Brevet FR2554482A1 — publié le 19850510

La présente invention concerne une poutre allégée en bois, utilisable comme élément de support dans les charpentes, notamment des maisons individuelles. Actuellement, les poutres utilisées notamment pour supporter le plancher d'un étage d'une maison, sont des poutres pleines, de section rectangulaire, en pin ou en sapin, dont les extrémités reposent par leur chant sur des murs porteurs. La longueur de ces poutres dépasse souvent cinq mètres. A partir de cette longueur, elles deviennent lourdes à transporter, de sorte que leur manipulation est impossible par les charpentiers et il est alors nécessaire de recourir à des engins élévateurs très coûteux. Lorsque les portées atteignent des longueurs de l'ordre de 7 à 8 mètres ou davantage, on utilise un ensemble de poutres en treillis composé de deux poutres parallèles reliées entre elles par des entretoises disposées en V. Cet assemblage, lorsqu'il est réalisé en usine, nécessite également l'emploi d'un engin élévateur pour sa mise en place sur la maison. Lorsque cet assemblage est fabriqué sur place, c'est-à-dire dans la charnente même, son montage nécessite un temps excessif car il est exécuté dans des conditions difficiles. Tous ces inconvénients sont particulièrement ressentis dans le cas d'un aménagement de combles dans une maison comprenant un plafond suspendu et non porteur, que l'on doit renforcer par des poutres et où il est nécessaire de modifier et renforcer la charpente. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en créant des poutres nettement allégées par rapport aux poutres pleines utilisées jusqu'à présent, et qui soient beaucoup plus aisées à manipuler, sans pour autant présenter une résistance à la flexion amoindrie. Suivant l'invention, cette poutre allégée, utilisable comme élément de support dans les charpentes est caractériséeen ce qu'elle comprend deux traverses en bois parallèles,comportant chacune deux feuillures ménagées sur deux faces longitudinales opposées, dans lesquelles sont logés les bords longitudinaux de deux panneaux en bois, ces derniers étant fixés aux traverses par des plaques métalliques de connexion munies de dents enfoncées dans les panneaux et dans les traverses. Grâce à ces plaques de connexion munies de dents, les panneaux en bois sont fixés aux traverses sur une surface importante, ce qui assure une fixation particulièrement efficace et fiable. La fixation de ces plaques de connexion peut être réalisée d'une manière très aisée, au moyen d'une presse, ltensemble de la poutre étant posé à plat sur une surface d'appui. Du fait que les bords des panneaux sont logés et encastrés dans les feuillures longitudinales des traverses, ces panneaux prennent en compte les efforts de flexion dans le sens du chant de la poutre On constate ainsi qu'une telle poutre présente une résistance aux efforts de flexion qui est souvent comparable à celle d'une poutre pleine en sapin ou analogue. L'espace vide compris entre les traverses et les panneaux permet d'alléger considérablement la poutre. Ainsi r cette poutre peut, même dans le cas due portées dépassant 7 mètres, être manipulée par les charpentiers, de sorte qu'on évite l'utilisation coûteuse d'un engin élévateur. Selon une réalisation préférée de l'invention, la largeur de la feuillure des traverses, mesurée dans le sens de la plus grande dimension de la section de la poutre, est sensiblement égale à la demi-largeur d'une traverse, mesurée dans le même sens. De ce fait, les plaques de connexion peuvent être fixées de manière à répartir de façon égale leurs dents dans les traverses et les panneaux, ce qui contribue à l'obtention d'une fixation efficace et fiable. Le volume intérieur compris entre les traverses et les panneaux peut être rempli d'une matière isolante thermique et/ou phonique. Cette matière isolante permet ainsi de réduire le pont thermique occasionne par les poutres pleines entre les locaux supérieurs et inférieurs d'une maison. De plus, de telles poutres, lorsqu'elles sont posées à plat sur la charpente et sous la toiture de la maison, peuvent servir de caissons ou panneaux d'isolation thermique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en perspective montrant des poutres allégées conformes à l'invention, utilisées pour supporter le plancher d'un étage supérieur d'une maison, - la figure 2 est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'une poutre, suivant le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'une plaque de connexion, - la figure 4 est une vue en perspective, montrant des poutres allégées conformes à l'invention utilisées comme pannes de support des chevrons d'une charpente, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, montrant une poutre allégée conforme à l'invention, utilisée comme support de fermes, - la figure 6 est une vue en perspective montrant des poutres allégées conformes à l'invention, posées sur des pannes de charpente et utilisées comme caissons d'isolation thermique. Dans la réalisation de la figure 7, on voit plusieurs poutres 1 allégées, conformes à 11 invention, horizontales, disposées parallèlement les unes aux autres et reposant par leur chant sur un mur porteur 2, pour supporter le plancher 3 en panneaux de bois d'un étage supérieur d'une maison. Conformément à l'invention (voir également la figure 2), chaque poutre 1 comprend deux traverses 4. en bois, par exemple en sapin, parallèles et comportant chacune deux feuillures longitudinales 5, 6 ménagées sur deux faces longitudinales opposées 7, 8 de ces traverses. Dans ces feuillures 5, 6 sont logés les bords longitudinaux 9a, 9b de deux panneaux 9, 10 en bois tel que du contreplaqué. Ces deux panneaux 9, 10 sont fixés aux traverses 4 par des plaques métalliques de connexion 77 munies de dents 12 (voir figure 3), enfoncées dans le bois des panneaux 9 et 10 et des traverses 4. La profondeur des feuillures 5, 6 mesurée dans le sens de l'épaisseur de la poutre 1, correspond exactement à l'épaisseur des panneaux 9, 10, de sorte que la surface extérieure de ces derniers est située exactement dans le prolongement de la surface extérieure des traverses 4. Les plaques de connexion 11 (voir figure 3) sont des plaques rectangulaires en tôle d'acier galvanisé, dans lesquelles les dents 12 sont réalisées par découpage et repliage à 900 de la surface des plaques. De préférence, la largeur d des feuillures 5 ou 6, mesurée dans le sens de la plus grande dimension de la section de la poutre 1, est sensiblement égale à la largeur d'une traverse 4 mesurée dans le même sens. Ainsi, les plaques de connexion 11 dont la largeur est légèrement inférieure au double de la largeur d des feuillures 5, 6 recouvrent également les traverses 4 et les panneaux 9, 10. Par conséquent un nombre égal de dents 12 des plaques de connexion 11 sont enfoncées dans les traverses 4 et dans les panneaux 9, 10, ce qui procure une fixation particulièrement efficace et fiable. Les plaques de connexion 1 1 peuvent être fixées aisément sur la poutre 1 au moyen d'une presse, cette poutre 1 étant placée à plat sur une surface d'appui plane. Comme on le voit également sur la figure 1, deux plaques de connexion 11 sont fixées en regard l'une de l'autre sur les faces opposées 7 et 8 de chaque traverse 4. La répartition de ces plaques de connexion 11 suivant le sens de la longueur de la poutre 1 est telle qu'il y ait au moins deux paires superposées de plaques 11 tous les mètres. A titre d'exemple, une poutre allégée conforme à l'invention présente les caractéristiques suivantes - longueur totale : 6 mètres - hauteur : 35 cm - épaisseur : 6 cm - section des traverses : 6 x 8 cm - épaisseur des panneaux en contreplaqué : 1,3 cm - dimension des feuillures : 4 x 1,3 cm - dimension des saques de connexion : 24,4 x 12,2 cm - nombre de plaques régulièrement réparties : 40 Une telle poutre supporte très bien les efforts de flexion auxquels elle est soumise lorsqu'elle est utilisée comme poutre de support d'un plancher d'étage, comme indiqué sur la figure 1. Le poids d'une telle poutre est de l'ordre de 75 kg de sorte que son transport et sa manipulation peuvent être exécutés très facilement par les charpentiers. Bien entendu, les dimensions indiquées cidessus peuvent etre modifiées dans une très large gamme. Ainsi, il est possible notamment de réaliser des poutres présentant une largeur nettement plus importante que celle des poutres en bois actuellement fabriquées. La remarquable résistance aux efforts de flexion de la poutre conforme à l'invention s'explique d'une part par le fait qu'une partie importante de ces efforts est encaissée par les panneaux 9, 10 dont, les bords longitudinaux sont encastrés dans les feuillures des traverses 4 et d'autre part par le fait que les plaques de connexion 1 1 relient les traverses 4 aux panneaux 9, 10 par une multitude de dents ou pointes 12 enfoncées dans le bois et réparties sur une grande surface des traverses et des panneaux. Cet encastrement des panneaux 9, 10 dans les traverses 4 empêche également à la poutre de flamber. La poutre allégée conforme à l'invention peut recevoir de nombreuses applications. Ainsi comme représenté sur la figure 4, les poutres 1 allégées conformes à l'invention peuvent remplacer les pannes pleines utilisées jusqu a présent pour supporter les chevrons 13 d'une charpente. Par ailleurs, comme indiqué sur la figure 5, une poutre 14 conforme à l'invention peut être utilisée comme support central des fermes 15. Dans le cas de la poutre 16 représentée sur la figure 6, l'espace compris entre les deux traverses 17 et les panneaux 18 et 1 9 est rempli par une matière thermique ment isolante 20, telle que de la laine de verre ou du polystyrène expansé. Dans ce cas, la poutre 16 constitue un caisson d'isolation posé à plat sur les pannes 21 de la charpente qui peuvent elles-mêmes être des poutres allégées conformes à l'invention. Ainsi, l'ensemble des caissons 16 posés les uns à côté des autres et disposés sous la toiture, assurent l'isolation thermique et en même temps la rigidité de la charpente, ce qui permet de supprimer les chevrons. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les poutres allégées conformes à l'invention peuvent remplacer tous les éléments d'une charpente traditionnelle, tels que les arbalétriers et les poutres porteuses. Par ailleurs, étant donné que les dimensions de la poutre allégée conforme à l'invention peut varier dans une grande gamme, il est possible de réaliser des poutres présentant des dimensions hors standard qui peuvent s'adapter à tous les types et dimensions de charpentes. Dans la description et les revendications, on se réfère à des traverses et à des panneaux en bois, mais il va de soi que le bois pourrait être remplacé, suivant l'invention, par des matériaux présentant des propriétés mécaniques comparables tels que des matières plastiques stratifiées. REVENDICATIONS 1. Poutre allégée en bois, utilisable comme élément de support dans les charpentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux traverses en bois (4) -parallèles, comportant chacune deux feuillures (5, 6) ménagées sur deux faces longitudinales opposées (7, 8), dans lesquelles sont logés les bords longitudinaux (9a, 9b) de deux panneaux en bois (9, 10), ces derniers étant fixés aux traverses (4) par des plaques métalliques de connexion (1) munies de dents (12) enfoncées dans les panneaux et dans les traverses. 2. Poutre conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur (d) de la feuillure (5, 6) des traverses (4) mesurée dans le sens de la plus grande dimension de la section de la poutre (1) est sensiblement égale à la demi-largeur d'une traverse (4), mesurée dans le même sens. 3. Poutre conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que deux plaques de connexion (11) sont fixées en regard l'une de l'autre sur les faces opposées (7, 8) de chaque traverse 4. Poutre conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte suivant sa longueur, au moins deux paires de plaques de connexion (11) tous les mètres. 5. Poutre conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le volume intérieur compris entre les traverses (17) et les panneaux (18, 19) est rempli d'une matière (20) isolante thermique et/ou phonique. 6. Poutre conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les panneaux (9, 10; 18, 19) sont en contreplaqué. 7. Charpente en bois, caractérisée en ce qu'elle comprend des poutres allégées (1, 14, 16), conformes à l'une des revendications 1 à 6. 8. Charpente conforme à la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des poutres allégées (1) disposées horizontalement et prenant appui sur des murs porteurs (2) pour supporter le plancher (3) d'un étage. 9. Charpente conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que les poutres allégées (1) sont utilisées en remplacement des pannes pour supporter les chevrons (13) ou fermes de la charpente. 10. Charpente conforme à la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des poutres allégées (16) dont l'espace intérieur est rempli d'une matière (20) thermiquement isolante, ces poutres étant fixées à plat sur les pannes (21) de la charpente.