Brevet FR2767547A1 — publié le 19990226

La présente invention se situe dans le domaine des structures mises en oeuvre dans le bâtiment. Elle concerne plus précisément des planchers, des charpentes et / ou des structures tridimensionnelles et utilise principalement des poutres en bois massif, lesdites poutres présentant des caractéristiques mécaniques et esthétiques améliorées, particulièrement adaptées à la réalisation de structures porteuses selon la présente invention. Dans la plupart des cas, on est amené à considérer simultanément des critères de résistance mécanique, d'esthétique et de coût pour la réalisation d'une construction et le choix des matériaux. Depuis très longtemps, on connaît des structures dans lesquelles des poutres en bois massif forment des structures porteuses telles que des solivages pour des planchers ou des fermes de charpente, lesdites structures porteuses recevant des éléments de plancher ou de toiture. De même, on connaît depuis toujours des techniques de construction consistant à empiler verticalement et / ou horizontalement des pièces de bois massives comme des planches, des madriers, des poutres ou des rondins. Des toitures et des planchers en bois massif sont egalement réalisés à partir de planches séchées, rabotées et assemblées par clouage pour former des éléments porteurs de construction de dimensions quelconques, les panneaux formés pouvant être préfabriqués industriellement. L'emploi du bois massif en fortes sections est freiné par les problèmes de séchage qu'il engendre, à savoir les déformations qui en résultent comme des retraits dimensionnels importants, des vrillages et des fendillements. La présente invention privilégie l'esthétique et l'emploi du bois massif sec, présentant peu de fentes et déformations. Elle prend en compte des pièces massives allongées de sections carrées ou rectangulaires proche du carré, pour lesquelles les tensions de séchage ont été libérées, dès le sciage, en créant mécaniquement un évidement longitudinal à partir d'une de leurs faces, jusqu'aux environs du coeur. Après le séchage et l'usinage, les pièces obtenues présentent peu de déformations et de fissures et se stabilisent. L'aspect esthétique est ainsi grandement amélioré. Le sciage ne permet pas d'obtenir de telles pièces en grandes longueurs avec un rapport qualité / prix satisfaisant. Aussi, il est possible d'obtenir des pièces de grandes longueurs en joignant, bout à bout, des pièces allongées. Le procédé connu sous le nom d'aboutage est une manière de réaliser le jointage en longueur de deux pièces. La présente invention à pour objet des structures porteuses telles que des planchers, des charpentes ou des structures tridimensionnelles, du type comprenant des poutres en bois massif, carrées ou rectangulaires proche du carré, pour lesquelles les tensions de séchage ont été libérées, dès le sciage, en créant mécaniquement un évidement longitudinal à partir d'une de leurs faces, jusqu'aux environs du coeur, séchées et stabilisées, lesdites poutres étant disposées longitudinalement les unes à côté des autres et reliées entre elles sur leurs faces latérales en contact, par collages et / ou moyens mécaniques. De cette manière on améliore considérablement les caractéristiques mécaniques de chaque poutre prise seule, particulièrement en flexion. Les poutres évidées séchées et stabilisées, peuvent être munies de perçages perpendiculaires débouchant sur leurs faces latérales en contact, lesdits perçages étant espacés longitudinalement de façon à permettre l'introduction d'organes de liaison transversaux en matériaux métalliques ou autres et de formes et dimensions correspondantes aux perçages, perpendiculairement et à l'intérieur de la structure formée par lesdites poutres ainsi assemblées longitudinalement. L'introduction de ces éléments de liaison transversaux assure la cohésion de la structure formée par les poutres longitudinales et améliore les qualités mécaniques dudit ensemble. Egalement, les poutres évidées séchées et stabilisées, peuvent être munies de rainurages longitudinaux sur leurs faces latérales en contact, de façon à permettre l'introduction, à l'intérieur desdits rainurages, d'organes de liaison en bois ou dérivés du bois ou métalliques et de formes et dimensions correspondantes aux rainurages, assurant ainsi une bonne liaison mécanique entres les poutres. Egalement, les évidements des poutres séchées stabilisées peuvent présenter des formes variées pour des raisons esthétiques ou techniques diverses. Ainsi, des évidements de formes arrondies ou diverses à l'intérieur des poutres constituant les structures selon la présente invention répondent efficacement aux exigences d'absorption phonique demandées pour certaines structures constructives. Ainsi, selon la présente invention, des structures composées de poutres comportant des évidements arrondis ou oblongs sont particulièrement adaptées pour la réalisation de murs routiers anti-bruits, pour exemple non limitatif. Egalement selon la présente invention, au moins l'une des poutres séchées stabilisées constituant la structure peut être munie d'au moins un élément de tension et renfort métallique, à l'intérieur de l'évidement et tendu mécaniquement aux extrémités de ladite poutre, de manière à sous-tendre cette poutre et renforcer fortement les caractéristiques mécaniques en flexion de l'ensemble de la structure. Pour créer cette sous-tension, une cale est placée à l'intérieur de l'évidement de la poutre en son milieu, l'élément de tension et renfort métallique placé à l'intérieur et tendu aux extrémités de la poutre exerçant sur la partie inférieure de la cale une force orientée vers la partie supérieure de la structure. Les structures envisagées selon la présente invention s'inscrivent dans le cadre d'une utilisation maximale des bois de pays et particulièrement des petits bois. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description donnée ci-après à titre d'exemple illustratif et non limitatif ainsi que du dessin dans lequel: - La figure 1 selon la présente invention présente un plancher (10) formé de plusieurs poutres massives (11; lla) pour lesquelles les tensions de séchage ont été libérées, dès le sciage, en créant mécaniquement une fente longitudinale (12; 12a) à partir d'une de leurs faces, jusqu'aux environs du coeur, lesdites poutres massives (11; lla) séchées et stabilisées étant disposées longitudinalement les unes à côté des autres. - La figure 1 selon la présente invention est un plancher (10) formé de poutres massives évidées séchées stabilisées (11; îîa) de sections différentes. De même, les évidements longitudinaux crées à partir d'une des faces desdites poutres sont orientées vers la partie supérieure (13) ou la partie inférieure (14) du plancher ainsi constitué. L'utilisation de poutres de sections différentes (11; îîa) et les possibilités d'orientation des évidements longitudinaux vers la partie supérieure et / ou la partie inférieure du plancher apportent aux concepteurs de nombreux choix esthétiques en matière de décoration. - La figure 1 selon la présente invention montre des perçages perpendiculaires (15) débouchant sur les faces latérales en contact (16) des poutres évidées (11; îîa) formant le plancher. Ces perçages (15) permettent l'introduction d'organes de liaisons transversaux, en bois ou dérivés du bois ou métalliques et de formes et dimensions correspondantes aux perçages (15), à l'intérieur du plancher (10) formés par les poutres évidées (11; îîa), lesdits organes de liaisons transversaux n'étant pas représentés dans la figure 1. La figure 2 selon la présente invention montre une structure (10a) comportant des poutres massives (llb) évidées, séchées, stabilisées dont les évidements longitudinaux (17) sont de formes arrondies, améliorant ainsi les qualités d'absorption phonique de ladite structure (10a). La figure 3 montre, en coupe longitudinale, une des poutres évidées, séchées, stabilisées (lac) d'une structure porteuse selon la présente invention. Ladite poutre est munie d'un élément de tension et renfort métallique (18) tel qu'un câble ou un acier rond, placé à l'intérieur et tendu aux extrémités (20) de la poutre (lac) à l'aide d'un système mécanique de tension non représenté dans la figure 3, de manière à sous-tendre ladite poutre. Pour créer cette soustension, une cale (19) est placée à l'intérieur de l'évidement de la poutre (lac) en son milieu, l'élément de tension et renfort métallique (18) exerçant sur la partie inférieure de la cale (19) une force orientée verticalement vers la partie supérieure de la poutre (lac) renforçant ainsi les caractéristiques mécaniques en flexion de l'ensemble de la structure. Dans cette figure, l'évidement longitudinal crée à partir d'une des faces longitudinales de la poutre (lac) est orienté vers la partie inférieure de la structure porteuse, ledit évidement longitudinal pouvant être orienté vers la partie supérieure de la structure en inversant la position de l'élément de tension et renfort métallique à l'intérieur de l'évidement de la poutre. REVENDICATIONS 1/ Structure porteuse (10) telle qu'un plancher, une toiture ou une structure tridimensionnelle, du type comprenant des poutres en bois massif (11; îîa), de sections carrées ou rectangulaires proche du carré, évidées mécaniquement à partir d'une de leurs faces longitudinales jusqu'aux environs du coeur, séchées et stabilisées, caractérisée en ce aue certaines au moins desdites poutres sont placées longitudinalement les unes à côté des autres et reliées entre elles sur leurs faces latérales (16) en contact, par collages et / ou moyens mécaniques, afin de former un structure porteuse rigide améliorant d'une manière sensible les caractéristiques mécaniques de chaque poutre seule. 2/ Structure porteuse selon la revendication numéro 1 caractérisée en ce que les poutres évidées, séchées, stabilisées (11; îîa) placées longitudinalement les unes à côté des autres sont munies de perçages perpendiculaires (15) débouchant sur les faces latérales (16) desdites poutres (11; îîa), espacés longitudinalement, régulièrement ou non, de façon à permettre l'introduction d'organes de liaison en matériaux métalliques ou autres et de formes correspondantes aux perçages (15), perpendiculairement et à l'intérieur de la structure (10) formée par lesdites poutres (11; lla) ainsi assemblées longitudinalement. 3/ Structure porteuse selon la revendication numéro 1 et numéro 2 caractérisée en ce pue les poutres évidées séchées, stabilisées et assemblées longitudinalement les unes à côté des autres sont munies de rainurages longitudinaux sur les faces latérales en contact desdites poutres, de façon à permettre l'introduction d'organes de liaison en bois ou dérivés du bois ou métalliques et de formes correspondantes aux rainurages, sur les faces latérales en contact desdites poutres ainsi assemblées. 4/ Structure porteuse (10a) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce au' au moins une partie des poutres évidées, séchées, stabilisées (lob) constituant ladite structure présente des évidements longitudinaux (17) de formes arrondies, lesdits évidements (17) répondant efficacement aux exigences d'absorption phonique demandées pour certaines structures constructives telles que des planchers ou des murs anti-bruits pour exemples non limitatifs. 5/ Structure porteuse selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'au moins une des poutres évidées, séchées, stabilisées constituant ladite structure est munie d'au moins un élément de tension et renfort métallique (18) placé à l'intérieur de l'évidement et tendu aux extrémités de la poutre (lac) et d'une cale (19) placée à l'intérieur de l'évidement de la poutre (llc) en son milieu, l'élément (18) de tension et renfort métallique exerçant sur la partie inférieure de la cale (19) une force verticale orientée vers la partie supérieure de la poutre (lac), de manière à sous-tendre ladite poutre (llc) et renforcer fortement les caractéristiques mécaniques en flexion de l'ensemble de la structure.