Brevet FR2874951A1 — publié le 20060310

POUTRES COMPOSEES DITES "A SECTION TRANSVERSALE EN I". La présente invention concerne un élément de structure en bois utilisé dans le domaine de la construction et des travaux publics. Plus particulièrement l'invention concerne les poutres et poutrelles. Les poutres classiques sont constituées par des éléments allongés présentant une section transversale définie de manière à procurer une bonne résistance à la flexion. Ces poutres sont le plus souvent réalisées en bois, en métal ou encore en béton armé, le choix du matériau résultant principalement de la résistance recherchée et de l'utilisation. Afin de renforcer la résistance des poutres on utilise des poutres armées constituées de plusieurs éléments solidarisés entre eux, par exemple par triangulation. Il existe également des poutres dites "composées" ou "poutre en I", comportant une âme assemblée à des ailes encore appelées "membrures". L'invention se rapporte à ce type de poutre. Bien que généralement pleine, l'âme entrant dans la constitution de ces poutres composées peut également être ajourée. En effet, l'âme peut être constituée d'un treillis de barres assemblées à 45[deg] ou 60 [deg] le plus souvent. Dans le cas de poutres composées à membrure en bois, l'âme est le plus souvent réalisée sous forme d'une tôle ondulée ou gaufrée qui relie les deux membrures entre elles. Les membrures en bois des poutres composées sont classiquement carrées ou rectangulaires, et abouties en longueur de façon à présenter une longueur correspondant à la longueur requise pour la poutre. Il est clair que le fait d'aboutir plusieurs tronçons de poutre pour obtenir la portée désirée fragilise la résistance mécanique de ces poutres et limite les conditions d'utilisation. En outre, le dimensionnement de la section des membrures en réponse aux efforts de flexion que pourraient subir les poutres dans certaines conditions d'utilisation est limité, compte tenu notamment des conditions d'encombrement. Le but de la présente invention est de proposer une poutre composée à section transversale en I pouvant répondre à de multiples applications tout en permettant un dimensionnement réduit par rapport aux poutres classiques de l'état de la technique et en présentant une résistance à la flexion et aux efforts tranchants, améliorée. La poutre proposée permet en outre d'être utilisée pour des locaux à forte hygrométrie ou atmosphère agressive. La présente invention a pour objet une poutre composée dite à section transversale en I, comprenant deux membrures assemblées par un élément de couplage métallique principalement caractérisée en ce que l'élément de couplage comprend une partie centrale longitudinale bordée de deux ailes repliées de manière à présenter une forme emboîtant chacune des membrures sur toute ou partie de leur longueur. Selon une autre caractéristique, l'élément de couplage comporte deux profilés présentant chacun une partie centrale longitudinale les parties centrales étant jointes l'une contre l'autre ; et deux demies ailes chacune formant un créneau à section rectangulaire ou arrondie et se trouvant en vis-à-vis avec la demie aile correspondante de manière à former l'une des deux ailes de l'élément de couplage. Les membrures peuvent ainsi comporter un ou plusieurs poteaux en bois aboutis en longueur. Afin de renforcer la résistance à la flexion, au moins un des profilés peut comporter dans sa partie centrale une nervure longitudinale saillante. La poutre peut avoir une forme générale rectiligne ou cintrée selon les applications. Un autre objet de la présente invention consiste en un profilé métallique pour la réalisation de poutres telles que décrites ci-dessus principalement caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale longitudinale bordée de deux ailes en forme de créneau à section rectangulaire ou arrondies, destinées à couvrir partiellement chacune, un poteau en bois suivant le sens longitudinal. Selon une autre caractéristique, le profilé comprend dans la partie centrale une nervure longitudinale lui conférant une meilleure résistance mécanique à la flexion et à l'écrasement. Un autre objet de la présente invention consiste en un cadre modulaire pour structure porteuse de construction, principalement caractérisé en ce que les montants verticaux de ce cadre sont constitués de poutres composées telles que décrites ci-dessus. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui est faite ci-après et qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et en regard des figures sur lesquelles : - La figure 1 représente le schéma d'une poutre en I selon la présente invention, - La figure 2, représente le schéma d'une poutre en I selon une variante de réalisation, - Les figures 3A et 3B, représentent chacune le schéma d'un profilé pour la réalisation d'un élément de couplage métallique d'une poutre selon l'invention. - La figure 4, représente le schéma d'un cadre modulaire pour structure porteuse de construction comprenant plusieurs poutres selon l'invention. La poutre composée dite "à section en I" conforme à la présente invention comprend un élément métallique de couplage 1. Cet élément assure une liaison mécanique rigide entre les deux membrures constituées chacune d'une poutre ou poteaux en bois 11, 12 recouverts par les ailes 13, 14 de l'élément 1. Ainsi, l'élément 1 a une configuration qui lui permet d'assurer à la fois une protection et un renfort des deux poutres en bois 11, 12. Ces dernières peuvent de ce fait être constituées de plusieurs poteaux raboutés de manière à obtenir une très longue portée tout en présentant une grande résistance à la flexion. Les poutres sont renforcées par l'armature que forme chaque aile bordant la partie centrale longitudinale 10 de l'élément de liaison. Dans l'exemple présent les ailes couvrent trois faces longitudinales des poutres et les bordures de la quatrième face. De façon pratique l'élément de couplage est réalisé au moyen de deux profilés tels qu'illustrés sur la figure 3 assemblés par la partie centrale de manière à former les ailes couvrantes pour les poutres. Les moyens pour réaliser l'assemblage des profilés sont des moyens classiques tels que vis et écrous et/soudure. Les demi ailes de chaque profilé peuvent avoir une section en forme de U rectangulaire ou arrondi selon la forme des poutres en bois utilisées. La partie centrale d'un ou des deux profilés formant l'élément de liaison peut comporter une nervure saillante afin de renforcer sa résistance à l'écrasement. Les figures 1 et 2 illustrent deux variantes d'exécution dans la réalisation de cet élément de couplage 1, avec sur la figure 1 un profilé plat et sur la figure 2 un profilé présentant une section en forme de V. On peut tout à fait concevoir une poutre composée ayant un profilé comportant une telle nervure associé à un autre profilé sans nervure (partie centrale plate). Les figures 3A et 3B illustrent chacune un exemple de profilé entrant dans la réalisation de l'élément de couplage 1. Les deux membrures pouvant être utilisées avec ces exemples de profilés sont des poutres en bois à section rectangulaire. Bien entendu, les profilés peuvent présenter des ailes dont la section transversale présente une forme arrondie adaptée à des membrures constituées de poutres à section arrondies, oblong ou circulaire sans rien changer au principe de l'invention. Les profilés peuvent être en aluminium anodisés ou en fer galvanisé ou en acier inoxydable par exemple en fonction des utilisations. Les poutres composées 1 conformes à la présente invention peuvent être assemblées deux par deux par exemple selon le schéma de la figure 4 pour former un cadre modulaire permettant de réaliser des structures porteuses pour la construction de tout type de bâtiment. Les poutres composées peuvent être solidarisées par des élément d'assemblage 61, 62 métalliques ou en bois par exemple afin de faciliter le montage et de ce fait réduire le coût de la construction. La poutre composée qui vient d'être décrite peut être utilisée en tant que support de toiture et de plancher ou en tant que support de plafond. Elle peut être utilisée en tant que support pour l'encadrement d'un isolant thermique ou phonique. Elle peut être utilisée en tant que support d'ossature à parement bois, PVC, tuile. Elle peut être utilisée en tant que support de décor bois d'intérieur apparent ou d'huisserie. Dans les différents exemples qui ont été donnés, la poudre a une forme rectiligne. Cependant la poutre pourra avoir une forme générale cintrée lorsque l'application le nécessite. Les profilés métalliques seront mis en forme de manière à présenter le rayon de courbure désiré. Les poteaux seront choisis dans un matériau pouvant être mis en forme pour réponse au besoin. Il pourra s'agir de bois ou de plastique. La poutre composée selon la présente invention est rigide, légère, résistante imputrescible tout en permettant de très longue portée. REVENDICATIONS 1. Poutre composée dite "à section transversale en I" comprenant deux membrures assemblées par un élément de couplage métallique, caractérisée en ce que l'élément de couplage (1) comprend une partie centrale longitudinale (10) bordée de deux ailes (130, 140) repliées de manière à présenter une forme emboîtant chacune des membrures sur toute ou partie de leur longueur. 2. Poutre selon la revendication 1, caractérisée en ce l'élément de couplage comporte deux profilés (50) présentant chacun une partie centrale longitudinale, les parties centrales étant jointes l'une contre l'autre; et deux demies ailes (13, 14) chacune formant un créneau à section rectangulaire ou arrondie et se trouvant en vis-à-vis avec la demie aile correspondante de manière à former l'une des deux ailes de l'élément de couplage. 3. Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les membrures (11, 12) sont constituées d'un ou de plusieurs poteaux en bois pouvant être aboutis en longueur. 4. Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un des profilés (50) comporte dans sa partie centrale une nervure (20) longitudinale saillante. 5. Poutre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle peut avoir une forme générale rectiligne ou cintrée. 6. Profilé métallique (50) pour la réalisation de poutres selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale (10) longitudinale bordée de deux ailes en forme de créneau à section rectangulaires ou arrondies, destinées à couvrir partiellement chacune un poteau dans le sens longitudinal. 7. Profilé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend dans la partie centrale (10) une nervure longitudinale (20) lui conférant une meilleure résistance mécanique à la flexion et à l'écrasement 8. Cadre modulaire (200) pour structure porteuse de construction, caractérisé en ce que les montants verticaux sont constitués de poutres composées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.