Brevet FR2961229A1 — publié le 20111216

PERFECTIONNEMENTS AUX MADRIERS INDUSTRIELS L'invention concerne des perfectionnements aux madriers industriels, notamment ceux en Bois Massif Reconstitué (BMR), utilisés pour la construction de murs d'immeubles. En France, les madriers BMR commercialisés sont de lourdes pièces de bois homologuées, de longueurs variables et de section standardisée, produites par un industriel particulier pour la construction d'un immeuble déterminé. Les faces haute et basse de madriers BMR prêts à l'emploi, comportent des lignes de rainures et de reliefs à profils inversés, adaptées à être emboîtées pour assurer, entre deux madriers empilés et assemblés serrés par vis, une bonne étanchéité à l'air et à l'eau. Cette étanchéité est en général améliorée par la mise en place sur l'une des faces du madrier d'un joint rectiligne autoadhésif. Une telle fabrication de madriers BMR prêts à l'emploi se fait à partir de barres en BMR, ayant généralement passé avec succès les tests de certification Acerbois-BMR. En outre, cette fabrication de madriers BMR doit elle-même être effectuée en conformité avec des normes réglementaires édictées par Afcobois. Les administrations concernées de nombreux pays promulguent des normes semblables. La fabrication des barres BMR comporte plusieurs étapes, pilotées par un automate programmé en fonction des commandes à satisfaire, : (a) découpe par scies à disques horizontaux et verticaux (canter) de grumes d'essences particulièrement bien adaptées à la construction d'im- meubles (épicéa, douglas, pin du Nord) pour produire des planches brutes de longueurs quelconques à sections déterminées, (b) rabotage de ces planches brutes pour en faire des planches calibrées à sections normalisées, (c) sélection des planches selon les deux orientations générales de leurs fibres, (d) assemblage et aboutement, par collage sous pression, de deux couches de planches calibrées, ayant un type de fibres donné, de chaque côté d'une couche de planches cali- brées, ayant un type de fibres différent, pour produire des barres BMR à haute qualité mécanique, à section normalisée (18 cm de large et 23 cm de haut) et à longueurs standards (de 0,6 à 13 m). Les madriers BMR fabriqués à partir de ces barres BMR sont soumis à des normes réglementaires, strictes dans certains pays et souples dans d'autres. Parmi ces normes, il convient tout d'abord de s'arrêter sur celles concernant la technique d'empilement des madriers et sur celles traitant de leur assemblage en angles de façade d'immeubles. En France, ces normes sont en cours de réécriture mais elles sont déjà assez bien connues des professionnels concernés. Elles imposent tout d'abord de réaliser les assemblages d'angle avec une protection efficace des fibres tranchées vis-à-vis des intempéries, afin d'empêcher tout lent pourrissement causé par des infiltrations d'eau. Elles imposent ensuite de réaliser les empilements et les assemblages d'angles des madriers BMR dans des conditions d'étanchéité à l'eau et à l'air, quasi parfaites en tout temps. Dans le domaine de la construction d'immeubles en bois, l'assemblage d'angle traditionnel de deux madriers est un assemblage à mi-bois, dans lequel on retire les moitiés, haute et basse, des épaisseurs de parties proches des extrémités de ces deux madriers, on emboîte ces découpes inversées et on obtient des dépassées croisées mesurant jusqu'à 20 cm. Cet assemblage a une double fonction de base : (a) être étanche à l'air et à l'eau, mais cela n'est en fait que modéré-ment réussi, et (b) assurer un chaînage horizontal efficace (résistant notamment aux bourrasques), ce qui est le cas. Cette technique peut aisément être rendue conforme aux nouvelles normes et, dans ce cas, elle est acceptable pour une construction isolée au milieu d'une parcelle relativement grande. Mais, pour l'implantation d'un bâtiment en limite de propriété, la situation est différente. En effet, dans ce cas, les dépassées croisées ne peuvent empiéter sur la propriété voisine et, de ce fait, elles entraînent une diminution notable de la surface constructible de tout terrain sur lequel plusieurs immeubles doivent être implantés. Les nombreux règlements communaux concernant ce problème sont donc tout à fait fondés à interdire l'usage de cette technique d'assemblage croisé des madriers. Une autre technique d'assemblage d'angle est également connue : celle consistant à usiner, dans les extrémités des madriers à assembler, des découpes et des embouts en queues d'a-ronde, destinés à être emboîtés les uns dans les autres. Dans ce cas, le chaînage horizontal demeure excellent, les étanchéités à l'air et à l'eau sont améliorées mais toujours imparfaites et les dépassées croisées sont supprimées. Toutefois, dans les deux cas, les fibres tranchées sont exposées aux intempéries et il est indispensable, pour être en conformité avec les nouvelles normes, d'utiliser des moyens appropriés plus ou moins esthétiques pour les protéger. II serait donc intéressant de pouvoir faire appel à une autre solution. En menuiserie artisanale ou industrielle, une solution banale existe pour assembler deux planches à angle droit : une découpe en onglet à 45° de leurs extrémités puis leur assemblage jointif et leur fixation par agrafes ou collage. Jusqu'à présent, aucune transposition de cette technique, couramment utilisée pour la fabrication industrielle de meubles en bois ou de cadres pour tableaux, n'a jamais été tentée pour la construction industrielle d'immeubles en bois. En effet, les spécifications propres à des assemblages à angles droits de planches relativement minces devant séjourner dans un appartement et celles concernant des assemblages semblables d'épais madriers de construction devant être exposés aux intempéries, sont totalement différentes. Et, jusqu'à présent, aucune norme réglementaire, applicable à une technique d'assemblage d'angles de madriers à onglets, n'existe dans le domaine de la construction d'immeubles. Avant de poursuivre, on rappellera que le sens du terme technique « onglet » est en fait plus général que ce qui vient d'être dit, puisqu'il signifie « découpe des deux éléments concernés, selon la bissectrice de leur angle d'assemblage ». Un tel angle d'assemblage peut être quelconque : plat, obtus ou droit. Par ailleurs, parmi les essences les plus utilisées pour la fabrication des madriers BMR, le pin douglas est le seul à pouvoir l'être sans traitement chimique préalable et, de ce fait, il est sou-vent privilégié. Les grumes de pin douglas ont souvent 100 cm de diamètre et leurs tranches font apparaître un bois rouge central relativement dur, ayant une bonne qualité mécanique et une bonne résistance aux intempéries, mais aussi une couronne irrégulière d'aubier blanc, relative- ment tendre et de largeur importante (de 10 à 20 cm). Dans plusieurs pays, pour se conformer aux normes applicables, les industriels n'utilisent que le bois rouge du pin douglas pour la fabrication des madriers BMR et le bois blanc devient alors du bois de chauffage. Ce qui est économiquement peu intéressant. Dans les pays où les normes concernées sont moins sévères, les deux types de bois sont utilisés mais l'esthétique des barres BMR ainsi réalisées ne satisfait pas toujours les clients potentiels d'autres pays et la mauvaise tenue aux intempéries des fibres d'aubier tranchées complique encore la situation. Il serait donc intéressant, pour fabriquer des madriers BMR meilleur marché, de pouvoir utiliser la quasi-totalité des grumes de pin douglas, sans en avoir les inconvénients. Le premier objet de l'invention est de réaliser des madriers industriels perfectionnés, notamment de type BMR, permettant de réaliser des assemblages d'angles de façades d'immeubles, à la fois esthétiques et conformes aux normes réglementaires les plus sévères. Le deuxième objet de l'invention est de réaliser des madriers industriels perfectionnés permettant de les empiler rapidement, efficacement et en toute sécurité. Le troisième objet de l'invention est de réaliser à coût réduit des madriers industriels perfectionnés de type BMR. Selon l'invention, un madrier industriel perfectionné est caractérisé en ce que au moins l'une de ses extrémités est un onglet comportant, dans sa partie centrale et sur toute l'épaisseur du madrier, une large entaille ou un large relief, tous deux appariés et taillés en queues d'aronde dotées de bords obliques convergeant vers la face basse du madrier. Grâce à ces dispositions, il est tout d'abord aisé de solidement assembler, à angle droit ou en ligne, deux madriers industriels, notamment de type BMR standards (23 x 18 cm), du fait de leurs onglets respectivement dotés d'une entaille et d'un relief en queues d'aronde appariées, relativement larges (typiquement au moins un tiers de la longueur de l'onglet) et à bords taillés en oblique. En effet, leur emboîtement est un glissement aisé du relief dans l'entaille que l'obliquité de leurs bords transforme progressivement en un assemblage serré apportant une solidité remarquable à l'ensemble. Le résultat est un assemblage d'angle approprié (droit ou non) efficace et esthétique, sans la moindre fibre tranchée exposée aux intempéries, assurant un chaînage horizontal parfait. Selon une première disposition complémentaire de la précédente, deux madriers industriels perfectionnés, tous deux à onglets dotés d'entailles en queues d'arondes, peuvent également être assemblés au moyen d'une clavette en double queue d'aronde, appariée à ces entailles. Selon une deuxième disposition complémentaire des précédentes, une petite entaille, opérant en piège à gouttes d'eau, est aménagée dans l'onglet de chaque madrier, à proximité de son extrémité externe. Grâce à cette deuxième disposition l'eau de pluie, qui s'infiltre le long des coupes jointives de deux madriers industriels à onglets assemblés, est piégée dans cette entaille et s'écoule dans le conduit interne vertical constitué par l'empilement de ces petites entailles. Selon une troisième disposition complémentaire des précédentes, deux madriers industriels perfectionnés sont assemblés étanches au moyen d'un joint approprié, disposé soit dans l'entaille et/ou autour du relief soit dans les entailles et/ou autour la clavette. Un tel joint approprié sera généralement pâteux au moment de sa mise en place et, en outre, il pourra être d'un type adapté à ensuite se polymériser et durcir. Grâce à cette troisième disposition, l'assemblage, notamment à angle droit ou en ligne, de deux madriers industriels perfectionnés, peut, par l'ajout d'un simple joint en silicone, être réalisé avec une étanchéité quasi parfaite à l'air et à l'eau, en tout temps. En outre, dans un immeuble collectif, un assemblage en ligne avec joint souple d'étanchéité assure une séparation acoustique efficace entre deux appartements contigus. Grâce à ces quatre caractéristiques principales de l'invention, les différents résultats obtenus sont conformes aux normes réglementaires sévères, actuellement ou prochainement applicables. Parmi ces normes, dans le cadre de l'organisation administrative des économies d'énergies dans l'immobilier, on signalera la norme thermique 2005 et les différents labels concernant tout projet immobilier. A titre de variante de la troisième disposition complémentaire ci-dessus, le même résultat pourra être obtenu au moyen d'une goupille en bois dur, engagée de force dans un trou de forme appropriée, pratiqué dans l'entaille et le relief ou dans deux trous pratiqués dans les entailles et la clavette. Toutefois, cette manière de faire impose, sur le site de montage, la mise en oeuvre d'une étape opératoire notablement plus complexe et plus onéreuse que la précédente. De ce fait, cette solution alternative ne sera pas retenue. Selon une quatrième disposition complémentaire des précédentes, un madrier industriel perfectionné possède deux faces, adaptées à assurer un empilement quasi parfait de deux madriers superposés, l'une des faces présentant trois reliefs séparées par deux rainures et l'autre face, trois rainures séparées par deux reliefs, les reliefs et les rainures de deux madriers empilés étant adaptés à parfaitement s'emboîter et, en outre, ce madrier comporte deux joints d'étanchéité insérés, prisonniers débordants, dans deux découpes rectilignes aménagées au fond des deux rainures latérales de la face concernée. Grâce à cette quatrième disposition, une quasi parfaite étanchéité à l'air et à l'eau est assurée en tout temps aux empilements de madriers industriels perfectionnés. Tout d'abord, l'empilement de ces madriers est simplifié. En effet, les ouvriers en charge de ce travail n'ont plus à se soucier de la mise en place ou du maintien en bon état de l'unique joint auto-adhésif d'étanchéité, utilisé jusqu'à présent, puisque les deux nouveaux joints du madrier sont prisonniers dans des découpes et ne demandent donc pas une attention particulière. Ce qui améliore la productivité. A cela, il faut ajouter l'intérêt d'installer deux joints dans des rainures latérales séparées par une rainure centrale sans joint, laquelle fait alors office d'espace de décompression, au cas où le joint externe n'aurait pas été efficace. Finalement, il en résulte une étanchéité quasi parfaite vis-à-vis de l'eau de pluie et des bourrasques. Ce qu'un seul joint ne peut réussir. Selon une autre disposition complémentaire de l'invention, un madrier industriel perfectionné, de type BMR à coût réduit, comprend trois couches de planches calibrées, aboutées et collées, les deux couches externes étant en bois rouge de pin douglas et la couche interne, en 10 grande partie taillée dans l'aubier de ce pin. Grâce à cette dernière disposition, sont assurés pour de tels madriers BMR perfectionnés, (a) des caractéristiques mécaniques satisfaisantes, (b) une esthétique de leurs faces externes, (c) une conformité aux normes réglementaires régissant les assemblages en angle de madriers BMR et (d) finalement, un coût de production notablement réduit. 15 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre à titre d'exemples non exhaustifs, en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente les profils de deux embouts de madriers industriels perfectionnés, de type BMR, taillés en onglets respectivement dotés d'une entaille et d'un relief en queues d'aronde 20 appariées ; - la figure 2 représente la vue de face d'une coupe d'un madrier taillé en onglet de 45°; - la figure 3 représente la vue de dessus d'un assemblage à angle droit de deux madriers perfectionnés, à onglets appairés ; - la figure 4 représente la vue de dessus d'un assemblage en ligne de deux madriers perfec-25 tionnés, à onglets identiques solidarisés par clavette ; - la figure 5 représente une section de madrier BMR perfectionné à coût réduit. Selon la figure 1, les extrémités de deux madriers industriels perfectionnés 10 et 12, de type BMR standard (18 cm d'épaisseur et 23 cm de hauteur), sont représentées vues de dessus. 30 Ils sont respectivement constitués par trois planches calibrées 11a,b,c, et 13a,b,c, de 6 cm, collées sous pression. Les extrémités de ces madriers 10-12 sont taillées pour former deux onglets à 45°, 14 et 16. Ces deux onglets comportent dans leurs parties centrales un relief 18 pour l'un et une entaille 20 pour l'autre, taillés en queues d'aronde appariées, relativement larges et profondes, leur plus grande dimension mesurant environ 40% de la longueur des onglets. A proximité du bord 35 externe des onglets 14-16, sont aménagées deux petites découpes 22-24 de blocage des infiltrations d'eau. Selon la figure 2A, la vue de face l'onglet 14 fait apparaître à la fois les profils des faces haute et basse et ceux des bords du relief 18. La face haute 26 du madrier 12 présente, un peu en retrait par rapport aux flancs lisses 28-30 de ce madrier, trois reliefs en forme de trapèzes isocèles, hauts de 1 cm, séparés par des rainures : deux reliefs latéraux 32-34, larges de 2 cm, un relief central 36, large de 3 cm, et deux rainures 38-40, larges de 4 cm. La face basse 42 de ce madrier présente deux rainures latérales 44-46, larges de 2 cm, une rainure centrale 48, large de 3 cm, et deux reliefs de séparation 50-52, larges de 4 cm, correspondants exactement aux reliefs 32-34-36 et aux rainures 38-40 de la face haute 26. Le relief en queue d'aronde 18 a des bords obliques 54-55, dessinés en traits continus, les pointillés représentant les creux latéraux de ce relief. Selon la figure 2B, qui représente un agrandissement de la rainure 44 (ou de la rainure 46), au fond de laquelle est pratiquée une découpe 56, à section circulaire ouverte, ayant un diamètre de 0,7 cm, dans laquelle est engagé prisonnier, un joint élastique débordant 58. Selon la figure 3, deux madriers BMR perfectionnés 60-62, à onglets taillés à 45°, sont assemblés à angle droit, le relief en queue d'aronde 64 du madrier 62 étant engagé dans l'entaille appairée du madrier 60, les découpes 66-68 de blocage des infiltrations d'eau se faisant face. Un joint silicone non représenté a été déposé sur ce relief 64 avant sa mise en place. La mise place de ce relief dans cette entaille a été faite sans difficulté particulière, par un simple engagement glissant des bords en oblique du relief 64 dans le creux à bords semblables de l'entaille pratiquée dans le madrier 60. Selon la figure 4, deux madriers BMR perfectionnés identiques 70-72, à onglets taillés à 90° et à entailles en queues d'aronde, sont assemblés en ligne, au moyen d'une clavette 74 en double queue d'aronde appariée à celles des entailles. Comme sur la figure 3, les découpes 76-78 de blocage des infiltrations d'eau se font face. Un joint silicone non représenté a été déposé dans les deux entailles et/ou sur cette clavette 74, avant sa mise en place. A titre de variante de cet assemblage en ligne de deux madriers industriels perfectionnés, ces madriers peuvent comporter deux onglets taillés à 45°, dotés d'un relief 18 et d'une entaille 20 en queue d'aronde appariées. Dans cette variante, les découpes 76-78 de blocage des infiltrations sont pratiquées à proximité des angles externes, respectivement aigu et obtus, des onglets assemblés. Ce relief et cette entaille sont assemblés par emboîtement, de la même façon que sur la figure 3. Grâce aux différentes dispositions ci-dessus, l'assemblage, à angle droit ou en ligne, de deux madriers industriels, de type BMR ou autre, est conforme à tous règlements et normes applicables dans la plupart des pays, notamment tous ceux concernant l'exposition et l'étanchéité à la pluie et au vent. En outre, grâce aux joints prisonniers 58, la manutention de ces madriers peut se faire en toute sécurité sans nécessiter des précautions particulières. Par ailleurs, dans un immeuble collectif, l'assemblage en ligne, avec un joint d'étanchéité à la fois souple et relativement épais, de madriers industriels perfectionnés selon l'invention permet d'assurer une séparation acoustique efficace entre deux appartements contigus. Selon la figure 5, l'extrémité d'un madrier BMR perfectionné 80 est représentée taillée en onglet à 45°, avec une entaille 82 en queue d'aronde et une structure interne particulière. Cette extrémité fait apparaître trois planches calibrées 84, 86, 88, collées sous pression. Les planches externes 84-86 sont en bois rouge de pin douglas, la planche interne 88 étant en grande partie taillée dans de l'aubier de pin douglas. Grâce à cette structure nouvelle, le coût de fabrication d'un madrier BMR en pin douglas, perfectionné selon l'invention, est notablement réduit. L'invention n'est pas limitée à des perfectionnements aux madriers BMR décrits. Elle concerne en fait tout type de madrier industriel, c'est-à-dire résultant d'un traitement ou d'une opération quelconque transformant des planches brutes de sciage, aux dimensions appropriées, en une ou plusieurs pièces de bois calibrées, à profils et sections normalisés, ayant des propriétés, notamment mécaniques, supérieures à celles d'une pièce brute de mêmes dimensions. Quant aux dimensions des madriers BMR décrits, elles ne sont évidemment données qu'à titre d'exemples. Par ailleurs, on notera que l'obliquité, des bords 54-55 du relief 18 et de l'entaille appariée 20 qui apparaît sur la figure 2A, est une illustration également faite à titre d'exemple non limitatif. En pratique, cette obliquité est plus ou moins importante puisqu'elle dépend de la rugosité des sur-faces en regard de ce relief et de cette entaille ainsi que de l'épaisseur du joint d'étanchéité utilisé. A titre de variante, ces bords obliques pourront présenter un palier médian avec une pente d'en bas égale ou supérieure à la pente d'en haut. 35 REVENDICATIONS1. Madrier industriel perfectionné (10-12, 60-62, 70-72), caractérisé en ce que au moins l'une de ses extrémités est un onglet (14-16) comportant, dans sa partie centrale et sur toute l'épaisseur du madrier, un large relief (18) ou une large entaille (20), tous deux appariés et taillés en queues d'aronde, dotées de bords obliques (54-55) convergeant vers la face basse du madrier. 2. Madrier industriel (10-12), selon la revendication 1, caractérisé en ce que une petite entaille (22-24 ou 76-78) est aménagée dans l'onglet, à proximité de son extrémité externe, pour constituer un piège à gouttes d'eau. 3. Madrier industriel (10-12), selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que : - il possède deux faces (26-42), adaptées à assurer un empilement quasi parfait de deux madriers superposés ; l'une des faces (26) comporte trois reliefs (32-34-36) séparés par deux rainures (38-40) et l'autre face (42) comporte trois rainures (44-42-46) séparées par deux reliefs (50-52), les reliefs et les rainures de deux madriers empilés étant adaptés à parfaitement s'emboîter ; - et il comporte deux joints d'étanchéité (58) insérés, prisonniers débordants, dans deux découpes rectilignes (56), aménagées au fond des deux rainures latérales (44-46) de la face concernée (42). 4. Madrier industriel à coût réduit (80), de type BMR (10-12), selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il comprend trois couches de planches calibrées, aboutées et collées, les deux couches externes (84-86) étant en bois rouge de pin douglas et la couche interne (88), en majeure partie taillée dans l'aubier de ce pin. 5. Assemblage de deux madriers industriels (70-72), selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est constitué de deux madriers à onglets dotés d'entailles (20) en queue d'aronde, caractérisés en ce qu'ils sont assemblés, notamment à angle droit ou en ligne, au moyen d'une clavette (74) en double queue d'aronde, appariée à ces entailles. 6. Assemblage de deux madriers industriels (60-62, 70-72), selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés en ce qu'ils sont assemblés et rendus étanches au moyen d'un joint approprié, préalablement disposé soit autour du relief (18), engagé dans l'entaille (20), et/ou dans cette entaille, soit autour de la clavette (74), engagée dans les entailles (20) et/ou dans ces entailles.