Brevet FR2546987A1 — publié le 19841207

La présente invention concerne un perfectionnement au système d'assemblage des eléments d'une charpente en bois a' ossature en treillis. Elle concerne plus particulierement un perfectionnement aux barres de liaison utilises pour réoliser des ossatures de charpente en treillis, ou des structures spatiales tridimensionnelles en simple nappe ou multi-nappes. Ces barres en bois sont généralement reunies sur des noeuds de jonction constitués de goussets soudes sur un noyau central par un assemblage moisé ou pseudo-moisé. La liaison positive entre les barres et les goussets est assurée par boulonnage ou brochage. Ce système d'assemblage présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, le rainurage pour le passage du gousset, puis le perçage pour le passage des boulons provoquent des zones de faiblesse du fait de la destruction locale du monolithisme du bois.Cette faiblesse est le plus souvent compensée par un accroissement des sections des barres et par un surdimensionnement des noeuds qui reçoivent un nombre important de boulons ou de broches Le temps nécessaire a la fabrication de ces structures est important en raison notamment de la précision qtlimpose ce type d'assemblage. Le temps de montage de ces structures augmente avec le nombre de boulons ou de broches a mettre en place ; il n'y a pas non plus de possibilité de reglage des barres entre elles, au niveau des noeuds ; bien souvent, il est nécessaire de retoucher les perçages sur place pour faire coincider les perçages des goussets et ceux des barres.Le surdimensionnement entraine égale ment un accroissement du poids de la structure ; la part de poids bes éléments métalliques devient très importante en raison de la dimension que prennent les noeuds et de la quantité importante de boulons ou broches necessaires. La presente invention vise à réaliser un système d'assemblage de barres de liaison en bois qui ne provoque pas d'affaiblissement de la barre ; la résistance au niveau de l'assemblage sur le noeud de jonction reste identique a celle de la barre au-delà de la zone d'assemblage. La présente invention vise également à réaliser un système d'assemblage plus facile a fabriquer en atelier et qui permet une reduction importante des temps de montage sur le chantier en raison notamment de la possibilité du réglage de positionnement de la barre par rapport au noeud de jonction. Le système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de :onction selon l'invention, est constitué d'au moins un insert métallique solidaire de la barre par collage ; cet insert étant muni de moyens de fixotion avec le noeud correspondant. Selon une première disposition de l'invention, l'insert métallique est une tige dont une partie est emboitée et collée dans un alésage de la barre selon l'axe médian longitudinal, l'autre partie de la tige, débordant c l'extrémité de la barre, comporte un filetage ; des tiges sont disposées à chaque extrémité de la barre. Selon une deuxième disposition qui constitue une variante de l'invention, l'insert métallique est une douille emboitée et collée dans un alésage de la barre selon l'axe médian longitudinal la douille comporte un filetage interne ; des douilles sont disposées à chaque extrémité de la barre. L'invention prévoit également une disposition mixte, c'est-c-dire qu'un insert est constitué par une tige disposée à l'une des extrémités, l'autre insert étant une douille disposée à l'autre extrémité. Pour accroitre la résistance des barres de liaison, l'invention prévoit des inserts métalliques qui s'étendent sur toute la longueur de la barre. Dans cette disposition la barre est constituée de préférence de deux demi-barres réunies par collage ; chaque demi-barre comporte une rainure en demi-rond d'un diamètre identique à celui de l1insert. Une variante selon l'invention consiste à disposer parallèlement deux inserts métalliques dans la barre recontituée ; ces inserts se situent dans le plan médian de jonction des demi-barres. Les inserts métalliques sont collés et constituent une armature de la barre et ils sont soit en forme de tige avec un filetage aux extrémités débordantes, soit en forme de tube avec un filetage interne aux extrémites. Dans le cas d'une barre de liaison avec des inserts du type douille ou tube, la barre aura une longueur égale à la distance entre les noeuds de jonction correspondants ; cette longueur peut etre ajustée par sciage de la barre ou par adjonction de cales. Dans le cas d'une barre de liaison avec des inserts du type tige, la longueur de la barre en bois sera inférieure à 1a distance qui sépare les noeuds de jonction de façon à pouvoir être mise en place ou enlevée lorsque les noeuds sont en position, solidaires des autres barres de liaison, la longueur de la barre sera donc égale à la distance séporant les noeuds diminuée de la moitié de la longueur totale des parties débordantes filetées des tiges. L'invention porte également sur la charpente réalisée à partir de ce système d'assemblage de barre de liaison sur des noeuds de jonction. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description et des dessins donnes a titre indicatif, dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une barre selon une première disposition de l'invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale d'une barre selon une deuxième disposition de l'invention, qui constitue une variante de réalisation, - la figure 3 est une vue en perspective d'une barre "armee" selon une autre disposition de l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'une variante de barre "armée", - la figure 5 montre, en coupe longitudinale, le montage d'une barre selon l'invention sur un noeud de jonction. La portion de barre en bois 1, de section carrée, représentée figure 1, comporte à son extrémité un insert métallique en forme de tige 2. Cette tige 2 est logée dans un alésage 3, de meme diamètre, réalisé selon l'axe median longitudinal 4 de la barre. La partie cylindrique et lisse de la tige 2 est emboitée dans llalésoge 3 et elle est collée sur toute la longueur du dit alesage. La partie débordante 5 de la tige 2, située G l'extérieur de la barre 1, comporte un filetage pour permettre une fixation avec le noeud correspondant, non represente'. La figure 2 présente une variante de realisation du système d'assemblage. L'insert métallique est une douille 6 logée dans un alésage 7, de même diamètre, realise selon l'axe médian longitudinal 4, à l'extrémité de la barre 1. Cette douille 6 est emboitée et collée sur toute la longueur de l'ale'sage 7. La partie interne 8 de la douille est filetée pour recevoir une vis 9 ou une tige filetée permettant la fixation de la barre sur le noeud correspondant. Chaque extrémité de barre 1 comporte un insert métallique.On peut disposer des inserts identiques aux extrémités c 'est-a-dire des tiges 2 ou des douilles 6 ; on peut également disposer une tige 2 à l'une des extrémités et une douille 6 à l'autre extrémité. Les barres comportant à chaque extrémité des inserts du type douille 6 peuvent avoir une longueur égale à la distance qui sépare les noeuds de jonction correspondants ; il en est de meme pour les barres qui comportent une douille 6 c une extrémité et une tige 2 a l'autre extrémité. Cette possibilité procure l'avantage d'un démontage facile d'une barre sur la charpente montée. Pour conserver cet avantage, la longueur de la barre munie de tiges 2, à chaque extrémité, sera inférieure a la distance entre les noeuds de jonction ; cette longueur de la barre sera égale ou sensiblement inférieure à la distance entre noeuds diminuée de la moitié de la longueur totale de débordement des tiges 2 de chaque côte de la barre. La figure 3 présente une autre variante de système d'assemblage. L'insert métallique est une tige 10 qui s'étend sur toute la longueur de la barre. Cette barre est composée de deux demibarres Il et 12 identiques, assemblées par collage autour de la tige métallique 10. Chaque demi-barre comporte une rainure 13 en demi-rond dont le diamètre correspond au diamètre de la tige 10 cette rainure 13 est réalisée par une machine à rainurer ou encore sur une toupie ; elle se situe selon l'axe médian longitudinal de la barre reconstituée. L'assemblage des demi-barres Il et 12 autour de la tige métallique 10 collée également confère a la barre une armature interne qui améliore la résistance de la barre à toutes les sollicitations. La figure 4 présente une variante de barre armée dans laquelle deux tiges 14 et 15 sont disposées parallèlement dans le plan médian de la barre qui est le plan d'assemblage des demibarres. Dans ces variantes représentées figures 3 et 4, les tiges sont munies à chaque extrémité, d'un filetage pour permettre -la fixation sur les noeuds correspondants. Les tiges métalliques peuvent également être remplacées par des tubes qui seraient filetés intérieurement à chaque extrémité. La figure 5 présente un système d'assemblage d'une barre 1 munie d'un insert métallique en forme de tige 2. Cette tige traverse une paroi 16 d'un noeud'non représenté, et elle est solidaire de cette paroi 16 par des écrous 17 et 18 disposés de part et d'autre. Le déplacement des écrous 17 et 18 permet de régler la position de la barre 1 par rapport à la paroi 16 du noeud, Lorsque la barre est montée de cette façon, il est néces saine, Si 1 l'on veut conserver les avantages du démontage des barres, de calculer la longueur de la barre en tenant compte de la présence des écrous et rondelles situés entre les noeuds. Les inserts sont collés dans les alésages des barres avec une colle du genre "EPOXY" à deux composants. Des essais sur éprouvettes ont donné les résultats suivants. P0ur une barre en bois de section carrée 6 x 6 cm, avec un insert en forme de tige métallique dsun diamètre de 12 mm emboîté dans un alésage de 10 cm de longueur, la force d'arrochement est de 3050 kgf Avec la meme section de barre, mais une tige de 10 mm emboitée dans un alésage de 8 cm de longueur, la force d'arrachement est de 2020 kgf. Pour une barre de 7 x 7 cm de section, une tige de 12 mm de diamètre emboitée dans un alésage de 15 cm, la force d'arrachement est de 4620 kgf, L'invention ne se limite aucunement aux modes de réalisation spécialement indiqués, mais elle couvre également toutes les variantes possibles a condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées a' la présente description. L'invention trouve également son application dans tous les secteurs où une liaison entre divers éléments de bois est nécesaire, dans les mobiliers ou equipements pour parc de jeux par exemple. - REVENDICATIONS 1.- Système d'ossemblcge d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un insert métallique solidaire de la barre 1 par collage, cet insert étant muni de moyens de fixation avec le noeud correspondant. 2.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert métallique est une tige 2 dont une partie est emboitée et collée dans un alésage 3 de la barre 1 selon l'axe médian longitudinal 4, l'autre partie 5 de la tige 2, extérieure a la barre, comporte un filetage. 3.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre 1 comporte a' chacune de ses extrémités, un insert métallique selon la revendication 2. 4.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'insert métallique s'étend sur toute la longueur de la barre et comporte un filetage G chaque extrémité. 5.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction sslon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert métallique est une douille 6 emboitée et collée dans un- aléjage 7 de la barre 1 selon l'axe médian longitudinal 4, la douille 6 comportant un filetage interne 8. 6.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre 1 comporte à chacune de ses extrémités un insert métallique selon la revendication 5. 7.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'insert métallique s'étend sur toute la longueur de la barre et comporte un filetage à chaque extrémité. 8.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon l'une des revendications 4 ou 7, caractérisé en ce que la barre de liaison est-composée de deux demi-barres 11 et 12 collées, chaque demi-barre étant munie d'une rainure longitudinale 13 en forme de demi-rond d'un diamètre identique à celui de l'insert. 9.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la barre comporte deux inserts métalliques selon la revendication 3, disposés parallèlement dons un plan médian de la barre. 10.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de Jonction selon la revendication 19 caractérisé en ce que la barre comporte, à l'une de ses extrémités, un insert métallique selon la revendication 2, et à l'autre extrémité un insert métallique selon la revendication 5. 1 Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la barre de liaison a une longueur inférieure c la distance séparant les noeuds de jonction correspondants, cette longueur étant sensiblement inférieure è la distance entre les noeuds moins la moitié de la longueur totale débordante du ou des inserts. 12.- Système d'assemblage d'une barre de liaison en bois sur noeuds de jonction selon lune des revendications 6, 7 ou 9, caractérisé en ce que la barre de liaison a une longueur sensiblement égale a la distance entre les noeuds de jonction correspon dants. 13' - Charpente en bois à ossature multidirectionnelle, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un système d'assemblage selon l'une des revendications 1 a 12.