Brevet FR2624153A1 — publié le 19890609

STRUCTURE DE SUPPORT POUR CONSTRUCTIONS ANNEXES, NOTAMMENT DU GENRE VERANDAS OU ANALOGUES La présente invention est relative à une structure de support pour des constructions annexes, en particulier délimitant un espace ou un local attenant à une construction principale, du genre vérandas, jardins d'hiver, appentis, verrières ou autres, ou encore du type mur-rideau. On connait déjà dans la technique du bâtiment des méthodes pour ériger de telles constructions légères venant s'ajouter à une construction déjà existante pour en augmenter la superficie et l'agrément. Notamment, de- puis plusieurs années, on a réalisé de semblables struc- tures au moyen de profilés métalliques, en alliage lé- ger, comportant des moyens de liaison mutuels d'un profilé à l'autre pour constituer des cadres, poteaux, équerres ou autres organes d'assemblage, nécessaires à la cohésion de la structure. La demanderesse a en par- ticulier développé dans ce domaine une gamme étendue de produits, compatibles entre eux, aptes à réaliser par des liaisons appropriées n'importe quelle forme de pan- neaux ou toitures selon la géométrie de la structure, et qui sont nécessaires à la construction de cette der- nière. Mais, lorsque pour des raisons d'esthétique ou plus généralement pour mieux assortir la structure à réaliser avec le reste de la construction selon le style de cette dernière, on souhaite utiliser d'autres maté- riaux que des profilés métalliques en alliage léger, les systèmes classiques ne sont généralement pas bien adap- tés. En effet, par exemple pour recouvrir une véranda d'un toit en tuiles ou en ardoises notamment, il est indispensables que les poteaux porteurs de la structure puissent supporter la charge correspondante, ce qui n'est ordinairement pas possible lorsque ces poteaux sont réalisés avec de simples profilés. Dans ces circonstances, il est pratiquement indispensable d'avoir recours à des poteaux ou plus généralement à des éléments de structure plus résistants, en particulier en bois, ces éléments présentant une section suffisante pour assurer le support de la charge, avec éventuellement interposition d'une vérita- ble charpente d'appui de la toiture. L'assemblage de ces éléments entre eux nécessite alors des moyens appropriés du genre chevilles, tenons, embrèvements, mortaises, etc., qui exigent la plupart du temps une préparation préalable en atelier avec un ajustage complémentaire des éléments sur place, le montage et l'adaptation des piè- ces ainsi préparées faisant d'une façon générale inter- venir la technique du menuisier et le savoir faire pro- pre à celui-ci. De ce fait, il n'est guère possible de concevoir une industrialisation efficace et à grande échelle pour ce genre de réalisation, comme c'est le cas en revanche avec des profilés métalliques qui nécessi- tent seulement pour leur montage une main d'oeuvre moins spécialisée, la construction pouvant être réalisée en suivant des instructions d'assemblage précises permet- tant l'entretoisement et la fixation simples de ces pro- filés dans toutes les configurations souhaitées, tels que chevrons, faîtière, sablières, traverses... La présente invention a pour objet une struc- ture de support qui pallie cet inconvénient en permet- tant de concevoir et d'utiliser des structures aussi bien en bois qu'en alliage léger ou autre, tout en évi- tant les opérations usuelles d'ajustage final des par- ties en bois qui sont au contraire aménagées pour s'adapter directement à d'autres éléments, également en bois ou métalliques grâce à des organes de liaison dont la mise en oeuvre n'exige aucune opération de rectifica- tion particulière. Les pièces en bois selon l'invention et les profilés métalliques éventuels à associer à ces pièces étant préalablement approvisionnés, la mise en oeuvre de lVinvention n'exige que des manoeuvres simples pour l'assemblage de ces pièces, aptes à être montées et verrouillées entre elles selon n'importe quelle orienta- tion relative exigée par la configuration de la structu- re à réaliser. A cet effet, la structure considérée se carac- térise en ce qu'elle comporte des éléments en forme de poutres creuses, constitués de pièces en bois accolées et collées ensemble pour délimiter une section de poutre répondant à des tolérances précises en présentant en outre une excellente stabilité dimensionnelle, chaque poutre comportant intérieurement une partie centrale évidée et dans sa surface externe au moins une rainure longitudinale adaptée notamment à recevoir le talon d'un organe de liaison réunissant un élément à un autre, formant ensemble un angle prédéterminé. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'organe de liaison comporte un talon apte à être monté puis fixé de préférence dans la rainure longitudinale d'un élément, ce talon étant prolongé par une patte perpendiculaire ou faisant un angle donné avec le plan de la rainure et sur laquelle est articulée ou fixée au moins une chape, ou analogue, montée dans la partie centrale évidée d'un élément accolé à celui comportant la rainure, cette chape, ou analogue, étant traversée par un axe à excentrique, tel que la rotation de cet axe exerce sur la chape un effort de traction permettant, par réaction mutuelle, d'appliquer les deux éléments étroitement l'un contre l'autre. De préférence, les pièces en bois accolées sont réalisées chacune selon la technique connue dite du lamellé-collé, utilisant des'plaquettes minces de bois préalablement découpées, empilées et collées de l'une à l'autre dans la pile. Selon une autre caractéristique, la chape est articulée sur la patte prolongeant le talon autour d'un axe transversal autorisant une orientation quelconque prédéterminée de la chape et par suite l'angle d'ajuste- ment l'un contre l'autre des deux éléments réunis ensem- ble par l'organe de liaison. Selon encore une autre caractéristique, la patte du talon comporte un ou plusieurs axes pour autant de chapes recevant chacun un élément, ces éléments étant accolés à celui dont la rainure porte le talon. Avantageusement, l'axe à excentrique traver- sant la chape se prolonge dans deux alésages en regard prévus dans la paroi de l'élément recevant cette chape et dans lesquels l'axe tourillonne sous l'effet d'un moyen de commande en rotation du genre clé à six pans creux ou autres. Selon encore une autre caractéristique de la structure suivant l'invention, la rainure longitudinale de chaque élément est agencée pour recevoir s'il y a lieu un profilé métallique monté et immobilisé dans cette rainure, pour recevoir un panneau ou un vitrage. D'autres caractéristiques d'une structure de support établies conformément à l'invention apparaîtront encore à travers la description qui suit de divers exem- ples de réalisation donnés à titre indicatif et non li- mitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure 1 est une vue en perspective d'une véranda réalisée conformément à l'invention. - La Figure 2 est une vue en coupe transversa- le partielle d'un élément entrant dans la réalisation de la structure, réalisé en forme de poutre creuse en bois. - Les Figures 3 et 4 sont des vues respective- ment en coupe transversale selon deux plans perpendicu- laires de l'assemblage réalisé entre deux poutres en bois au moyen d'un organe de liaison agencé conformément à l'invention. - Les Figures 5 et 6 sont des vues en coupe transversale de deux variantes de réalisation de l'orga- ne de liaison. - La Figure 7 illustre un détail de la véranda selon la Figure 1 montrant l'association possible de poutres en bois avec des profilés métalliques. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la Figure 1, la référence 1 désigne une véranda ou cons- truction annexe analogue destinée à s'appliquer contre un mur 2 d'une construction déjà existante afin d'accroître la surface utile de cette dernière. La véranda 1 comporte de façon générale une structure porteuse 3 pour une toiture 4, cette dernière pouvant être réalisée; dans l'exemple considéré, à l'aide de tuiles 5 mais comportant également des pan- neaux vitré 6 maintenus dans des châssis métalliques 7. La toiture 4 est inclinée sur l'horizontale et repose sur une charpente 8, elle-même supportée par la structu- re 3, cette charpente étant associée à des panneaux la- téraux 9 fermant les ouvertures, ici de forme triangu- laire résultant de l'inclinaison de la toiture. La structure porteuse 3 est essentiellement constituée de poutres verticales 10 entretoisées selon la configuration choisie pour les côtés de la véranda au moyen de poutres horizontales 11 de même nature. La vé- randa comporte des parties vitrées 12, une porte d'accès 13, des panneaux de garnissage 14 et dans l'exemple con- sidéré, des ouvertures coulissantes 15 vitrées, montées à l'intérieur de châssis métalliques 16. La porte 13 peut également être vitrée et comporter un châssis 16 analogue, en étant à nouveau coulissante ou, comme il- lustré dans l'exemple représenté, montée à articulation sur la structure porteuse. Conformément à l'invention, les poutres 10, respectivement 11, entrant dans la réalisation de la structure porteuse 3, le cas échéant dans la réalisation de la charpente 8 sur laquelle repose la toiture 4, sont constituées au moyen d'un assemblage de pièces en bois convenablement accolées et collées ensemble, ainsi que l'illustre la vue en coupe partielle de la Figure 2. Chaque poutre peut ainsi être formée par l'as- semblage approprié de pièces unitaires telles que 17a, 17b,.... 17e, chacune de celles-ci présentant une forme extérieure adaptée permettant leur emboîtement ou monta- ge relatif, notamment par tenons et mortaises, en réali- sant une poutre rectiligne allongée. En particulier, la forme des pièces 17 est choisie de telle sorte que la poutre réalisée présente une partie centrale évidée 18 et un profil extérieur dont la forme générale carrée ou rectangulaire, comporte dans au moins une de ses faces une rainure longitudinale ouverte 19, propre à recevoir par emboîtement, soit un profilé métallique constituant un des châssis 16 par exemple d'une partie vitrée de la véranda, soit, comme décrit ci-après, une pièce de liai- son propre à permettre l'assemblage mutuel de deux pou- tres creuses en bois selon une orientation relative de ces poutres prédéterminée. Avantageusement et d'une façon préférée pour la mise en oeuvre de l'invention, quoique en elle-même non exclusive, chacune des pièces unitaires 17a, 17b... 17e, formant les poutres creuses 10 et 11 de la struc- ture, est réalisée selon la technique connue dite du lamellé-collé, o chacune de ces pièces est constituée de plaquettres minces de bois, préalablement découpées au profil extérieur de chacune de ces pièces, ces pla- quettes étant ensuite empilées et collées ensemble. Ces dispositions permettent notamment de réaliser des pou- tres en bois de longueur importante, pouvant par exemple atteindre jusqu'à 6 m de long, ayant une parfaite stabi- lité dimensionnelle dans les conditions ordinaires d'utilisation, tout en respectant des cotes précises -à la fois pour l'évidement interne 18 de chaque poutre et pour le ou les rainures longitudinales extérieures 19, la tolérance pouvant être de l'ordre de plus ou moins 1 mm. Les Figures 3 et 4 illustrent la mise en place entre deux poutres 10 et il respectivement perpendicu- laires l'une à l'autre d'un organe de liaison 20 permet- tant de lier les poutres de façon rigide sans nécessiter aucun ajustage particulier, ces poutres étant fournies d'atelier telles quelles avec pour seule obligation, au montage de la véranda souhaitée, un ajustement de leur longueur, ce qui nécessite exclusivement l'usage d'un outil de découpe du genre scie ou analogue, sans autre opération. A cet effet, l'organe de liaison 20 se compose d'une première partie 21 comportant un talon 22 dont la dimension transversale correspond sensiblement à la lar- geur de la rainure longitudinale 19 de l'une des poutres à assembler, par exemple la poutre 10. Des vis telles que 23 permettent d'immobiliser la talon 22 dans une po- sition déterminée choisie selon la longueur de la rainu- re, notamment au droit de l'assemblage à réaliser avec une seconde poutre 11. Le talon 22 comporte à cet effet une patte médiane 24, s'étendant perpendiculairement au plan du talon 22 et apte à être solidarisée par l'inter- médiaire d'un axe transversal 25 avec une chape 26,.la patte 24 et la chape 26 ainsi articulée sur cette der- nière étant engagée dans la partie évidée 18 correspon- dante de la poutre 11 à assembler avec la poutre 10 dans la rainure longitudinale 19 de laquelle a été préalable- ment immobilisé le talon 22. La chape 26 comporte deux bras latéraux 27 et 28 s'étendant de part et d'autre de la patte 24, ces bras se prolongeant par une pièce creu- se 29. A travers celle-ci et en appui contre sa face supérieure, est disposé un axe à excentrique 31 dont les extrémités respectivement 32 et 33 disposées de part et d'autre de la pièce 29 sont engagées dans des alésages de mêmes diamètres prévus dans les faces en regard de la poutre 11. L'axe 31 comporte par ailleurs dans son extrémité 33 une empreinte creuse 34 propre à recevoir l'extrémité d'un outil de commande du genre clé à six pans creux, par exemple, permettant d'assurer la rota- tion de l'axe et, consécutivement à cette dernière, un effort de traction sur la chape 26. La réaction qui en résulte sur la poutre 11 par rapport à la poutre 10 per- met dans ces conditions d'immobiliser en position ces deux éléments en assurant leur verrouillage mutuel en position. Dans l'exemple illustré sur les Figures 3 et 4, les poutres 10 et 11 s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre. Des variantes peuvent être prévues comme représenté par exemple sur les Figures 5 et 6 per- mettant d'assembler respectivement deux, puis trois pou- tres 10 à une même poutre 11 ou vice versa. Dans l'exemple illustré sur la Figure 5, l'or- gane de liaison comporte à nouveau une patte 24 munie à son extrémité opposée de deux axes parallèles respecti- vement 25a et 25b permettant d'articuler sur cette patte 24 des pièces 35 et 36 associées chacune à un axe à ex- centrique 37 et 38 réalisant de la même manière que dé- crit précédemment l'immobilisation des poutres 10 sur la poutre 11. Le montage est néanmoins prévu de telle sorte que les poutres respectives comportent des entailles 39 et 40 permettant d'assurer leur imbrication respective selon les angles souhaités, l'une des poutres 10 étant ici perpendiculaire à la poutre 11 tandis que l'autre fait avec cete dernière un angle d'environ 45'. Dans la variante illustrée sur la Figure 6, la poutre 11 représentée est associée à trois poutres 10 par un organe de liaison comportant une patte 41 avec trois axes d'articulation respectivement 42, 43 et 44 pour trois pièces 45, 46 et 47, elles-mêmes associées à trois axes à excentrique 48, 49 et 50 assurant comme précédemment l'immobilisation relative des poutres avec des orientations mutuelles convenables et prédétermi- nées. La Figure 7 illustre enfin un détail de la réalisation de la véranda représentant le montage dans des poutres telles que 10 et 11 assemblées entre elles de la manière décrite précédemment d'un profilé métal- lique 16, celui-ci étant aménagé pour recevoir dans des rainures appropriées des panneaux vitrés tels que 52 et 53 avec montage le cas échéant à l'intérieur du profilé de joints d'étanchéité 54. On réalise ainsi un nouveau concept de cons- truction annexe du genre véranda ou autre, utilisant aussi bien des éléments en forme de poutres de bois tu- bulaires, avantageusement formés avec des élémets uni- taires lamellés-collés, que des accessoires métalliques, en particulier en profilé d'alliage léger, ces poutres et profilés pouvant être assemblés aisément entre eux quelle que soit leur orientation relative. La construction ainsi obtenue présente l'avan- tage de pouvoir s'intégrer parfaitement au style de la constructions principale à laquelle elle s'adapte, en apportant en outre une résistance mécanique des struc- tures largement améliorée autorisant le support de toi- tures ou autres charges notablement plus importantes que dans le cas classique o ladite véranda n'est formée qu'au moyen de profilés métalliques. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation plus spéciale- ment décrits et représentés ci-dessus; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Notamment, la chape articulée 26 peut être supprimée et remplacée par une pièce fixée directement ou liée d'une autre façon à la patte de l'organe de liaison et sur lequel porte l'axe à excentrique en exerçant sur cette patte l'effort nécessaire à la solidarisation des deux poutres 10 et 11. - 11 REVENDICATIONS 1. Structure de support pour constructions an- nexes, notamment du genre vérandas ou analogues, carac- térisée en ce qu'elle comporte des éléments en forme de poutres creuses (10-11), constitués de pièces en bois (17) accolées et collées ensemble pour délimiter une section de poutre répondant à des tolérances précises en présentant en outre une excellente stabilité dimensio- nnelle, chaque poutre comportant intérieurement une partie centrale évidée (18) et dans sa surface externe au moins une rainure longitudinale (19) adaptée à rece- voir le talon (21) d'un organe de liaison (20) réunis- sant un élément à un autre, formant ensemble un angle prédéterminé. 2. Structure de support selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de liaison (20) com- porte un talon (22) apte à être monté puis fixé dans la rainure longitudinale (19) d'un élément (10 ou 11), ce talon étant prolongé par une patte (24) perpendiculaire ou faisant un angle donné avec le plan de la rainure et sur laquelle est articulée ou fixée au moins une chape ou analogue (26) montée dans la partie centrale évidée (18) d'un élément accolé à celui comportant la rainure, cette chape ou analogue (26) étant traversée par un axe à excentrique (31), tel que la rotation de cet axe exerce sur la chape un effort de traction permettant, par réaction mutuelle, d'appliquer- les deux éléments (10-11) étroitement l'un contre l'autre. 3. Structure de support selon l'une des reven- dications I ou 2, caractérisée en ce que les pièces en bois (17) accolées sont réalisées chacune selon la technique connue dite du lamellé-collé, utilisant- des plaquettes minces de bois préalablement découpées, empilées et collées de l'une à l'autre dans la pile. 4. Structure de support selon l'une des reven- dications 2 ou 3, caractérisée en ce que la chape (26) est articulée sur la patte (24) prolongeant le talon (22) autour d'un axe transversal (25) autorisant une orientation quelconque prédéterminée de la chape et par suite l'angle d'ajustement l'un contre l'autre des deux éléments (10-11) réunis ensemble par l'organe de liaison (20). 5. Structure de support selon la revendication 2, caractérisée en ce que la patte (24) du talon (22) comporte un ou plusieurs axes (33, 34 - 41, 42, 43) pour autant de chapes (35,36 - 45, 46, 47) recevant chacun un élément, ces éléments étant accolés à celui dont la rai- nure (19) porte le talon. 6. Structure de support selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'axe à excentrique traversant la chape se prolonge dans deux alésages en regard prévus dans la paroi de l'élément recevant cette chape et dans lesquels l'axe tourillonne sous l'effet d'un moyen de commande en rotation du genre clé à six pans creux ou autres. 7. Structure de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la rai- nure longitudinale (19) de chaque élément (10-11) est agencée pour recevoir s'il y a lieu un profilé métalli- que (16) monté et immobilisé dans cette rainure, pour recevoir un vitrage ou autre panneau analogue.