Brevet FR2718175A1 — publié le 19951006

La présente invention porte sur une poutre en bois composée de membrures et d'une âme. Les règles de la résistance des matériaux mettent en évidence que la matière située en partie centrale d'une section rectangulaire de poutre (région dite de la "fibre neutre") est fréquemment surabondante. De ce fait, dans le cas des poutres en bois, diverses poutres ont été développées pour ne conserver en bois massif que les parties inférieure et supérieure de la section (membrures), travaillant principalement à la compression ou à la traction. La liaison entre les membrures est assurée par une âme travaillant principalement au cisaillement. Outre l'optimisation de la matière, ces poutres offrent de multiples avantages dont le fait de faciliter le passage d'organes de construction transversalement au sens des poutres. Dans l'état actuel de la technique, ces poutres peuvent être classées en deux familles selon les caractéristiques de l'âme âme discontinue : l'âme est constituée de diagonales, en bois massif ou en acier, assemblées ponctuellement aux membrures, à l'unité ou par paire. âme continue : l'âme est constituée d'un élément mince, plan ou non, en panneaux dérivés du bois (panneaux contreplaqués, pan neaux de fibres, panneaux de particules, etc.) ou en tôle d'acier, relié aux membrures par un assemblage continu. Les limites auxquelles se heurtent les poutres existantes sont principalement les suivantes âme discontinue : les assemblages étant généralement séparés d'une longueur égale à deux fois la distance entre les membru res, les efforts qui transitent dans ces assemblages ponctuels sont importants et nécessitent de recourir à des dispositifs complexes (entaillages, connecteurs en acier, etc.), coûteux et susceptibles de glissements. Le principal avantage des poutres en bois à âme discontinue réside dans les larges passages transversaux qu'elles laissent entre les diagonales et les mem brures. âme continue : le passage transversal d'organes de construction nécessite la réalisation d'évidements. De plus, l'hétérogénéité des matériaux travaillants (bois massifs et autres matériaux pour pâme) peuvent conduire à des fluages différentiels, pré judiciables à la bonne tenue dans le temps des poutres. Le principal avantage des poutres à âme continue réside dans la simplicité et la robustesse de la liaison âme-membrures. La poutre selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet, selon une première caractéristique, elle est constituée de membrures en bois massif dans lesquelles est encas r une double réseau de lattes, également en bois massif. Les ~aptes de chacun des réseaux sont en principe parallèles et non jointives. Leur écartement est déterminé, selon leur section, en fonction des efforts appliqués à la poutre. Les réseaux sont disposes de sorte que les lattes de chacun d'eux forment en principe un angle de 9CO. Ils sont éventuellement collés entre eux à l'in- rersection des lattes. Le treillis ainsi formé est découpé au droit des intersections des lattes ou non. Il est assemblé aux membrures de sorte que les lattes forment en principe un angle de 45 par rapport à l'axe des membrures, faisant alors coïncider le sens des fibres du bois avec celui des efforts transitant dans 1âme. L'assemblage entre les membrures et le treillis est obtenu par encastrement et collage dans des rainures pratiquées sur la face interne des membrures. Les lattes peuvent être enrobées d'un liant améliorant notamment la tenue au feu de la poutre. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente, en élévation, la poutre selon l'inven tion. La figure 7 la représente en coupe. La figure 2 représente le détail de l'encastrement de l'âme dans une membrure. La figure 3 représente une variante du détail de la figure 2, dans lequel la rainure pratiquée dans la membrure n'est pas de section rectangulaire. La figure 4 représente le principe du montage de l'âme dans les membrures. La figure 5 représente un mode de renforcement de l'âme à une extrémité et au droit d'une discontinuité de l'âme. La figure 6 représente une variante où les deux réseaux de lat tes sont écartés et enrobés d'un liant. Dans la présente poutre, la matière première est constituée de bois massif scié et séché pour atteindre le taux d'humidité autorisant le collage selon les procédés normalisés. Le bois massif des membrures (1) et des lattes (2) (3) est, le cas échéant, abouté selon des procédés normalisés. Le bois massif des membrures (1) est, le cas échéant, lamellé-collé, selon des procédés normalisés. La réalisation de la poutre, selon un premier procédé, comporte les phases suivantes Les membrures (1) sont calibrées pour répondre à des sections précises. Une rainure (4) est pratiquée dans l'axe de la face interne des membrures, d'une largeur légèrement inférieure à l'épaisseur des 2 réseaux de lattes (2) (3) constituant le treillis. Les lattes constituant chacun des réseaux sont enduites de col le, d'un côté (5), sur toute la surface ou ponctuellement. El les sont ensuite disposées, faces encollées en regard, dans un gabarit assurant un écartement donné entre les lattes d'un même réseau ainsi qu'un angle donné entre les lattes de chaque ré seau. Une opération de serrage des deux réseaux de lattes ainsi mis en contact permet d'obtenir un treillis (6) rigide dans le plan. Le treillis ainsi obtenu est découpé en bandes destinées à for mer l'âme de la poutre (6). Les bords de ces bandes (7) sont calibrés en épaisseur, sur une largeur correspondant à la pro fondeur des rainures (4) pratiquées dans les membrures. Les arêtes sont éventuellement chanfreinées (8) pour faciliter la pénétration du treillis dans la rainure. Les bandes de treillis (9), disposées en ligne, bout à bout, sont ensuite présentées devant les rainures des membrures, préalablement encollées. Un dispositif de serrage (fig.4), as servi à un gabarit de maintien des éléments assemblés dans des plans perpendiculaires, permet leur enfoncement. Selon des modalités particulières de réalisation l'appareillage des lattes peut varier aussi bien en écartement qu'en angulation. Un matériau mince (bois, carton, fibre de verre, etc.) peut être intercalé entre les deux réseaux de lattes. Le profil de la rainure pratiquée dans les membrures peut ne pas être rectangulaire. En particulier les parois de la rainure en contact avec les membrures peuvent former un angle (10). Les bords de l'âme sont usinés selon le même profil. Les lattes peuvent être enrobées, en tout ou partie, d'un liant (11), hydraulique ou non, à base de plâtre ou autres, amélio rant notamment la tenue au feu de la poutre. La présence d'un liant enrobant les lattes peut permettre de supprimer leur collage. Dans ce dernier cas, les réseaux de lattes peuvent ne pas être en contact. L'écartement entre les réseaux peut être obtenu à l'aide d'éléments (12), métalliques ou autres, placés à l'in tersection des lattes. En outre, ceux-ci peuvent fonctionner comme des articulations permettant le déploiement des lattes avant enrobage. La liaison des réseaux de lattes avec les mem brures s'effectue alors dans deux rainures disjointes (13). Des renforts en bois massifs peuvent être placés de part et d'autre des lattes, collés et/ou cloués, notamment aux extrémi tés de la poutre (14) et au droit des discontinuités (15) de l'âme. Une contre-flèche peut être donnée à la poutre dans le sens longitudinal, au moment de sa fabrication. A titre d'exemple non limitatif, les membrures auront une section de 50 mm par 70 mm, les lattes une section de 5 mm par 20 mm, la poutre aura une hauteur de 25 cm et une longueur de 15 ml. La poutre selon l'invention est particulièrement destinée à la réalisation d'ouvrages de bâtiment tels que planchers, charpentes, parois verticales et raidisseurs de coffrages. REVENDICATIONS 1) Poutre en bois composée de membrures et d'une âme, caractérisée en ce que l'âme consiste en un treillis constitué de deux réseaux de lattes en bois massif encastrés dans les membrures. 2) Poutre selon la revendication précédente caractérisée en ce que les lattes constitutives de chaque réseau sont parallèles, équidistantes et non jointives, qu'elles forment un angle de 900 par rapport à celles de l'autre réseau et un angle de 450 par rapport aux membrures. 3) Poutre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les lattes d'un même réseau sont non parallèles, à une distance variable et en ce que les angles que les lattes forment entre elles sont quelconques. 4) Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'un matériau mince (bois, carton, fibre de verre, etc.) est intercalé entre les deux réseaux de lattes. 5) Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le profil de la rainure pratiquée dans les membrures n'est pas de section rectangulaire. 6) Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les lattes sont enrobées d'un liant. 7) Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les réseaux de lattes ne sont pas en contact, l'écartement entre eux étant obtenu à l'aide d'éléments, par exemple métalliques, placés à l'intersection des lattes. 8) Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que des renforts en bois massifs sont placés de part et d'autre des lattes, collés et/ou cloués.