Brevet FR2461785A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne un dispositif d'assemblage de charpente pour relier au moins deux élé- ments de charpente s'étendant dans des plans perpendicu- -laires en un noeud de charpente. Outre les assemblages traditionnels en menuiserie ou en charpenterie, on connaît des dispositifs dlas- semblage utilisant des pièces métalliques, essentiellement des cornières des manchons d'assemblage venus de fonderie. Ces derniers dispositifs d'assemblage, outre les inconvé- nients quant aux coûts de fabrication, nécessitent 5'emnan- chement des chevrons dans les logements ad hoc, ce qui, d'une part, peut poser des problèmes lors des opérations de montage et, d'autre part, à la longue ne garantit pas une rigidité convenable de l'assemblage ainsi constitué, de sorte qu'il faut prévoir, dans ces manchons d'assemblage, des trous pour permettre une solidarisation finale des éléments de charpente emmanchés dans ce manchon au moyen de clous ou de tirants revenant ainsi aux système de montage traditionnels avec des cornières. r,n raison dets inconvénients ci-dessus mentionnés, ce type de manchon d'assmeblage ne peut notamment pas être uLilsé pour assembler les éléments de charpente réalisés en des bol non cloutables, ni, à fortiori avec des éléments de charpente en matériau non ligneux, par exemple e.' metal, en béton ou en matière plastique. La présente invention a précisément pour objet d'obvier aux inconvénients de ces dispositifs connus en proposant un dispositif d'assemblage de charpente de construction robuste, de bas prix de fabrication et susceptible d'être utilisé efficacement avec tous types d'eléments de charpente. La présente invention a pour autre objet de proposer un tel dispositif d'assemblage garantissant, par serrage ou sertissage, un montage correct, rigide et fiable des éléments de charpente sans nécessiter l'utilisation additionnelle de clous ou de tirants. Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif d'assemblage de charpente, comprenant deux pièces de forme complémentaire définissant, en position d'assemblage, au moins deux passages orthogonaux est caractérisé en ce que chaque pièce présente une partie centrale et deux parties d'extrémité s'étendant de part et d'autre de la partie centrale, chaque partie d'extrémité présentant, en coupe, une section en forme de Q avec une partie de dos et une paire d'ailes prolongées vers l'extérieur par des rebords, les parties d'ex trémité d'une première pièce définissant, entre le plan des rebords des ailes, un angle déterminé, les parties d'extrémité de l'autre pièce formant un angle identique défini entre les plans des parties de dos, les bords internes en regard d'au moins les ailes des parties d'extrémité délimitant avec les parties centrales un desdits passages, les moyens étant prévus pour assembler, par les rebords des parties d'extrémité, les pièces en serrant entre-elles les éléments de charpente placés dans les passages. Selon une autre caractéristique de la présente invention, au moins les faces internes des partiés de dos des pièces d'extrémité d'une au moins des pièces d'assemblage comportent des moyens anti-glissement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective montrant un assemblage d'éléments de charpente au moyen d'un dispositif d'assemblage selon la présente invention La figure 2 représente, de façon schématique, un type de charpente utilisant des dispositifs d'assemblage selon la présente invention ; et La figure 3 représente un autre dispositif d'assemblage utilisé pour la réalisation de la charpente représentée sur la figure 2. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif d'assemblage d'une charpente selon la présente invention comprend deux pièces appariées A1 et A2. Pour la suite de la description, on se référera essentiellement à la pièce A1, la pièce A2 étant similaire si ce n'est que l'angle d'ouverture des pièces d'extrémité est inversé par rapport à 1800 comme on le verra plus loin. Chaque pièce A1 ou A2 comprend une partie centrale 1 et deux parties d'extrémité 2 et 3 s'étendant angulairement et symétriquement par rap-port au plan médian de la partie centrale 1. Chaque partie d'extrémité 2,' 3 présente, en section transversale, la forme d'un Q carré avec une partie de dos 21, et deux ailes latérales 4 prolongées par des rebords 5 et 6, s'étendant per pendiculaireeentvers l'extérieur.Conformément à la présente invention, dans un mode de réalisation particulier, les parties de dos 21 des pièces d'extrémité 2 et 3 se raccordent continûment à la partie centrale 1 réduite, dans ce cas, à une portion de cloison plane, reliant les deux parties d'ex trématé. Les parties d'extrémité 2 et 3 forment entre elles un angle e qui peut être compris entre 30 et 1500, et typiquement choisi pour correspondre à 900 ou à 1200. Dans cette configuration, les bords internes en regard 14 et 15 des ailes 4 des parties d'extrémité s'étendent dans deux plans parallèles perpendiculaires à la partie centrale 1 pour définir ainsi un demi-passage central 7 destiné à recevoir une panne P.De façon similaire, les parties d'extrémité 2 et 3 définissent chacune un demi-passage 8 pour recevoir par exem ple des chevrons C, Comme on le voit sur la figure 1, l'angle e, égal par exemple à 1200, est pris, par la pièce A1, entre les plans des rebords 5 et 6 des parties Q" extrémité, cet angle étant pris,pour la pièce A2, entre les plans des parties de dos 21 des parties d'extrémité. es rebords 5 et 6 de chaque partie d'extrémité comportent des orifices 11 et 12 destinées à être alignés en position d'Fassemblage des pièces de I'assemblage, pour assembler celles-ci au moyen de vis et d'écrous.Le dispositif selon la présente inven tionr permet, sans obérer les coûts de fabrication, de prévoir par exemple dans les rebords de la pièce Alr des trous carrés 11 pour l'assemblage des pièces au moyen de vis à te te ronde et à embase carrée, la rotation de ces dernières étant ainsi empêchée par la configuration des trous 11. Selon une caractéristique de la présente invention, au moins les faces internes des dos 21 des parties d'extrémité et, de préférence également la face interne de la partie centrale 1, comportent des moyens anti-glissement 20 pour empêcher, une fois l'assemblage réalisé, les élé- ments de charpente de pouvoir coulisser par rapport aux pièces d'assemblage et donc entre eux. Les moyens anti-glissement peuvent être realisés par un traitement ou un usinage de surface de ces faces internes mais, dans un mode de réalisation préférentiel, elles sont obtenues en rapportant sur ses faces internes des feuilles d'émeri à grain fin. Le mode d'assemblage de charpente au moyen du dispositif selon la présente invention va maintenant être décrit en relation avec la figure 1. Contrairement à ce qui se passe avec les dispositifs à manchon existants, les pièces de charpente P et C peuvent être pré-assemblées pour venir en appui les unes contre les autres, avec les faces d'extrémité des chevrons C taillées en biais pour venir porter contre les faces latérales de la panne P.On met ensuite tout simplement en place les pièces A1 et A2 sur ces élé- ments de charpente pré-assemblés. Les pièces sont solidarisées au moyen de vis introduites dans les trous 11 et 12 pour être vigoureusement serrées l'une vers l'autre, en assurant ainsi non seulement l'assemblage des pièces de charpente dans la position requise, mais en serrant fortement ces dernières, voire en les sertissant localement, en prévenant ainsi les possibilités ultérieures de glissement relatif de ces pièces de charpente. Le dispositif d'assemblage selon la présente invention ne prévoyant par un emmanchement plus ou moins serré des pièces de charpente dans les passages, mais visant au contraire à serrer ou à brider fortement ces éléments de charpente, permet, avec des pièces standard, d'accommoder de larges variations de tolérances, les pièces étant notamment susceptibles de se déformer dans le domaine de limite élastique du matériau constitutif de ces pièces A1 et A2.C'est ainsi, par exemple, que si l'un des éléments de charpente présente une hauteur légèrement supérieure à la hauteur du passage correspondant défini par les pièces A1 et A2 en position d'assemblage, c'est-à-dire si un jeu se forme alors normalement entre les plans des rebords d'une partie d'extrémité d'une pièce et le plan des rebords de la partie d'extrémité correspondant de l'autre pièces, un serrage vigoureux des vis permettra un rapprochement de ces rebords, accompagné d'un déplacement vers l'intérieur des ailes 4 et 5, réalisant ainsi un sertissage local de l'élément de charpente reçu dans ces parties d'extrémité.De façon similaire, en modulant le serrage des vis, les pièces du dispositif selon la présente invention peuvent accommoder des variations d'angle entre les chevrons C et la panne P, cet accommodement des variations d'angle s'accompagnant éventuellement d'une légère pénétration des bords internes 14 et 15 des parties d'extrémité dans la panne P. En sus de ce serrage vigoureux, le moyen anti-glissement 20 empêche tout glissement relatif des éléments de charpente sans devoir recourir à des éléments de solidarisation supplémentaires tels des clous et des tirants. Conformément à un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'une des pièces, en l'occu rence la pièce A2 sur la figure 1, peut comporter une partie centrale en déport par rapport au plan joignant les extrémités internes des dos des parties d'extrémité en formant un berceau 10 définissant ainsi une partie de passage centrale 9 de section supérieure à la partie de passage centrale 7 normalement prévue avec une partie centrale 1 pontant directement les dos des parties d'extrémité. On a représenté sur la figure 2 un type particulier de charpente susceptible d'être montée très aisérrent au moyen de dispositifs selon la présente invention. Comme on le voit sur la figure 2, la panne faîtière Pf est asserrblée avec les arbalétriers C au moyen d'un dispositif d'asserrblage A selon la présente invention, dont les parties d'ex trématé s'étendent pour former un angle a égal à 1200. Les extrémités inférieures des arbalétriers C sont reliées à des premiers poteaux Pp et aux pannes sablières P1 par des dispositifs d'assemblage analogues à A. Les entraits E sont reliés à d'autres pannes P2 et d'autres poteaux P p par les dispositifs d'assemblage A' selon la présente invention mais avec des parties d'extrémité s'étendant pour former un angle ss égal à 90 . Ces deux rangers de poteaux Pp permettent le montage de double-cloisons avec interposition d'un matériau isolant intermédiaire 50. Les contrefiches Cf sont reliées aux arbalétriers C et aux entraits E par des dispositifs d'asseeblage B du type de celui représenté sur la figure 3 Comme on le voit sur cette figure 3, le dispositif d'assemblage B c > prend une pièce B1 presentant, en coupe transversale, la forme générale d'un U avec des rebords s'étendant vers l'intérieur 30, eux-même prolongés par un rebord interne 31. Une lumière 32 est formée dans les ailes latérales 33 de la pièce B1.Le dispositif d'assemblage B comprend en outre deux autres pièces B2 et B'2 présentant chacune une section transversale en forme de Q, analogues aux parties d'extrémité 2 et 3 du dispositif A de la figure 1. Coé ces dernières, les pièces B2 et B'2 sont montées et serrées sur la contre-fiche Cf par des vis passant au travers d'ouvertures 35 formées dans les rebords 34. Toutefois, les pièces B2 et B'2 sont simultanément assemblées à la pièce B1 au moyen des mêmes vis passant également au travers d'orifice 36 formés dans les rebords internes 30 des ailes 33 de la pièce B1 avec une des pièces,B2 ou B'2, reçue dans la lumière 32 des ailes 33.De cette façon, les pièces B2, B'2, enserrant une contre-fiche C F sont assemblées avec la pièce B1 en serrant l'arbalétrier C en une seule opération. Les faces internes des dos des pièces B1, B2 et B'2 peuvent également comprendre des feuilles d'émeri anti-glissement. Le dispositif d'assemblage B représenté sur les figures 2 et 3 comporte des lumières 32 définissant un passage pour la pièce B2 perpendiculaire à la direction générale de la pièce B1 Le dispositif d'assemblage Bareprésenté sur la figure 2 est en tout point semblable, si ce n'est que les lumières 32 sont décalées angulairement pour définir un passage formant un angle différent de 900 avec la direction principale de la pièce B1 comme on le voit sur la figure 2. Les pièces des dispositifs d'assemblage A et B peuvent être avantageusement obtenues à partir de profilés standard par découpe, un grugeage, et, pour les pièces A1 et A2,deux pliages. Dans un mode de réalisation préféré, les pièces A1 et A2 sont toutefois obtenues à partir d'un flan métallique par découpage, de formage et deux grugeages. I1 est ainsi possible d'obtenir des dispositifs d'assemblage dont les coûts de fabrication sont divisés au moins par deux par rapport aux manchons de fonderie traditionnels. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. vn narticulier, selon les charpentes considérées, on peut prévoir de rapporter, au-dessous de la partie centrale et entre les parties d'eitr'émités de la pièce inférieure h en forme de V inversé, une plaque ou r.ervure de rigidiricatian de profil correspondant sensiblement à celui de la pièce h et fixée sur cette dernière par des rebords ou joues de la plaque au moyen desvis d' assenblage des deux pièces A1 et A2 REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'assemblage de charpente pour relier au moins deux éléments de charpente s'étendant dans des plans perpendiculaires, comprenant deux pièces de forme complémentaires définissant, en position d'assemblage, au moins deux passages orthogonaux pour les éléments de charpente, caractérisé en ce que chaque pièce (A1, A2) présente une partie centrale (1) et deux parties d'extrémité (2, 3) s'étendant de part et d'autre de la partie centrale, chaque partie d'extrémité présentant, en coupe transversale, une section en forme de Q avec une partie de dos (21), des ailes (4) et des rebords (5, 6) s'étendant vers l'extérieur ; les parties d'extrémité d'une première pièce formant entre elles un angle (o) défini entre le plan des rebords des ailes, les parties d'extrémité de l'autre pièce formant un angle identique défini entre les parties de dos de ces parties d'extrémité, les bords internes en re- gard (14, 15) d'au moins les ailes des parties d'extrémité des pièces délimitant avec les parties centrales un desdits passages (7, 9) des moyens étant prévus pour assembler, par les rebords des parties d'extrémité, les pièces en serrant entre elles les éléments de charpente (P, C) disposés dans lesdits passages. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que les parties centrales sont agencées de fa çon que, en position d'assemblage,elles définissent avec les bords internes en regard (14, 15)des ailes (4) des parties d'extrémité un passage rectangulaire (7, 9). 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins les faces internes des parties de dos (21) d'une au moins des pièces d'assemblage (A1, A2) comporte des moyens anti-glissement (20). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens anti-glissement (20) sont constitués de feuilles d'émeri rapportées sur les faces internes des parties de dos des pièces d'assemblage. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties centrales (1) sont constituées d'une cloison reliant continûment les parties de dos des parties d'extrémité. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie centrale d'au moins une pièce présente un décrochement s'étendant vers l'extérieur formant berceau (10). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage comprennent, pour chaque rebord (5, 6) des parties d'extrémité, une paire de vis, une paire de trous (11, 12) étant prévues dans chacun des rebords. 8 - Dispositif selon la revendication 7, carac térisé en ce que les trous (11) dans les rebords (5, 6) des parties d'extrémité d'une des pièces (A1) sont des trous carrés pour recevoir des vis à tête ronde et à embase carrée. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque pièce est obtenue à partir d'un plan métallique par découpage et formage. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que chaque pièce est obtenue à partir d'un profilé en Q par découpage, grugeage, et pliage.