Brevet FR2572759A1 — publié le 19860509

L'invention concerne une poutre composée, triangulée, répondant aux exigences de la construction moderne. Elle répond aux critères suivants - Inertie maximum sous un faible volute de matière, - Mise en oeuvre de sciages normalisés ou standards de dimensions courantes faisant appel aux grumes de petit diambtre, - Assemblage permettant la réalisation de grandes lon gueurs à partir de sciages de longueurs courantes, - Introduction d'une contreflache absorbant la floche de la poutre sous charge, - Structure réalisable à partir d'un procédé performant. La poutre faisant l'objet de l'invention s'adresse à tous les domaines de la construction, que ce soit à usage d'habitation, agricole ou industriel, et en particulier à la maison dite à ossature bois. Les poutres triangulées en bois assemblées par collage, existantes sur le marché, sont coûteuses, car l'assemblage est réalisé par tenons et mortaises, impliquant non seulement un usinage très précis, mais un temps d'assemblage élevé. Les mortaises, creusées dans les membrures longitudinales, ont d'autre part l'inconvénient de réduire considérablement les sections travaillantes des membrure, à différents endroits, des membrures hautes et basses. Des poutres triangulées plus économiques sont apparues ces dernières années, mettant en oeuvre des assemblages métalliques dérivés des "connecteurs", couramment utilisés en charpente industrialisée. Ces poutres presentent l'inconvénient majeur dtuti- liser une liaison bois-métal de résistance médiocre à l'arrachement. L'emploi de métal, comme éléments de structure, détruit d'autre part les avantages du matériau bois performances mécaniques par rapport au poids , qualités isolantes et phoniques, résistance au feu. La poutre faisant l'objet de l'invention supprime les jconvénients précités. Sa conception est fondée sur les idées suivantes - Utilisation du collage bois sur bois, le plus apte à transmettre les efforts, en se rapprochant le plus possible d'un collage entre fibres parallèles - Assemblage par application progressive d'une pression verticale entre deux surfaces, de l'avant vers re de la poutre, selon un plan perpendiculaire à celui de la grande largeur de la poutre, - Utilisation d'un maximum de surfaces de collage tout en préservant les sections des éléments structurels, par insertion d'un réseau de diagonales entre deux membrures longitudinales, - Emploi d'une manière préférentielle d'un assemblage auto-serrant, autorisant de grandes performances de fabrication. La description suivante, donnée à titre non limitatif, se réfère aux dessins schématiques annexés,dans lesquels La figure 1 est une vue axonométrique d'une poutre triangulée droite, La figure 2 est une coupe d'une poutre selon figure 1 comportant 4 membrures longitudinales, La figure 3 est une coupe d'une poutre comportant deux réseaux de diagonales et 6 membrures, La figure 4 est une vue axonométrique illustrant un assemblage en long d'une membrure, La figure 5 est une vue axonométrique d'une diagonale, La figure 6 est une vue axonométrique d'un assemblage entre deux membrures longitudinales. La poutre, telle que représentée en figure 1, comporte 4 membrures longitudinales (1) reliées entre elles par les diagonales (2) et en extrémité par les potelets (4). Les faces internes des membrures (1) sont munies de rainures (5) dans lesquelles viennent s'emboiter les tenons (6) des diagonales (?) et celles dont sont munis les potelets (4). Ces tenons (6) ont en général une profondeur égale i la moitié de leur largeur et leurs dimensions sont fonction de celles de la section des membrures (1). A titre d'exemple, il est préconisé d'utiliser, pour des membrures ayant une section rabotée de 96 X 36 mm, des tenons ayant une largeur de 8 nim et une profondeur de 4 mm. Les rainures (5) sont disposées sur toute la largeur des faces des membrures (1) recevant les tenons (6) des diagonales (2) et potelets (4), selon un pas égal au double de leur largeur. Elles ont en général une forme rectangulaire, et leur largeur est légbrement inférieure à l'épaisseur des tenons (6), afin d'obtenir un bon autoserrage. La conception de la poutre permet un asse;nblage rapide et aisé, de préférence à l'aide du procédé décrit dans la demande de brevet français nb 80 27644 déposé le 22/12/1980 sous le titre t "Procédé et dispositif d'assemblage de structures en bois (Brevet US N0 4426759 du 24/01/1984). Pour réaliser l'assemblage, une membrure basse et une membrure haute (1) sont placées dans un gabarit fixé sur la table mobile de la presse, les faces garnies de rainures étant en position supérieure. Le gabarit, par sa forme, impose aux membrures ( une contreflche, ce qui améliore de manibre importante les performances de la poutre. On place ensuite sur ces membrures (1) les diagonales (2) et les potelets (4), leurs extrémités étant enduites de colle. Deux nouvelles membrures (1) viennent-compldter l'assemblage, le gabarit leur imposant la même forme que celle donnée aux membrures leur faisant face. La poutre maintenue par le gabarit, par le mouvement de la table mobile, revoit une pression progressive et continue entre deux surfaces. Elle ressort de la presse, autoserrée, et elle est empilée en général par un dispositif automatique. Aprbs durcissement de la collez la poutre est prête à l'emploi. Lorsque l'on cherche à augmenter les caractéristiques mécaniques d'une telle poutre, sans en augmenter la hauteur, ce qui est particulibrement intéressant dans la construction de maisons d'habitation, on augmente le nombre de réseaux de diagonales (2) ainsi que le nombre de membrures (1). Il suffit pour celà de garnir les deux faces des membrures (1) internes de rainures. La figure 3 illustre la section d'une poutre à deux réseaux de diagonales (2) et 6 membrures (1), Par comparaison aux poutres existantes en acier, la poutre triangulée simple (selon figures 1 et 2) peut être identifiée à un IPN, une poutre à plusieurs réseaux à un HN, avec les caractéristiques propres à ces profilés normalisés. La conception de la poutre, telle que décrit, permet d'autre part de produire des poutres de grande longueur, à l'aide do membrures (1), formées de 2 ou plusieurs élu entes de longueur courante, assemblés bout à bout de la madère suivante t Par l'emploi d'une éclisse (7), illustrée par la figure 4, on peut transmettre des efforts de traction ou de compression d'une membrure (î) interrompue et jointe bout à bout. Cette. éclisse (7) a la même section que celle des membrures (1) et ses deux faces d'assemblage sont munies de tenons (6) identiques à ceux des diagonales (2) ou potelets (4). La longueur de ces éclisses (7) est ce qu'elle puisse s'insérer entre-deux diagonales (2). Il est bien entendu que les assemblages, tels que décrits, peuvent autre remplacés par des aboutages employés couramment dans la fabrication du lamellé-collé. La figure 6 représente une variante de l'éclisse (7) précédemment décrite. Cette éclisse (8), de forme triangulaire, comporte des terons (6) q;i ne sont pas disposés dans le meme axe. Par cette éclisse (8), on peut faire varier la forme de la poutre triangulée et réaliser par exemple des poutres-fermes, les membrures supérieures présentant une ou plusieurs pentes. Afin de ménager, à l'intérieur des poutres triangulées, des passages, des potelets (4) peuvent autre disposés à des endroits différents des extrémités. De mamie, afin d'augmenter les caractéristiques mécaniques des poutres, les diagonales (2) peuvent être doublées ou triplées,par une disposition côte à c8te,à certains endroits de celles-ci, par exemple aux extrémités où les efforts sont les plus importants. Les poutres triangulées, telles que décrites, peuvent ne pas comporter de dispositifs d'autoserrage, par l'emploi, quoique comateux et difficile à mettre en oeuvre, d'un chauffage diélectrique, lors du pressage. Les poutres triangulées, faisant l'objet de l'invention, viennent comploter les poutres en bois laml8- collé ainsi que les poutres tubulaires, telles que décrites dans notre demande de brevet n 84 00460 du 11/01/1984. Leur conception répond essentiellement à deux objectifs - Mettre à la disposition des constructeurs des poutres dont les dimensions et caractéristiques répondent à leurs besoins, - Réaliser économiquement ces poutres à l'aide de bois de pays de petite dimension abondants sur le marché. REVENDICATIONS I. Poutre triangulée en bois collée, caractérisée en ce qu'elle est constituée de membrures (I), parall8- les ou non entre elles, liaisonnées à l'aide de diagonales (2) et de potelets (4), situés entre les faces internes de ces membrures et assemblés de préférence par autoserrage. 2. Poutre triangulée selon revendication I, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une superposition de membrures (I), alternant avec des réseaux de diagonales (2), collés entre eux. 3. Poutre triangulée selon revendications I à 2, caractérisée en ce que les membrures (I) comportent sur les faces recevant les faces des diagonales (2) et'des potelets (4) des rainures (5), de préférence de forme rectangulaire, dont la largeur est sensiblement égale au double de leur profondeur, ces rainures étant disposées selon un pas égal au double de leur largeur. 4. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les diagonales (2) et potelets (4) comportent en leurs extrémités des tenons (6) de profil identique au profil des faces rainurées des membrures (I), ces tenons ayant une largeur légèrement supérieure à la largeur des rainures. 5. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les membrures (I) sont assemblées bout à tout à l'aide d'éclisses (7) collées entre les diagonales (2) de part en part de l'assemblage, et assurent la transmission des efforts. 6. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les membrures (I), hautes et basses, ne sont pas parallèles entre elles. 7. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les membrures hautes et basses (î) sont reliées à l'aide d'éclisses triangulaires (8) pour former entre elles un certain angle. 8. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les membrures (I) comportent une contreflêche obtenue à l'assemblage au moyen d'un gabarit. 9. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que 2 o plusieurs diagonales (2) sont disposées cate à côte en fonction des sollicitations de la poutre. IO. Poutre triangulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sont disposés à l'intérieur de la poutre un ou plusieurs potelets (4).