Brevet FR2562582A1 — publié le 19851011

La présente invention, concernant une charpente, est plus spécifiquement relative à un asse3mblage d'angle, rigide à la flexion, destiné à des constructiorIs en bois ou à des constructions de jonction en bois, comprenant 1an montant, un verrou assemblé au montant de façon rigide à la flexion et au moins un élément d'assemblage entre montant et verrou. De tels assemblages d'angle ou assemblages angulaires (coins de cadres) de constructions en bois ou de constructions de jonction en bois ont été assemblés jusqu'ici sur le chantier par de méthodes très compliquées, en tili- sant des moyens de jonction classiques pour la transmission des forces, par exemple des chevilles de tous genres (goujors, crampons, etc ). En mettant de telles chevilles en place, les écartements nécessaires par rapport au bord auront dû être observés. Afin de pouvoir transmettre de forts moments, les coins des cadres, par exemple sous la dépendance des écartemen's des chevilles à observer vis-a-vis du bord, ont dû être établis en employant beaucoup de matériau. L'invention a pour objet de fournir un assemblage d'angle ou assemblage angulaire, rigide à la flexion, qui peut être asemblé de façon particulièrement simple et qui n'exige que particulièrement peu de matériau. Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, au moyen d'un assemblage d'angle, rigide à la flexion, dans lequel I'éléme d'assemblage est une plaque fiée au montant ou au verrou, le verrou ou le montant étant pourvu d' une échancrure adaptée à la plaque pour la recevoir, la pla qu( comportant une surface frontale apprcpriée à la trans mission de moments ou de forces résultant d'une pression de contact, cette surface coopérant avec une surface frontale correspondant de l'échancrure, et l'assemblage d'angle étant maintenu assemblé par une force de serrage par l'intermédiaire d'au moins un élément de fixation détachable. Avec la solution selon l'invention, le grand nombre des moyen de jonction (chevilles) nécesaires pour les coins de cadres ccnstitués de manière classique est remplacé par un seul élément d'assemblage ayant la forme d'une plaque. Cette plaque est fixée à l'un des éléments constituant l'assemblage d'angle, c'est-à-dire le montant ou bien le verrou, et coopère avec une échancrure de l'autre élément, adaptée à la plaque. Ainsi sur le chantier il suffit d'assembler le verrou et le montant, tandis que la plaque fixée au montant ou au verrou entre dans 1 échancrure correspondante sur l'autre élément. L'assemblage est alors terminé sur le chanter, en mcntant au moins un élément de fixation détachable qui maintient l'assemblage d'angle par une force de serrage. Comme la plaque établie selon l'invention assume la fonction des chevilles, on l'appellera par la suite "plaque cheville". Cette plaque présente une surface frontale appropriée à une transmission des moments résultant d'une pression de contact, qui coopère avec une surface frontale correspcndante de l'échancrure. En règle générale, on prévoit deux surfaces frontales en regard, qui coopèrent avec deux surfaces frontales limitant l'échancrure. Comme le verrou ou le montant devant être employé est déjà pourvu à l'atelier de la plaque cheville ou a été pourvu de l'échancrure nécessaire, on peut obtenir une bonne adaptation qui permet la transmission de moments recherchée par pression de contact.La fixation de la plaque cheville sur l'élément correspondant eut être mieux exécutée à l'atelier, et plus exacwtement et de façon plus simple que sur le chantier, de sorte qu'il en résulte de avantages de montage appréciables. Si la plaque cheville est constituée en bois, il est particulièrement utile de la coller déjà dans l'atelier du fabricant contre l'élément correspondant (collage à la presse). Grâce à la conformation conforme à l'invention de l'assemblage d'angle rigide à la flexion (coins de cadre) on peut absorber de plus grandes forces, en comparai so avec les coins de cadre établis de manière classique, de sorte qu'on peut économiser du matériau. Les parties du cadre seront sensiblement plus minces dans la région-de la jonction que cela est possible avec les moyens d'assemblage classiques; De ce fait le domaine d'emploi de tels assemblages d'angle rigides à la flexion s'élargit ; ceux-ci peuvent être maintenant employés par exemple pour la construction d'habitation en treillis, car les coins des cadres peuvent être établis de manière sensiblement moins élaborée. Un autre avantage de l'assemblage d'angle rigide à la flexion, qui est établi conformément à l'invention, doit être vu dans le fait qu'il peut se produire des modifications de forme provoquées par des différences d'humidité (gonflements et retraits) (en particulier avec de hauts verrous de liaison) sans être gêné pour cela par un obstacle d'arrêt au moyen de rangées de chevilles de genre conventionnel. Ainsi qu'il a déjà été dit la plaque peut être fixée à l'un ou à l'autre des éléments formant l'assemblage d'angle. I1 faut seulement s'arranger, pour que dans le deuxième élément il soit prévu une échancrure correspondante dans laquelle entre la plaque. Cette échancrure peut être obtenue par exemple par un fraisage dans la surface latérale du verrou ou du montant. Si la section transversale du montant ou du verrou ne doit pas être affaiblie, l'échancrure peut être réalisée par exemple en fixant sur la surface latérale du verrou ou du montant deux plaques qui forment entre elles l'échancrure correspondante. Comme pour la transmission de moments résultant de la pression de contact, la surface frontale de la plaque cheville a une importance décisive, la grandeur de cette surface frontale doit être établie d'après les données constructives ou les conditions statiques correspondantes. L' épaisseur et la hauteur de la plaque cheville dqivent être donc adaptées aux conditions statiques présentes, tandis que la largeur de la plaque cheville dans le sens parallèle à la surface latérale du verrou ne joue aucun rôle décisif, bien que naturellement on doive tenir compte d'une surface d'adhérence suffisante avec l'élément correspondant. Ainsi la plaque cheville doit présenter par exemple une largeur s'étendant sur toute la largeur du montant, mais en général elle devra être plus étroite que cette dernière, de sorte qu'il en résulte une fonction de guidage supplémentaire de ce retrait. Lorsque la plaque cheville selon l'invention est employée dans des constructions en bois, elle est constituée utilement en bois également, en pouvant utiliser le même bois que celui employé pour les éléments formant l'assemblage d'angle. Cependant, même pour la plaque cheville et suivant le cas d'emploi spécial on peut utiliser un bois spécial, par exemple du bois dur ou du contre-plaqué. Si la plaque cheville est en bois, il est d'une grande importance pour l'invention qu'elle soit fixée à l'élément correspondant de façon que sa surface frontale servant à la transmission des moments s'étende perpendiculairement aux fibres de la plaque. De cette façon on obtient que la transmission de moments puisse s'effectuer par pression de contact~d'une surface de contact de bois de bout à une surface de contact de bois de bout.En d'autres termes, indépendamment du fait que la plaque cheville soit fixée sur le montant ou sur le verrou, toute surface de contact de la plaque cheville et de l'échancrure est toujours dirigée perpendiculairement à la fibre, ce qui fait qu'une transmission de force de bois de bout à du bois de bout peut s'effectuer dans la direction longitudinale de la fibre. De ce fait, en prenant comme base les efforts admissibles selon la norme allemande DIN 1052 pour du bois de la classe de qualité I on peut transmettre 5,5 fois plus et, avec du bois de la classe de qualité II 4,25 fois plus, de forces, par rapport à une transmission de formes dans le sens transversal relativement aux fibres. Une force de réalisation spéciale de l'invention se distingue par le fait que le montant est constitué en deux parties, en disposant contre les deux surfaces latérales du verrou ou les deux surfaces latérales, situées vers l'intérieur, du montant, chaque fois une plaque cheville constituée selon l'invention, tandis que l'autre élément comporte les échancrures correspondantes. Dans une forme de réalisation spéciale, dans laquelle les deux plaques chevilles sont fixées aux surfaces latérales, dirigées vers l'intérieur, du montant, les deux parties de montant comportent une surface de repos pour le verrou, de sorte que par l'intermédiaire des surfaces frontales correspondantes des plaques chevilles, les moments seront transmis exclusivement par pression de contact. Les forces verticales sont directement dérivées dans le montant par l'intermédiaire de la surface de repos.Avec cette forme de réalisation, pour monter définitivement l'assemblage sur le chantier, on fait passer une cheville de serrage au travers des deux parties de montant, des deux plaques chevilles et du verrou, afin d'assurer les éléments dans leur position. Naturellement chaque fois on pourrait aussi effectuer un démontage répété. Dans une autre forme de réalisation spéciale comportant un montant en deux parties, dans lequel le verrou est introduit, une plaque cheville est chaque fois fixée sur chaque surface latérale du verrou, et dans les deux surfaces latérales, situées vers l'intérieur, des parties de montant, des échancrures correspondantes sont fraisées. Ces échancrures reçoivent seulement chacune des plaques chevilles. Dans ce cas les plaques chevilles sont fixées de façon que leurs fibres soient dirigées parallèlement à l'axe du montant. I1 est également possible de partager la plaque cheville en plusieurs petites plaques. Dans une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le verrou lui-même ne repose pas sur le montant, l'assemblage est obtenu au total par six plaques dont trois sont chaque fois disposées sur un côté du verrou ou du montant. Dans ce cas sur les deux côtés latéraux du verrou, des échancrures sont fraisées, avec chaque fois, au milieu de cette échancrure, une plaque cheville qui y est fixée. Les deux parties de montant comportent, en position correspondante par rapport à l'échancrure, deux plaques chevilles qui peuvent recevoir entre elles la plaque cheville du verrou.Dans cette forme de réalisation, la plaque cheville supérieure du montant sert à la transmission de moments, tandis que la plaque cheville inférieure du montant sert aussi bien à transmettre des moments que des forces verticales. Pour satisfaire à ces conditions, la plaque inférieure est par suite constituée en contre-plaqué, (n'ayant pas de direction de fibre préférentielle), tandis que pour la plaque supérieure la fibre s'étend parallèlement à l'axe du verrou et donc perpendiculairement à la surface de contact correspondante. Cet assemblage aussi peut être maintenu assemblé de façon simple par une cheville de serrage. La plaque cheville peut être constituée en d'autres matériaux que du bois, en particulier elle peut être en tôle d'acier. il est utile d'avoir alors une plaque à clous en tôle d'acier bordée, dont la fixation s'effectue sur le montant ou sur le verrou par cloutage. Mais la plaque cheville peut être aussi constituée en acier plat ou en acier profilé. L'emploi de ces formes de réalisation peut être en particulier envisagé lorsqu'on veut constituer un assemblage d'angle rigide à la flexion entre un montant d'acier et un verrou en bois. Comme avec ces structures il n'est pas possible, pour des raisons de précision et de technique de montage, d'avoir une fente allongée dans le montant d'acier pour recevoir le verrou, il est préférable dans ce cas d'employer la plaque cheville établie conformément à l'invention. La construction est de préférence conçue de manière qu'à l'extrémité de montant supérieure il soit disposé une plaque horizontale (par exemple soudée au montant), sur laquelle le verrou vient se poser.Sur cette plaque horizontale on fixe sur le chantier, après avoir posé le verrou, les plaques chevilles établies selon l'invention, et ceci de façon qu'elles entrent dans l'échancrure correspondante du verrou. Pour obtenir l'adaptation exacte dans l'échancrure, l'a fixation des plaques chevilles sur le montant s'effectue de préférence par l'intermédiaire de trous de forme allongée permettant un certain ajustement. Dans ce cas la plaque cheville est pourvue d'une plaque de base dirigée perpendiculairement au plan de la plaque, qui est fixée contre la plaque horizontale à l'extrémité supérieure du montant. La plaque cheville est utilement constituée sous la forme d'un profilé en U. Le montage final de l'assemblage s'effectue à nouveau par l'intermédiaire de boulons de serrage passant au travers des plaques chevilles et du verrou. D'autres aspects de l'invention ressortiront encore du présent exposé. L'invention sera décrite plus en détail dans ce qui suit, en se servant d'exemples de réalisation avec référence aux dessins. Ces derniers montrent à la figure 1, une vue d'un assemblage d'angle rigide à la flexion, détaché à la figure 2, une vue d'une deuxième forme de réalisation d'assemblage d'angle, détaché à la figure 3, une vue d'une troisième forme de réalisation d'un assemblage d'angle, détaché ; à la figure 4, une vue d'une quatrième ----- forme de réalisation d'un assemblage d'angle, détaché ; et à la figure 5, une vue d'une cinquième forme de réalisation d'un assemblage d'angle, détaché, dans lequel la plaque cheville est constituée par une pièce profilée en acier. Avec l'assemblage d'angle, rigide à la flexion, représenté sur la figure 1, il s'agit d'une construction uniquement en bois, dans laquelle un montant placé verticalement, constitué par deux parties de poteau 2, est assemblé avec un verrou 3 placé horizontalement. L'assemblage d'angle est représenté, prêt au montage, sur la figure 1. Les deux parties de poteau 2 présentent chacune une surface de portée 8, sur laquelle repose le verrou à l'état monté et par l'intermédiaire de laquelle les forces verticales sont transmises; Contre la surface latérale intérieure en retrait, à cause de la surface de portée aménagée, de chaque partie de poteau 2,une plaque cheville 1 est fixée. Cette plaque cheville est en bois collé et a été appliquée avec collage sous pression contre la surface latérale correspondante de la partie du montant.La plaque cheville comporte deux faces frontales 4, appropriées au transfert d'un moment par pression de contact-avec une face frontale correspondante du verrou. Dans cette forme de réalisation, la plaque cheville présente la même hauteur que le verrou, tandis que sa largeur est un peu plus petite que la largeur du montant, de sorte qu'il est formé un retrait pouvant remplir des fonctions de guidage. Le verrou 3 présente deux échancrures 5 adaptées à la plaque cheville 1, qui sont pratiquées par fraisage dans ses faces latérales-. Les faces frontales 6 de ces échancrures entrent en contact, lors du montage de l'assemblage d' angle, avec les faces frontales 4 des plaques chevilles, de sorte que des moments peuvent être transmis par pression de contact par l'intermédiaire de ces faces frontales. I1 est alors d'importance décisive que la plaque cheville vienne se placer, en s'adaptant exactement, dans l'échancrure correspondante, ce qui ne pose cependant pas de problème, car le montant et le verrou ont déjà été réalisés de manière correspondante dans l'atelier du fabricant. Les plaques chevilles 1 sont disposées de façon que leurs fibres soient orientées parallèlement à l'axe du verrou, c'est-à-dire perpendiculairement à la face frontale 6 de l'échancrure ou à la face frontale 4 de la plaque cheville. On obtient par suite la transmission de moments par pression de contact d'une surface de contact de bois de bout contre une autre, de sorte que, par rapport à une transmission de forces transversalement à la fibre1 des forces ou moments sensiblement supérieurs peuvent être transmis. Le montage d'extrémité, sur le chantier, de l'assemblage d'angle rigide à la flexion s'effectue au moyen d'un boulon de serrage 7 qu'on enfile an travers des deux parties de poteau avec plaques chevilles correspondantes et au travers du verrou dans la région de l'échancrure, et sur lequel on visse un écrou 9. La forme de réalisation, représentée sur la figure 2, d'un assemblage d'angle rigide à la flexion correspond essentiellement à celle de la figure 1, sauf que maintenant les deux échancrures ne sont pas pratiquées dans les surfaces latérales du verrou 3, mais formées en collant, sur chaque surface latérale du verrou 3, deux plaques lo dont la distance d'écartement mutuel correspond à la largeur de la plaque cheville 1 fixée au montant. cette forme de réalisation présente l'avantage que la section transversale du verrou n'est pas affaiblie par la disposition de l'échancrure. Les surfaces de contact correspondantes de l'échancrure, qui coopèrent avec les surfaces de contact de la plaque cheville, sont formées dans ce cas par les surfaces frontales 6 des plaques collées 10.Naturellement les plaques 10 sont collées de façon que leurs fibres soient parallèles aux fibres de la plaque cheville 1. Par ailleurs la forme de réalisation de la figure 2 correspond à celle de la figure 1. Dans l'assemblage d'angle, rigide à la flexion, qui est représenté sur la figure 3, il s'agit également d'une construction en bois, dans laquelle un verrou transversal est assemblé à un montant en deux parties Contrairement aux formes de réalisation antérieurement décrites, on utilise cependant, dans le cas présent, six plaques chevilles au total, dont trois sont chaque fois disposées d'un côté du verrou ou d'une partie 2 de montant. Ainsi qu'il ressort de la figure 3, il est fixé chaque fois, à une partie 2 de montant, une plaque cheville supérieure et une plaque cheville inférieure 1. Une plaque cheville médiane, pouvant s'adapter entre la plaque cheville'supérieure et la plaque cheville inférieure de la partie de montant, se trouve dans la partie moyenne de l'échancru- re 5 dans le verrou 3, de sorte qu'après le montage de l'assemblage d'angle la plaque cheville médiane du verrou repose sur la plaque cheville inférieure des parties de montant. Comme par ailleurs il n'est pas formé, sur le montant, de surface de portée pour le verrou, la totalité de la force verticale est transmise, par l'intermédiaire de la plaque cheville médiane, sur la plaque à cheville inférieure, puis de là au montant.En d'autres termes, dans cette forme de réalisation la plaque cheville supérieure sur la partie de montant sert seulement à transmettre des moments, tandis que la plaque cheville inférieure sert aussi bien à transmettre des moments que des forces verticales. C'est pourquoi la plaque cheville inférieure est fabriquée en contre-plaqué, dont on sait qu'il ne comporte pas de direction de fibre préférentielle. Pour la plaque cheville supérieure on peut utiliser du bois collé, dont les fibres sont perpendiculaires à la surface de contact correspondante 6 du verrou et donc parallèles aux fibres du verrou. La plaque cheville médiane, fixée au verrou, comporte une direction de fibre verticale, car elle transmet en premier des forces verticales aux surfaces frontales horizontales correspondantes 11 par pression de contact.Grâce à cette conformation de construction, on assure ainsi qu'il existe ainsi des possibilités de charge optimales pour chaque mode de sollicitation. Naturellement, il n'est pas obligatoirement nécessaire de prévoir trois plaques chevilles ; mais plutôt le nombre des plaques chevilles doit s'adapter au cas d'utilisation correspondant. La figure 4 montre l'application de l'invention au cadre d'un étage. Dans ce cas deux verrous transversaux 3 sont rattachés à un montant vertical en deux parties. Contraitement aux formes de réalisation précédemment décrites, les plaques chevilles 1 sont fixées à chaque verrou transversal 3 et non pas aux parties de montant 2. Les plaques chevilles 1 sont de forme sensiblement carrée et sont collées sur les surfaces latérales du verrou 3. Elles s'étendent sur toute la hauteur du verrou. On a prévu, dans les parties du montant 2, des échancrures correspondantes 5 qui sont pratiquées par fraisage dans les surfaces latérales des parties de montant. Les surfaces frontales 6 des échancrures servent dans ce cas à la transmission aussi bien des moments que des forces verticales, car les verrous ne s'appuient sur le montant que par ces surfaces frontales.Les plaques chevilles sont fixées de façon qe leurs fibres soient perpendiculaires à la surface frontale 6 de l'échancrure 5 et par suite parallèlement aux fibres du montant. De cette façon du bois de bout s'appuie de nouveau contre du bois de bout. Le montage d'extrémité de chacun des assemblages s'effectue, comme pour les formes de réalisation précédemment décrites, au moyen de boulons de serrage 7. I1 va de soi que, dans toutes les formes de réalisation précédemment décrites, les surfaces frontales des plaques chevilles ou les échancrures ne doivent pas être obligatoirement disposées à angle droit par rapport aux surfaces latérales de chacun des éléments. Plutôt les surfaces frontales peuvent aussi présenter une certaine conicité, de sorte qu'on peut obtenir une adaptation encore plus exacte. Enfin la forme de réalisation représentée sur la figure 5 montre un cas d'assemblage d'angle rigide à la flexion, entre un verrou de bois 3 et un montant d'acier 2, qui peut être par exemple une poutre en double T. Sur l'extrémité supérieure du montant on a soudé une plaque horizontale 12, servant de plaque support au verrou en bois 3. La plaque horizontale est pourvue de trous de fixation correspondants, de sorte que deux plaques chevilles 1 peuvent être montées dessus, en recevant entre elles le verrou 3. Dans cet exemple de réalisation les plaques chevilles 1 sont des pièces profilées en acier, par exemple profilées en U et comportent une plaque de base 13 soudée à la pièce profilée. Dans la plaque de base on a prévu des trous allongés 14 qui servent à la fixation à la plaque horizontale 12 et qui permettent un certain ajustement des plaques chevilles. Les plaques chevilles entrent dans des échancrures 5 du verrou, qui sont formées, de même que pour la forme de réalisation de la figure 2, par des plaques 10 collées contre les surfaces latérales du verrou. En serrant à fond un boulon de serrage 7, passant au travers des deux plaques chevilles et du verrou, le montage est terminé. REVENDICATIONS 1. Assemblage d'angle, rigide à la flexion, pour constructions en bois ou pour construction de jonction en bois, comprenant un montant, un verrou assemblés au montant de façon rigide à la flexion et au moins un élément d'assemblage entre montant et verrou, caractérisé en ce que l'élément d'assemblage est une plaque (1) fixée au montant (2) ou au verrou (3),-en ce que le verrou ou le montant est pourvu d'une échancrure (5) adaptée à la plaque pour la recevoir, en ce que la plaque (1) comporte une surface frontale (4) appropriée à la transmission de moments ou de forces résultant d'une pression de contact, ladite surface coopérant avec une surface frontale correspondante de l'échancrure (6) et en ce que l'assemblage d'angle est maintenu assemblé par une force de serrage par l'intermédiaire d'au moins un élément de fixation (7, 9) détachable. 2. Assemblage d'angle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces frontales (4, 6) servant à la transmission des moments et/ou forces de la plaque et de l'échancrure s'étendent perpendiculairement au plan de la plaque. 3. Assemblage d'angle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces frontales servant à la transmission des moments et/ou forces et de ltéchancrure s'étendent obliquement par rapport au plan de la plaque. 4. Assemblage d'angle selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque (1) est constituée avec une forme rectangulaire, en particulier carrée. 5. Assemblage d'angle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque est faite en bois, en particulier en bois dur ou en contre-plaqué. 6. Assemblage d'angle selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque est collée au montant (2) ou au verrou (3). 7. Assemblage d'angle selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la plaque (1) est fixée de façon que sa surface frontale (4) servant à la transmission des moments et des forces s'étend perpendiculairement aux fibres de la plaque. 8. Assemblage d'angle selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la plaque (1) comporte en outre une surface frontale (11) servant à transmettre une force verticale qui coopère avec une surface frontale (11) d'une échancrure (5) et en ce que la plaque est faite en contre-plaqué. 9. Assemblage d'angle selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques (1) dont l'une sert à la transmission des moments et l'autre à la transmission des moments et des forces verticales. 10. Assemblage d'angle selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux plaques (1) sont disposées avec écartvement l'une au-dessus de l'autre sur le montant (2) et coopèrent avec une échancrure (5) du verrou (3), dans laquelle une troisième plaque (1) s'insérant entre les plaques est disposée. 11. Assemblage d'angle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échancrure est constituée par le fait que deux plaques (10) sont montées suris verrou ou sur le montant, en comportant un écartement mutuel adapté à la dimension de la plaque de jonction. 12. Assemblage d'angle selon l'une des revendications précédentes, avec un montant en deux parties, caractérisé en ce qu'une plaque (1) est prévue contre chaque partie de montant ou contre chaque surface latérale du verrou. 13. Assemblage d'angle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque est constituée sous forme de plaque à clous en tôle d'acier. 14. Assemblage d'angle selon la revendication 1, entre un montant d'acier et un verrou en bois, caractérisé en ce que la plaque (1) est constituée sous forme d'une pièce profilée en acier. 15. Assemblage d'angle selon la revendication 14, caractérisé en ce que la plaque (1) peut être fixée par l'in termédiaire d'une plaque de base (13) sur le côté supérieur du montant d'acier. 16. Assemblage d'angle selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la plaque est établie sous forme d'une pièce profilée en U.