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POUTRE MIXTE
La présente invention est relative à une poutre mixte qui se compose d'ailes, par exemple en bois, et d'au moins une âme reliant les ailes entre elles et constituée par des éléments, notamment des éléments métalliques, assemblés en treillis. Elle concerne également un procédé de fabrication de telles poutres mixtes.
On connait des poutres mixtes comportant deux ailes en bois reliées par une âme métallique assemblée sous forme de treillis. Notamment par le brevet belge no 858. 933, on connalt une poutre de ce type dans laquelle l'âme métallique consiste en un fil ou une bande métallique courbe en zigzag ou de forme ondulatoire, et les ailes sont chacune constituées par deux pièces longitudinales assemblées par collage selon un plan longitudinal, l'une au moins de ces pièces longitudinales présentant des évidements destinés à recevoir, avant collage des ailes, les sommets des courbures du fil métallique constituant l'ame.
La poutre mixte ainsi réalisée est légère et peut être fabriquée en diverses dimensions. Toutefois, la fabrication de celle-ci est relativement compliquée et onéreuse car il y a lieu d'assembler deux pièces de bois longitudinales par collage après y avoir déposé 11 âme métallique continue ondulée qui est encombrante et difficile à manier. Cette étape est compliquée, prend du temps et est de ce fait onereuse. En outre, la poutre ainsi réalisée peut poser des problèmes de résistance, suite à la dégradation du joint de colle, notamment si elle est soumise aux intempéries.
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Le but de la présente invention consiste à fournir une poutre mixte du type susmentionné qui est peu onéreuse, aisée à fabriquer et qui présente une résistance et des caractéristiques mécaniques relativement importantes.
Un autre but de la présente invention consiste à fournir une poutre mixte du type susmentionné dans laquelle l'effort auquel est soumis l'âme légère se transmet de manière essentiellement continue dans les éléments métalliques assemblés en treillis.
Selon un autre aspect de la presente invention, celle-ci vise à fournir un procédé de fabrication simple et peu onéreux d'une poutre mixte du type susmentionné.
Selon la présente invention, la poutre mixte est caractérisée en ce que les éléments de l'âme, consitués par des tiges sont assemblés par une pièce de jonction noyée au moins partiellement dans l'aile correspondante.
Avantageusement, les éléments de l'âme sont constituées par des tiges métalliques, éventuellement traitées contre la corrosion, ou en matériau composite.
Selon une forme d'exécution avantageuse les tiges métalliques utilisées sont droites. En variante, elles peuvent également être courbées aux extrémités de manière à être substantiellement perpendiculaires aux ailes, à l'endroit des pieces de jonction.
La piece de jonction assure la continuité de l'effort dans la poutre mixte et évite le poinçonnement des ailes en bois par les tiges métalliques.
L'effort est transmis d'un élément à l'autre sans passer par le bois. Il en résulte un dimensionnement plus réduit et plus économique de la poutre mixte pour une résistance voulue. Il en résulte également qu'une poutre mixte conforme à la présente invention résiste mieux et plus longtemps aux divers efforts et est moins vite dégradée, notamment au niveau des ailes en bois.
Les pieces de jonction sont introduites dans des évidements correspondants pratiqués dans les ailes et y sont avantageusement fixées par collage.
Il est bien évident que les pièces de jonction
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sont adaptées à la disposition et à l'agencement des é1é- ments de l'âme, c'est-à-dire à l'inclinaison de celles-ci par rapport aux ailes.
En vue d'augmenter l'adherence des extrémités des é1éments de l'âme dans les pièces de jonction, on peut prévoir une aspérité de surface auxdites extrémités, telle qu'un filet par exemple. On peut également utiliser des tiges à bétons qui présentent déjà une aspérité de surface et qui permettent ainsi de réaliser une poutre mixte à un prix particulièrement peu élevé.
Dans le cas où la pièce est en une matière synthétique, telle que du PVC par exemple ou en un matériau composite, elle peut être coulée dans un moule, en présence des éléments d'ame correspondants disposés de la manière voulue.
Selon une autre forme d'exécution conforme à la presente invention, la piece de jonction peut être consti- tuée par deux parties rendues chacune solidaire d'un élément d'âme.
Lors de l'assemblage de la poutre mixte, celles-ci sont réunies par collage ou par tout autre moyen, tel qu'un emboitement ou un assemblage à tenons et mortaises, avant d'etre insérées dans les ailes en bois.
La fabrication d'une poutre mixte conforme à la présente invention est particulièrement simple. En effet, il suffit de munir les ailes en bois, à distance régulière, d'entailles correspondant à la forme extérieure des pieces de jonction. Une fois les éléments d 1 âme assemblés par les pièces de jonction, on peut éventuellement enduire celles-ci de colle et assembler la poutre mixte par serrage de l'âme entre les deux ailes correctement placées.
Selon les caractéristiques de poutre recherchées et selon le domaine d'application, la poutre peut comporter deux ou plusieurs âmes du type susmentionné reliées aux ailes en bois.
La poutre mixte conforme à la présente invention convient particulièrement bien pour la construction de tout type d'ossature en bois. Elle peut ainsi être utilisée dans la construction de murs, parois ou cloisons en bois qui
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permettent l'insertion de conduits de tout genre et de panneaux isolants. Elle trouve également son application dans la construction de fermes de toitures.
Vu son prix avantageux, son poids réduit pour le transport et ses caractéristiques mécaniques avantageuses, on peut également l'utiliser dans la construction de coffrages et d'échafaudages.
L'invention est décrite plus en détail ci-dessous, à l'appui des dessins, dans lesquels : - la figure l représente une vue en plan d'une poutre mixte selon la présente invention ; - la figure 2 est une vue à échelle agrandie de la poutre mixte ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale à travers la poutre mixte selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en détail d'une forme d'execution de la pièce de jonction, et - la figure 5 est une représentation d'un cas d'application de poutres mixtes selon l'invention.
Dans les figures, des repères de référence identiques représentent des éléments identiques ou analogues.
La poutre mixte l selon la présente invention se compose d'ailes en bois 3 et 3' et d'une âme reliant les ailes 3 et 3'entre elles et constituée par des tiges metalliques 5 assemblées en treillis à l'aide de pièces de jonction 7 noyées dans l'aile 3, 3'correspondante.
Selon la forme d'exécution représentée à la figure 1, les tiges métalliques 5 sont pliées de telle sorte que leurs extrémités sont essentiellement perpendiculaires aux ailes 3,3'.
Selon une autre forme d'exécution représentée à la figure 2, les tiges métalliques 5 sont droites et encastrées dans une pièce de jonction 7 adéquate.
Les tiges métalliques présentent avantageusement des aspérités de surface qui améliorent l'adhesion aux pieces de jonction 7. On utilise, de préférence, des tiges à béton qui sont peu onéreuses.
Les pièces de jonction 7 sont introduites dans des
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évidements correspondants pratiqués dans les ailes et y sont fixées par collage.
La figure 4 est une vue en detail d'une pièce de jonction 7 selon l'invention. Dans le cas de la forme d'exécution représentée, les tiges métalliques 5 sont droites et réunies par ladite pièce de jonction 7 selon un angle de l'ordre de 70 . On peut bien entendu utiliser des positions angulaires différentes en fonction de l'application voulue et des caractéristiques mécaniques recherchées.
Avantageusement, la pièce de jonction est constituée par une matière synthétique, telle que du PVC par exemple, ou par un matériau composite, par exemple à base de sciure de bois. Elle est coulée en présence des tiges métalliques positionnées de manière voulue, qui sont de ce fait encastrées dans ladite pièce de jonction et reliées deux par deux en vue de la transmission de l'effort.
On peut également prévoir des pièces de jonction en deux parties, chacune d'elles étant coulée sur une extrémité de tige d'âme, les deux parties pouvant être assemblées, par exemple selon le trait d'axe 9, par un emboîtement de type connu ou par un jeu de tenons et mortaises et/ou par collage. Ceci facilite encore la fabrication et le stockage des âmes de poutre.
Lors de l'assemblage de la poutre mixte, on dépose l'âme préfabriquée et la serre entre deux ailes 3 et 3'qui présentent des évidements correspondant aux pièces de jonction qui sont fixées aux ailes par collage.
On constate aisément que dans le cas d'une poutre mixte conforme à la présente invention, les efforts sont transmis de manière continue dans 11 âme en évitant des efforts de poinçonnage du bois.
La figure 5 représente une application particuliere des poutres mixtes selon l'invention à une ferme de toiture.
Toutefois d'autres applications dans le domaine de la construction et plus particulièrement dans le domaine de la construction d'ossatures en bois peuvent être envisagées.
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MIXED BEAM
The present invention relates to a composite beam which is made up of wings, for example made of wood, and at least one core connecting the wings together and consisting of elements, in particular metal elements, assembled in a trellis. It also relates to a method of manufacturing such composite beams.
Mixed beams are known comprising two wooden wings connected by a metal core assembled in the form of a trellis. In particular by Belgian patent no. 858. 933, a beam of this type is known in which the metallic core consists of a wire or a metallic strip curved in a zigzag or wave-like shape, and the wings are each constituted by two longitudinal pieces assembled by bonding along a longitudinal plane, at least one of these longitudinal parts having recesses intended to receive, before bonding of the wings, the vertices of the curvatures of the metal wire constituting the core.
The composite beam thus produced is light and can be manufactured in various dimensions. However, the manufacture of the latter is relatively complicated and expensive since it is necessary to assemble two longitudinal pieces of wood by gluing after having deposited there 11 continuous corrugated metal core which is bulky and difficult to handle. This step is complicated, takes time and is therefore expensive. In addition, the beam thus produced can pose resistance problems, following the degradation of the adhesive joint, in particular if it is subjected to weathering.
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The object of the present invention is to provide a composite beam of the above-mentioned type which is inexpensive, easy to manufacture and which has relatively high strength and mechanical characteristics.
Another object of the present invention is to provide a composite beam of the aforementioned type in which the force to which the light core is subjected is transmitted essentially continuously in the metal elements assembled in a lattice.
According to another aspect of the present invention, it aims to provide a simple and inexpensive method of manufacturing a composite beam of the aforementioned type.
According to the present invention, the composite beam is characterized in that the elements of the core, constituted by rods are assembled by a connecting piece at least partially embedded in the corresponding wing.
Advantageously, the elements of the core consist of metal rods, possibly treated against corrosion, or of composite material.
According to an advantageous embodiment, the metal rods used are straight. Alternatively, they can also be curved at the ends so as to be substantially perpendicular to the wings, at the location of the connecting pieces.
The connecting piece ensures the continuity of the effort in the composite beam and avoids the punching of the wooden wings by the metal rods.
The effort is transmitted from one element to another without going through the wood. This results in a smaller and more economical sizing of the composite beam for a desired resistance. It also results therefrom that a composite beam in accordance with the present invention withstands various efforts better and longer and is less quickly degraded, in particular at the level of the wooden wings.
The connecting pieces are introduced into corresponding recesses in the wings and are advantageously fixed there by gluing.
It is obvious that the connecting pieces
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are adapted to the arrangement and arrangement of the elements of the core, that is to say the inclination of these relative to the wings.
In order to increase the adhesion of the ends of the elements of the core in the joining pieces, it is possible to provide a surface roughness at said ends, such as a net for example. It is also possible to use concrete rods which already have a surface roughness and which thus make it possible to produce a composite beam at a particularly low price.
In the case where the part is made of a synthetic material, such as PVC for example or a composite material, it can be cast in a mold, in the presence of the corresponding core elements arranged in the desired manner.
According to another embodiment in accordance with the present invention, the junction piece can be constituted by two parts each made integral with a core element.
When assembling the composite beam, these are joined by gluing or by any other means, such as an interlocking or a tenon and mortise joint, before being inserted into the wooden wings.
The manufacture of a composite beam in accordance with the present invention is particularly simple. Indeed, it suffices to provide the wooden wings, at regular distance, with notches corresponding to the external shape of the joining pieces. Once the elements of 1 core assembled by the joining parts, one can possibly coat these with glue and assemble the composite beam by tightening the core between the two correctly placed wings.
Depending on the characteristics of the beam sought and according to the field of application, the beam may comprise two or more webs of the above-mentioned type connected to the wooden wings.
The composite beam according to the present invention is particularly suitable for the construction of any type of wooden frame. It can thus be used in the construction of wooden walls, walls or partitions which
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allow the insertion of all kinds of conduits and insulating panels. It also finds its application in the construction of roof trusses.
Given its advantageous price, its reduced weight for transport and its advantageous mechanical characteristics, it can also be used in the construction of formwork and scaffolding.
The invention is described in more detail below, in support of the drawings, in which: - Figure l shows a plan view of a composite beam according to the present invention; - Figure 2 is an enlarged view of the composite beam; - Figure 3 is a cross-sectional view through the composite beam according to the invention; - Figure 4 is a detail view of an embodiment of the connecting piece, and - Figure 5 is a representation of a case of application of composite beams according to the invention.
In the figures, identical reference marks represent identical or analogous elements.
The composite beam l according to the present invention consists of wooden wings 3 and 3 ′ and of a core connecting the wings 3 and 3 ′ to one another and constituted by metal rods 5 assembled in a trellis using pieces of junction 7 embedded in wing 3, 3 'corresponding.
According to the embodiment shown in Figure 1, the metal rods 5 are bent so that their ends are essentially perpendicular to the wings 3,3 '.
According to another embodiment shown in Figure 2, the metal rods 5 are straight and embedded in a suitable connecting piece 7.
The metal rods advantageously have surface roughness which improves adhesion to the joining pieces 7. Preferably, concrete rods are used which are inexpensive.
Junction pieces 7 are introduced into
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corresponding recesses in the wings and fixed there by gluing.
Figure 4 is a detailed view of a connecting piece 7 according to the invention. In the case of the embodiment shown, the metal rods 5 are straight and joined by said junction piece 7 at an angle of the order of 70. It is of course possible to use different angular positions depending on the desired application and the desired mechanical characteristics.
Advantageously, the junction piece is constituted by a synthetic material, such as PVC for example, or by a composite material, for example based on sawdust. It is cast in the presence of metal rods positioned in a desired manner, which are therefore embedded in said junction piece and connected two by two for the transmission of the force.
It is also possible to provide junction pieces in two parts, each of them being cast on one end of the core rod, the two parts being able to be assembled, for example along the axis 9, by a fitting of known type. or by a set of tenons and mortises and / or by bonding. This further facilitates the manufacture and storage of the beam webs.
When assembling the composite beam, the prefabricated core is deposited and the greenhouse between two wings 3 and 3 ′ which have recesses corresponding to the junction pieces which are fixed to the wings by gluing.
It can easily be seen that in the case of a composite beam in accordance with the present invention, the forces are transmitted continuously in the core, avoiding the forces of punching the wood.
FIG. 5 represents a particular application of the composite beams according to the invention to a roof truss.
However, other applications in the field of construction and more particularly in the field of construction of wooden frames can be envisaged.