Brevet FR2487888A1 — publié le 19820205

La présente invention se rapporte à des éléments en bois, de forme quelconque, destinés à la réalisation de la structure de toutes les constructions définitives ou provisoires. Elle se rapporte notamment à la réalisation des charpentes, des planchers et des ossatures de coffrage. La qualité d'aspect des éléments alliée à la faculté d'intégration du plafond, et de l'empannage offrent de nouvelles possibilités architecturales. La réduction de matière première enregistrée (tant pour le bois que pour la colle), alliée à la possibilité d'intégration de fortes épaisseurs d'un matériau d'isolation bon marché ( laine de verre ou de roche, polystyrène expansé...) permettent la réalisation de constructions économiques, tant à l'achat que dans le temps (entretien nul). Les éléments de structure en bois lamellé-collé, tels qu'ils sont fabriqués actuellement sont de section rectangulaire, et leur fabrication ainsi que leur finition (les grandes faces de la section devant être rabotées) entraînent une perte de bois qui varie de 30 à 50 % par rapport au cube de l'élément fini. De plus, pour en assurer le positionnement, toutes les planches doivent etre aboutées ; usinage dont l'incidence est de 8 à 15 % sur le prix des éléments, sortis d'usine. La fabrication d'éléments à section en I a été abandonnée en raison des difficultés rencontrées pour faire affleurer les lamelles constituant l'âme, et surtout pour raboter les deux faces de l'ame ; d'autant que celle-ci pouvait être de hauteur variable. La conception des éléments de structure proposés par la présente invention permet d'éviter ces inconvénients, et d'élargir le champ d'application de la charpente en bois lamellé-collé. Ainsi, à performance égale avec le lamellé-collé traditionnel, les éléments conçus selon l'invention permettent une importante économie de bois, puisque de l'ordre de 12 à 15 %. Les membrures représentant un faible volume, et étant les plus sollicitées, elles peuvent etre réalisées en bois de très bonne qualité, obtenu par le purgeoge des défauts avant l'aboutage ; composées d'un petit nombre de lamelles, il est facile de les affleurer, ce qui réduit les pertes lors du rabotage.L'âme étant plus mince, cela permet de recourir à des lamelles de forte épaisseur, d'autant qu'elles sont interrompues ponctuellement ; s'agissant de bois courts qu'il n'est pas nécessaire d'abouter, il est très facile de les faire affleurer. D'où l'utilisation de planches calibrées en largeur par un sciage (bastings ou madriers refendus). Les parements de l'amie restent bruts de sciage, et l'application d'une lasure de couleur assez foncée estompe les joints de colle; de plus, du fait de l'état de la surface, elle imprègne mieux les bois. La discontinuité de l'amie se traduit par des évidements (ou alvéoles) de forme différente ou par la superposition des joints de lamelles, selon la destination de la construction, et suivant que l'empannage est posé sur l'élément ou placé dans la hauteur de l'âme. Enfin, soulignons que du fait d'une faible épaisseur de I'âme, et de la forte épaisseur des lamelles qui la constitue, la quantité de colle employée est fortement réduite. L'utilisation d'éléments ayant une section en I et comportant des alvéoles, permet une nouvelle expression architecturale du lamellé-collé, et donne à celui-ci un cachet particulier. Elle permet de recourir au lamellécollé pour la réalisation de nombreuses constructions dont il était jusqu'alors exclu, et notamment celles dont la portée se situe entre 10 et 20 mètres. Mais, une des originalités du système réside dans la possibilité de placer les pannes dans les alvéoles (ce qui permet la mise en oeuvre de pannes en cantilever) ; d'où les conséquences suivantes pour l'ensemble de la construction. - Le plafond peut être posé sur les pannes (ce qui évite tout échafaudage) et recevoir un matériau isolant souple, d'au moins 15 cm d'épaisseur, ainsi que tous les cables et conduits néressaires à l'exploitation de la construction. - Le plafond peut être réalisé en un matériau suffisamment rigide (tel du panneau de particules) qui assure le contreventement du pian de la toiture sous les effets du vent. - Combiné avec une couverture en bacs en acier de couleur sombre, par exemple, le système plafond - isolation - couverture permet la récupération de la chaleur solaire, sachant que cette récupération peut être étendue aux parois ( I'air chaud étant évacué à l'extérieur de la construction, lorsque la température extérieure est élevée). Enfin, soulignons que les éléments conçus selon la présente invention admettent une stabilité au feu d'au moins une demiheure, et que la forme en I, oinsi que la présence des alvéoles en facilitent la manutention et le levage. Les figures 1 et 2 représentent le principe de conception des éléments dont les membrures 1 sont formées d'au moins trois lamelles. La panne 2 est reprise par des potelets 3, auxquels elle est liaisonnée par des broches 4. Les joints des lamelles extérieures 5 de l'amie sont placés en dehors de l'alvéole 6. Etant donné la forme de l'alvéole la mise en oeuvre de potelets est indispensable pour le serrage sur moule de l'ensemble de l'élément, une fabrication séparée des éléments d'ame et des membrures pouvant être envisagée. La fig. 3 illustre un élément courbe qui reçoit l'empannage sur le chant supérieur. A gauche, I'alvéole admet la forme d'un ovale ; à droite, il n'est pas prévu d'évidement, mais la disposition des joints permet l'affleurement des lamelles. Les fig. 4 et 5 représentent le principe de l'intégration d'un plafond rigide 7 et d'une forte épaisseur d'isolation 8 à base de laine de verre. La section des alvéoles correspond à celle des pannes 2, qui sont maintenues par les potelets 3 (ou des boitiers), et réparties en fonction du module des panneaux de plafond. Les tasseaux supports de couverture 9 peuvent être disposés indépendamment des pannes 2 et reposer sur des solives-arbalétriers intermédiaires La fig. 6 représente un panneau de plafond 7 en panneau de particules, raidi dans le sens de la longueur, par un tasseau 11, une solive-arbalétrier 10, et un raidisseur intermédiaire 12 (Le plafond peut être réalisé à partir d'autres matériaux tels des bacs en acier, en aluminium, etc.). Les fig. 7 et 8 illustrent les dispositions qui permettent de récupérer la chaleur solaire captée par un bardage et une couverture en bac acier de couleur sombre 13, par exemple. Pour ce type de couverture, des taquets 14 sont cloués sur les tasseaux supports de couverture 9. L'air chaud est collecté au droit du faitage par une gaine délimitée par l'isolation 8, et est introduit dans le circuit de chauffage, ou évacué à l'extérieur par des ventilateurs, selon les besoins (la marche des ventilateurs étant commandée par une sonde de température). Les fig. 9 et 10 représentent deux exemples d'application. Dans le premier cas, les poutres réalisées selon la présente invention supportent des faux-arbalétriers 15, lesquels peuvent être répartis en fonction de la dimension des panneaux de plafond. Dans le second cas, les poutres sont posées sur des poteaux moisés 16, en bois massif, dont l'assemblage assure la stabilité durant le levage ; la stabilité définitive pouvant être assurée par les panneaux de plafond qui transmettent les efforts à un ou deux pignons, ou par un encastrement de la texte de l'un ou des deux poteaux dans le cas de constructions de faible hauteur. De multiples combinaisons peuvent être envisagées, avec ou sans acrotère. De même, on peut réaliser des portiques sur poteaux, ces derniers étant de section variable et réalisés de la même manière que les arbalétriers, ou bien métalliques. A l'heure actuelle, la plupart des constructions à caractère industriel et commercial fait appel à des structures de 10 à 20 m de portée, dimensions pour lesquelles le lamellé-collé classique n'est pas compétitif ; de plus, les conceptions actuellement proposées conduisent à un encombrement des volumes (crosse des arcs, poteaux moisés des portiques). Par ailleurs, compte tenu du rencherissement de l'énergie, les maîtres d'ouvrage exigent des constructions dont la paroi et la torture sont parfaitement isolés. Or, les éléments réalisés selon la présente invention permettent de résoudre économiquement ces pro blèmes ; de plus, ils ne nécessitent aucun entretien, facilitent 'intégrai on du second oeuvre ainsi que les transformations, offrent une bonne stabilité au feu, assurent d'une fiabilité de l'isolation thermique (absence de ponts thermiques), et concourent à la qualité esthétique ainsi qu'à la personnalisation des ouvrages. REVENDICATIONS 1. éléments de structure en bois lamellé-colle, caractérisés en ce que leur section est en I, et que l'amie est discontinue; discontinuité matérialisée par des alvéoles ponctuelles (6), ou par le non-aboutage des lamelles. Les faces de 1'8me restent brutes, car les lamelles la constituant sont interrompues et peuvent ainsi entre facilement affleurées lors du serrage des éléments. 2. Eléments de structure selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils permettent la mise en oeuvre de pannes en cantilever (2) au droit des alvéoles (6) d'ob la possibilité de poser le plafond (7) sur les pannes (2), puis une forte épaisseur d'isolation (8). De plus, l'entre-axes des supports du plafond peut Outre différent de celui des supports de couverture. 3. Eléments de structure selon la revendication 2, caractérisés en ce qu'ils peuvent être posés sur des poteaux (16) de faible section. Pour les constructions de faible hauteur, le ou les poteaux sont encastrés en tête pour les autres, les panneaux de plafond (7) assurent le contreventement sous les effets du vent, par le transport des efforts sur un ou deux pignons. 4. Eléments de structure selon la revendication 2, caractérisés en ce qu'ils permettent la récupération de la chaleur solaire, en prévoyant, par exemple, une couverture en bacs en acier de couleur sombre (13).