CH394562A - Charpente préfabriquée - Google Patents

Charpente préfabriquée

Info

Publication number
CH394562A
CH394562A CH1514362A CH1514362A CH394562A CH 394562 A CH394562 A CH 394562A CH 1514362 A CH1514362 A CH 1514362A CH 1514362 A CH1514362 A CH 1514362A CH 394562 A CH394562 A CH 394562A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
teeth
elements
tension
frame
joint
Prior art date
Application number
CH1514362A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald Fellman Morton
Original Assignee
Ronald Fellman Morton
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ronald Fellman Morton filed Critical Ronald Fellman Morton
Priority to CH1514362A priority Critical patent/CH394562A/fr
Publication of CH394562A publication Critical patent/CH394562A/fr

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/17Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with non-parallel upper and lower edges, e.g. roof trusses
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E04C3/292Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being wood and metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description


  Charpente préfabriquée    Les charpentes de toit des immeubles comportent  normalement des membrures supérieures réunies aux  membrures inférieures au voisinage de leur support  extérieur, et en outre par des âmes intermédiaires.  Il a été de pratique courante jusqu'à ces dernières  années dans la construction des immeubles du type  résidentiel de construire la charpente du toit par  assemblage ordinaire. On a constaté qu'en fabriquant  d'avance les charpentes de toit et en les installant  sous forme monobloc sur le chantier, on réalise non  seulement une charpente plus économique, mais  encore que la charpente préfabriquée est plus résis  tante et peut supporter des charges plus fortes que  celles qui sont construites de la manière habituelle.

    Suivant une forme de charpente préfabriquée con  nue, on dispose les éléments de la charpente en les  superposant à leurs extrémités réunies entre elles.  Les joints qui réunissent les éléments de la charpente  sont formés par un ensemble d'un boulon et d'une  bague fendue, dont le boulon passe par des trous  appropriés percés dans les extrémités se recouvrant  des éléments de la charpente. La charpente assemblée  par des joints de ce type non seulement est volumi  neuse à manutentionner à cause de l'épaisseur sup  plémentaire des joints formés par les extrémités qui  se recouvrent, mais encore à cause des éléments  accessoires nécessaires à l'assemblage, de sorte que  l'assemblage de la charpente prend beaucoup de  temps et exige des efforts considérables.

   Un autre  type de joint à utiliser dans une charpente préfabri  quée consiste en deux plaques ou goussets en métal  ou en contre-plaqué, qui sont fixés sur les éléments  par un grand nombre de clous et/ou par de la  colle, les plaques recouvrant les bords adjacents des  éléments de la charpente en contact de butée entre  eux.

   La résistance des joints formés par des plaques  métalliques de ce type de charpente dépend de divers    facteurs, tels que la profondeur des dents, leur forme  et leur profil, le fini de surface du métal, l'angle  d'attaque des dents dans le bois, la précision et l'âge  de la matrice de formation des dents, le type de  machine faisant pénétrer les dents dans les éléments  de charpente en bois, la vitesse de l'opération de  compression, la quantité de matières étrangères éven  tuelles telles que l'huile, déposées sur les plaques, la  qualité et l'épaisseur de la plaque et la sorte de bois  choisi.

   De     grandes    précautions doivent être prises au  cours de l'opération d'assemblage pour poser les  plaques en bonne position, ajuster les éléments avec  précision et donner à la charpente la cambrure qui  convient.     Etant    donné que l'angle d'attaque des dents  est variable du fait que les plaques ont été     maltraitées     ou que les matrices ayant servi à les fabriquer étaient  usées, la résistance des plaques est variable, en ris  quant ainsi de diminuer la résistance de la char  pente.

   Un autre inconvénient du joint formé par des  plaques consiste dans l'obligation de prévoir, pour  assembler les éléments de la     charpente,    des tables  spéciales comportant des dispositifs hydrauliques ou       mécaniques    de retenue de ces éléments dans leur  position et des rouleaux ou presses faisant pénétrer  les dents des plaques dans les éléments de la char  pente. Un autre inconvénient de l'assemblage des  éléments de la charpente par des plaques consiste  dans le grand nombre de plaques qui doivent être  conservées en stock en raison du grand nombre de  types de portées en usage.

   Il est     nécessaire    de prévoir  pour chaque portée des plaques de types ou dimen  sions     différents    et à cet     effet    on doit avoir sous la       main    à chaque instant un grand nombre de plaques  différentes.  



  L'invention a pour but de remédier aux diffi  cultés auxquelles donnent lieu les joints des éléments      de charpente connus et de permettre de supprimer  complètement les plaques ou goussets.  



  L'objet de la présente invention est une char  pente préfabriquée caractérisée en ce qu'elle com  prend plusieurs éléments de compression, dans les  quels plusieurs dents sont formées dans une zone  d'une face latérale verticale, adjacente à une de leurs  extrémités, plusieurs éléments de tension, dans les  quels plusieurs dents sont formées dans une zone  d'une face latérale verticale, adjacente à une de leurs  extrémités, la face latérale verticale d'au moins un  des éléments de tension recouvrant la face latérale       verticale    d'un des éléments de compression,

   les faces  latérales des éléments de tension et de compression  se recouvrant étant disposées l'une en face de l'autre  et les dents qui y sont formées étant en prise de  façon à résister aux efforts combinés de compression  et de tension transmis aux éléments qui se recou  vrent, le joint ainsi formé résistant à la totalité de       l'effort    tranchant de ces éléments lorsque la char  pente est sous charge, et des dispositifs fixant lesdits  éléments en positions relatives de recouvrement et  d'enclenchement.  



  Dans une charpente     ainsi    agencée les éléments  s'enclenchent par les dents formées dans leurs larges  faces et transmettent les efforts entre les éléments  dans des conditions remarquables. Quoique les dents  soient découpées dans le bois, la résistance au cisail  lement de chacun des éléments du joint formé par les  membrures qui se recouvrent est     totale    dans la zone  du recouvrement. De plus, les joints d'appui formés  par le recouvrement des membrures supérieures et  des     membrures    inférieures permettent à la charpente  de supporter de plus fortes charges du fait que plus  l'inclinaison de la charpente est faible, plus la surface  de recouvrement des membrures supérieures et infé  rieures est grande et par suite plus la résistance du  joint est forte.

   Par suite, pour une charge verticale  donnée s'exerçant sur la charpente, les efforts dans  les éléments augmentent lorsque l'inclinaison de la  membrure supérieure diminue et la résistance du  joint entre les éléments augmente également pour  permettre à la charpente de remplir sa fonction.  Diverses formes d'exécution sont également possibles  et consistent par exemple à supprimer certains élé  ments d'âmes en bois normalement combinés avec  les charpentes de toits.

   Dans une forme d'exécution  décrite ci-après, on fait coopérer des éléments sous  tension initiale, en métal, avec les membrures d'en  clenchement pour que les dents des zones d'enclen  chement ou de recouvrement se serrent plus forte  ment l'une contre l'autre, en obtenant ainsi dans les  joints la totalité de la résistance au cisaillement de  chaque élément dans la zone de recouvrement et  une forte résistance sous charge.  



  Suivant une forme de réalisation de l'invention,  les dents des éléments de la charpente ont la forme  de dents de scie qui, lorsqu'elles sont en prise, déli  mitent une surface de portée et des plans de cisaille  ment. Les dimensions des plans de     cisaillement    sont    en principe plus grandes que celles de la surface de  portée, puisque la résistance aux efforts tranchants  du bois est de beaucoup inférieure à sa capacité de  charge de portée.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  des formes d'exécution de l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une élévation de face d'une première  forme d'exécution, dans laquelle les membrures et  âmes d'accouplement comportent des dents d'en  clenchement sur leurs surfaces latérales ;  la fi,-. 2 est une vue en plan correspondante ;  la     fig.    3 est une vue en plan par-dessous de la  charpente de la     fig.    1 ;  la     fig.    4 est une vue en perspective partielle à  plus grande échelle des éléments démontés du joint  d'appui du côté gauche de la charpente de la     fig.    1 ;  la     fig.    5 est une vue en plan à plus grande  échelle du joint d'appui de la     fig.    4 ;

    la fia. 6 est une vue en plan à plus grande  échelle, d'un joint semblable à celui de la     fig.    5,  dont les dents ont une autre forme ;  la fi-. 7 est une vue en plan à plus grande  échelle, d'un joint semblable à celui de la     fig.    5,  dont les dents ont une forme carrée ;  la     fig.    8 est une vue en plan d'un joint semblable  à celui de la     fig.    5, dont les dents ont une forme  ondulée ;  la fi-. 9 est une vue en plan d'un joint semblable  à celui de la     fig.    5, présentant une autre forme de  dents ;

    la     fig.    10 représente une autre variante d'un  joint dont les éléments qui se recouvrent, travaillent  à la compression et dont les dents qui s'enclenchent  ont une forme spéciale en vue du joint travaillant à  la compression ;  la     fig.    11 représente un joint semblable à celui  de la fi-. 10, mais dont les dents ont une forme  convenant à un joint travaillant en tension ;  la     fig.        llca    est une vue en plan à plus grande  échelle d'un joint travaillant à la compression et  comportant des dents d'une autre     forme    ;  la fia. 12 est une élévation de face d'une autre  forme d'exécution de la charpente, dans laquelle les  éléments d'âme en tension sont en métal sous ten  sion initiale ;

    la fia. 13 est une coupe suivant la ligne 13-13  de la     fig.    12 ;  la     fig.    14 est une élévation de face partielle d'une  charpente comportant des éléments sous tension ini  tiale d'une autre forme ;  la     fig.    15 est une élévation partielle d'une char  pente dont un élément sous tension initiale est modi  fié et dont l'extrémité passe entre l'âme en compres  sion et la membrure inférieure et est fixée sur la  partie supérieure de cette membrure ;  la     fig.    16 est une élévation partielle d'une variante  de la forme de construction. de la charpente qui com  porte des éléments métalliques verticaux en tension ;

    la     fig.    17 est une coupe suivant la ligne 17-17  de la     fig.    16, et      la     fig.    18 est une élévation partielle d'une variante  de la forme de construction de la charpente qui  comporte un élément sous tension vertical, passant  par le faite de la charpente et dans la zone de  recouvrement des membrures inférieures.  



  La charpente des     fig.    1 à 5 est désignée d'une  manière générale par 10 et comporte des membrures  supérieures 11 et 12, des membrures inférieures  14 et 16, des éléments d'âme en compression 18 et  20 et des éléments d'âme en tension. 22 et 24. Les  éléments de membrures supérieurs et inférieurs et  les éléments d'âme, sont formés de préférence par  des pièces de bois normalisées, la longueur et la  largeur de la section étant dans le rapport de deux  à un, et réunies entre elles de la manière décrite  plus loin.

   Les membrures supérieures 11 et 12 sont  inclinées et se réunissent à une de leurs extrémités  de façon à former un joint de faite, désigné d'une  manière générale par 26, tandis que les membrures  inférieures 14 et 16 peuvent être réunies entre elles  au centre de la charpente et sont encore réunies  aux membrures supérieures 11 et 12 respectives à  leurs extrémités extérieures de façon à former des  joints d'appui désignés d'une manière générale par  28 et 29. Quoique     certaines    formes de construction  des charpentes ne comportent qu'une seule membrure  inférieure, on peut dire que d'une manière générale  le nombre des membrures inférieures est le même  que celui des membrures supérieures.  



  Ainsi qu'il a déjà été dit, les membrures sont  formées chacune de préférence par une pièce de  bois normalisée, et une surface latérale ou une large  surface de chacune d'elles adjacente à ses extrémités  extérieures est entaillée de façon à former plusieurs  dents dont les pointes suivent une direction générale  verticale lorsque les membrures occupent leur posi  tion d'assemblage dans la charpente. Quoique les  pointes des dents des éléments de la charpente soient  dirigées dans le sens général vertical lorsque les  éléments de la charpente occupent leur position  d'assemblage, il est prévu dans certains cas d'incliner  la direction des dents par rapport à la verticale, en  particulier dans les joints d'appui, pour renforcer  l'action d'enclenchement exercée par les dents.

   L'an  gle d'inclinaison dépend du pas de la charpente et  peut varier en fonction des conditions de charge  pour rendre les membrures plus efficaces à l'usage.  Il doit être bien entendu que les dents inclinées  fonctionnent identiquement de la même manière que  les dents verticales et par suite la description et la  représentation des dents verticales doivent être consi  dérées comme s'appliquant aussi aux dents inclinées.  On voit     (fig.    4 et 5) de quelle manière coopèrent  les dents des membrures 11 et 14, le joint d'appui 28  étant choisi à titre d'exemple.

   La membrure supé  rieure<B>Il</B>     (fig.    4) est     inclinée    sur l'horizontale par  rapport à la     membrure    inférieure 14 et comporte un  bord supérieur relativement étroit 30 et une     surface     intérieure ou face 31 relativement large. Un bord  inférieur étroit correspondant 32 et une surface laté-         rale    opposée 33 complètent la membrure supé  rieure 11. La membrure inférieure 14 est formée  de la même manière que la membrure supérieure 11  et comporte des bords supérieur et inférieur 34 et 35  étroits et des faces intérieure et extérieure larges 36  et 37.

   Plusieurs dents 38 en forme de dents de scie  sont découpées dans la face     intérieure    large 31 de  la membrure supérieure 11 et des dents de scie  complémentaires formées de la même manière 39  sont découpées dans la face intérieure large 36 de la       meimbrure    inférieure 14.     Etant    donné que le bord  extérieur de la membrure supérieure 11 est destiné à  surplomber l'extrémité extérieure de la membrure  inférieure 14, les dents 38 ne se prolongent pas  jusqu'au bord extérieur de la membrure supérieure,  tandis que les dents 39 qui sont découpées dans la  face 36 se prolongent jusqu'à l'extrémité de la mem  brure inférieure.

   Avant de découper les dents 38 et  39 dans les membrures, on détermine d'abord le pas  de la charpente, de sorte que lorsque les membrures  se recouvrent à leurs extrémités, les dents viennent  s'enclencher correctement et automatiquement en  donnant la certitude que les membrures occupent la  position qui convient à la ferme de construction pré  vue de la charpente.  



  Les faces larges 31 et 36     (fig.    4) se     recouvrent     au voisinage de leurs extrémités extérieures et les  dents 38 et 39 sont en prise entre elles dans la  zone de recouvrement. La forme des dents 38 et 39  est choisie de façon à faire acquérir au joint d'appui  une capacité de charge maximale et à compenser  les forces combinées de compression et de tension  qui s'exercent dans les membrures supérieure et  inférieure respectives lorsque la charpente est sous  charge.

   La surface de portée de chaque dent, repré  sentée par la lettre B     (fig.    5) est     perpendiculaire    à  la direction des efforts de tension et de compression  indiqués par les flèches T et C et par suite fait  naître l'effort de portée total nécessaire dans les  éléments dans leur zone de recouvrement lorsque la  charpente est sous charge.     Etant    donné que le pou  voir portant du plan de cisaillement de chaque dent,  représenté par la lettre S, est inférieur à celui de  la surface de portée B lorsque le joint d'appui est  sous tension et compression, l'étendue de ce plan  est un peu plus grand que celle de cette surface de  portée B.

   La relation entre le plan de cisaillement S       et'la    surface de portée B est indiquée sur la     fig.    5,  la cote Y étant un peu plus grande que la cote X.  En donnant au plan de cisaillement S cette forme,  on répartit d'une manière efficace les efforts tran  chants dans les membrures supérieure et inférieure,  dans la matière desquelles sont formées les dents  qui supportent les charges     dans    la zone     @de    recou  vrement et on fait acquérir à chaque élément la  résistance au cisaillement maximale dans cette zone.  



  Le joint décrit ci-dessus a encore l'avantage  d'augmenter la capacité de charge de la charpente  lorsque son inclinaison diminue. En effet, plus la  pente de la charpente est faible, plus 'la zone de      recouvrement est étendue dans les membrures supé  rieure et inférieure et par suite plus la résistance  du joint est forte. On voit donc que pour une charge  verticale donnée quelconque de la charpente, les  efforts dans les éléments augmentent lorsque la pente  de la membrure supérieure diminue et par suite la  résistance des joints d'appui augmente aussi suivant  les conditions à remplir par la charpente.  



  Le joint d'appui 28     (fig.    1) correspond au joint  d'appui du côté gauche de la charpente 10. Bien  entendu le joint d'appui du côté droit 29 est formé  de la même manière, la membrure supérieure 12 et  la membrure inférieure 16 comportent une zone de  recouvrement dans laquelle les dents 40 de la mem  brure inférieure 16 sont en prise avec les dents  correspondantes 42 de la membrure supérieure 12.  Le joint de faite 26 est formé par un joint d'enclen  chement semblable au joint 28 et comporte plusieurs  dents 44 formées sur la surface large intérieure de  la membrure supérieure 11 et des dents 45 formées  sur la surface intérieure de la membrure 12. Les  dents des membrures supérieures et inférieures 11  et 12 sont donc en prise dans le joint de faite 26  et délimitent une zone de recouvrement des mem  brures supérieures.

   Les membrures inférieures 14  et 16 se recouvrent aussi au milieu ou au voisinage  de leur milieu et les portions de recouvrement com  portent des dents en prise 46 et 48 qui coopèrent  pour faire acquérir la résistance au cisaillement  maximale nécessaire dans la zone de recouvrement  des membrures. On remarquera que les dents de  scie 46, 48 suivent une direction opposée à celle  des dents de scie 44 et des dents de scie corres  pondantes en prise 45, puisque le joint d'attache  des membrures inférieures 14 et 16 est un joint en  tension, tandis que le joint de faite 26 est un joint  en compression. Il convient de se reporter à ce pro  pos aux     fig.    2 et 3.  



  Les éléments d'âme en compression 18 et 20  sont fixés sur les membrures inférieures respectives  14 et 16 par les dents respectives, semblables en  prise, 50 et 52, qui sont découpées dans leurs faces  intérieures. Mais     (fig.    1), l'élément d'âme en com  pression 18 est disposé à l'intérieur de la membrure  inférieure 14, tandis que l'élément d'âme en com  pression 20 est en contact     avec    la membrure infé  rieure 16 sur sa face extérieure. En conséquence, les  dents 54 sont formées sur la surface intérieure de  la membrure inférieure 14, tandis que les dents 56  sont formées sur la surface extérieure de la mem  brure inférieure 16. Ainsi qu'on le verra plus loin,  il est important que les dents ne fassent pas diminuer  la section des portions intermédiaires des membrures  supérieures.

   Par suite, les extrémités supérieures des  éléments d'âme en compression 18 et 20 sont fixées  sur les membrures supérieures 11 et 12 sans recou  vrement et des plaques 57, qui recouvrent les mem  brures supérieures et les éléments d'âme en com  pression servent à fixer ces éléments en compression  dans leur position. Les éléments d'âme en tension 22    et 24 sont aussi en prise avec les membrures supé  rieures et inférieures et sont disposés respectivement  entre la membrure supérieure 12 et la membrure  inférieure 14, d'une part, et entre la membrure supé  rieure 11 et la membrure inférieure 16, d'autre part.

    Les éléments d'âme en tension     comportent    chacun  des dents supérieures et inférieures dans leurs sur  faces du côté des membrures et viennent en prise  avec des dents formées de la même manière dans  les membrures supérieures et inférieures. Par exem  ple, les dents inférieures 58 formées dans l'élément  en tension 24 sont en prise avec les dents 56 for  mées dans la membrure inférieure 16, tandis que  les dents supérieures 60 sont en prise avec des  dents 62 formées dans la membrure supérieure 11.  De même, des dents supérieures et inférieures 64  et 66     formées    dans l'élément d'âme en tension 22  sont en prise avec des dents 68 et 54 formées respec  tivement dans les membrures supérieures et infé  rieures 12 et 14.

   Les dents de scie en prise 60, 62  et les dents de scie en prise 64, 68     (fig.    2) suivent  une direction opposée à celle des dents de scie en  prise 44, 45 du joint de faite 26 puisque les joints  formés par les éléments d'âme en tension 22, 24 et  les membrures supérieures respectives 11 et 12 sont  en tension, tandis que le joint formé par les mem  brures supérieures 11, 12 au faite de la charpente  est en compression.  



  Quoiqu'on ne le voie pas sur le dessin, les élé  ments d'âme en tension 22 et 24 viennent en prise  d'une certaine manière dans leur zone de recouvre  ment. Des dents verticales peuvent être taillées dans  la zone de recouvrement de chacun des éléments  d'âme en tension et venir en prise de la manière  décrite ci-dessus, ou si on le désire on peut former  des feuillures dans la moitié de la largeur de chacun  des éléments d'âme en tension dans la zone de recou  vrement et monter les feuillures l'une dans l'autre.  



  On peut fixer d'abord entre eux les éléments des  membrures et les âmes en les assemblant par un  dispositif de retenue approprié, tel que des clous ou  des crampons, mais ce dispositif de fixation extérieur  ne modifie pas la répartition des     efforts    dans la  zone de recouvrement des dents, ainsi qu'il a été dit.  Une colle peut aussi servir à réunir les éléments  qui se recouvrent et à résister aux efforts dirigés en  sens inverse en contribuant à rendre le joint plus  efficace avec les dents d'une autre forme.

   A ce pro  pos, la colle sert à empêcher les joints de s'ouvrir  latéralement.     Etant    donné que tous les éléments de  la charpente se recouvrent à leurs extrémités et s'en  clenchent par leurs dents en prise, l'épaisseur totale  de l'ensemble de la charpente reste constante dans  tous les joints et cette disposition a     pour    effet de sim  plifier l'emballage.  



  La charpente décrite présente encore l'avantage  de former par les dents taillées dans ses éléments, un  joint bois sur bois, qui permet d'utiliser d'une manière  plus efficace la matière qui constitue les éléments.  Les dents sont disposées dans les éléments de la      charpente aux points où les efforts combinés sont  plus faibles que dans les zones qui ne comportent pas  de dents. Les seuls efforts qui s'exercent donc dans le  joint d'appui sont les efforts directs, tels que l'effort  de tension dans les membranes inférieures et l'effort  de compression dans les membrures supérieures. Les  efforts de flexion dus à la charge constante du toit  s'exercent entre les joints d'appui et de faite et des  efforts directs s'exercent aussi en ces points.

   Par suite,  étant donné que la section des membrures ne diminue  pas entre leurs extrémités, les efforts combinés les  plus considérables s'exercent aux points où la totalité  de la surface du bois peut les supporter. On a  constaté par le calcul à ce propos qu'au joint de faîte,  par exemple, où les dents sont taillées dans les  membrures supérieures, les efforts de flexion sont       d'environ        30        %        inférieurs    à     ceux        qui        s'exercent        en        un     point intermédiaire de la membrure supérieure.

   Les  efforts directs qui s'exercent dans le joint de faite sont  aussi sensiblement plus faibles que dans la portion de  l'extrémité inférieure de la membrure supérieure,  dont la section n'est pas réduite en y taillant des  dents. La quantité de bois des membrures supérieures  est donc plus que suffisante pour supporter les  charges qui s'exercent sur elles, même après que les  dents ont été taillées dans leurs extrémités extérieures.  De même, les dents sont taillées à l'endroit du joint  d'assemblage dans les membrures inférieures au point  où les efforts de flexion sont plus faibles qu'en tout  autre point de la membrure et où les efforts directs  (de tension et de compression) sont plus faibles qu'à  leurs extrémités extérieures.

   On voit donc que les  efforts critiques s'exercent dans la charpente aux  points où il n'existe pas de dents susceptibles de  diminuer le pouvoir portant du bois, et les joints  entre les éléments établissent en fait entre les éléments  de la charpente une continuité quia pour effet de  diminuer les flèches, et de rendre la construction plus  économique. Les éléments ainsi enclenchés résistent  aux efforts de flexion ainsi qu'aux efforts directs, à  l'encontre des joints de charpentes préfabriquées dans  lesquelles les plaques ou goussets en métal n'opposent  pas de résistance efficace aux efforts de flexion.  



  Les     fig.    6 à     llcc    représentent plusieurs variantes  de la forme des dents d'enclenchement, étant entendu  que la charpente de la forme de construction 10 de la       fig.    1 peut comporter n'importe laquelle des variantes  des dents. Les dents de la     fig.    6 sont des dents  droites 70 dont les côtés ont les mêmes dimensions.  Le plan de cisaillement des dents de cette forme,  représenté par la lettre S, est relativement long, mais  il n'existe pas de surface de portée directe en raison  de l'inclinaison des côtés des dents. Une couche de  colle est prévue sur les     surfaces    des dents de cette  forme pour empêcher le joint de s'ouvrir par tension  ou compression.  



  Les dents 72 de la     fig.    7 sont de forme carrée. Les  surfaces de portée B des dents de cette forme résistent  aux efforts de tension et de compression, mais le plan  de cisaillement S est moins étendu. Les dents de cette    forme peuvent être choisies lorsque les conditions de  résistance aux efforts sont un peu moins rigoureuses  qu'avec les dents de scie.  



  Les dents 74 de la     fig.    8 sont de forme ondulée.       Etant    donné que les dents de cette forme ne compor  tent pas de surface de portée droite, on applique aussi  une couche de colle sur les surfaces d'enclenchement  des dents pour contribuer à les     dmpêcher    de se  séparer sous les efforts de tension et de compression.  En l'absence de surfaces de portée droites, les condi  tions de résistance aux efforts sont moins rigoureuses,  quoique les portions ondulées augmentent l'étendue  du plan de cisaillement.  



  Les dents 76 de la variante de la     fig.    9 sont des  dents de scie tronquées, qui comportent une surface  inclinée 78 ainsi qu'une     surface    de portée B. Mais  étant donné que le bord extérieur droit 80 diminue  l'étendue du plan de cisaillement S, on peut appliquer  une couche de colle sur le bord 80 pour augmenter la  résistance du plan de cisaillement et empêcher ainsi  le joint de s'ouvrir sous l'effet des divers efforts  tranchants.  



  Les dents des     fig.    10 et 11 peuvent être taillées  dans un quelconque des éléments sur les deux côtés  de façon à le faire venir en prise avec l'autre élément  sans diminuer sensiblement la résistance de la char  pente pour les raisons données plus haut. Le joint de  la variante de la     fig.    10 comporte un élément 82 qui  est destiné à être introduit entre les éléments 84 et 86  qui se recouvrent. La forme des dents des éléments  82, 84 et 86 est choisie de façon à former un joint  travaillant à la compression entre les éléments qui se  recouvrent.

   Celle des dents de la fia. 11 est choisie de  façon à former un joint travaillant à la traction, les  dents étant formées dans un élément 88 et dans des  éléments 90 et 92 qui se recouvrent et étant dirigées  en sens inverse des dents du joint travaillant à la  compression de la     fig.    10. Quoique les joints des  fi-. 10 et 11 soient destinés à une charpente de toit,  cette forme de joints peut aussi servir dans des  colonnes en bois réglables, qui doivent posséder un  pouvoir portant considérable. Les joints de cette  nature conviennent parfaitement à une colonne  réglable de     l'étançonnage    d'une construction.  



  La     fig.    l la représente une autre variante de la  forme des dents qui peut être choisie lorsqu'il est  nécessaire d'augmenter la résistance à des efforts  dirigés en sens inverse. Les dents de la     fig.    1 I a  comportent chacune une base     délimitée    par une  surface latérale relativement longue 85, une surface  inclinée 87 et une surface latérale relativement  courte 89 se raccordant à la surface inclinée 87. Les  extrémités extérieures de la surface latérale relati  vement longue 85 et de la surface inclinée 87 forment  un sommet 91 délimité par des     surfaces    latérales  parallèles, dont l'une coïncide avec la longue surface  latérale 85 et l'autre, qui est désignée par 93, se  raccorde à la surface inclinée 87.

   On voit que les  surfaces 85, 89 et 93 remplissent la fonction de  surfaces de portée et ont tendance à résister aux      efforts de compression. Le plan de cisaillement,  relativement étendu et délimité par la base de chaque  dent, coopère avec les surfaces de portée de façon à  résister d'une manière efficace aux efforts tranchants  lorsque le joint est sous charge.

   On voit de plus que  le sommet 91 de chaque dent     délémité    par la  surface 93 et par la     surface    85 a tendance à résister  par sa forme aux efforts inverses et, lorsque le joint  sert de joint de faite, il résiste aux efforts dirigés de  bas en haut tels que ceux qui s'exercent pendant les  tempêtes et ouragans.     Ainsi    qu'il a déjà été dit à  propos des autres formes de dents, les sommets 91  des dents de la     fig.    l la suivent une direction générale  verticale et les dents sont taillées dans les surfaces  latérales des membrures, ces surfaces étant disposées  dans un plan général     vertical.     



  La variante de la forme de construction de la  charpente de la     fig.    12 est désignée d'une manière  générale par 94. Elle     comporte    des membrures  supérieures 96 et 98 et des membrures inférieures  100 et 102, qui     comportent    toutes au voisinage de  leurs extrémités des dents qui viennent en prise dans  leur zone de recouvrement,     ainsi    qu'il a été décrit à  propos de la charpente des     fig.    1 à 5. La charpente  de la     fig.    12     comporte    encore des éléments d'âme en  compression 104 et 106, mais qui ne viennent pas en  contact avec la     surface    intérieure des membrures  supérieures.

   En revanche, les extrémités des éléments  d'âme en compression sont entaillées ou rainurées  de façon qu'une portion de leur épaisseur vienne  recouvrir les membrures supérieures et inférieures  correspondantes, les membrures 96 et 100     (fig.    13)  étant disposées de façon à se recouvrir l'une l'autre à  une     certaine    distance et étant séparées par l'élément  en compression 104. Les éléments d'âme en tension  ordinaires en bois ont été remplacés dans la char  pente de la forme de construction modifiée 94 par un  fil ou bande métallique 108, fixé sur des agrafes       métalliques    110 et 112, qui sont directement réunies  aux membrures inférieures respectives 100 et 102.

   Le  fil métallique 108 passe sur l'extrémité inférieure  d'une agrafe de tension initiale 114 qui traverse le  faîte de la charpente et est retenue entre les dents  formées dans les membrures supérieures 96 et 98 à  l'endroit du joint de faîte. L'agrafe de tension  initiale 114 qui délimite un joint de faîte modifié  comporte des portions en surplomb 116 qui sont en  contact avec les bords adjacents des membrures  supérieures 96 et 98 et y sont fixées par des éléments  de fixation, tels que des clous, vis, etc. L'agrafe de  tension initiale 114 est destinée à mettre sous tension  initiale le fil métallique 108 de façon à mettre sous  tension initiale l'ensemble de la charpente.

   Les élé  ments métalliques 108, 110 et 112 étant mis sous  tension initiale, les dents de tous les joints en bois de  la charpente viennent en prise plus complètement et  plus     fortement,    en particulier du fait que les efforts  dus à la tension initiale des joints sont du même type  et sont dirigés dans le même sens que ceux qui  résultent des conditions de charges normales. Le    dispositif de mise sous tension initiale permet encore  à la charpente de supporter une charge déterminée  dirigée en sens inverse, si la forme de construction de  la charpente l'exige. Cette charge dirigée en sens  inverse peut être formée par un effort du vent dirigé  de bas en haut et s'exerçant sur une charpente de toit  normalement construite de façon à supporter des  charges verticales.

   L'âme ou fil métallique 108 est  également avantageux, car il est beaucoup moins  coûteux que le bois, mais possède des caractéristiques  de résistance semblables.     Etant    donné que la charge  dirigée en sens inverse risque de faire naître des  efforts de compression de faible importance dans  l'âme métallique 108, si on fait subir au métal un  effort initial légèrement supérieur à l'effort de com  pression prévu, on a la certitude que l'élément d'âme  métallique ne subit jamais d'efforts de compression  une fois fabriqué et assemblé. La mise sous tension  initiale de l'élément d'âme métallique donne encore la  certitude que les joints de l'ensemble de la charpente  assemblée restent parfaitement serrés, même s'ils  subissent des efforts de manutention risquant de  provoquer leur ouverture.  



  Les     fig.    14 à 18 représentent diverses variantes  des éléments d'âme sous tension initiale. Par exemple,  l'agrafe 114 a été supprimée sur la     fig.    14 et des  éléments d'âme séparés sous tension initiale<B>118</B>  et 120 sont réunis directement aux membrures infé  rieures respectives 100 et 102. Les éléments  d'âme 118 et 120 passent à travers les dents en prise  des membrures supérieures 96 et 98 et se rabattent  pour se réunir aux extrémités supérieures des mem  brures supérieures par des éléments de fixation  appropriés tels que des crampons ou des clous.

   On  voit donc que les éléments d'âme sous tension 118  et 120 délimitent aussi un joint de faîte modifié et  non seulement sont mis sous tension initiale pour  faire subir des efforts aux joints de recouvrement des  membrures, mais encore permettent de supprimer  l'agrafe au joint de faîte, en diminuant ainsi le temps  et la dépense de l'opération d'assemblage. La     fig.    15  représente une variante de l'élément d'âme métallique  sous tension 122, qui se prolonge en passant entre  l'élément d'âme en compression 106 et la membrure  inférieure avec laquelle il s'enclenche.

   L'extrémité  inférieure 124 de l'élément d'âme en tension 122 est  fixée sur la partie supérieure de la membrure infé  rieure 102 par un dispositif quelconque approprié,  tel que des crampons ou analogues, en supprimant  ainsi les agrafes métalliques de la     fig.    12. L'élément  en bois en compression 104 de la     fig.    16 est disposé  entre la     membrure    supérieure 96 et la membrure  inférieure 100. De plus, un élément d'âme métallique  en tension 126 suivant une direction générale verti  cale est fixé sur les faces opposées de la membrure  supérieure 96 et de la membrure inférieure 100       (fig.    17).

   Les extrémités de l'élément en bois en  compression 104 comportent aussi une     feuillure    ou  entaille pour loger les membrures supérieures et  inférieures 96 et<B>100</B> qui sont disposées en se recou-           vrant    à une certaine distance, mais sont séparées par  l'élément en compression 104.  



  La     fig.    18 représente encore une autre variante  du joint de faîte et de l'élément en tension, qui com  porte un élément métallique sous tension initiale 128,  passant dans le joint de faite délimité par les mem  brures supérieures 96 et 98 et dans les dents en  prise des membrures inférieures 100 et 102. Des  portions rabattues en dehors aux extrémités 130  et 132 peuvent servir à fixer l'élément sous tension  initiale 128 dans sa position entre les     membrures     supérieures et inférieures. Si on le désire, des bandes  ou rubans supplémentaires de tension 134 et 136  peuvent être fixés sur l'élément métallique 128 et se  prolonger à côté du joint de faite jusqu'aux mem  brures inférieures respectives 100 et 102.

   L'élément  métallique 128 sous tension initiale, ainsi que les  bandes de tension 134 et 136 sont destinés à mettre  les joints sous tension initiale et par suite l'ensemble  de la charpente assemblée. Les dents viennent ainsi  en prise plus complètement et plus fortement et tous  les joints en bois de la charpente s'établissent puisque  les efforts initiaux qui s'exercent dans les joints sont  du même type et suivent la même direction que dans  les conditions de charge normales. Quoiqu'aucun  procédé spécial de mise sous tension initiale des  éléments d'âme métalliques ne soit représenté ni  décrit, on peut appliquer n'importe quel procédé  connu, le procédé de mise sous tension initiale ne  faisant pas partie de l'invention.  



  Les dents peuvent être taillées simplement dans  les éléments de la charpente au cours de sa fabrica  tion et par suite les charpentes peuvent se fabriquer  économiquement en grande série. Deux membrures  supérieures identiques et deux membrures inférieures  identiques peuvent servir à former une seule char  pente assemblée, tandis qu'il suffit de deux entailles  dans les deux éléments d'âme en compression, qui  par suite peuvent être fabriqués et assemblés sim  plement.     Etant    donné que les éléments se recouvrent,  on réalise une sérieuse économie dans l'opération de  taille. Le joint étant formé par des dents en prise,  aucun matériel spécial n'est nécessaire pour assem  bler la charpente et par suite l'opération d'assem  blage est beaucoup moins coûteuse que par d'autres  procédés connus.

   On peut assembler la charpente  décrite dans une seule position et il n'est pas néces  saire de la retourner comme lorsqu'on opère par  d'autres procédés, par lesquels on pose les plaques  au marteau à main, avec des     craimpons    ou avec de  la colle.     Etant    donné que les dents des membrures  coopérant entre elles sont formées par le même outil,  elles viennent fortement en prise et forment un joint  serré sans aucun risque d'affaiblir la charpente. Les  dents qui se recouvrent dans les membrures ont  encore l'avantage de pouvoir être serrées plus forte  ment en prise, en augmentant ainsi la pression  exercée sur les éléments de la charpente.

   Dans les  charpentes monoplan connues, il est nécessaire de  prévoir dans le joint d'appui, dans les extrémités des    membrures supérieures et inférieures, de longues  entailles spéciales, qui si leur angle     diffère    légèrement  de la valeur prévue, font diminuer     notablement    le  pouvoir portant du joint, puisque l'étendue des sur  faces de portée entre les membrures diminue. Ces  longues entailles qui doivent se correspondre à  d'étroites tolérances près sont inutiles ici et comme  les dents de chaque élément de la charpente sont  taillées d'avance, le montage de la charpente s'effec  tue avec précision au     prix    d'une dépense de temps  et de     main-d'oeuvre    réduite au     minimum.  

Claims (1)

  1. REVENDICATION Charpente préfabriquée, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs éléments de compression, dans lesquels plusieurs dents sont formées dans une zone d'une face latérale verticale, adjacente à une de leurs extrémités, plusieurs éléments de tension, dans les quels plusieurs dents sont formées dans une zone d'une face latérale verticale, adjacente à une de leurs extrémités, la face latérale verticale d'au moins un des éléments de tension recouvrant la face latérale verticale d'un des éléments de compression,
    les faces latérales des éléments de tension et de compression se recouvrant étant disposées l'une en face de l'autre et les dents qui y sont formées étant en prise de façon à résister aux efforts combinés de compression et de tension transmis aux éléments qui se recouvrent, le joint ainsi formé résistant à la totalité de l'effort tranchant de ces éléments lorsque la charpente est sous charge, et des dispositifs fixant lesdits éléments en positions relatives de recouvrement et d7enclen- chement. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les éléments de compression et de tension sont en bois, le joint formé par les éléments s'enclen chant et se recouvrant étant un joint bois sur bois. 2. Charpente selon la sous-revendication 1, carac térisée en ce que les sommets des dents formées dans les éléments suivent une direction générale verticale. 3.
    Charpente selon la sous-revendication 2, carac térisée en ce que les éléments de compression qui forment les membrures supérieures et se réunissent en s'enclenchant et se recouvrant délimitent le joint de faite, les éléments de tension qui forment les membrures inférieures et se réunissent en s'enclen chant et se recouvrant à leurs extrémités intérieures délimitent un joint sous tension, l'extrémité extérieure de chaque élément de membrure inférieure s'enclen chant et se recouvrant avec l'extrémité inférieure d'un élément de la membrure supérieure de façon à délimiter ce joint. 4.
    Charpente selon la sous-revendication 3, carac térisée en ce que les extrémités inférieures de chacun des éléments de la membrure supérieure se prolon gent au-delà des extrémités extérieures de 1"élément de la membrure inférieure enclenché avec eux, en formant une portion en surplomb. 5. Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les dents ont un profil en dent de scie et comportent une surface de portée et un plan de cisaillement délimité par la distance qui sépare les bases des dents adjacentes, son étendue étant plus grande que la longueur de la surface de portée. 6. Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les dents ont une forme ondulée (fig. 8). 7.
    Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les dents sont carrées (fig. 7). 8. Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les dents ont un profil en dent de scie tronquée. 9. Charpente selon la revendication, caractérisée en ce que les dents comportent chacune une base délimitée par une surface latérale relativement lon gue, une surface inclinée et une surface latérale relativement courte se raccordant à la surface incli née, les extrémités extérieures de la longue surface latérale et de la surface inclinée se terminant au som met de la dent,
    ce sommet étant délimité par des surfaces parallèles dont l'une coïncide avec la longue surface latérale et l'autre se raccorde â la surface inclinée (fig. 11a). 10. Charpente selon la revendication, caractérisée en ce qu'elle comprend des éléments d'âme réunis sant les éléments des membrures supérieures et infé rieures. 11. Charpente selon la sous-revendication 10, caractérisée en ce que les éléments d'âme comportent au moins un élément de compression et au moins un élément de tension. 12. Charpente selon la sous-revendication 11, caractérisée en ce que l'élëment d'âme de tension est en métal et est mis sous tension initiale. 13.
    Charpente selon la sous-revendication 12, caractérisée en ce qu'une agrafe mise sous tension initiale est fixée sur le joint de faite et sur l'élément d'âme métallique, en mettant cet élément métallique sous tension initiale. 14. Charpente selon la sous-revendication 13, caractérisée en ce que l'élément d'âme métallique sous tension part d'un point de la membrure supé rieure situé entre ses extrémités et aboutit à un élément de la membrure inférieure en suivant une direction générale verticale.
CH1514362A 1962-12-24 1962-12-24 Charpente préfabriquée CH394562A (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1514362A CH394562A (fr) 1962-12-24 1962-12-24 Charpente préfabriquée

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1514362A CH394562A (fr) 1962-12-24 1962-12-24 Charpente préfabriquée

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH394562A true CH394562A (fr) 1965-06-30

Family

ID=4406729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1514362A CH394562A (fr) 1962-12-24 1962-12-24 Charpente préfabriquée

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH394562A (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002059434A1 (fr) * 2001-01-26 2002-08-01 Thierry Martin Structure a faitage decale

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002059434A1 (fr) * 2001-01-26 2002-08-01 Thierry Martin Structure a faitage decale
FR2820159A1 (fr) * 2001-01-26 2002-08-02 Thierry Martin Structure a faitage decale

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2546945A1 (fr) Plaque de jonction de longueurs de poutre en bois, procede et appareil d&#39;assemblage de poutres, et poutre ainsi obtenue
FR2547875A1 (fr) Piece d&#39;assemblage metallique nervuree pour realiser un element structural de charpente en bois tel qu&#39;une structure de solive
FR2583802A1 (fr) Ensemble d&#39;elements en bois destines a la realisation de batiments
EP0567361B1 (fr) Système de fixation de panneaux modulaires de criblage sur une structure de maintien
CH394562A (fr) Charpente préfabriquée
EP0003087A1 (fr) Dispositif d&#39;assemblage d&#39;éléments longilignes d&#39;ossature en béton armé et ossature comportant des éléments assemblés par de tels dispositifs
FR2640301A1 (fr) Dispositif pour la liaison de poutres de constructions prefabriquees en treillis
BE626570A (fr)
FR2672917A1 (fr) Dispositif de construction pour la realisation de surfaces planes et/ou d&#39;escaliers en caillebotis.
FR2850419A1 (fr) Panneau bois et cloture bois obtenue a partir de tels panneaux
EP0440567A1 (fr) Poutres et poteaux, simples et doubles, constitués par la réunion de profilés à section droite en Z, et permettant notamment la réalisation d&#39;un portique ou d&#39;une potence destinée à une construction de bâtiment
FR2573791A1 (fr) Composants pour la realisation d&#39;une construction fixe et constructions fixes comportant ces composants
BE488659A (fr)
BE348401A (fr)
FR2567182A1 (fr) Procede de transformation d&#39;une charpente et moyens en vue de la mise en oeuvre de ce procede.
FR2553133A1 (en) Joint plate for timber beams
BE527693A (fr)
FR2560256A1 (fr) Plancher mixte en beton et acier
FR2849880A1 (fr) Elements en vue de la realisation de constructions telles qu&#39;un abri de jardin et procede de fabrication desdits elements
BE440749A (fr)
FR2550811A1 (fr) Jeu d&#39;elements de construction pour mur de soutenement
CH626417A5 (en) Section for building a roof
BE663565A (fr)
FR2615223A1 (fr) Procede de fabrication de panneaux de construction, panneaux ainsi realises et constructions pourvues de ces panneaux
BE465748A (fr)