Brevet FR2517770A1 — publié le 19830610

La présente invention concerne la construction et le montage d'une pièce d'assemblage pour charpente destinée à être utilisée dans les constructions en bois. On connaît déjà des pièces d'assemblage pour charpente en bois qui sont coulées d'une seule pièce sous la forme d'une plaque comportant des dents verticales ou un anneau qui en entoure le bord, et celles-ci sont insérées dans des cavités pré-moulées dans le bois On connaît en outre des pièces d'assem- blage pour charpente en bois qui sont fabriquées par matriçage de dents dans une plaque mince, lesdites dents étant coudées à angle droit par rapport à la plaque et enfoncées dans le bois au montage. Il est commun à toutes les pièces d'assembla- ge pour charpente en bois d'être utilisées en combinai- son avec des boulons et des écrous visant à maintenir assemblées les pièces de bois du fait que les dents des pièces d'assemblage, l'anneau, etc, n'offrent que peu de résistance au retrait. En raison du coût de l'outillage de production, les pièces d'assemblage pour charpente en bois des types classiques précités sont fabriquées en nombre de variantes limité et, pour des raisons de production, seulement sous des formes limitées De ce fait, les possibilités des pièces en bois ne sont pas toujours pleinement exploitées. Le but de la présente invention est de réaliser une pièce d'assemblage pour charpente en bois nouvelle et perfectionnée offrant davantage de possibilités et une plus grande capacité. Suivant l'invention, la pièce d'assemblage pour charpente en bois est caractérisée en ce qu'un certain nombre de chevilles ou goujons sans tête sont fixés par soudage à une plaque de base perpendiculairement à cette dernière avec une certaine distance mutuelle de sorte que, encastrées par exemple dans une poutre en bois, ils puissent transmettre des charges du bois à la plaque de base. De préférence, la plaque de base et la cheville sont fabriquées à partir de matériaux électriquement conducteurs différents et de combinaisons de tels matériaux. Selon une réalisation possible, des chevilles ont été soudées des deux côtés de la plaque de façon que les chevilles situées d'un côté soient encastrées dans une poutre en bois et que les chevilles situées de l'autre côté soient encastrées dans une autre poutre en bois et que la charge puisse ainsi être transmise de l'uredes pièces en bois à l'autre et que les deux pièces en bois soient maintenues assemblées par un boulon traversant passant par un perçage ména- gé dans la pièce d'assemblage. Selon une autre réalisation possible, des chevilles ont été soudées d'un côté de la plaque de base, celle-ci présentant un perçage central s'adaptant à la vis du boulon avec ajustage précis, et le perçage peut être conformé de façon à présenter une collerette afin de réduire la pression appliquée au bord du perçage, en permettant ainsi de transmettre des charges d'une poutre en bois à un boulon. On peut prévoir que les chevilles sont sensi- blement cylindriques et coupées droit, de sorte que des trous puissent être pré-forés dans les pou- tres en bois pour l'encastrement desdites chevilles. Alternativement, les chevilles sont cylindriques avec filetage ou gorges extérieur coniques, pointues, cruciformes, en forme de ciseau et ain- si de suite, et prsentent toutefois ordinairement une courte partie en cylindre droit à proximité immédiate de la plaque de base pour permettre de les bloquer dans un outil de soudage. De façon avantageuse, les chevilles ont une indication de fracture leur permettant d'être cassées en rendant ainsi possible de fabriquerune pièce d'as- semblage pour charpente en bois disposée à l'inté- rieur d'une partie en bois en introduisant la plaque de base dans une fente de la poutre en bois et en fixant les chevilles par soudage à travers des trous pré-forés dans le bois, la plaque de base pouvant comporter un prolongement à l'extérieur de la poutre destiné à être solidarisé à un autre élément de support. Divers types de cheville peuvent être soudés à une même plaque de base. Au dos d'une pièce d'assemblage simple face, on lsut fixer par soudage une ou plusieurs chevilles filetées qui sont fixées par des écrous à travers des trous ménagés dans une plaque de jonction et peuvent transmettre la charge de la pièce d'assemblage à la plaque de jonction. Les chevilles peuvent être soudées par groupes sur une plaque de base commune présentant une plus grande épaisseur, de sorte que la plaque de base forme en même temps une plaque de jonction entre deux pièces en bois ou plus. Les caractéristiques etavantages de l'invention ressortiront plus amplement de la description détail- lée donnée ci-après-en référence aux dessins, qui représentent des formes de réalisation de l'invention présentées en tant que simples exemples. Dans la présente invention, des chevilles ou goujons 2 sans tête sont solidarisés rigidement à angle droit à la plaque de base 1 en utilisant une technique de soudage de chevilles (figure 2). La plaque de base peut être formée de n'importe quel matériau électriquement conducteur, tel qu'acier, aluminium, laiton, cuivre et ainsi de suite Les chevilles peuvent de même être formées des mêmes matériaux Selon la soudabilité, la plaque et les chevilles peuvent être d'un matériau différent La plaque comporte un perçage 3 pour un boulon traver- sant 4 (Figure 3). Pour monter la pièce d'assemblage, un perçage 5 ou des cavités sont forés dans la poutre en bois au moyen d'un gabarit selon une configuration ajustée au positionnement des chevilles et des boulons. Selon l'épaisseur de la plaque de base et les caractéristiques demandées à l'assemblage, la plaque peut être insérée dans les poutres en bois 6 de façon qu'aucun intervalle ne les sépare. On place la pièce d'assemblage dans les perçages de façon que les chevillesdépassent vers le bas et, si la pièce d'assemblage est à double face, on pose l'autre poutre en bois sur les chevilles opposées, on enfile la vis avec les disques et on visse l'écrou. La pièce d'assemblage peut comport Erplusieurs perçages, ce qui permet à une même pièce d'assemblage d'être traversée par plusieurs boulons. Pour l'assemblage d'une poutre en bois à du béton, de l'acier et ainsi de suite, la plaque de base est équipée de chevilles d'un seul côté, (Figure 4) Le trou de passage pour la vis présente une collerette 8 permettant d'encaisser de plus fortes charges, ou bien on donne à la plaque de base une épaisseur telle que la pression admissible au bord du perçage ne soit pas dépassée. Les chevilles peuvent être cylindriques, cylin- driques à filetage, creuses avec taraudage, coniques, cruciformes, en forme de ciseau et ainsi de suite (Fi- gure 5). Les chevilles peuvent avoir des indications de fracture, 2 _, de façon qu'elles puissent se casser à une longueur prédéterminée. Au moyen de ce genre de chevilles, une pièce d'assemblage double face peut être construite à l'intérieur d'une poutre en bois, la plaque de base étant introduite dans une fente de la poutre et les chevilles étant soudées à la plaque par des trous préalablement percés dans le bois La plaque de base peut comporter un prolongement à l'extérieur de la poutre pour transmettre la charge à un second élément de soutien. De grosses pièces d'assemblage simple face pour charpente en bois peuvent être réalisées par soudage avec des goujons filetés 9 sur le dos de façon que ceux-ci puissent, par exemple par l'intermédiaire d'une plaque de jonction 10, améliorer fortement la transmis- sion de charge en plus du boulon traversant (Figure 6). Un soudage correct permet aux chevilles de fusion- ner avec la plaque de base pour former un ensemble monolithique rigide. Une cheville chargée tend à faire tourner la plaque Celle-ci est cependant fixée entre les poutres en bois, éventuellement entre la poutre en bois et la plaque d'acier Le boulon maintient les pièces assemblées Les chevilles adjacentes dans la direction de la force tendent à faire tourner la plaque dans le sens opposé, et contribuent ainsi à réduire la déformation. Dans une pièce d'assemblage double face compor- tant des chevilles relativement longues, deux chevil- les opposées viennent former une cheville longue en forme de tige En raison de la fixation de la plaque de base, la cheville en forme de tige aura le total de quatre éléments flottants pour un certain diamètre et une certaine épaisseur du bois Dans ce cas, la capacité de la cheville en forme de tige sera exploitée de façon maximale. Les plaques de base peuvent être formées par des opérations de découpage simples, et par conséquent être fabriquées rationnellement même en petite série En grande série et avec une forme compliquée, elles peuvent le plus avantageusement être découpées à la presse dans un feuillard. Etant planes, elles peuvent être gardées en stock Du stock, les plaques sont acheminées dans un gabarit, o les chevilles sont fixées par soudage. Une commande électronique de l'opération de soudage garantit la qualité du soudage, tandis que l'outil de soudage est guidé vers la position correcte par commande numérique L'alimentation de l'outil de soudageen chevilles est automatique. Pour les pièces d'assemblage de charpente selon l'invention, à double face aussi bien qu'à simple face, il est vrai que selon la charge, l'épaisseur et la largeur des poutres en bois, l'angle mutuel et par conséquent la surface de contact, l'épaisseur et la forme de la plaque de base peuvent être choisis librement et que, de même, le diamètre, la longueur, la section et la position mutuelle adoptés pour-les chevilles peuvent être tels que l'on puisse obtenir la capacité maximum de transmission des charges. REVENDICATIONS 1 Pièce d'assemblage pour charpente en bois, caractérisée en ce qu'un certain nombre de chevilles ou goujons sans tête ( 2, 2 a à 2 q) sont fixés par soudage à une plaque de base ( 1) perpendiculairement à cette dernière avec une certaine distance mutuelle de sorte que, encastrées par exemple dans une poutre en bois ( 6), ils puissent transmettre des charges du bois à la plaque de base. 2 Pièce d'assemblage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de base ( 1) et la cheville ( 2) sont fabriquées à partir de matériaux électriquement conducteurs différents et de combinai- sons de tels matériaux. 3 Pièce d'assemblage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des chevilles ( 2) ont été soudées des deux côtés de la plaque ( 1) de façon que les chevilles ( 2) situées d'un côté soient encas- trées dans une poutre en bois et que les chevilles ( 2) situées de l'autre côté soient encastres dans une autre poutre en bois et que la charge puisse ainsi être transmise de l'une des pièces en bois à l'autre et que les deux pièces en bois soient maintenues assemblées par un boulon traversant ( 4) passant par un perçage ( 3) ménagé dans la pièce d'assemblage. 4 Pièce d'assemblage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des chevilles ( 2) ont été soudées d'un côté de la plaque de base, celle-ci présentant un perçage central ( 3) s'adaptant à la vis du boulon avec ajustage précis, et en ce que le perça- ge peut être conformé de façon à présenter une colle- rette afin de réduire la pression appliquée au bord du perçage, en permettant ainsi de transmettre des charges d'une poutre en bois à un boulon ( 4). Pièce d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les chevilles ( 2) sont sensiblement cylindriques et coupées droit, de sorte que des trous ( 5) puissent être pré-forés dans les poutres en bois pour l'encastrement desdites chevilles ( 2). 6 Pièce d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les chevilles sont cylindriques avec filetage ou gorges extérieur(es) ( 2 b) ou intérieur(es) ( 2 c), coniques ( 2 d), pointues ( 2 c), cruciformes, en forme de ciseau ( 2 f) et ainsi de suite, en présentent toutefois ordinairement une courte partie en cylindre droit à proximité immédiate de la plaque de base ( 1) pour permettre de les bloquer dans un outil de scudage. 7 Pièce d'assemblage selon les revendications 1 et 6, caractérisée en ce que les chevilles ( 2 _) ont une indication de fracture leur permettant d'être cassées en rendant ainsi possible de fabriquer une pièce d'assemblage pour charpente en bois disposée à l'intérieur d'une partie en bois en introduisant la plaque de base ( 1) dans une fente de la poutre en bois et en fixant les chevilles ( 2) par soudage à travers des trous pré-forés dans le bois, la plaque de base pouvant comporter un prolongement à l'extérieur de la poutre destiné à être solidarisée à un autre élément de support. 8 Pièce d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que divers types de chevilles ( 2, 2 a à 2 q) peuvent être soudés à une même plaque de base ( 1). 9 Pièce d'assemblage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'au dos d'une pièce d'assemblage simple face ont été fixées par soudage une ou plusieurs chevillesfiletées ( 9) qui sont fixées par des écrous à travers des trous ménagés dans une plaque de jonc- tion ( 10) et peuvent transmettre la charge de la pièce d'assemblage à la plaque de jonction ( 10). Pièce d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les chevilles ( 2) sont soudées par groupes sur une plaque commune présentant une plus grande épaisseur, de sorte que la plaque de base forme en même temps une plaque de jonction entre deux pièces en bois ou plus.