Brevet FR2762251A1 — publié le 19981023

L'invention concerne un dispositif d'assemblage de planches de bois superposées constitutive de parois de construction. Certaines constructions, telles que des chalets, des garages, des abris ou des granges, possèdent des parois (murs extérieurs ou intérieurs) constituées chacune par un assemblage d'une série de planches de bois allongées, de section sensiblement rectangulaire, disposées dans un plan vertical selon une direction horizontale et superposées chant contre chant. Les parois ainsi formées sont juxtaposées et reliées par leurs bords latéraux dans le prolongement les unes des autres, de façon à former une paroi continue, ou à angle droit (avec des liaisons en L, en T, ou en X). L'assemblage des planches superposées d'une part et la liaison des parois formées par les superpositions de planches d'autre part peut être assurée, soit par un procédé ancien consistant à ménager une encoche dans les extrémités des planches et à entrecroiser les extrémités des planches adjacentes en emboîtant les encoches les unes dans les autres, soit par un dispositif d'assemblage particulier objet de la présente invention. Un tel dispositif d'assemblage comporte principalement un montant vertical équipé de moyens de liaison de l'une des deux extrémités de chaque planche avec ce montant. On connaît en particulier du brevet français No 2.682.974, un dispositif dans lequel le montant vertical est un profilé continu et les moyens de liaison de ce montant avec chaque série de planches formant une même paroi sont réalisés sous la forme d'une glissière verticale ménagée en renfoncement d'une face du montant vertical et dans laquelle est engagée l'une des extrémités de chaque planche. Les planches sont ainsi empilées chant contre chant pour former une paroi. Plusieurs glissières peuvent être ménagées sur différentes faces du montant vertical pour assembler plusieurs séries de planches superposées constitutives de plusieurs parois qui sont ainsi reliées entre elles en angle ou dans le prolongement les unes des autres. Un inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que la paroi formée par l'empilement de planches chant contre chant est soumis aux importantes variations dimensionnelles du bois constituant les planches en fonction des conditions atmosphériques et en particulier du degré d'humidité de l'air ambiant. Les fibres du bois étant principalement longitudinales, ces variations dimensionnelles sont essentiellement sensibles selon une direction transversale des planches, c'est-à-dire verticalement. Un but de l'invention est de concevoir un dispositif d'assemblage du type précité, permettant d'affranchir la paroi formée par chaque empilement de planches des variations dimensionnelles du bois en fonction des conditions atmosphériques. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un dispositif d'assemblage d'au moins une série de planches de bois qui présentent chacune deux extrémités opposées et deux chants longitudinaux opposés et qui sont superposées chant contre chant pour former une paroi, le dispositif comportant un montant vertical équipé de moyens de liaison de l'une des deux extrémités de chaque planche avec ce montant, ces moyens de liaison comportant, pour chaque série de planches superposées, une série de tenons s'étendant perpendiculairement au montant vertical, dans un plan vertical commun, pour coopérer avec des mortaises ménagées dans l'extrémité correspondante des planches. Les planches superposées ne sont donc plus empilées les unes sur les autres, mais sont au contraire assujetties verticalement au montant vertical par les tenons qui leur sont associés. L'écartement des planches entre elles est donc fixé par celui des tenons et les planches peuvent travailler indépendamment les unes des autres en se dilatant ou se contractant librement selon les conditions atmosphériques sans que ces variations dimensionnelles ne soient répercutées sur la paroi qu'elles forment. En outre il est ainsi possible de réaliser une construction à plusieurs étages. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, chaque tenon est retenu dans la mortaise de la planche correspondante par une goupille traversant des lumières ménagées sensiblement en correspondance dans la planche et le tenon. On améliore ainsi la rigidité et la stabilité de l'assemblage. De préférence alors, les lumières du tenon d'une part et de la planche d'autre part étant légèrement décalées, la goupille présente une extrémité conique. Au montage, l'extrémité conique de la goupille exerce une fonction de rampe d'entrée qui force le recalage des lumières du tenon et de la planche, de façon à obtenir un placage serré et précontraint de l'extrémité de la planche contre le montant vertical. Selon une seconde caractéristique avantageuse de l'invention, le montant vertical se compose d'une pluralité de tronçons aboutés les uns aux autres et équipés chacun de l'un des tenons de chaque série de tenons. Chaque tronçon forme ainsi un élément d'assemblage polyvalent qui permet de former un montant vertical de hauteur adaptée aux circonstances. Le montage en est de plus facilité. Avantageusement alors, chacun des tronçons est tubulaire et est emmanché sur une tige formant une âme commune à tous les tronçons. Le montant vertical ainsi obtenu est particulièrement simple à monter et possède une résistance mécanique élevée. Selon une troisième caractéristique avantageuse de l'invention, les mortaises ménagées dans l'extrémité des planches sont réalisées sous la forme de perçages cylindriques, tandis que les tenons du montant vertical sont réalisés sous la forme de plaquettes de section rectangulaire ayant deux grands côtés parallèles au montant vertical et deux petits côtés. On obtient ainsi un dispositif d'assemblage rigide, facile à fabriquer et à monter. Avantageusement alors, les tenons sont fixés au montant vertical par des cordons de soudure ménagés sur les côtés du tenon, chaque cordon de soudure étant de plus petite dimension que le côté du tenon sur lequel il est ménagé. Ainsi, les cordons de soudure formant une surépaisseur ne s'étendent donc pas sur les parties angulaires du tenon et n'interfèrent donc pas avec la face intérieure cylindrique du perçage formant la mortaise. Selon une quatrième caractéristique avantageuse de l'invention, le montant vertical présente une face plane sur laquelle les tenons font saillie, et les extrémités des planches présentent une partie centrale plane de largeur au plus égale à celle du montant vertical et deux chanfreins latéraux formant un angle d'environ 45 avec la face d'extrémité plane. On évite ainsi que les parties en regard de deux planches reliées à angle droit au montant vertical n'interfèrent l'une avec l'autre. Selon une cinquième caractéristique avantageuse de l'invention, les deux chants longitudinaux opposés des planches présentent des formes d'emboîtement homologues de section trapézoïdale. Les chants adjacents de chaque paire de planches superposées s'interpénètrent pour renforcer la solidité de l'assemblage et pour éviter tout ajourage entre les planches superposées entre lesquelles existe nécessairement un jeu de dilatation variable selon les conditions atmosphériques et la forme trapézoïdale assure une bonne résistance mécanique de l'emboîtement. Selon une sixième caractéristique avantageuse de l'invention, chaque planche est renforcée par une âme intérieure métallique possédant deux extrémités dans chacune desquelles est ménagée une encoche prenant appui sur le tenon concerné du montant vertical. On améliore ainsi la solidité de l'assemblage et des planches ellesmêmes qui peuvent dès lors servir d'éléments de structure porteurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs. I1 sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical d'un dispositif d'assemblage de deux séries de planches superposées constitutives de deux parois disposées dans le prolongement l'une de l'autre - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue de détail en élévation d'une planche seule - la figure 4 est une vue de côté selon la flèche IV de la figure 3 - la figure 5 est une vue de dessous selon la flèche V de la figure 3 - la figure 6 est une vue de détail en élévation d'un tronçon du montant vertical - la figure 7 est une vue de dessus selon la flèche VII de la figure 6 - la figure 8 est une vue de détail de la goupille servant à retenir chaque tenon dans la mortaise dans laquelle il est reçu - les figures 9, 10 et 11 sont des vues analogues à la figure 2, illustrant respectivement des dispositifs d'assemblage selon l'invention de deux, trois et quatre séries de planches de bois superposées constitutives de deux, trois et quatre parois reliées respectivement en L, en T et en X; - les figures 12, 13 et 14 sont des vues analogues respectivement aux figures 1, 3 et 4, illustrant une variante de réalisation perfectionnée de l'invention. Aux figures 1 à 6, on a représenté un dispositif d'assemblage de deux séries 1, 2 de planches de bois 3 superposées. Chacune des deux séries 1, 2 de planches 3 constitue une paroi de construction telle qu'un mur extérieur ou une cloison intérieure. Comme cela est mieux visible aux figures 3 à 5, chaque planche de bois 3 présente une forme de profilé de section sensiblement rectangulaire et possède deux extrémités opposées 4 et deux chants longitudinaux opposés 6, 7. Les extrémités 4 de chaque planche sont identiques et présentent chacune une face centrale plane 8 de largeur 1 et deux chanfreins latéraux 9 formant un angle a d'environ 45 avec la face d'extrémité 8. Les deux chants longitudinaux opposés 6, 7 des planches 3 présentent des formes d'emboîtement homologues: le chant 6 présente une nervure de section trapézoïdale et le chant 7 présente une encoche de section trapézoïdale correspondante. Comme cela est illustré par la figure 1, les planches 3 de chaque série 12 sont disposées dans un plan vertical, avec leur direction longitudinale horizontale, et sont superposées chant contre chant. La nervure et l'encoche des chants adjacents 6, 7 de chaque paire de planches 3 superposées s'interpénètrent, ce qui renforce la solidité de l'assemblage et évite tout ajourage entre les planches 3. Conformément à la figure 2, les parois 1,2 ainsi formées sont juxtaposées et reliées par leurs bords latéraux formés par les extrémités 4 des planches 3, par l'intermédiaire du dispositif selon l'invention. Dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, les deux parois 1, 2 sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre. Le dispositif d'assemblage selon l'invention comporte un montant vertical 10 métallique, équipé de moyens de liaison de l'une des deux extrémités 4 de chaque planche 3 avec ce montant. Ces moyens de liaison comportent, pour chaque série 1, 2 de planches superposées, une série de tenons 11 métalliques, s'étendant perpendiculairement au montant vertical 10, dans un plan vertical commun, pour coopérer avec des mortaises 12 ménagées dans l'extrémité 4 correspondante de la planche 3 concernée. En l'espèce, le montant 10 présentant une section carrée creuse, les deux séries de tenons 11 sont fixées sur deux faces opposées du montant 10. La largeur de chaque face du montant 10 est au moins égale à celle 1 de la face d'extrémité 8 des planches 3. Dans l'exemple illustré, les mortaises 12 sont réalisées sous la forme de perçages cylindriques, tandis que les tenons 11 du montant vertical 10 sont réalisés sous la forme de plaquettes de section rectangulaire ayant deux grands côtés parallèles au montant vertical 10 et deux petits côtés. Chaque tenon 11 est fixé au montant vertical 10 par quatre cordons de soudure 13, 14 ménagés sur les grands et petits côtés du tenon. Chaque cordon de soudure est de plus petite dimension que le côté du tenon sur lequel il est ménagé. Les cordons de soudure 13, 14 ne s'étendent pas sur les parties anguleuses du tenon 11. Il est ainsi possible de prévoir un faible jeu entre le tenon 11 et la mortaise 12, les parties angulaires du tenon 11 venant en contact avec la face intérieure cylindrique de la mortaise 12. Chaque tenon 10 est retenu dans la mortaise 12 correspondante par une goupille 15 traversant des lumières ménagées sensiblement en correspondance respectivement dans la planche 3 et le tenon 11. La lumière 17 du tenon 11 dune part et les lumières 16 de la planche 3 d'autre part sont, avant le montage de la goupille 15, légèrement décalées. La goupille 15 présente une extrémité conique 18. En l'espèce, cette extrémité est ménagée sur une portion avant 19 séparable d'une portion principale 15.1 de la goupille 15 grâce à une encoche circulaire 20 d'amorce de rupture. La portion principale 15.1 présente une longueur voisine de l'épaisseur de la planche 3. Le montant vertical 10 se compose d'une pluralité de tronçons 21 aboutés les uns aux autres et équipés chacun de l'un des tenons 11 de chaque série de tenons. Dans l'exemple illustré par les figures 1 à 8, chaque tronçon 21 est donc équipé de deux tenons 11 disposés à l'opposé l'un de l'autre. Les tronçons 21 sont tubulaires et sont emmanchés sur une tige 22 formant une âme commune à tous les tron çons. Au montage, chaque planche 3 est fixée au tronçon 21 du montant 10 qui lui est associé avant ou après que ce tronçon ait été emmanché sur la tige 22 formant l'âme du montant vertical 10. Le tenon 11 correspondant est reçu dans la mortaise 12 de la planche 3 avec un faible jeu et la face d'extrémité 8 de la planche 3 est plaquée contre le tronçon 21. Les lumières 16 et 17 de la planche 3 et du tenon 11 se présentent légèrement décalées, la lumière 17 du tenon 11 étant légèrement en retrait par rapport aux lumières 16 de la planche 3. La goupille 15 est alors introduite dans l'une des lumières 16 de la planche 3 par sa portion avant 19. L'extrémité conique 18 de la goupille 15 pénètre dans la lumière 17 du tenon 11 et, enfoncée à force, provoque le recalage des lumières 16 et 17, la face d'extrémité 8 de la planche 3 étant alors plaquée de façon précontrainte contre le tronçon 21 du montant vertical 10. Lorsque la portion principale 15.1 de la goupille 15 est entièrement enfoncée dans la planche 3, la portion avant 19 s'étend en saillie de lune des faces de la planche 3 et est détachée de la portion principale 15.1 en cassant la goupille dans la zone d'amorce de rupture formée par l'encoche circulaire 20. De même, la planche 3 correspondante de l'autre paroi est fixée au tronçon 21 au moyen du second tenon 11 de ce tronçon. L'assemblage terminé, un cache en bois 23, constitué par un profilé de section trapézoïdale, peut être disposé entre les chanfreins latéraux 9 des extrémités 4 des planches 3 et des parois 1 et 2, de part et d'autre du montant vertical 10. Aux figures 9 à 11, on & représenté trois dispositifs d'assemblage conformes à 1'invention, analogues à celui précédemment décrit en référence aux figures 1 à 8, et assurant respectivement une liaison en L de deux parois 30, 31, une liaison en T de trois parois 40, 41, 42 et une liaison en X de quatre parois 50, 51, 52, 53. Les parois 30 et 31, 40 à 42 et 50 à 53 sont de constitution identique à celle des parois 1 et 2 du mode de réalisation précédemment décrit en référence aux figures 1 à 8. Comme précédemment, le dispositif comporte le montant vertical 10 constitué des tronçons 21 aboutés et emmanchés sur la tige 22. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 9, les moyens de liaison des planches 3 avec le montant vertical 10 comportent deux séries de tenons 11 s'étendant dans des plans verticaux sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre. Plus précisément, le montant vertical 10 présentant une section carrée, les deux séries de tenons 11 sont fixées sur deux faces adjacentes du montant 10. Le fait que la largeur 1 de la face d'extrémité 8 des planches 3 soit légèrement inférieure (et au plus égale) à celle du montant vertical 10 et que les chanfreins latéraux 9 à 450 soient ménagés de part et d'autre de cette face 8 permet d'éviter tout conflit entre les planches 3 des parois 30 et 31. En outre, un cache d'angle 32 en bois est prévu pour recouvrir les deux faces non utilisées du montant vertical 10. Ce cache 22 est constitué par un profilé à section en forme d'équerre dont les extrémités 32.1 sont biseautées pour être jointives avec les chanfreins 9 correspondants des planches 3. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 10, les moyens de liaison des planches 3 au montant vertical 10 comportent trois séries de tenons 11 ménagés dans trois plans verticaux formant entre eux des angles droits. Plus précisément, le montant vertical 10 présentant une section carrée, les trois séries de tenons 11 sont fixées sur trois faces différentes du montant 10. Comme précédemment, la forme des extrémités des planches 3, avec leur face 8 de plus petite largeur que le montant 10 et leurs chanfreins latéraux 9 permet d'éviter tout conflit des planches 3 les unes avec les autres. En outre, un cache 23 identique à celui décrit en référence à la figure 2, est disposé entre les planches 3 des parois 40 et 41. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 11, les moyens de liaison des planches 3 avec le montant vertical 10 comportent quatre séries de tenons 11 disposées dans quatre plans verticaux perpendiculaires deux à deux. Plus précisément, le montant vertical 11 présentant une section carrée, chaque série de tenons 11 est fixée sur l'une des quatres faces du montant 10. Comme précédemment, la forme des extrémités des planches 3 permet d'éviter tout conflit des planches des parois adjacentes les unes avec les autres. Aux figures 12 à 14 on a représenté un autre mode de réalisation d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention. Ce dispositif comporte, comme précédemment, le montant vertical 10 constitué des tronçons 21 aboutés et emmanchés sur la tige 22. Deux séries de tenons 11 sont fixées sur deux faces opposées du montant vertical 10. La constitution de chaque planche, ici désignée par la référence générale 60 diffère de celle des planches 3 des modes de réalisation précédemment décrits en ce qu'elle comporte une âme intérieure métallique 61 de renforcement. Cette âme est constituée par une plaque de section rectangulaire noyée dans le bois constituant la planche 60. L'âme 61 présente, avec une de ses extrémités, une encoche 62 qui reçoit le tenon 11 correspondant 2. Les âmes métalliques 61 des planches 60 constituent ainsi, avec le montant vertical métallique 10 et les tenons métalliques 11, une structure entièrement métallique particulièrement rigide et résistante dans laquelle la reprise des efforts ne fait intervenir que des éléments métalliques. En particulier, les âmes métalliques 61 des planches 60 peuvent servir d'élément porteur d'une faîtage ou d'une dalle. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage d'au moins une série de planches de bois (3 ; 60) qui présentent chacune deux extrémités opposées (4) et deux chants longitudinaux opposés et qui sont superposées chant contre chant pour former une paroi (1, 2 ; 30, 31 ; 40-42 ; 50-53), le dispositif comportant un montant vertical (10) équipé de moyens de liaison de l'une des deux extrémités (4) de chaque planche (3 ; 60) avec ce montant, caractérisé en ce que les moyens de liaison comportent, pour chaque série (1, 2 ; 30, 31 ; 40-42 ; 50-53) de planches (3 ; 60) superposées, une série de tenons (11) s'étendant perpendiculairement au montant vertical (10), dans un plan vertical commun, pour coopérer avec des mortaises (12) ménagées dans l'extrémité correspondante (4) des planches (3 ; 60). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tenon (11) est retenu dans la mortaise (12) de la planche (3 ; 60) correspondante par une goupille (15) traversant des lumières (16, 17) ménagées sensiblement en correspondance dans la planche (3 ; 60) et le tenon (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, les lumières (17, 16) du tenon (11) d'une part et de la planche (3 ; 60) d'autre part sont décalées lorsque les planches sont en appui sur les montants, et en ce que la goupille (15) présente une extrémité conique (18). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montant vertical (10) se compose d'une pluralité de tronçons (21) aboutés les uns aux autres et équipés chacun de l'un des tenons (11) de chaque série de tenons. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des tronçons (21) est tubulaire et est emmanché sur une tige (22) formant une âme commune à tous les tronçons (3 ; 60). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mortaises (12) ménagées dans l'extrémité (4) des planches (3) sont réalisées sous la forme de perçages cylindriques, tandis que les tenons (11) du montant vertical (10) sont réalisés sous la forme de plaquettes de section rectangulaire ayant deux grands côtés parallèles au montant vertical (10) et deux petits côtés. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tenons (11) sont fixés au montant vertical (10) par des cordons de soudure (13, 14) ménagés sur les côtés du tenon, chaque cordon de soudure (13, 14) étant de plus petite dimension que le côté du tenon (11) sur lequel il est ménagé. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le montant vertical (10) présente une face plane sur laquelle ces tenons font saillie et en ce que les extrémités (4) des planches (3 60) présentent une partie centrale plane (8) de largeur au plus égale à celle du montant vertical (10) et deux chanfreins latéraux (9) formant un angle d'environ 45 avec la partie centrale plane (8). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux chants longitudinaux opposés (6, 7) des planches (3 ; 60) présentent des formes d'emboîtement homologues de section trapézoïdale. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque planche (60) est renforcée par une âme intérieure métallique (61) possédant deux extrémités dans chacune desquelles est ménagée une encoche (62) prenant appui sur le tenon (11) concerné du montant vertical (10).