EP1341977B1 - Procede de fabrication d'une poutre en bois, poutre en bois et ossature bois pour la construction d'un batiment - Google Patents

Procede de fabrication d'une poutre en bois, poutre en bois et ossature bois pour la construction d'un batiment Download PDF

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EP1341977B1
EP1341977B1 EP01996657A EP01996657A EP1341977B1 EP 1341977 B1 EP1341977 B1 EP 1341977B1 EP 01996657 A EP01996657 A EP 01996657A EP 01996657 A EP01996657 A EP 01996657A EP 1341977 B1 EP1341977 B1 EP 1341977B1
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EP
European Patent Office
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crosspieces
wooden
square
assembly
rulers
Prior art date
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EP01996657A
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German (de)
English (en)
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EP1341977A1 (fr
Inventor
Claude Schmerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dorean Sarl
Original Assignee
Dorean Sarl
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Filing date
Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/17—Joists; 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/16—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with apertured web, e.g. trusses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/02—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant
    • E04D3/16—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant of metal

Definitions

  • the wooden beams are monobloc and cut in the mass, or glued laminated, or constituted by the assembly of base elements of smaller dimensions.
  • Monobloc or glued laminated beams are of one high weight, bulky, difficult to handle, rigid, of ecological cost and economic high, and tend to crack.
  • Wooden beams made by assembling smaller basic elements The dimensions make it possible to lighten the frames, to facilitate assembly and to reduce the cost of construction.
  • the assembly of the basic elements between them is obtained from common way and not limited by flanges, glued dowels, trunnions, screws or complementary forms of glued interlocking.
  • the Publication FR-A-2 572 759 describes a beam obtained by the assembly of four parallel squares interconnected by crosspieces arranged in chevron. The assembly is made by fitting and gluing complementary grooves machined respectively in the squares and crosspieces.
  • the goal sought by this The invention is to produce rigid beams of great length. It is also in this purpose that the squares are prestressed before assembly and gluing or that the net network is doubled.
  • GB-A-1 603 357 discloses a beam of same construction but in which sleepers and squares are assembled by bonding of plywood spacers interposed between them and making it possible to stiffen assembly.
  • a major disadvantage of this type of assembly is that these different systems of fixing create rigid connections between the basic elements constituting the beam wooden, and allow no freedom of movement between these basic elements.
  • the beam obtained no longer has any elasticity. Therefore, when submitted to efforts, these rigid links generate very significant constraints in the assembly areas which weaken the basic elements concerned which could lead to their cracking, even their rupture.
  • this technique does not allow the realization of wooden beams of great scope. Indeed, bending due to the load applied on these wooden beams, generates too much effort in the areas assembly, and leads to the breaking of wooden beams.
  • the realization of beams in wood of this type therefore necessarily requires the use of least an intermediate load-bearing wall to reduce the stresses these wooden beams.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages by proposing a method of manufacture of a simple wooden beam, economical, ecological, without machining, nor prestressing, allowing the beam to remain flexible, particularly in assembly areas, to evenly distribute the stresses throughout the beam, thus to increase the strength of the frames obtained by the assembly of these beams, and to be able to make long-span wooden beams without the need for intermediate bearing wall.
  • the invention also aims to propose a wooden beam having a good squareness and to ensure good bracing and good mechanical strength, especially in case of earthquakes, thanks to the flexibility of its assembly areas.
  • the invention aims to provide a timber frame for the construction of a building to improve the comfort of the habitat by eliminating squeaks and wood cracking noises, limiting cracks, and increasing flexibility of the floor, thanks to the flexibility of its assembly areas.
  • the invention relates to a manufacturing method as defined in preamble characterized in that it comprises the steps of laying a first blank and of a second square parallel and at a predetermined distance, from laying of minus two straight ties on the first two squares and sticking their contact areas by means of a so-called flexible adhesive, laying on said sleepers of a third square and a fourth square respectively opposite the first squares and second squares and gluing their contact areas by means a so-called flexible glue, and tightening the assembly thus obtained to crush the adhesive layers to a predetermined thickness, these adhesive layers being arranged to form after crushing and drying elastic joints in each area assembly of said beam allowing a relative movement between the squares and the corresponding sleepers.
  • the so-called flexible glue used is marketed under the brand name ADHEFLEX® T1.
  • the squares and sleepers have an identical section.
  • the sleepers are positioned at regular intervals and according to a predetermined pattern, to form by relative to the squares an angle ⁇ different from 90 °, for example between 20 and 40 °, and preferably equal to 30 °.
  • the sleepers are positioned in chevron.
  • the invention also relates to a wooden beam consisting of basic elements defining its edges and forming at least four squares connected by other elements base forming at least two sleepers, characterized in that the squares and sleepers are assembled into assembly areas by gluing their areas of contact according to the manufacturing method as defined above.
  • the glue used is a flexible glue arranged for form after drying elastic joints allowing a relative movement of squares in relation to the sleepers and conversely.
  • Squares and sleepers may have a section selected from the group containing at least one square, a rectangle.
  • At least one of the zones assembly is at least partially traversed by a holding rod.
  • the invention also relates to a timber frame for the construction of a building, characterized in that it consists of wooden beams as defined previously, assembled to form a frame slice comprising including poles, stakes and crossbowmen.
  • Several slices of frames can be arranged to form a modular frame.
  • the wood frame comprises wooden beams assembled by means of at least one joining element selected from the group comprising at least one gusset, a cable, a screwed plate or studded, a gap in recesses.
  • the wooden frame comprises wooden beams arranged to receive ducts, and / or caisson supports shutters, mosquito nets and solar panels.
  • the wooden beam 1 has a section forming part of a rectangle and has basic elements defining its edges and forming four squares 2a, 2b, 2c, 2d, connected by base members forming sleepers 3a, 3b arranged in chevrons.
  • the basic elements are assembled into zones 5 by bonding their contact zones 4.
  • the squares 2a, 2b, 2c, 2d and the crosspieces 3a, 3b are wooden basic elements rectilinear. For them to be cut easily and in a standardized way, these basic elements preferably have an identical section, for example square or rectangular. A nonlimiting example of dimensions of a rectangular section of basic elements is 70 mm by 30 mm. This standardization of the cuts simplifies production and increases the efficiency of machines cutting. These basic elements can be used directly in raw parts out of sawmill or, where appropriate, after planing to adjust their section. They do not require no special machining or prestressing.
  • the length of the squares 2a, 2b, 2c, 2d is chosen according to the length of the beam to be manufactured.
  • the length crosspieces 3a, 3b which serve inter alia as spacers between the squares 2a, 2b, 2c, 2d, is chosen according to the width of the beam to be manufactured.
  • the squares 2a, 2b, 2c, 2d and the crosspieces 3a, 3b are assembled by gluing their contact areas 4. Bonding is carried out in an advantageous manner by means of a so-called flexible glue.
  • This is actually a glue that has the advantage after drying, remain flexible and form an elastic seal allowing relative movements of base elements between them and therefore retaining to the resulting wooden beam flexibility.
  • a non-limiting example of so-called flexible glue is known under the name of ADHEFLFX® T1 and comprises in particular single-component polyurethane. Of course, other glues may be suitable, provided that they present this characteristic of indispensable flexibility.
  • the use of so-called glue flexible allows to better distribute the constraints in the assembly areas and therefore to increase the mechanical strength of these assembly areas.
  • the flexibility of the beam wood is improved which gives it a better resistance to stress mechanical, especially during earthquakes.
  • the beam including a beam of great length, is subjected to considerable bending forces, it undergoes a deformation by elasticity.
  • the tensile and compressive forces are distributed in the wood fibers that can be deformed thanks to their own elasticity and thanks to the elasticity of the glue joints.
  • this beam can reach mechanical performance far superior to traditional massive beams, him authorizing ranges of more than 8 meters.
  • the beam 1 may also include in its assembly zones 5 rods of which can be traversing and whose function will be explained in the description of the manufacturing process.
  • the number of sleepers will be adapted according to the length of the wooden beam 1 desired and the load envisaged.
  • the angle laying ⁇ defined between the squares 2a, 2b, 2c, 2d, and the crosspieces 3a, 3b may be adapted.
  • the increase of this angle of repose ⁇ allows a decrease in the number of sleepers and therefore the cost of the wooden beam 1.
  • the choice of the pose angle ⁇ is therefore a compromise to be found between the cost of the beam in wood 1 and its desired performance.
  • the angle of application ⁇ can be between 20 and 40 °.
  • An angle of pose ⁇ equal to 30 ° appears to be for example, an optimal compromise.
  • This wooden beam 1 is manufactured according to a specific manufacturing process comprising the following steps.
  • a second step we apply and glue using the so-called soft glue defined above basic elements forming the sleepers 3a, 3b on the first two squares 2a, 2c, in a predetermined pattern, for example chevron at an angle laying preset ⁇ .
  • the sleepers 3a, 3b are laid in such a way that their ends do not exceed said squares 2a, 2c, towards the outside of said beam 1.
  • the layout of the basic herringbone elements ensures automatic a bracing of the wooden beam 1.
  • the squareness of the wooden beam 1 is guaranteed and thus confers on the wooden beam 1 a good stability dimensional in time.
  • a third step we put and glue on the sleepers 3a, 3b, using the glue-said flexible defined above, two other basic elements forming a third square 2b and a fourth square 2d, respectively opposite the first square 2a and the second square 2c.
  • the wooden beam 1 thus formed is placed in a press advantageously equipped with pneumatic cylinders.
  • the assembly zones 5 comprising the zones 4.
  • Glue layers crash to a predetermined thickness forming after drying of the elastic seals, the thickness of these elastic seals being determined by the thickness e of the wooden beam 1 and its notebook loads.
  • the joints Elastics have an optimum value of 0.6 to 0.7 mm.
  • This type of process is simple, fast, economical and environmentally friendly. It allows the manufacture of wooden beams 1 in a single piece of very varied dimensions ranging from a small girder beam to a so-called long reach timber beam, length can reach for example the 8 m.
  • the wooden beams 1 as well manufactured are of a reduced weight so easier to handle than the beams in monobloc wood or laminated wood.
  • Figure 2 illustrates an example of assembly of four wooden beams 1, numbered according to Figure 1: 1a, 1b, 1c, 1d.
  • the wooden beams 1a, 1b, 1c, 1d are used to form a post 11a, an entry 11b and a crossbow 11c, 11d.
  • the entry 11b is formed by the wooden beam 1b and another non-wooden beam shown, the two horizontal wooden beams and assembled end to end by via a gusset 6a. Thanks to the use of so-called flexible glue conferring better resistance to wooden beams 1, the entered 11b can be of great scope without requiring the use of intermediate bearing wall.
  • the bowman 11c is formed by the two wooden beams 1c, 1d, assembled end to end by the spacer horizontal 7 fitting into recesses 8 provided in the ends of the two beams 1c and 1d.
  • the ends of the wooden beams 1a, 1b, 1c comprise zones without cross member allowing the passage of a gusset 6b.
  • the assemblies of the beams in wood (1a, 1b, 1c, 1d) obtained in FIG. 2 through the gussets 6a, 6b and of the spacer 7, can also be obtained via other elements such as in particular cables, screwed or studded plates.
  • Figure 3 gives an example of a wooden frame 10 made with wooden beams 1 assemblies according to FIG. 2 to form links 11b, posts 11a and crossbowmen 11c.
  • This example shows how the 11b, 11a and 11b rafters 11c can be arranged to form "slices" of framework 9 and allow a modular assembly of a whole structure forming the timber frame 10 of a building, without interior bearing wall. Indeed, the framing slices 9 can to be placed next to each other to build at will buildings of varied lengths.
  • the so-called flexible adhesive provides good flexibility to these wooden frames 10, allowing to eliminate squeaks and crackling noises from the wood, to increase the flexibility of the floor, and more generally to improve the comfort of the habitat while limiting the risk of cracks.
  • the wooden beams 1 constituting the timber frames 10 define intervals advantageously used to receive technical sleeves allowing the passage electric cables or any type of pipe.
  • the technical sleeves thus housed in the wood frame 10 no longer pose aesthetic problems and / or congestion.
  • the wooden beams 1 can also be arranged to receive in a nonlimiting manner supports for the installation of caissons of shutters, mosquito nets and solar panels.

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Description

La présente invention concerne :
  • un procédé de fabrication d'une poutre en bois constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets reliés par d'autres éléments de basé formant au moins deux traverses, les carrelets et les traverses étant assemblés en des zones d'assemblage, par le collage de leurs zones de contact,
  • une poutre en bois fabriquée selon le procédé ci-dessus, et
  • une ossature bois pour la construction d'un bâtiment.
De manière connue dans le domaine du bâtiment, et plus particulièrement dans celui des constructions à ossature bois, les poutres en bois sont monobloc et taillées dans la masse, ou en lamellé collé, ou constituées par l'assemblage d'éléments de bases de plus petites dimensions. Les poutres en bois monobloc ou en lamelle collé sont d'un poids élevé, encombrantes, difficiles à manipuler, rigides, d'un coût écologique et économique élevé, et ont tendance à se fissurer.
Les poutres en bois constituées par l'assemblage d'éléments de base de plus petites dimensions permettent d'alléger les ossatures, de faciliter le montage et de réduire le coût de construction. L'assemblage des éléments de bases entre eux est obtenu dé manière courante et non limitative par des brides, des chevilles collées, des tourillons, des vis ou des formes complémentaires d'emboítement collées. La publication FR-A-2 572 759 décrit une poutre obtenue par l'assemblage de quatre carrelets parallèles reliés entre eux par des traverses disposées en chevron. L'assemblage est réalisé par emboítement et collage de rainures complémentaires usinées respectivement dans les carrelets et les traverses. Le but recherché par cette invention est de réaliser des poutres de grande longueur rigides. C'est également dans ce but que les carrelets sont précontraints avant leur assemblage et collage ou que le réseau de carrelets est doublé. La publication GB-A-1 603 357 décrit une poutre de même construction mais dans laquelle les traverses et les carrelets sont assemblés par collage d'entretoises en contreplaqué intercalées entre eux et permettant de rigidifier l'assemblage.
Un inconvénient majeur de ce type d'assemblage est que ces différents systèmes de fixation créent des liaisons rigides entre les éléments de base constitutifs de la poutre en bois, et ne permettent aucune liberté de mouvement entre ces éléments de base. La poutre obtenue n'a plus aucune élasticité. Par conséquent, lorsqu'elle est soumise à des efforts, ces liaisons rigides génèrent des contraintes très importantes dans les zones d'assemblage qui fragilisent les éléments de base concernés pouvant entraíner leur fissuration, voire leur rupture. De ce fait cette technique ne permet pas la réalisation de poutres en bois de grande portée. En effet, la flexion due à la charge appliquée sur ces poutres en bois, génère des efforts trop importants dans les zones d'assemblage, et conduit à la rupture des poutres en bois. La réalisation de poutres en bois de grande portée de ce type nécessite donc obligatoirement l'utilisation d'au moins un mur porteur intermédiaire permettant de réduire les contraintes subies par ces poutres en bois.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication d'une poutre en bois simple, économique, écologique, sans usinage, ni précontrainte, permettant de conserver à la poutre sa souplesse, notamment dans ses zones d'assemblage, pour répartir de manière uniforme les contraintes dans toute la poutre, d'augmenter ainsi la résistance des ossatures obtenues par l'assemble de ces poutres, et de pouvoir réaliser des poutres en bois de grande portée sans nécessiter de mur porteur intermédiaire.
L'invention vise également à proposer une poutre en bois ayant un bon équerrage et permettant d'assurer un bon contreventement ainsi qu'une bonne tenue mécanique, notamment en cas de séismes, grâce à la souplesse de ses zones d'assemblage.
L'invention vise enfin à proposer une ossature bois pour la construction d'un bâtiment permettant d'améliorer le confort de l'habitat en supprimant les grincements et les bruits de craquement du bois, en limitant les fissures, et en augmentant la souplesse du plancher, grâce à la souplesse de ses zones d'assemblage.
Dans ce but, l'invention concerne un procédé de fabrication tel que défini en préambule caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de pose d'un premier carrelet et d'un deuxième carrelet parallèlement et à une distance prédéterminée, de pose d'au moins deux traverses rectilignes sur les deux premiers carrelets et de collage de leurs zones de contact au moyen d'une colle dite souple, de pose sur lesdites traverses d'un troisième carrelet et d'un quatrième carrelet respectivement en regard du premier carrelet et du deuxième carrelet et de collage de leurs zones de contact au moyen d'une colle dite souple, et de serrage de l'assemblage ainsi obtenu pour écraser les couches de colle à une épaisseur prédéterminée, ces couches de colle étant agencées pour former après écrasement et séchage des joints élastiques dans chaque zone d'assemblage de ladite poutre autorisant un mouvement relatif entre les carrelets et les traverses correspondants.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la colle dite souple utilisée est commercialisée sous la marque d'ADHEFLEX® T1.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on place dans la zone d'assemblage une tige de maintien.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les carrelets et les traverses ont une section identique.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les traverses sont positionnées à intervalles réguliers et selon un dessin prédéterminé, pour former par rapport aux carrelets un angle α différent de 90°, par exemple compris entre 20 et 40°, et de préférence égal à 30°.
Selon une autre caractéristique avantageuse, les traverses sont positionnées en chevron.
L'invention concerne également une poutre en bois constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses, caractérisée en ce que les carrelets et les traverses sont assemblés en des zones d'assemblage par le collage de leurs zones de contact suivant le procédé de fabrication tel que défini précédemment.
Dans cette forme de réalisation, la colle utilisée est une colle souple agencée pour former après séchage des joints élastiques autorisant un mouvement relatif des carrelets par rapport aux traverses et inversement. Les carrelets et les traverses peuvent avoir une section choisie parmi le groupe contenant au moins un carré, un rectangle.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, au moins une des zones d'assemblage est au moins partiellement traversée par une tige de maintien.
L'invention concerne également une ossature bois pour la construction d'un bâtiment, caractérisée en ce qu'elle est constituée de poutres en bois telle que définies précédemment, assemblées pour former une tranche d'ossature comportant notamment les poteaux, les entraits et les arbalétriers. Plusieurs tranches d'ossatures peuvent être agencées pour former une ossature modulable.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'ossature bois comporte des poutres en bois assemblées par l'intermédiaire d'au moins un élément d'assemblage choisi dans le groupe comprenant au moins un gousset, un câble, une plaque vissée ou cloutée, un entrefoise dans des évidements.
Dans une autre forme de réalisation, l'ossature en bois comporte des poutres en bois agencées pour recevoir des gaines techniques, et/ou des supports pour caissons de volets roulants, moustiquaires et panneaux solaires.
La présente invention et ses avantages apparaítront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
  • la figure 1 est une vue en perspective d'une poutre en bois selon 1 'invention,
  • la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'une ossature bois réalisée avec des poutres en bois de la figure 1, et
  • la figure 3 est une vue d'ensemble partielle en perspective de l'ossature bois selon la figure 2.
En référence à la figure 1, la poutre en bois 1 présente une section s'inscrivant dans un rectangle et comporte des éléments de base définissant ses arêtes et formant quatre carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, reliés par des éléments de base formant des traverses 3a, 3b disposées en chevrons. Les éléments de base sont assemblés en des zones d'assemblage 5, par collage de leurs zones de contact 4.
Les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d et les traverses 3a, 3b sont des éléments de base en bois rectilignes. Pour qu'ils soient découpés facilement et de manière standardisée, ces éléments de base ont de préférence une section identique, par exemple carrée ou rectangulaire. Un exemple non limitatif de dimensions d'une section rectangulaire d'éléments de base est de 70 mm par 30 mm. Cette standardisation des découpes permet de simplifier la production et d'augmenter le rendement des machines de découpe. Ces éléments de base sont utilisables directement en pièces brutes sorties de scierie ou, le cas échéant, après rabotage pour ajuster leur section. Ils ne nécessitent aucun usinage particulier, ni aucune précontrainte. La longueur des carrelets 2a, 2b, 2c, 2d est choisie selon la longueur de la poutre à fabriquer. De même, la longueur des traverses 3a, 3b qui servent entre autre d'entretoises entre les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, est choisie selon la largeur de la poutre à fabriquer.
De manière à limiter les risques de fissures, voire à les supprimer totalement, tous les éléments de base sont débités dans le bois, dans une zone ne passant pas par le coeur du tronc ou de la branche d'arbre. De plus, ces éléments de bases ont une section relativement faible permettant leur traitement à coeur par des produits fongicides et insecticides qui leur assurent d'être de classe 2 et d'avoir une très grande durée de vie.
Les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d et les traverses 3a, 3b sont assemblés par collage de leurs zones de contact 4. Le collage est effectué d'une manière avantageuse au moyen d'une colle dite souple. Il s'agit en fait d'une colle qui a l'avantage après séchage, dé rester souple et de former un joint élastique autorisant des mouvements relatifs des éléments de bases entre eux et par conséquent conservant à la poutre en bois obtenue une souplesse. Un exemple non limitatif de colle dite souple est connue sous le nom commercial d'ADHEFLFX® T1 et comporte notamment du polyuréthane mono-composant. Bien entendu, d'autres colles peuvent convenir, à condition qu'elles présentent cette caractéristique de souplesse indispensable. L'utilisation de colle dite souple permet de mieux répartir les contraintes dans les zones d'assemblage et donc d'augmenter la tenue mécanique de ces zones d'assemblage. La souplesse de la poutre en bois est améliorée ce qui lui confère une meilleure résistance aux contraintes mécaniques, notamment lors de séismes. Quand la poutre, et notamment une poutre de grande longueur, est soumise à des efforts de flexion importants, elle subit une déformation par élasticité. Les forces de traction et de compression se répartissent dans les fibres de bois qui peuvent se déformer grâce à leur élasticité propre et grâce à l'élasticité des joints de colle. De ce fait, cette poutre peut atteindre des performances mécaniques bien supérieures aux poutres massives traditionnelles, lui autorisant des portées de plus de 8 mètres.
La poutre 1 peut également comporter dans ses zones d'assemblage 5 des tiges de maintien qui peuvent être traversantes et dont la fonction sera expliquée dans la description du procédé de fabrication.
Il est évident que le nombre de traverses sera adapté en fonction notamment de la longueur de la poutre en bois 1 souhaitée et de la charge envisagée. De même, l'angle de pose α défini entre les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, et les traverses 3a, 3b pourra être adapté. De manière générale, l'augmentation de cet angle de pose α permet une diminution du nombre de traverses et donc du coût de la poutre en bois 1. Le choix de l'angle de pose α est donc un compromis à trouver entre le coût de la poutre en bois 1 et ses performances souhaitées. De manière générale, l'angle de pose α peut être compris entre 20 et 40°. Un angle de pose α égal à 30° semble être, à titre d'exemple, un compromis optimal.
Cette poutre en bois 1 est fabriquée selon un procédé de fabrication spécifique comportant les différentes étapes suivantes.
Dans un premier temps, on pose dans un gabarit, parallèlement et dans le même sens, deux éléments de base formant deux carrelets 2a, 2c. La distance séparant les faces opposées les plus éloignées de ces carrelets 2a, 2c déterminera la largeur de la poutre en bois 1.
Dans un deuxième temps, on pose et on colle à l'aide de la colle dite souple définie ci-dessus des éléments de base formant les traverses 3a, 3b sur les deux premiers carrelets 2a, 2c, selon un dessin prédéterminé, par exemple en chevron selon un angle de pose α prédéfini. Les traverses 3a, 3b sont posées de manière à ce que leurs extrémités ne dépassent pas desdits carrelets 2a, 2c, vers l'extérieur de ladite poutre 1.
La disposition des éléments de base en chevrons permet d'assurer automatiquement un contreventement de la poutre en bois 1. De plus, l'équerrage de la poutre en bois 1 est garanti et confère de ce fait à la poutre en bois 1 une bonne stabilité dimensionnelle dans le temps.
Dans un troisième temps, on pose et on colle sur les traverses 3a, 3b, à l'aide de la colle-dite souple définie ci-dessus, deux autres éléments de base formant un troisième carrelet 2b et un quatrième carrelet 2d, respectivement en regard du premier carrelet 2a et du deuxième carrelet 2c.
Dans un quatrième temps, on place la poutre en bois 1 ainsi formée dans une presse avantageusement équipée de vérins pneumatiques. On actionne la presse qui serre la structure, ou de manière plus ciblée, les zones d'assemblage 5 comportant les zones de contact 4. Les couches de colle s'écrasent jusqu'à une épaisseur prédéterminée formant après séchage des joints élastiques, l'épaisseur de ces joints élastiques étant déterminée en fonction de l'épaisseur e de la poutre en bois 1 et de son cahier des charges. Par exemple, pour une poutre en bois 1 de 8 m de portée, les joints élastiques ont une valeur optimale de 0.6 à 0.7 mm.
Dans un cinquième et dernier temps, on plante un clou ou toute autre tige de maintien, dans chacune des zones d'assemblage 5 de manière à solidariser les éléments de base correspondants. Ce clou ne remplit qu'une fonction de serre-joint permettant de déplacer la poutre en bois 1 et de libérer la presse sans attendre la fin du temps de prise de la colle. En limitant ce temps d'attente, on augmente ainsi la rapidité de production et donc la rentabilité du procédé de fabrication.
Ce type de procédé est simple, rapide, économique et écologique. Il permet la fabrication de poutres en bois 1 d'un seul tenant de dimensions très variées allant d'une petite poutre de pignon à une poutre en bois porteuse dite de grande portée, de longueur pouvant atteindre par exemple les 8 m. Les poutres en bois 1 ainsi fabriquées sont d'un poids réduit donc plus faciles à manipuler que les poutres en bois monobloc ou en lamellé collé.
En utilisant un procédé de fabrication similaire utilisant une même presse et des mêmes éléments de base en bois, il est possible pour des applications particulières telles que pour les dessous de toiture de réaliser des poutres en bois 1 comportant des traverses positionnées perpendiculairement aux carrelets 2a, 2b, 2c, 2d.
L'utilisation de la poutre en bois 1 fabriquée selon ce procédé est décrite en référence aux figures 2 et 3.
La figure 2 illustre un exemple d'assemblage de quatre poutres en bois 1, numérotées selon la figure 1 : 1a, 1b, 1c, 1d. Dans cet exemple, les poutres en bois 1a, 1b, 1c, 1d sont utilisées pour former un poteau 11a, un entrait 11b et un arbalétrier 11c, 11d. L'entrait 11b est formé par la poutre en bois 1b et par une autre poutre en bois non représentée, les deux poutres en bois horizontales et assemblées bout à bout par l'intermédiaire d'un gousset 6a. Grâce à l'utilisation de la colle dite souple conférant une meilleure résistance aux poutres en bois 1, l'entrait 11b peut être de grande portée sans nécessiter l'utilisation de mur porteur intermédiaire. L'arbalétrier 11c est formé par les deux poutres en bois 1c, 1d, assemblées bout à bout par l'entretoise horizontale 7 s'emboítant dans des évidements 8 prévus dans les extrémités des deux poutres 1c et 1d. Pour permettre la jonction de l'entrait 11b, du poteau 11a et de l'arbalétrier 11c, les extrémités des poutres en bois 1a, 1b, 1c comportent des zones sans traverse permettant le passage d'un gousset 6b. Les assemblages des poutres en bois (1a, 1b, 1c, 1d) obtenus sur la figure 2 par l'intermédiaire des goussets 6a, 6b et de l'entretoise 7, peuvent également être obtenus par l'intermédiaire d'autres éléments tels que notamment des câbles, des plaques vissées ou cloutées.
La figure 3 donne un exemple d'une ossature bois 10 réalisée avec les poutres en bois 1 assemblées selon la figure 2 pour former des entraits 11b, des poteaux 11a et des arbalétriers 11c. Cet exemple montre bien comment les entraits 11b, poteaux 11a et arbalétriers 11c peuvent être agencés pour former des "tranches" d'ossature 9 et permettre un montage modulaire de toute une structure formant l'ossature bois 10 d'un bâtiment, sans mur porteur intérieur. En effet,.les tranches d'ossature 9 peuvent être placées les unes à coté des autres pour construire à souhait des bâtiments de longueurs variées.
La colle dite souple confère une bonne souplesse à ces ossatures bois 10, permettant de supprimer les grincements et les bruits de craquement du bois, d'augmenter la souplesse du plancher, et de manière plus générale d'améliorer le confort de l'habitat tout en limitant le risque de fissures.
Les poutres en bois 1 constituant les ossatures bois 10 définissent des intervalles avantageusement utilisés pour recevoir des gaines techniques permettant le passage de câbles électriques ou tout type de conduites. Les gaines techniques ainsi logées dans l'ossature bois 10 ne posent plus de problème d'esthétique et/ou d'encombrement. Les poutres en bois 1 peuvent également être agencées pour recevoir de manière non limitative des supports pour l'installation de caissons de volets roulants, de moustiquaires et de panneaux solaires.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.

Claims (17)

  1. Procédé de fabrication d'une poutre en bois (1) constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses (3a, 3b), les carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et les traverses (3a, 3b) étant assemblés en des zones d'assemblage (5); par le collage de leurs zones de contact (4), caractérisé en ce que le procédé comporte au moins les étapes suivantes :
    on pose parallèlement et à une distance prédéterminée un premier et un deuxième carrelets (2a, 2c),
    on pose au moins deux traverses (3a, 3b) sur les deux carrelets (2a, 2c), et on colle leurs zones de contact (4) au moyen d'une colle dite souple,
    on pose un troisième carrelet (2b) et un quatrième carrelet (2d) respectivement en regard du premier carrelet (2a) et du deuxième carrelet (2c) sur lesdites traverses (3a, 3b), et on colle leurs zones de contact (4) au moyen d'une colle dite souple,
    on presse cet assemblage pour écraser les couches de colle à une épaisseur prédéterminée, ces couches de colle étant agencées pour former après écrasement et séchage des joints élastiques dans chaque zone d'assemblage de ladite poutre autorisant un mouvement relatif entre les carrelets et les traverses correspondants.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise la colle dite souple commercialisée sous la marque d'ADHEFLEX® T1.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on place dans au moins une zone d'assemblage (5) au moins une tige de maintien.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et des traverses (3a, 3b) de section identique.
  5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) à intervalles réguliers et selon un dessin prédéterminé.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) par rapport aux carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) selon un angle de pose α différent de 90°.
  7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle de pose α est choisi entre 20 et 40° et de préférence égal à 30°.
  8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) en chevron.
  9. Poutre en bois (1) constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses (3a, 3b), caractérisée en ce que les carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et les traverses (3a, 3b) sont assemblés en des zones d'assemblage (5) par le collage de leurs zones de contact (4) suivant le procédé défini selon la revendication 1.
  10. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la colle utilisée est une colle dite souple agencée pour former après séchage des joints élastiques autorisant un mouvement relatif desdits carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) par rapport aux dites traverses (3a, 3b) et inversement.
  11. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et lesdites traverses (3a, 3b) ont une section choisie parmi le groupe contenant au moins un carré, un rectangle.
  12. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins une des zones d'assemblage (5) est au moins partiellement traversée par une tige de maintien.
  13. Ossature bois (10) pour la construction d'un bâtiment, caractérisée en ce qu'elle est constituée de poutres en bois (1) selon la revendication 9, assemblées pour former au moins une tranche d'ossature (9) comportant au moins un poteau (11a), un entrait (11b), un arbalétrier (11c).
  14. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que la tranche d'ossature (9) comporte au moins deux poutres en bois (1) assemblées par l'intermédiaire d'au moins un élément d'assemblage.
  15. Ossature bois (10) selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit élément d'assemblage est choisi dans le groupe comprenant au moins un gousset (6a, 6b), un câble, une plaque vissée ou cloutée, une entretoise (7).
  16. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdites tranches d'ossatures (9) sont agencées pour former une ossature bois modulable.
  17. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdites poutres en bois (1) sont agencées pour recevoir des gaines techniques, et/ou des supports pour caissons de volets roulants, moustiquaires, et panneaux solaires.
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