommation de bois et assurer une meilleure isolation, il est déjà connu de former les angles d'une maison à partir d'une pile de courts tronçons de bois en billes qui sont assemblés à mi-bois et alternativement en croix et vissés, présentent des avant-becs tournés vers ltextérleur et sont munis intérieurement de tiges ou bouts bouvetés et auxquels sont fixés aussi bien une paroi extérieure qu'une paroi intérieure. sans une construction connue selon le brevet allemand nO 186 857, on commence par superposer et visser les tronçons de bois en billes en formant des piliers d'angle. Ensuite, on fixe les voliges de l'intérieur pour former la paroi extérieure.Par contre, on dispose les planches destinées à la paroi intérieure sur des lattes spéciales fixées à des tronçons de bois en billes et il reste un espacement isolant entre les parois extérieure et intérieure. rependant, l'inconvénient de cette construction est que les voliges extérieures sont placées bout à bout derrière les avant-becs des tronçons de bois en billes et doivent donc avoir une surface extérieure lisse au moins à leurs extrémités. Te caractère de cabane en bois plein est ainsi perdu. En outre, l'application et la fixation des cloisons en charpente à double paroi placées contre les tronçons de bois en billes empilés sont peu durables. Dans une autre construction, décrite dans le brevet suisse nO 473 675, les tronçons de bois en billes qui se croisent sont munis de bouts prolongés vers l'arrière auxquels est fixée une cloison en charpente à double paroi. Les voliges de la paroi extérieure s'engagent en queue d'aronde par leurs extrémités dans des rainures prévues dans les tronçons transversaux de bois en billes, hors du croisillon.Cependant, de façon désavantageuse, les voliges extérieures ne sont pas alignées sur les avant-becs. i''ancrage des voliges aux avantbecs appartenant à la paroi transversale est également désavantageux. Relativement à cela, l'invention a pour but de donner à une maison en bois du genre défini plus haut une forme telle que les voliges des parois extérieures soient directement entourées par le croisillon des assez ages d'angle et que l'on puisse ériger la maison en insérant les uns dans les autres, par couches, les tronçons de bois en billes et les voliges extérieures. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait q dans la région du noeud et sur le bout, a l'extérieur de chacun des tronçons de bois en billes, est prévue une cavité ouverte et que les voliges, panneaux ou lambris qui sont alignés sur les avant-becs à l'extée eur de la cloison en charpente et dont la face bombée est tournée vers l'extérieur sont munis de tenons terminaux qui s'engagent dans les cavités respectives et sont entourés par les tronçons de bois en billes voisins. 'avantage essentiel de cette structure est tout d'abord que les voliges de la paroi extérieure font directement parti de l'aesemblage en noeud, ce qui forme un ensemble ferme assurant le meilleur ancrage possible. Les voliges, dans leur position alignée sur les avant-becs situés dans la même direction, donnent l'apparence de pièces de bois en billes continues de sorte que l'on obtient l'impression d'une véritable maison en bois plein. En outre, par l'insertion des voliges ou panneaux dans l'assemblage en noeud, on obtient une liaison particulièrement étanche avec les tronçons de bois en billes. L'étanchéité subsiste même lorsque le bois se contracte en séchant La construction selon l'invention permet de beaucoup simplifier la fabrication et le montage d'une maison en bois et convient particulièrement bien à la fabrication en série d'éléments de contruction que l'on peut assembler pour former des maisons de difrérente grandeur et de plan différent. Avantageusement, le mode de construction peut aussi servir pour des villas comportant un noeud lisse. Techniquement, la maison selon l'invention répond aux conditions que doit remplir une maison en charpente destinée à l'usage permanent. Les problèmes qui se posent actuellement dans les cabanes en bois plein sont éliminés. na stabilité, la résistance, l'étanchéité et la durabilité peuvent entre garanties de façon exceptionnelle. tant donné la quantité de bois relativement petite qui est nécessaire, on peut effectuer l'imprégnation sous pression à de moindres frais. La maison selon l'invention est très facile à monter. La charpente extérieure porteuse et le toit peuvent être érigés en très peu de temps et il est possible d t exécuter à couvert la part essentielle des travaux de construction et d'aménagement. Les matériaux de construction et d'aménagement peuvent également, au besoin, être conservés à couvert pendant presque toute la saison de construction. Cette circonstance facilite notablement aussi le travail de construction en hiver. Le mode de construction simple permet à l'intéreF sé d'acheter un paquet comportant les matériaux d'une maison qu'il construit lui-même pour un prix notablement moindre. lies matériaux destinés à une charpente de maison peuvent par exemple être livrés en éléments qui occupent chacun peu de place. Il est en principe possible à un client de transporter jusqu'au chantier une charpente de maison complète dans une automobile de tourisme, les tronçons de bois en billes étant logés dans le coffre et les voliges sur le toit. Pour mieux expliquer les avantages de l'invention, on peut signaler que la charpente d'une cabane massive à poutres de 15 cm comporte environ 14 m3 de bois. En outre, par le procédé rationnel de travail du bois, il est possible de mieux tirer parti du bois brut. En comparaison d'une hutte massive en bois plein d'une surface utile de 50 m2, avec une hutte constituée selon l'invention à isolation de haute qualité), on gagne une surface utile d'environ 3 m2. Le travail rationnel du bois, la meilleure utilisation du bois brut et la faible consommation de bois par m2 de surface habitable permettent selon l'invention de construire une maison en bois à des prix très inférieurs à ceux des cabanes en bois plein. Le prix d'une maison construite selon l'invention est si bas qu'il peut eoncurrencer la plupart des maisons en charpente que l'on trouve sur le marché. La maison conçue selon l'invention ressemble par son apparence extérieure à une cabane traditionnelle en bois plein. lies noeuds peuvent être réalisés de façon beaucoup plus robuste et plus élégante. La construction ne cause aucune limitation quant à la grandeur de la maison, à l'aménagement ou à la possibilité d'utilisation de tous les plans. L'invention est décrite plus en détail à propos des dessins annexés sur lesquels la figure i montre en coupe horizontale un croisillon conçu selon l'invention, avec les parties de paroi adjacentes la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 montre une- entretoise de la paroi de la figure 1, en coupe et à plus grande échelle la figure 4 montre en coupe une volige extérieure présentant extérieurement l'apparence d'une poutre de cabane en bois plein la figure 5 est une élévation latérale de la partie terminale d'une volige selon la figure 4 et les figures 6 et 7 montrent deux variantes du croisillon de la figure 1. La construction de parois représentée par la figure 1 comprend des parois extérieures 1 et des parois intérieures 2, entre lesquelles se trouvent des entretoises 3 et une isolation 4. lies parois extérieures 1 sont formées de voliges panneaux en bois)7 et d'entretoises 3 tandis que la paroi intérieure 2 peut être formée de panneaux de plâtre. Du côté intérieur sont disposées entre les entretoises 3, de façon classique et appropriée, pour l'isolation, des plaques 5 séparées par un espacement d'air approprié de la paroi extérieure 1 formée de voliges. L'espacement d'air entre ces plaques 5 et la surface intérieure de la paroi extérieure est désigné par 6. La matière de l'isolation 4 peut être formée de mats de fibres de verre ou de fibres métalliques. Ma description donnée ci-dessus de la structure des parois permet de voir qu'elle constitue une cloison usuelle en charpente. La particularité est que cette maison forme, avec une structure classique de paroi et une isolation moderne de haute qualité, un type de maison muni de véritables croisillons et entièrement semblable, par son apparence extérieure, à une cabane en bois plein. l'invention porte plus particulièrement sur la paroi extérieure formée de voliges 7 assemblées à rainure et languette, du type représenté par la figure 4. Le bois destiné à la fabrication de croisillons est formé de courts tronçons de bois en billes 8 dont chacun a de préférence une longueur égale et comporte un avant-bec 9, un col 10 et un bout intérieur 11. Le bout intérieur 11 du croisillon peut servir d'entretoise aux parois extérieure et intérieure 1, 2 et a pratiquement la même fonction que les parties des cabanes en bois plein qui sont recouvertes dans des noeuds usuels de bois. Les tronçons de bois en billes 8 sont constitués et préfabriqués de telle sorte que l'on peut les monter facilement sur le chantier en même temps que l'on érige la charpente de paroi formée des voliges extérieures et des noeuds.Comme le montre la figure 7, les voliges munies d'une languette 12 et d'une rainure 13 présentent des tenons terminaux amincis 14 qui peuvent avoir par exemple le quart de la largeur de la volige et forment des cols destinés à s'insérer entre les cols 10 des noeuds, qui ont une forme et une~grandeur telle qu'ils logent les tenons terminaux 14 des voliges 7. mes voliges des deux parois assemblées par des noeuds s t appliquent l'une contre l'autre par leurs extrémités 15, les tenons terminaux 14 étant coupés en biseau à ces extrémités 15 pour former un bon assemblage. Les cols de noeud 10 peuvent être munis de trous verticaux alignés de sorte que dans chaque noeud, on peut introduire un boulon d'une seule pièce pour assembler verticalement des noeuds et des parois. Les flancs des cols de noeud 10, contre lesquels s'appliquent les tenons terminaux 14, sont plans et les tenons 14 peuvent être fixés à ces côtés plats des cols 10, par exemple par des clous 16; toutefois, comme on l'indique ei-après, les clous ou autres moyens de fixation tels que la colle peuvent être supprimés si lors du montage des parois et des noeuds, les tenons terminaux 14 ont été verrouillés fermement en un assemblage sous l'action d'une force entre les cols 10, grâce à une forme spéciale, l'avant-bec 9 et le bout 11 des tronçons de bois en billes 8 formant des têtes qui absorbent les efforts de rotation et les efforts axiaux. Pour assurer une position relative exacte et pour former l'assemblage susdit, sous l'action d'une force, entre les cols 10 et les tenons terminaux 14, ceux-ci peuvent être munis d'une languette 18 et d'une rainure 19 (voir figures 1 et 5). Au lieu de la structure indiquée des cols de noeud et des bots postérieurs de noeud 11, on peut concevoir toute autre forme, par exemple une forme dite de noeud à tenon, ou bien les formes représentées par les figures 7 et 8 pour un assemblage en queue d'aronde résistant à la traction entre les tenons terminaux 14 des voliges 7 et les cols de noeud 10. zn pareil cas, on n'a pas besoin d'un noeud présentant un bout intérieur qui pénètre, dans l'espacement entre les parois extérieure 1 et intérieure 2, aussi loin que le montre la figure 1. Dans un tel mode d'exécution, on peut éliminer un pont de froid aux angles intérieurs en disposant de la matière isolante entre les angles intérieurs de noeud et les angles intérieurs de paroi adjacents. Egalement dans le mode d'exécution de la figure 1, on peut éviter par exemple les ponts de froid par exemple en biseautant les bouts de noeud 11 aux angles intérieurs et en appliquant une matière isolante de remplissage. Dans le joint oblique entre les voliges en bois 7 et les avant-becs 9 des noeuds et dans les joints obliques 21 entre les avant-becs, on peut disposer des garnitures appropriées. Sur la figure 2, les surfaces terminales intérieures des bouts de noeud des tronçons de bois en billes 8 sont désignées par 11' et les surfaces intérieures des bouts de noeud il des tronçons de bois en billes par 11". Pour faciliter le montage et la fixation en position des plaques isolantes 5, les entretoises 3 peuvent être munies de rainures verticales 22 de la forme représentée par la figure 3, c'est-à-dire de rainures présentant un bord intérieur biseauté arrondi, ce qui facilite l'introduction du bord des plaques 5 dans la rainure depuis l'intérieur de la maison. La figure 6 montre schématiquement, d'une part une variante d'assemblage sous l'action d'une force, à l'endroit du noeud, entre les tenons terminaux 14 des voliges 7 et les cols de noeud 10, d'autre part une variante de la paroi intérieure 2 qui a en principe la même structure que la paroi extérieure 1, c'est-à-dire qu'elle est formée de voliges de sorte que le coté intérieur de la maison (par exemple une maison de loisir) donne également, aussi bien de l'extérieur que de l'intérieur, l'impression d'être construit en bois massif. li'isolation entre les parois 1, 2 peut être formée de matière synthétique moussant en place, mais la paroi intérieure 2 peut naturellement être disposée sur des entretoises, de la façon indiquée par les figures 1 à 5, et l'isolation peut être formée de matériaus isolants modernes de haute qualité comme la laine de fibres. Pour simplifier, on a seulement représentée sur les figures 6 et 7 l'ancrage entre un noeud et deux parois qui se rencontrent au noeud, en coupe horizontale suivant la médiane d'une volige 70 Pour mieux comprendre, il faut comparer ces figures à la figure 1. La figure 1 montre en 25 un noeud intermédiaire borgne que l'on peut disposer sur une paroi extérieure 1 en un point approprié, par exemple en face d'une paroi intérieure transversale ou à la suite d'une entrée. Les noeuds intermédiaires simples sont formés de courts tronçons préfabriqués de bois en billes 26 et les voliges 7 sont munies de parties terminales amincies 27 pour le chevauchement dans le noeud 25.- Les tron çons de bois en billes 26 sont munis de gorges annulaires 28 et les parties terminales 27 des voliges sont munies d'encoches pour s'insérer dans les gorges annulaires 28.Les noeuds intermédiaires sont borgnes en ce sens qu'ils n'ont pas et ne nécessitent pas de prolongement sous la forme d'une paroi transversale, mais ils sont vrais en ce sens qu'ils donnent de la solidité à la paroi et aussi en ce sens qu'ils permettent en quelque sorte un affaissement des tronçons de bois en billes 8 et des voliges des parois extérieures 1 lors du séchage du bois. lie séchage des parois ne cause donc plus de défauts d'étanchéité. Pour resserrer les éléments de paroi après le séchage, on peut utiliser les boulons placés dans les trous 17. De ce qui précède, il résulte que la construction de maison selon l'invention ressemble à une cabane en bois plein non seulement par son apparence mais encore par sa fonction. En effet, la maison conçue selon l'invention peut se comparer à une cabane en bois plein-dans laquelle du bois superflu est supprimé dans le boisage des parois extérieures de sorte que l'on a seulement un panneau de bois entre les noeuds mais on peut aussi comparer la maison selon l'invention à une maison en charpente qui a les avantages d'une maison en bois (apparence des murs et possibilité d'affaissement au séchage). Comme on l'a déjà dit, tous les éléments d'une maison selon l'invention peuvent être préfabriqués en bois de construction, avec les dimensions et les formes voulues. Le montage des voliges 7 et des tronçons de bois en billes 8 s'effectue de préférence de la même façon que le montage des bois en billes d'une cabane en bois plein. Cependant, la différence est que chaque tronçon de bois en billes 8 et la volige correspondante 7 ne sont pas d'une seule pièce destinée à s'adapter extérieurement dans le noeud et une autre différence notable est que leséléments sont beaucoup plus légers que des pièces de bois en billes et peuvent donc être maniés par une seule personne sans quelle ait besoin d'une formation professionnelle. Pour le montage, on peut commencer par poser en croix sur le sol pour chaque croisillon un tronçon entier et un demi-tronçon de bois en billes 8 (le demi-tronçon peut être formé par division longitudinale ou par préfabrication) et (pour les deux parois 1 qui se rencontrent au noeud) une volige entière et une demi-volige 7, que l'on dispose perpendiculairement sur le sol et qui s'appliquent par leurs tenons terminaux en forme de col 14 contre les cols de noeud 10 des tronçons de bois en billes 8. Pour continuer, on utilise des tronçons entiers de bois en billes et des voliges entières que l'on assemble aux éléments situés en-dessous, le tronçon de bois en billes fixant fermement la volige. Comme terminaison supérieure, on peut à nouveau utiliser un demi-tronçon de bois en billes 8 et une demi-volige 7 pour adapter le niveau des parois qui se rencontrent au noeud.Après le montage, la structure de paroi (et éventuellement des poutres transversales et des tronçons borgnes de bois en billes 25 dans le cas de parois longues) forme une charpente stable sur laquelle on érige un toit. Ensuite, on peut effectuer les travaux intérieurs pour la constitution de rayonnages, pour la mise en place de l'isolation et des parois intérieures etc., de façon usuelle pour les maisons en charpente. Le montage pour la construction d'une maison,avec noeuds et de parois, de la façon indiquée par la figure 6, ne se aistingue pas notablement de la description ci-dessus et on le comprendra facilement d'après celle-ci. le tronçon de bois en billes 8 représenté par les dessins et décrit comme croisillon (noeud en quart de feuille bouveté) peut aussi, selon l'invention, être sous forme de noeud simple, ce qui correspond à un croisillon à avant-becs 9 oupjs. Etant donné que les cols de noeud 10 et les tenons terminaux en forme de col 14 des voliges 7 sont conçus de manière à former ensemble un assemblage usuel à queue d'aronde ou à languette et rainure, par exemple selon la figure 7, on obtierit une liaison rigide et stable, s'opposant aux forces de rotation et aux forces axiales, entre les tronçons de bois en billes euxmêmes ainsi ou'entre ceux-ci et les éléments de paroi. En outre, on peut p ll par la volige). On peut aussi exécuter par préfabrication (par exemple par collage) un élément de construction cohérent, à partir d'un tronçon de bois en billes 8 et d'une volige 7. - REYENDICA9'IOSS 1. Maison en bois ayant l'apparence d'une cabane en bois plein avec assemblages d'angle en forme de croisillons formés de courts tronçons de bois en billes qui sont bouvetés et superposés alternativement en croix et présentent un avantbec tourné vers l'extérieur et un bout situé à l'arrière et auxquels sont fixées des parois munies de voliges horizontales dont la surface bombée est tournée vers l'extérieur, maison caractérisée par le fait que dans la région du noeud et sur le bout (11), à l'extérieur de chacun des tronçons de bois en billes (8), est prévue une cavité ouverte et que les voliges, panneaux ou lambris (7) qui sont alignés sur les avant-becs (9) à l'extérieur de la cloison en charpente et dont la face bombée est tournée vers l'extérieur sont munis de tenons terminaux (14) qui s'engagent dans les cavités respectives et sont en tourés par les tronçons ds w04 S billes voisines. 4* Maison selon 7 tersmdication 1, caractérisée par le fait que les tronçons de bois en billes (8) et les tenons terminaux (14) des voliges (7), destinés à s'insérer dans le noeud, sont conçus de telle sorte qu'ils forment dans le noeud un assemblage rigide résistant aux forces de rotation et aux forces axiales aussi bien pour les tronçons de bois en billes (8) entre eux qu'entre ceux-ci et les voliges (7). 3. Maison selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les noeuds d'angle ont la forme de croisillons. 4. Maison selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les noeuds d'angle ont la forme d'assemblages à queue d'aronde, à crête ou à tenon. 5. Maison selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que chaque tronçon de bois en billes (8) présente un bout (11) relativement court, dirigé vers l'intérieur en partant du col (10) et élargi relativement à celui-ci, chevauché par une partie d'une volige (7), soutenant celle-ci et formant une tête destinée à absorber les efforts axiaux dans le noeud. 6. Maison selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'assemblage résistant aux forces axiales entre les voliges (7) et les tronçons de bois en billes (8) est renforcé par des moyens de fixation (16) qui relient les voliges considérées aux tronçons de bois en billes correspondantes dans le noeud. 7. Maison selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que l'assemblage resistant aux forces axiales entre les tronçons de bois en billes (8) et les tenons terminaux (14) des voliges (7) dans le noeud comprend un assemblage formé de multiples rainures (19) et languettes (18) pratiquement transversales (assemblage denté) ou des liaisons de ce genre. 8. Maison selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que la liaison rigide vis-å-vis des forces axiales entre les tronçons de bois en billes (8) et les voliges (7), dans le noeud, est formé de liaisons à queue d'aronde, à dents, à crête ou à tenon, ou de liaisons de ce genre, qui font de préférence partie de l'assemblage de noeud proprement dit, c'est-à-dire de l'assemblage entre les tronçons de-bois en billes (8). 9. Maison selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'elle a la forme d'une maison en charpente dans laquelle les parois extérieures (1) formées de voliges (7) servent de base à des entretoises (3) et à des parois intérieures (2) espacées des parois extérieures (1) et qu'entre les parois extérieures et intérieures sont prévus les interstices d'air (6) et les isolations (4, 5) usuels dans les maisons en charpente. 10. Procédé de construction dlune maison selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour ériger les noeuds d t angle, on fabrique le nombre nécessaire de courts tron çons de bois en billes (8) à partir de blocs de bois auxquels on donne essentiellement à l'avance la forme d'une section terminale de longueur correspondante à l'extrémité de noeud d'un bloc de bois, mais de façon telle que lorsqu'on assemble plusieurs de-ces tronçons de bois en billes (8) pour former un noeud, chaque paire de tronçons parallèles adjacents forme une cavité ouverte depuis le cOté du noeud vers la paroi correspondante, que pour ériger les parois extérieures (1) on utilise des voliges (7) en forme d'un genre de coffrage, une partie terminale de chacune de ces voliges (7), destinée à être reliée au noeud d'angle correspondant, étant façonnée à l'avance de manière à stinsérer dans la cavité entre deux tronçons (8) parallèles adjacents et à former un tenon terminal (14) remplissant cette cavité, qui complète les tronçons de bois en billes de manière à former avec ceux-ci un assemblage de noeud résistant aux forces de rotation qui se produisent dans la paroi et le noeud et dans lequel les forces de rotation sont absorbées par un engagement rigide, usuel pour les noeuds de blocs de bois, entre les tronçons de bois en billes, et par engagement rigide des tron çons de bois en billes autour des tourillons (14) interposés des voliges (7) correspondantes, que l'on constitue le noeud correspondant essentiellement de la même façon qu'un noeud classique de blocs de bois en assemblant un certain nombre de tron çons (8), mais que l'on constitue la paroi adjacente au noeud par un nombre correspondant de voliges (7) séparées que l'on insère par leur partie terminale façonnée entre tronçons de bois en billes adjacents (8) et que l'on assemble à ceux-ci dans l'ordre où l'on pose ces tronçons l'un sur l'autre. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lton forme à l'avance les tronçons de bois en billes (8) et les tenons terminaux (14) des voliges (7) de façon qu'ils forment aussi ensemble un assemblage rigide résistant aux forces axiales engendrées entre noeud et paroi, par exemple un assemblage transversal à languette et à rainure (18, 19) avec une liaison à dents (figure 6) ou une liaison à queue d'aronde (figure 7) entre les tronçons de bois en billes et les voliges correspondantes lors de leur assemblage.