Brevet FR2413189A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne une poutre en bois composée par des membrures supérieures et inférieures horizontales, faites d'une seule pièce, et par au moins une rangée d'entretoises pour former unepoutre en double T, les différentes entretoises étant disposées en zig-zag et leurs abouts étant fixés sur une face intérieure de la membrure supérieure ou inférieure, dans un point de jonction. On connatt des poutres en bois de ce genre dont les membrures ont subi un affaiblissement relativement important par des rainures servant à l'assemblage des entretoises avec lesdites membrures. Pour contrebalancer cet affaiblissement, il a fallu prévoir une épaisseur suffisante des membrures, ce qui en a augmenté le poids et le prix. L'invention a pour but de réaliser une poutre en bois du genre décrit ci-dessus dont les membrures, aux points de jonction, sont beaucoup moins affaiblies qu'il ne fut censé nécessaire jusqu'ici pour pouvoir supporter une charge déterminée. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par ce que les abouts des entretoises et la membrure, au point de jonction, sont munis de dents triangulaires de pas et profils égaux, s'embottant les unes dans les autres et collées ensemble. On connatt depuis longtemps des assemblages à dents triangulaires à pas et profil égaux, dont sont munis les abouts de planches ou madriers ou poutres simples pour s'emboîter les unes dans les autres et être collées ensemble. Pour les assemblages connus à dents trxagulaires entre deux éléments en bois qui doivent être collés ensemble, il n'existe pas le problème de l'affaiblissement comme pour les membrures d'une poutre composée en bois. Mais ce problème revêt une grande importance pour l'appréciation d'une poutre de résistance élevée et dont les membrures ont une section minimale. Il fut d'autant plus surprenant de constater que ce problème, depuis longtemps en suspens, peut être résolu d'une façon particulièrement simple par l'utilisation de l'assemblage à dents triangulaires connu depuis longtemps également.Il est donc le mérite particulier de l'inventeur d'avoir reconnu, dans le cas présent, que seule l'utilisation de l'assemblage à dents triangulaires permet l'assemblage de deux abouts d'entretoises inclinées l'une par rapport a l'autre avec la face intérieure d'une membrure et ce avec un affaiblissement tres faible des membrures. La longueur des dents peut varier à peu près entre 7,5 mm et 30 mm, de préférence entre 7,5 mm et 20 mm. Plus la longueur des dents est réduite, plus le nombre des dents réparties sur la largeur des entretoises est grand. Le nombre des dents dépend aussi de la raideur de leurs flancs. Le choix du nombre des dents et de la raideur des flancs dépend de la rigidité requise de l'assemblage entre les entretoises et les membrures. Les membrurures sont d'autant moins affaiblies que la longueur des dents est réduite et leur nombre, petit. Autre part, la rigidité de l'assemblage augmente avec l'étendue des faces encollées des dents des entretoises et de la membrure.Pour obtenir un faible affaiblissement des membrures, il faut donc, pour réaliser un assemblage suffisamment rigide, un nombre élevé de dents relativement courtes, donc des entretoises relatives larges. Si un affaiblissement plus important des membrures par des dents plus longues peut etre accepté, le nombre des dents peut être réduit et, en conséquence, la largeur des entretoises également. Il se conçoit que l'on peut ainsi envisager, pour une poutre donnée, des conditions optimales aussi bien en ce qui concerne sa construction que les frais de sa fabrication, qui, compte tenu de l'état actuel de la technique, se signalent toutes, pour des charges comparables, par un affaiblissement relativement faible des membrures. Les membrures peuvent avoir la meme largeur que les entretoises; de préférence elles sont cependant plus larges de sorte qu'elles présentent dans le sens longitudinal des zones non affaiblies, de part et d'autre des faces d'appui centrales où sont assises les entretoises. Les dents dont sont munies les membrures peuvent s'étendre sur la longueur de la seule face d'appui ou sur toute la longueur des membrures. Dans ce dernier cas, les entretoises peuvent venir s' appuyer en tous points. C'est-à-dire que les membrures pourvues de dents ou rainures triangulaires sur toute la longueur de la face regardant les entretoises, sont indiquées pour des poutres dont les entretoises sont disposées à des distances variables. La rigidité de l'assemblage entre les membrures et les entretoises munies de dents triangulaires peut encore etre augmentée considérablement, au prix d'un affaiblissement supplémentaire, mais faible, des membrures, par l'utilisation, conformément à l'invention, d'au moins un élément d'assemblage plat en tôle, matière plastique, panneau à base de bois ou de contre-plaqué. Dans ce cas, cet élément d'assemblage s'engage comme une sorte de tenon en partie dans une fente parallèle aux dents de la membrure et en partie dans deux fentes alignées l'une sur l'autre et parallèles aux dents des entretoises. Aussi bien les fentes dans les entretoises que dans la membrure sont beaucoup plus profondes que les dents sont longues. Il est en outre particu lièrement avantageux que l'élément d'assemblage, dans les fentes verticales de part et d'autre de la face d'appui, dépasse sensiblement la longueur des dents. Finalement, il peut être important que la longueur de l'élément d'assemblage dépasse considérablement la face d'appui d'une membrure. L'élément d'assemblage plat logé dans les fentes est collé et/ou cloué sur la membrure et les entretoises respectives. Il est à ce proposparticulièrement avantageux que la fente dans la membrure aussi bien que les fentes dans les deux abouts des entretoises concourants soient assez minces de sorte que notamment la membrure, mais tout aussi bien les abouts des entretoises, ne soient que peu affaiblis, tandis que, grâce aux dimensions assez grandes de l'élément d'assemblage, l'assemblage est sensiblement renforcé aux environs du point de jonction entre la membrure et les entretoises. Notamment des tôles peuvent avoir une faible épaisseur de sorte que la largeur des fentes, où ces tôles s'engagent, est également très faible. La combinaison, selon l'invention, d'un assemblage à dents triangulaires entre les entretoises et les membrures avec, par face d'appui, au moins un élément d'assemblage plat peut notamment être avantageux parce qu'un assemblage relativement faible entretoises - membrures pour affaiblir au minimum les membrures, peut être renforcé sensiblement par l'utilisation d'un seul élément d'assemblage plat par point de jonction. L'affaiblissement des membrures résultant des fentes pour les éléments d'assemblage est largement compensé par l'augmentation de la rigidité de l'assemblage obtenue par ces éléments. Un assemblage à dents triangulaires entre des entretoises et des membrures, réalisé par des dents relativement courtes dans le but d'affaiblir au moins les membrures peut donc être sensiblement renforcé par l'utilisation d'un seul élément en tôle sans qu'il en résulte un affaiblissement supplémentaire important des membrures. Le but visé plus haut est également atteint, selon l'invention, pour la réalisation d'une poutre composée en bois du genre précité, par ce qu'il est prévu, pour l'assemblage de deux abouts d'entretoises avec la membrure supérieure ou inférieure, au moins un élément d'assemblage en tôle, matière plastique, panneau à base de bois ou contre-plaqué, qui s'engage en partie dans une fente s'étendant longitudinalement dans la membrure, et en partie dans deux fentes alignées l'une sur l'autre et s'étendant dans les abouts des entretoises également en sens longitudinal, I'élément d'assemblage étant d'une part collé et/ou cloué sur les abouts des entretoises et d'autre part sur la membrure. Il est même apparu que, selon l'invention, l'assemblage de deux entretoises avec une membrure peut être fait uniquement à l'aide d'un élément d'assemblage plat, sans que ni les entretoises, ni la membrure ne soient munies de dents. D'autre part, il peut etre avantageux si, en plus d'au moins un élément d'assemblage, les abouts des entretoises sont assemblés avec la membrure, à l'intérieur de la face d'appui, par des tenons parallèles, d'entraxe et profil égaux et encollés, la profondeur des fentes dans les entretoises aussi bien que dans la membrure dépassant sensiblement la longueur des tenons. Les tenons se distinguent des dents précitées par ce qu'ils ont des faces parallèles et s'engagent dans des rainures aux parois parallèles, tandis que les dents et les creux correspondants ont une section triangulaire plus ou moins pointue. Par l'assemblage à double tenon des entretoise avec les membrures, celles-ci sont assez fortement affaiblies parce que les tenons pénètrent assez profondément et souvent jusqu'au-delà de leur profondeur critique dans les membrures. Comparé aux assemblages d'entretoises et de membrures à l'aide de dents triangulaires, l'assemblage à double tenon relativement long ne présente souvent que deux tenons de faible épaisseur par point de jonction. Pour reduire la-aussi le plus possible l'affaiblissement des membrures, les tenons ont une épaisseur minimale. La perte en rigidité de l'assemblage entre les entretoises et les membrurures peut être compensée par un seul élément d'assemblage plat qui, dans ce cas, est également très efficace s'il s'étend en longueur sensiblement au-delà de lalongueur de la face d'appui et, dans ce cas aussi, il s'avère très avantageux que les minces fentes dans les membrures destinées à recevoir les éléments d'assemblage n'entraînent qu'un affaiblissement insignifiant de la membrure.Il se conçoit que la combinaison d'au moins un élément d'assemblage plat avec un assemblage à double tenon entre une membrure et deux entretoises peut être particulièrement avantagueux Les fentes dans les entretoises devant recevoir les éléments d'assemblage plats peuvent, à ce propos, être pratiquées à côté et/ou dans les tenons et/ou au moins en partie à côté des tenons. De même, les fentes dans les membrures, où s'engagent les éléments d'assemblage, peuvent être prévues dans les tenons et/ou à côté d'eux et/ou au moins en partie à côté de ces tenons. Si l'assemblage est réalisé à l'aide d'au moins deux éléments d'assemblage plats en tôle ou matière plastique, il peut être avantageux de relier ces deux éléments par une traverse qui s'appuie sur la face extérieure de la membrure. Cela est évidemment valable également pour les éléments d'assemblage utilisés en combinaison avec un assemblage a' dents triangulaires ou tout seuls. L'invention repose sur un procédé pour la fabrication de poutres composées en bois selon l'invention, dont les entretoises sont assemblées avec les membrures à l'aide de dents triangulaires ou de tenons doubles ainsi que d'au moins un élément d'assemblage plat Le procédé consiste en ce que, après exécution des creux ou rainures dans les membrures et coupe des deux entretoises pour former un angle déterminé au point de jonction, et après exécution des dents triangulaires ou tenons doubles des entretoises, devant s'engager dans les creux ou rainures, ainsi que des fentes dans les membrures et les entretoises pour les éléments d'assemblage, le collage d'au moins un point de jonction est réalisé sous une pression extérieure agissant sur ce point de jonction, cette pression étant maintenue jusqu'au clouage du ou des éléments d'assemblage sur la membrure et les deux entretoises au moyen d'un nombre minimum de clous qui suffit pour absorber les tensions internes engendrées dans le point de jonction par la pression extérieure, la tension interne du point de jonction étant encaissée essentiellement, après durcissement définitif de la colle, par celle-ci ou les faces collées ensemble. Le procédé est particulièrement avantageux lorsque les entretoises et les membrures sont assemblées entre elles par des dents triangulaires, parce que, dans ce cas, des pressions importantes sont appliquées sur les points de jonction, durant la fabrication, lesquelles, selon l'invention, n'ont pas besoin d'être maintenues jusqu'audurcissement définitif de la colle, mais seulement jusqu'au clouage des éléments d'assemblage plats concernés. L'invention est décrite sur les pages qui suivent à l'aide d'exemples de réalisation non limitatifs, faisant l'objet des dessins schématiques qui représentent: Fig. 1 et la deux exemples de réalisation en coupe verti cale suivant l'axe longitudinal de la poutre Fig. 2 et 2a des coupes perpendiculaires à l'axe longitu dinal de la poutre, de deux exemples de ré alisation Fig. 3 et 3a des représentations en perspective de deux parties de membrures différentes Fig. 4 une coupe verticale suivant l'axe longitudi nal de la poutre d'un autre exemple de réa lisation Fig 5 et 6 une coupe horizontale et une coupe verticale suivant fig. 4 Fig. 7 a' 13 des coupes verticales perpendiculaires à l'axe longitudinal de la poutre, d'autres exemples de réalisation. La fig. 1 montre une poutre selon l'invention comprenant des membrures 1 et 2 ainsi que deux entretoises 4 et 5 assemblées avec la membrure supérieure et deux entretoises 5 et 4' réunis à la membrure inférieure. Les abouts des entretoises sont munis de dents triangulaires 9 relativement courtes qui s'engagent dans des rainures triangualires 10 correspondantes pratiquées dans les membrures. Le nombre des dents peut être inférieur ou supérieur à celui des dents représentées, comme déjà mentionné au début.Suivant fig. la, tout point de jonction est muni, dans son centre, suivant l'axe longitudinal de la poutre, d'un élément d'assemblage plat Il de peu d'épaisseur, qui s'engage comme une sorte de tenon dans une mince fente 13 dans la membrure supérieure et inférieure et dans de minces fentes 14 et 15 dans les a bouts des entretoises. il se conçoit qu'il peut y avoir, au lieu d'un seul élément, deux ou plusieurs éléments d'assemblage parallèles qui pénètrent profondément ou traversent complètement les membrures et qui, en dehors des membrures, peuvent être réunis par des traverses pour former des éléments en U ou T. Les éléments d'assemblage 1-1 sont cloués et/ou collés sur les membrures et les entretoises. Au lieu d'un seul élément 11, il peut y avoir aussi deux ou plusieurs éléments disposés parallèlement. Les éléments d'assemblage peuvent être faits en tôle, matière plastique, panneaux à base de bois ou contre-plaqué. Le choix de la matière des éléments dépend aussi du mode de fixation de l'élément sur la membrure et les entretoises. Les plaques de contre-plaqué de peu d'épaisseur se prêtent très bien au collage, mais ne présentent pas la résistance d'éléments en tôle qui, eux, peuvent avantageusement être cloués. Mais le collage d'éléments en tôle ou matière plastique sur le bois ne soulève pas de problèmes insolubles. Les entretoises 4, 5 ou 5, 4' ne s 1appuient essentiellement que sur une membrure par les flancs de leurs dents 9.Les dents des entretoises sont donc engagées sur une longueur maximale dans les rainures respectives des membrures 1 et 2. La fig. 2 présente une coupe transversale suivant II-II de la fig. 1a. Il en n ressort que la fente 13 pour l'élément d'assem- blage plat 11 traverse complètement la membrure 1. L'élément -d'assemblage 11 peut donc être introduit dans la membrure d'en haut. La fig. 2a montre une coupe semblable d'un point de jonction où la fente 1 ne traverse pas complètement la membrure de sorte que l'élément d'assemblage 11 ne peut être appliqué dans la membrure que par en bas. La fig. 3 donne une représentation en perspective d'une partie de membrure selon l'invention, dont les rainures triangulaires 10 s'étendent sur toute la longueur de la membrure de sorte que l'assemblage des entretoises avec la membrure peut avantageusement être réalisé en tous points. La fig. 3a montre une autre partie de membrure en représentation perspective, dont les rainures triangulaires ne couvrent que la longueur de la face d'appui des entretoises sur la membrure. Les fig. 4, 5 et 6 montrent des exemples de réalisation d'assemblages d'entretoises avec une membrure par tenon double 9' engagé dans des mortaises correspondantes 10' de la membrure 1. En plus, il y a dans la membrure I une fente 13 continue, et les abouts des entretoises sont munis de fentes 14 et 15, à côté des tenons. Dans les fentes est introduit un élément d'assemblage 11. il se conçoit que l'invention ne se limite pas à l'exemple d'assemblage a tenon double. La fig. 7 représente une coupe transversale d'un exemple de réalisation dans lequel, en plus de l'élément plat 11, deux autres éléments d'assemblage complémentaires 11 viennent renforcer l'assemblage et s'engagent chacun à côté d'un tenon 9' dans une fente pratiquée dans la membrure et dans des fentes prévues dans les entretoises. Contrairement aux fig. 4 à 6, les éléments 11 de la fig. 7 ne percent pas les membrures. La fig. 7a donne une variante dans laquelle les éléments d'assemblage traversent de paen en part les membrures et sont reliés en eux, en dehors des membrures, pour former un ensemble en U ou en T. Mais une telle traverse entre les éléments d'assemblage peut tout aussi bien être supprimée. La fig 8 montre en coupe transversale un exemple de réalisation dans lequel les tenons sont percés chacun par un élément d'assemblage 11 qui s'engage dans la membrure et les deux entretoises. Dans la fig. 9, les deux éléments d'assemblage 71 sont en contact avec la face extérieure des tenons 9'. Dans la fig. 10, les deux éléments d'assemblage de la fig. 8 sont reliés entre eux, en dehors de la membrure 1, pour former un élément en U réalisé avantageusement en métal ou matière plastique. La fig. 11 présente un tel élément en forme de T, la traverse reliant les branches verticales dépassant latéralement ces dernières. Dans la fig. 12,- il est prévu un élément d'assemblage 11 central, en plus des éléments 11 qui percent les tenons, qui s'engage dans la membrure et dans les entretoises entre les tenons de celles-ci. La fig. 13 finalement présente un assemblage conformément à l'invention, caractérisé par ce que deux abouts d'entretoises sont réunis avec la membrure sans tenon ni denture, seulement par plusieurs éléments d'assemblage 11 plats, disposés parallèlement selon l'axe longitudinal de la poutre et engagés dans des fentes prévues dans la membrure et les deux entretoises. il se conçoit qu'il est possible de relier entre eux plus de deux éléments d'assemblage suivant fig. 10 ou 11.Certains éléments d'assemblage, de préférence en tôle ou matière plastique, peuvent être pliés en L, en dehors de leur fente dans la membrure1 pour augmenter l'ancrage de l'élément d'assemblage dans la membrure comme c'est démontré par les exemples de réalisation selon fig. 10 et 11. il se conçoit que ces moyens supplémentaires pour renforcer l'assemblage peuvent être adaptés aux exemples de réalisation les plus divers.En outre, il est clair que les éléments d'assemblage plats peuvent aussi être collés et/ou cloués sur les membrures et-les entretoises, même s'il n'y a pas d'assemblage à tenon ou similaire, et que là-aussi, le choix des moyens d'assemblage dépend des conditions données, le but étant notamment - comme mentionné au début de la description des exemples de réalisation - d'augmenter la résistance d'une membrure pour une section donnée afin de réaliser ainsi des poutres composées en bois d'un poids et, par là, d'un prix plus bas et utiliser plus rationnellement le précieux matériau qu'est le bois qu'avec les poutres comparables connues. En outre, il se conçoit que les exemples de réalisation peuvent être combinés de la façon la plus diverse eut qu'ils fournissent au technicien des suggestions qui se basent sur le concept de l'invention et rentrent dans le cadre de cette invention. C'est ainsi qu'il peut y avoir, au lieu d'une rangée d'entretoises, deux rangées parallèles reliant les membrures. A ce propos, il est possible qu'un ou plusieurs éléments d'assemblage encastrés dans les entretoises d'une rangée peuvent être réunis en forme de T ou U, avec un ou plusieurs éléments d'assemblage d'une rangée voisine, en dehors des membrures. Revendications 1. Poutre en bois composée par des membrures supérieures et inférieures horizontales, faites d'une seule pièce, et par au moins une rangée d'entretoises pour former une poutre en double T, les différentes entretoises étant disposées en zig-zag et les abouts de deux entretoises qui se ren contrent dans un point de jonction étant fixés sur une face interieure de la membrure supérieure ou inférieure, caractérisée par le fait que les abouts des entretoises et la membrure sont munis, au point de jonction, de dents tri angulaires de pas et profils égaux, s'emboîtant les unes dans les autres et collées ensemble. 2. Poutre composée en bois selon la revendication 1, caracté risée par le fait que la longueur l des dents s'exprime essentiellement par la relation 7,5 mm 3. Poutre composée en bois selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisée par le fait que les membrures pré sentent1 de part et d'autre des faces d'appui pour les entretoises, des zones non affaiblies. 4. Poutre composée en bois selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que pour renforcer l'assemblage de l'un ou des deux abouts avec la membrure supérieure ou inférieure, il est prévu un élément d'assemblage plat en tôle, matière plastique, panneau à base de bois ou contre plaqué, qui s'engage en partie dans une fente parallèle aux dents de la membrure et en partie dans deux fentes alignées l'une sur l'autre et parallèles aux dents des entretoises, la profondeur aussi bien des fentes dans les entretoises que de la fente dans la membrure dépassant sensiblement la longueur des dents et l'élément d'assemblage étant collé et/ou cloué sur les abouts ainsi que sur la membrure. 5. Poutre composée en.bois selon la revendication 4, caracté risée par le fait que l'élément d'assemblage dépasse sensi blement en longueur la face d'appui pour les entretoises sur une membrure. 6. Poutre composée en bois selon l'une des revendications 1 à3, caractérisée par le fait que les dents et rainures triangulaires des membrures s'étendent sur toute la lon gueur de celles-ci. 7. Poutre en bois composée par des membrures supérieures et inférieures horizontales, faites d'une seule pièce, et par au moins une rangée d'entretoises pour former une poutre en double T, les-différentes entretoises étant disposées en zig-zag et les abouts de deux entretoises qui se ren contrent dans un point de jonction étant fixés sur une fa ce intérieure de la membrure supérieure ou inférieure, ca ractérisée par le fait que pour l'assemblage de deux abouts d'entretoises et de la membrure supérieure ou inférieure, il est prévu un élément d'assemblage plat en tôle, matière plastique, panneau à base de bois ou contre-plaqué, qui s'engage -d'une part dans une fente qui s'étend longitudi nalement dans la membrure, et d'autre part dans deux fentes des entretoises, alignées l'une sur l'autre dans le sens longitudinal, l'élément d'assemblage étant collé et/ou cloué sur les abouts ainsi que sur la membrure. 8. Poutre composée en bois selon la revendication 1, caracté risée par le fait qu'en plus par l'élément d'assemblage plat, les abouts des entretoises et la membrure sont assem blés au point de jonction par des tenons d'entraxe et de profil égaux s'emboîtant et collés ensemble, la profondeur aussi bien des fentes des entretoises que de celle de la membrure dépassant sensiblement la longueur des tenons. 9. Poutre composée en bois selon la revendication 8, caracté risée par le fait que l'élément d'assemblage dépasse sensi blement en longueur la face d'appui sur une membrure. 10. Poutre composée en bois selon la revendication 7, 8 au 9, caractérisée par le fait qu'en vue de l'application d'un ou de plusieurs éléments d'assemblage plats, il est prévu une ou plusieurs fentes parallèles aux tenons, pratiquées dans les abouts, à côté des tenons, et dans la membrure, dans le tenon, et/ou dans les abouts, dans les tenons, et dans la mem brure, à coté d'un ou de plusieurs tenons, et/ou dans les abouts, au moins en partie à côté des te nons, et dans la membrure, au moins en partie à côté d'un ou de plusieurs tenons. 11. Poutre composée en bois selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisée par le fait qu'au moins deux éléments d'assemblage plats en métal ou matière plastique sont ré unis ensemble, en dehors de la membrure, en forme d'étrier. 12. Procédé pour la fabrication d'une poutre composée en bois selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisépar le fait qu'après exécution des creux ou rainures dans les mem brures et coupe des deux entretoises pour former un angle déterminé au point de jonction, et après exécution des dents triangulaires ou tenons doubles des entretoises, de vant s'engager dans les creux ou rainures, ainsi que des fentes dans les membrures et les entretoises pour les élé ments d'assemblage, le collage d'au moins un point de jonc tion est réalisé sous une pression extérieure agissant sur ce point de jonction, cette pression étant maintenue jus qu'au clouage du ou des éléments d'assemblage sur la mem brure et les deux entretoises au moyen d'un nombre minimum de clous capables d'absorber les tensions internes engendrées dans le point de jonction par la pression extérieure, la tension interne du point de jonction étant encaissée essen tiellement, après durcissement définitif de la colle, par celle-ci ou les faces collées ensemble.