EP2108758B1 - Procédé de réalisation d'un élément de structure - Google Patents

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EP2108758B1
EP2108758B1 EP09290268.3A EP09290268A EP2108758B1 EP 2108758 B1 EP2108758 B1 EP 2108758B1 EP 09290268 A EP09290268 A EP 09290268A EP 2108758 B1 EP2108758 B1 EP 2108758B1
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EP
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plates
battens
plate
fact
cleats
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EP09290268.3A
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EP2108758A1 (fr
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Patrick Hurpin
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HURPIN, PATRICK
Original Assignee
Individual
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Publication of EP2108758A1 publication Critical patent/EP2108758A1/fr
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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
    • E04C3/16—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
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/08—Vaulted roofs
    • 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
    • E04C3/122—Laminated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/38—Arched girders or portal frames
    • E04C3/42—Arched girders or portal frames of wood, e.g. units for rafter roofs

Definitions

  • the subject of the invention is a method for producing a structural element.
  • the invention makes it possible, in a general manner, to produce all kinds of elongate structure elements intended to rest on two spaced apart supports, such as beams or columns, but can also be applied to the realization of floors or roofs.
  • the roof of a building normally includes a roof, for example slate, tiles or other materials, resting on a frame taking support on the walls.
  • the elements of the frame must have a range corresponding to the distance between the supports. It is interesting for medium spans, for example 10 to 12 meters, to use structural elements light enough to avoid the use of heavy lifting gear.
  • the frame of a single-family house can be made of prefabricated wooden trusses, which can be set up by a few men.
  • Such relatively light frame members form a kind of curved trusses for producing, for example, a slightly vaulted roof.
  • the curvature of this vault depends on the resistance to bending of the wooden boards.
  • they must be supported, at their ends, on a tie that extends between the supports, across the covered space.
  • the object of the invention is a new method of producing a type of timber frame elements with a curved shape, such a method, particularly simple and economical, being profitable even for the realization of low or medium range elements, for example for the construction of individual houses.
  • the invention therefore relates, in a general manner, to a production method according to claim 1 of a structural element extending along a longitudinal axis over a certain length and consisting of at least two thin plates assembled by rows. spacer spaced spacers which are interposed between two adjacent plates and respectively fixed on their opposite faces, so as to form a unitary assembly capable of resting on two spaced apart supports.
  • a first plate cut into a desired shape for the element, with two longitudinal sides and two transverse sides, is applied and fixed, by an internal face, on a first series of cleats distributed on a flat support, then the whole of this plate provided with cleats on its internal face is turned over and applied, by its opposite smooth external face, on a rigid support having a profile curved for the element to be produced, a second assembly comprising a second plate provided with a second series of cleats is then made in the same way on the flat support and then returned, applied and fixed on the first series of cleats of the first plate by taking the form of the rigid support and so on until the laying and fixing on a last series of cleats, an external closure plate not provided with cleats, to achieve an element which is then removed from the support by keeping the shape of the latter, the number of plates, their thickness and the thickness of the battens being determined so as to give the element the desired resistance, while limiting its own weight.
  • Each plate, as well as the cleats can be made of a homogeneous, resistant and relatively flexible material, such as wood or the like, and the spaced cleats are fixed by nailing or screwing on the plates between which they are interposed, so as to to form a solid and resistant whole.
  • each plate consists of at least two superimposed layers each consisting of several sheets laid one after the other in the longitudinal direction of the element, the transverse joints between the ends. adjacent sheets are longitudinally offset from one layer to another.
  • the two outer plates may have a thickness greater than the intermediate plate or plates.
  • the two series of cleats fixed respectively on the two faces of the same plate are preferably offset longitudinally relative to each other.
  • the rigid support on which the various plates are successively applied after inversion has a curved application face in the form of a controlled surface.
  • the cleats are placed so as to be arranged, after application on said curved face, according to the generatrices thereof, so that the assembly of each plate with its cleats remains flexible enough to take the form of the support rigid thus constituting a template for producing an element having a desired curved profile.
  • Such a method allows for a structural element forming a laminated beam having a lower face consisting of a plate resting on the supports and an upper face consisting of a plate on which rests a floor or a roof.
  • the invention has other possibilities and allows, for example, to achieve a building structure comprising a set of support beams of a floor or a roof resting on vertical poles, in which the beams and the posts consist of laminated elements assembled so that the plates forming a beam interlock between the plates constituting a pole, the assembly being secured by bolting.
  • FIG. 1 there is shown, in perspective, a structural element made by the method according to the invention, such as a beam 1, intended to rest on two spaced apart supports A 1 , A 2 represented symbolically and which may be, for example, two walls of a building or two transverse beams resting on pillars.
  • a structural element made by the method according to the invention such as a beam 1, intended to rest on two spaced apart supports A 1 , A 2 represented symbolically and which may be, for example, two walls of a building or two transverse beams resting on pillars.
  • This beam 1 consists, in the example shown, of four superimposed plates 10, separated by three rows of cleats 2. Its thickness e depends on the number of plates 10, their thickness e 1 and the thickness e 2 of the cleats 2.
  • This thickness e is determined to give the beam 1 the necessary resistance, given the range L between the supports A 1 , A 2 and the load to bear.
  • the length L 1 of the beam is at least equal to the span L but its width I can be arbitrary and depends essentially on the weight that is desired to give the beam, given the lifting means available.
  • the wooden beam thus constituted of several leaves spaced apart, can have a moment of inertia large enough to give it the desired resistance, while having a weight limited enough to allow handling and setting up by some men, even for a range of several meters.
  • Such a beam can be made very simply thanks to the method according to the invention which will now be described with reference to the figures 2,3 , and 4 .
  • a first series of cleats 21 are distributed on a fixed fixed support 3, then a first plate 101 is applied, by an inner face 15, to this series of cleats and fixed on each of them, by nails or screws 4 which are placed easily on the side of its external face 14.
  • this plate 101 provided with cleats 21 is turned over and applied on a rigid support 3 'having an upper face 31 which has the desired profile for the element.
  • this profile is cylindrical and the cleats 21 distributed on the plane support 3 are parallel to each other, the plate 101 having a rectangular shape with a longitudinal axis perpendicular to the direction of the cleats 21. Therefore, if this longitudinal axis is parallel to the axis of the cylindrical surface31, the cleats 21 are parallel to the generatrices of the cylinder and the whole of the thin plate 101 with its cleats 21 remains flexible enough to take the shape of this surface 31.
  • a second plate 102 provided with cleats 22 is made in the same way on the flat support 3 but the cleats 22 are offset by a half-step relative to the cleats 21 of the first plate 101. However, the end cleats 22 'are placed along the transverse edges of the plate 102.
  • This second plate 102 is also turned over and applied by its outer face 142 on the upper faces of the cleats 21 of the first plate and fixed on the latter by nails 42 or screws which are placed and fixed easily on the plate 102 because of offset cleats.
  • a third plate 103 is made in the same way on the support plane 3 but it is provided with cleats 23 offset by a half-step relative to the cleats 22 of the second plate 102 and, therefore, in the same position as the cleats 21 of the first plate 101.
  • This third plate 103 is turned over and fixed on the cleats 22 of the second plate 102 by nails or screws 43.
  • An outer plate 104 not provided with cleats is then applied and fixed by nails or screws 44 on the cleats 23 of the third plate 103.
  • each set of a thin plate 10 provided on one face with cleats 2 is flexible enough to take the form of the template 3 'since the cleats are directed along the generatrices of the application surface 31.
  • the connection made by nails or screws withstands very well the stripping and shearing forces and the element 1 thus formed retains its shape when it is separated from the support 3 'and even has a excellent flexural strength which depends mainly on the thickness e of the element.
  • the number of plates, their thicknesses and the thickness of the cleats can be determined so as to obtain the desired resistance, given the range between supports, without unduly increasing the weight of the element 1.
  • such a method makes it possible to give the element a straight or curved shape, with curvature turned upwards or downwards, or even with double curvature, as shown by the examples of Figures 4, 5 , 7 .
  • the structural elements thus made consist solely of wooden plates and cleats that can be cut to measure and brought to the site to be assembled manually. It suffices, in fact, to produce on the site, for example concrete, a flat slab 3 for fixing the plates on the cleats and a rigid support 3 'with an assembly face 31 having the desired profile, for superimposing and attach the plates with cleats to one another.
  • such a beam can have a weight of the order of 100 kg for a range of 7 to 8 meters, while having a relatively high resistance to bending, because of its thickness and the connection between the plates 10 and cleats 2.
  • the width of the element must be sufficient to give it a certain seating and distribute the load on the supports, for example on a sand pit formed in the upper part of a wall or a partition , as indicated on the Figures 12 and 13 .
  • An element of small width relative to its range may constitute a support beam of a floor or cover.
  • this width can be any and, for example, can cover a large area.
  • Such an element of the type represented on the figure 6 can then be a floor slab or a vaulted roof element.
  • the upper face 501 may be covered with a sheet forming a sealing skin, for example zinc or synthetic material.
  • a sheet forming a sealing skin for example zinc or synthetic material.
  • its side faces 56 may be closed by walls having edges 57, 57 'cut along the profile of the curved plates 501, 504.
  • the figure 12 shows a detached house having a cover 6 made by means of elements made by the method according to the invention.
  • the beams 6 of support of the roof can be placed on a sand pit 61 resting on the posts 60.
  • the figure 10 for example, shows such an element intended to be placed on edge but whose vertical side faces are curved, for example to achieve a facade element with a bow-window type advance.
  • the lower and upper faces 17, 17 'of the element are not necessarily flat, the longitudinal sides 16, 16' of the plates 10 can be cut to a desired profile.
  • laminated elements with inverted curvature allow to realize a seated dog 65. But, for that, one can also use elements assembled flat and placed on edge, in the way represented on the figure 14 .
  • the figure 15 shows the realization of a vault by means of arcuate elements 1, 1 'supported, at their upper part, on a ridge beam 7.
  • the figure 16 shows a variable curvature element usable, for example for the realization of a Shed type roof with a substantially vertical portion for mounting a glazed frame.
  • the laying lines of the elements need not necessarily be parallel, the process allowing the realization of any non-cylindrical set surface.
  • the cleats may be arranged so as to be parallel to the corresponding generatrices of the template, the plates thus produced remain flexible enough to apply to the template which may have the profile of a portion of cone, d hyperboloid or hyperbolic paraboloid with two lines of pose forming between them a certain angle.
  • the method according to the invention makes it possible to produce such structural elements on the site itself of the building site with a very small material since it is sufficient to have a flat slab for fixing the plates on the cleats and a rigid support having the desired shape, for superimposing and fixing on one another these plates, such supports can be made on site reinforced concrete. It will therefore be sufficient to bring on the site wooden plates and cleats, all the rest of the construction being done on site.
  • the invention gives a great freedom of choice, not only for the design of a house but also for the construction site which may possibly be difficult to access for gear.
  • the rectilinear elements of the type represented on the figure 8 and not forming part of the invention can be arranged vertically so as to form posts or pillars, the laminated structure of the various elements for assembling them easily as shown on the figure 19 .
  • the plates 10 and the cleats 21 of a horizontal element 1 have, respectively, the same thicknesses as the cleats 21 'and the plates 10' of a vertical element 1 ', their ends can slip into one another and be fixed by bolts 19 or other means of assembly, to form a gantry structure.
  • a complete building frame comprising vertical posts 1 'on which are fixed horizontal beams 1 can support floor elements or roof 6 made by the method according to the invention.

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Description

  • L'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un élément de structure. L'invention permet de réaliser, d'une façon générale, toutes sortes d'éléments de structures allongés, destinés à reposer sur deux appuis écartés, tels que des poutres ou des poteaux mais peut aussi s'appliquer à la réalisation de planchers ou de toitures.
  • La toiture d'un bâtiment comprend, normalement, une couverture, par exemple en ardoises, tuiles ou autres matériaux, reposant sur une charpente prenant appuis sur les murs. Les éléments de la charpente doivent donc avoir une portée correspondant à la distance entre les appuis.
    Il est intéressant, pour les portées moyennes, par exemple de 10 à 12 mètres, d'utiliser des éléments de charpente assez légers pour éviter l'emploi d'engins de levage importants. Par exemple, lorsqu'il n'est pas prévu d'aménager un étage sous les combles, la charpente d'une maison individuelle peut être constituée de fermes préfabriquées en bois, qui peuvent être mises en place par quelques hommes.
  • Cependant, de tels éléments ne permettent que la construction de toitures classiques, à une ou deux pentes.
  • On a aussi proposé, dans le document FR-A-955616 , de réaliser des éléments de charpente légers comprenant au moins deux lames minces superposées et cintrées, assemblées par des tasseaux d'écartement et prenant appui sur un tirant.
  • De tels éléments de charpente relativement légers forment des sortes de fermes courbes permettant de réaliser, par exemple, une toiture légèrement voûtée. Cependant, la courbure de cette voûte dépend de la résistance au cintrage des lames de bois. De plus, elles doivent prendre appui, à leurs extrémités, sur un tirant qui s'étend entre les appuis, en travers de l'espace couvert.
  • Or, même si les maisons actuellement construites restent assez classiques, avec une toiture à une ou deux pentes, on a tendance, maintenant, à rechercher plus d'originalité en faisant appel à un architecte qui va éventuellement concevoir des charpentes et des toitures de formes variées, tout en cherchant à utiliser au mieux l'espace couvert.
  • De telles constructions sont, cependant, plus onéreuses du fait que l'on ne trouve pas, sur le marché, des éléments de charpente ayant les formes souhaitées.
  • Certes, la technique dite du « lamellé-collé » permet de réaliser en bois des éléments de charpente dont on peut faire varier le profil, par exemple pour la réalisation d'une toiture de forme incurvée, éventuellement à courbure inversée.
  • Toutefois, la technique du lamellé-collé nécessite un matériel relativement important et onéreux et, de ce fait, n'est utilisée, en pratique, que pour des bâtiments industriels ou commerciaux ou bien, par exemple, des gares de péage d'autoroutes mais n'est pas applicable, économiquement, à la construction de bâtiments de moyenne
    BE 347 528 divulgue un procédé selon le préambule de la revendication 1.
  • Pour résoudre de tels problèmes, l'invention à pour objet un nouveau procédé de réalisation d'un type d'éléments de charpente en bois avec une forme incurvée, un tel procédé, particulièrement simple et économique, étant rentable même pour la réalisation d'éléments de portée faible ou moyenne, par exemple pour la construction de maisons individuelles.
  • L'invention concerne donc, d'une façon générale, un procédé de réalisation selon la revendication 1 d'un élément de structure s'étendant suivant un axe longitudinal sur une certaine longueur et constitué d'au moins deux plaques minces assemblées par des rangées de tasseaux d'écartement espacés qui sont interposés entre deux plaques voisine et fixés respectivement sur leurs faces en regard, de façon à former un ensemble solidaire capable de reposer sur deux appuis écartés.
  • Dans ce procédé, conformément à l'invention, une première plaque découpée suivant une forme souhaitée pour l'élément, avec deux côtés longitudinaux et deux côtés transversaux, est appliquée et fixée, par une face interne, sur une première série de tasseaux répartis sur un support plan, puis l'ensemble de cette plaque munie de tasseaux sur sa face interne est retourné et appliqué, par sa face externe lisse opposée, sur un support rigide ayant un profil incurvé pour l'élément à réaliser, un second ensemble comportant une seconde plaque munie d'une seconde série de tasseaux est alors réalisé de la même façon sur le support plan puis retourné, appliqué et fixé sur la première série de tasseaux de la première plaque en prenant la forme du support rigide et ainsi de suite jusqu'à la pose et la fixation sur une dernière série de tasseaux, d'une plaque externe de fermeture non munie de tasseaux, afin de réaliser un élément qui est alors écarté du support en conservant la forme de celui-ci, le nombre de plaques, leur épaisseur et l'épaisseur des tasseaux étant déterminés de façon à donner à l'élément la résistance souhaitée, tout en limitant son poids propre.
  • Chaque plaque, ainsi que les tasseaux, peut être réalisée en une matière homogène, résistante et relativement souple, telle que du bois ou analogue, et les tasseaux espacés sont fixés par clouage ou vissage sur les plaques entre lesquelles ils sont interposés, de façon à former un ensemble solidaire et résistant.
  • Par ailleurs, de façon particulièrement avantageuse, chaque plaque est constituée d'au moins deux couches superposées constituées chacune de plusieurs feuilles posées l'une à la suite des l'autre dans le sens longitudinal de l'élément, les joints transversaux entre les extrémités adjacentes des feuilles consécutives étant décalés longitudinalement d'une couche à l'autre.
  • Il est à noter, également, que pour augmenter la résistance de l'élément, les deux plaques externes peuvent avoir une épaisseur plus grande que la ou les plaques intermédiaires.
  • De plus, les deux séries de tasseaux fixés respectivement sur les deux faces d'une même plaque sont, de préférence, décalées longitudinalement l'une par rapport à l'autre. Selon l'invention, le support rigide sur lequel sont appliquées successivement les différentes plaques après retournement, présente une face d'application incurvée en forme de surface réglée. Les tasseaux sont placés de façon à être disposés, après application sur ladite face incurvée, suivant les génératrices de celle-ci, afin que l'ensemble de chaque plaque avec ses tasseaux reste assez souple pour prendre la forme du support rigide qui constitue ainsi un gabarit pour la réalisation d'un élément ayant un profil incurvé souhaité.
    Un tel procédé permet de réaliser un élément de structure formant une poutre feuilletée ayant une face inférieure constituée d'une plaque reposant sur les appuis et une face supérieure constituée d'une plaque sur laquelle repose un plancher ou une toiture.
  • Mais il est aussi possible de réaliser de cette façon une dalle feuilletée s'étendant sur une largeur suffisante pour former un plancher ou une toiture, ladite dalle ayant une face inférieure constituée d'une plaque reposant sur les appuis et une face supérieure constituée d'une plaque formant elle-même le plancher ou la toiture.
  • Mais l'invention présente encore d'autres possibilités et permet, par exemple, de réaliser une ossature de bâtiment comportant un ensemble de poutres de support d'un plancher ou d'une toiture reposant sur des poteaux verticaux, dans laquelle les poutres et les poteaux sont constituées d'éléments feuilletés assemblés de telle sorte que les plaques constituant une poutre s'imbriquent entre les plaques constituant un poteau, l'ensemble étant solidarisé par boulonnage.
  • D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre, de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés.
    • La figure 1 est une vue, en perspective, d'un élément de structure réalisé par le procédé selon l'invention.
    • La figure 2 montre, en coupe longitudinale, la réalisation d'une plaque munie de tasseaux.
    • La figure 3 montre, en coupe longitudinale, les étapes de réalisation d'un élément à quatre plaques, sur un gabarit courbe.
    • La figure 4 montre schématiquement l'élément réalisé après assemblage des différentes plaques.
    • La figure 5 montre, en coupe longitudinale, la réalisation d'un élément à double courbure.
    • La figure 6 montre, en perspective, un élément de grande largeur.
    • Les figures 7 et 10 montrent respectivement, en perspective, différentes formes de poutres courbes réalisées par le procédé selon l'invention.
    • Les figures 8 et 9 montrent des éléments ne faisant pas partie de l'invention.
    • La figure 11 montre, en perspective, la réalisation d'un élément sur un gabarit feuilleté.
    • La figure 12 est une vue en élévation d'une maison comportant une charpente réalisée selon l'invention.
    • La figure 13 est une vue de détail d'un appui de la charpente.
    • La figure 14 montre, en perspective, la réalisation d'une charpente avec chien assis.
    • Les figures 15 à 18 montrent encore d'autres formes d'éléments de structure réalisés par le procédé selon l'invention.
    • La figure19 est une vue de détail montrant l'assemblage de deux éléments ne faisant pas partie de l'invention.
    • La figure 20 montre, en perspective, une ossature de bâtiment comportant des éléments de toiture réalisés selon l'invention.
  • Sur la figure 1, on a représenté, en perspective, un élément de structure réalisé par le procédé selon l'invention, tel qu'une poutre 1, destinée à reposer sur deux appuis écartés A1, A2 représentés symboliquement et qui peuvent être, par exemple, deux murs d'un bâtiment ou deux poutres transversales reposant sur des piliers.
  • Cette poutre 1 est constituée, dans l'exemple représenté, de quatre plaques superposées 10, séparées par trois rangées de tasseaux 2. Son épaisseur e dépend du nombre de plaques 10, de leur épaisseur e 1 et de l'épaisseur e 2 des tasseaux 2.
  • Cette épaisseur e est déterminée pour donner à la poutre 1 la résistance nécessaire, compte tenu de la portée L entre les appuis A1, A2 et de la charge à supporter.
  • La longueur L1 de la poutre est au moins égale à la portée L mais sa largeur I peut être quelconque et dépend essentiellement du poids que l'on souhaite donner à la poutre, compte tenu des moyens de levage dont on dispose.
  • En effet, la poutre en bois ainsi constituée de plusieurs feuilles écartées, peut avoir un moment d'inertie assez important pour lui donner la résistance souhaitée, tout en ayant un poids assez limité pour en permettre la manutention et la mise en place par quelques hommes, même pour une portée de plusieurs mètres.
  • Une telle poutre peut être réalisée très simplement grâce au procédé selon l'invention qui va maintenant être décrit en se référant aux figures 2,3, et 4.
  • Dans une première étape du procédé, représentée sur la figure 2, une première série de tasseaux 21 sont répartis sur un support fixe plan 3, puis une première plaque 101 est appliquée, par une face interne 15, sur cette série de tasseaux et fixée sur chacun d'eux, par des clous ou des vis 4 qui sont posés facilement du côté de sa face externe 14.
  • Dans une seconde étape, représentée sur la figure3, cette plaque 101 munie de tasseaux 21 est retournée et appliquée sur un support rigide 3' ayant une face supérieure 31 qui présente le profil souhaité pour l'élément.
  • Dans l'exemple représenté, ce profil est cylindrique et les tasseaux 21 répartis sur le support plan 3 sont parallèles entre eux, la plaque 101 ayant une forme rectangulaire avec un axe longitudinal perpendiculaire à la direction des tasseaux 21. De ce fait, si cet axe longitudinal est parallèle à l'axe de la surface cylindrique31, les tasseaux 21 sont parallèles aux génératrices du cylindre et l'ensemble de la plaque mince 101 avec ses tasseaux 21 reste assez souple pour prendre la forme de cette surface 31.
  • Dans une troisième étape, une seconde plaque 102 munie de tasseaux 22 est réalisée de la même façon sur le support plan 3 mais les tasseaux 22 sont décalés d'un demi-pas par rapport aux tasseaux 21 de la première plaque 101.
    Cependant, les tasseaux d'extrémités 22' sont placés le long des bords transversaux de la plaque 102.
  • Cette seconde plaque 102 est également retournée et appliquée par sa face externe 142 sur les faces supérieures des tasseaux 21 de la première plaque et fixée sur ces derniers par des clous 42 ou des vis qui sont posées et fixées facilement sur la plaque 102 en raison du décalage des tasseaux.
  • Une troisième plaque 103 est réalisée de la même façon sur le support plan 3 mais elle est munie de tasseaux 23 décalés d'un demi-pas par rapport aux tasseaux 22 de la seconde plaque 102 et, par conséquent, dans la même position que les tasseaux 21 de la première plaque 101.
  • Cette troisième plaque 103 est retournée et fixée sur les tasseaux 22 de la seconde plaque 102 par des clous ou vis 43.
  • Une plaque externe 104 non munie de tasseaux est alors appliquée et fixée par des clous ou vis 44 sur les tasseaux 23 de la troisième plaque 103.
  • On a ainsi réalisé un élément feuilleté à quatre couches 101, 102, 103, 104, séparées par trois séries de tasseaux 21, 22, 23, du type représenté sur la figure 4, en utilisant simplement des plaques et des tasseaux en bois solidarisés par des clous ou des vis.
  • Comme indiqué plus haut, chaque ensemble d'une plaque mince 10 munie sur une face de tasseaux 2 est assez souple pour prendre la forme du gabarit 3' dès lors que les tasseaux sont dirigés suivant les génératrices de la surface d'application 31. En revanche, après fixation des plaques et des tasseaux, la liaison réalisée par clous ou vis résiste très bien aux efforts de décollement et de cisaillement et l'élément 1 ainsi constitué conserve sa forme lorsqu'il est écarté du support 3' et présente même une excellent résistance à la flexion qui dépend essentiellement de l'épaisseur e de l'élément. En effet, le nombre de plaques, leurs épaisseurs et l'épaisseur des tasseaux peuvent être déterminés de façon à obtenir la résistance voulue, compte tenu de la portée entre appuis, sans augmenter exagérément le poids de l'élément 1. Il est à noter que, contrairement à la disposition du document FR-A-955616 cité plus haut, il est inutile de relier entre elles les extrémités de l'élément par un tirant de maintien. En outre, la forme donnée à l'élément dépend seulement de celle du gabarit 3'.
  • De ce fait, selon une caractéristique essentielle de l'invention, un tel procédé permet de donner à l'élément une forme droite ou incurvée, à courbure tournée vers le haut ou vers le bas, ou même à double courbure, comme le montrent les exemples des figures 4, 5, 7.
  • Par ailleurs, les éléments de structure ainsi réalisés sont constitués uniquement de plaques de bois et de tasseaux qui peuvent être découpés aux mesures et apportés sur le chantier pour y être assemblés manuellement.
    Il suffit, en effet, de réaliser sur le site, par exemple en béton, une dalle plane 3 pour la fixation des plaques sur les tasseaux et un support rigide 3' avec une face d'assemblage 31 présentant le profil souhaité, pour superposer et fixer l'une sur l'autre les plaques munies de tasseaux.
  • Mais on peut aussi réaliser en atelier, soit des plaques munies de tasseaux qui seront assemblés sur place, soit des éléments complets qui, en raison de leur poids assez faible, peuvent être superposés sur une plateforme de transport et livrés en nombre voulu sur le chantier.
  • En effet, une telle poutre peut avoir un poids de l'ordre de 100 kg pour une portée de 7 à 8 mètres, tout en présentant une résistance à la flexion relativement importante, du fait de son épaisseur et de la solidarisation entre les plaques 10 et les tasseaux 2.
  • Même pour une portée supérieure, de 10 à 12 mètres, un tel élément reste assez léger pour pouvoir être manipulé et mis en place au moyen d'une petite grue ou autre engin de levage de faible puissance ou, même, manuellement, par une équipe réduite.
  • D'autre part, la largeur de l'élément doit être suffisante pour donner à celui-ci une certaine assise et répartir la charge sur les appuis, par exemple sur une sablière ménagée à la partie supérieure d'un mur ou d'une cloison, de la façon indiquée sur les figures 12 et 13.
  • Un élément de faible largeur par rapport à sa portée peut constituer une poutre de support d'un plancher ou d'une couverture. Cependant, cette largeur peut être quelconque et, par exemple, peut couvrir une grande surface.
  • Un tel élément, du type représenté sur la figure 6, peut alors constituer une dalle de plancher ou un élément de couverture de forme voûtée.
  • Dans ce cas, la face supérieure 501 peut être recouverte d'une feuille formant peau d'étanchéité, par exemple en zinc ou en matière synthétique.
    Par ailleurs, quelle que soit la largeur I de l'élément 5, ses faces latérales 56 peuvent être fermées par des parois ayant des bords 57, 57' découpés suivant le profil des plaques incurvées 501, 504.
  • A titre de simple exemple, la figure 12 montre une maison individuelle ayant une couverture 6 réalisée au moyen d'éléments réalisés par le procédé selon l'invention.
  • On remarque l'originalité d'une telle construction dont la couverture incurvée permet, par exemple, d'augmenter le volume interne. Comme indiqué plus haut, l'utilisation de poutres feuilletées très légères ne nécessite qu'un matériel réduit et, malgré leur légèreté, de telles poutres peuvent avoir une assez grande portée, par exemple de 12 mètres, permettant de réaliser un auvent en porte à faux. Il est d'ailleurs possible d'utiliser, soit des poutres recouvertes d'une toiture, soit des élément dû type représenté sur la figure 6 ayant une assez grande largeur pour constituer une partie ou, même, la totalité de la couverture.
  • Comme le montre la figure 13, les poutres 6 de support de la toiture peuvent être posée sur une sablière 61 reposant sur les poteaux 60. Bien entendu, il est possible, selon les besoins, d'adapter le nombre de plaques et de rangée de tasseaux à la portée de l'élément et à la résistance souhaitée. De même, on peut faire varier, selon la portée, la courbure de l'élément.
  • De toutes façons, l'invention ne se limite pas aux seuls exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, d'autres dispositions et des moyens équivalents pouvant être utilisés en restant dans le même cadre de protection.
  • Il est à noter que, comme le montre la figure 11 le gabarit 3' servant à l'assemblage d'une poutre courbe du type des figures 4 et 5, pourrait être réalisé de la même façon, en superposant plusieurs plaques planes séparées par des tasseaux et dont les côtés longitudinaux 18 sont découpés suivant le profil à donner à l'élément réalisé, comme précédemment, par assemblage de plaques 101, 102 munies de tasseaux 21, 22.
  • Cependant, dans une variante du procédé permettant de réaliser des éléments à poser sur chant, il est possible d'utiliser, pour l'assemblage des plaques, un support rigide 3' ayant une forme incurvée permettant de donner à l'élément un profil souhaité non rectiligne.
  • La figure 10, par exemple, montre un tel élément destiné à être posé sur chant mais dont les faces latérales verticales sont incurvées, par exemple pour réaliser un élément de façade avec une avancée du type bow-window.
  • Dans ce cas également, les faces inférieure et supérieure 17, 17' de l'élément ne sont pas nécessairement planes, les côtés longitudinaux 16, 16' des plaques 10 pouvant être découpés suivant un profil souhaité.
  • Comme le montre la figure 12, des éléments feuilletés à courbure inversée, du type de la figure 7, permettent de réaliser un chien assis 65. Mais, pour cela, on peut aussi utiliser des éléments assemblés à plat et posés sur chant, de la façon représentée sur la figure 14.
  • On voit donc que de multiples variantes peuvent être envisagées, l'invention permettant de donner à l'architecte une grande liberté de conception et les éléments de structure ainsi réalisés pouvant trouver de multiples applications.
  • La figure 15, par exemple, montre la réalisation d'une voûte au moyen d'éléments arqués 1, 1' prenant appui, à leur partie supérieure, sur une poutre de faîtage 7.
    La figure 16 montre un élément à courbure variable utilisable, par exemple pour la réalisation d'une toiture de type Shed avec une partie sensiblement verticale permettant le montage d'un châssis vitré.
  • En effet, il est à noter que, les éléments étant réalisés en bois, il est possible de leur appliquer les techniques habituelles d'assemblage d'une charpente.
  • Par exemple, après réalisation d'un élément du type des figures 4, 5, 7, on peut scier l'ensemble des plaques et des tasseaux d'extrémité afin de réaliser des faces d'appui ayant l'orientation souhaitée. C'est ainsi que la figure 17, montre le montage d'un élément 1 légèrement voûté, avec des faces d'extrémités inclinées prenant appui sur des pièces de butée 71 montées sur des murs latéraux 72 qui s'opposent à l'écartement des extrémités sous l'effet des charges appliquées.
    La figure 18 montre la réalisation d'un élément tubulaire.
    D'autres formes pourraient, évidement, être envisagées.
  • Par exemple, les lignes de pose des éléments ne doivent pas nécessairement être parallèles, le procédé permettant la réalisation de toute surface réglée non cylindrique. Dans ce cas, en effet, les tasseaux peuvent être disposés de façon à être parallèles aux génératrices correspondantes du gabarit, les plaques ainsi réalisées restent assez souples pour s'appliquer sur le gabarit qui peut avoir le profil d'une portion de cône, d'hyperboloïde ou de paraboloïde hyperbolique avec deux lignes de pose faisant entre elles un certain angle.
  • Une telle disposition permettrait donc de donner des formes particulièrement originales aux toitures ou à certains éléments de façade du type de la figure 10.
  • D'autre part, le procédé selon l'invention permet de réaliser de tels éléments de structure sur le site même du chantier avec un matériel très réduit puisqu'il suffit de disposer d'une dalle plane pour la fixation des plaques sur les tasseaux et d'un support rigide présentant la forme souhaitée, pour superposer et fixer l'une sur l'autre ces plaques, de tels supports pouvant être fabriqués sur place en béton armé. Il sera donc suffisant d'amener sur le chantier des plaques de bois et des tasseaux, tout le reste de la construction étant réalisé sur place.
  • Toutefois, il est possible également de réaliser à l'avance, en usine, des ensembles de plaques munies de tasseaux afin de les mettre en forme et de les assembler sur place.
  • Ainsi, l'invention donne une grande liberté de choix, non seulement pour la conception d'une maison mais également pour le site de construction qui peut éventuellement être difficile d'accès pour des engins.
  • Par ailleurs, les éléments rectilignes du type représenté sur la figure 8 et ne faisant pas partie de l'invention, peuvent être disposés verticalement de façon à constituer des poteaux ou piliers, la structure feuilletée des différents éléments permettant de les assembler facilement de la façon représentée sur la figure 19. En effet, si les plaques 10 et les tasseaux 21 d'un élément horizontal 1 ont, respectivement, les mêmes épaisseurs que les tasseaux 21' et les plaques 10' d'un élément vertical
    1', leurs extrémités peuvent s'enfiler l'une dans l'autre et être fixées par des boulons 19 ou autre moyen d'assemblage, afin de constituer une structure en portique.
  • Ainsi, à partir d'éléments légers, faciles à manipuler et éventuellement réalisés sur place, on peut construire, de façon représentée sur la figure 20, une ossature complète de bâtiment comportant des poteaux verticaux 1' sur lesquels sont fixés des poutres horizontales 1 pouvant supporter des éléments de plancher ou de toiture 6 réalisés par le procédé selon l'invention.

Claims (10)

  1. Procédé de réalisation d'un élément de structure de forme incurvée, s'étendant suivant un axe longitudinal sur une certaine longueur (L) et constitué d'au moins deux plaques minces assemblées par des tasseaux espacés d'écartement interposés entre deux plaques voisines (101, 102) et fixés respectivement sur les faces en regard (13, 14) desdites plaques (101,102), de façon à former un ensemble solidaire capable de reposer sur deux appuis écartés (A1, A2), dans ledit procédé une première plaque (101) découpée suivant une forme souhaitée pour l'élément (1), avec deux cotés longitudinaux et deux cotés transversaux, est appliquée et fixée, par une face interne (15), sur une première série de tasseaux (21) répartis sur un support plan (3), ledit procédé étant caractérisé par le faite que l'ensemble de cette première plaque (101) munie de tasseaux (21) sur sa face interne (15), est retourné et appliqué, par sa face externe lisse opposée (14), sur une face d'application (31) d'un support rigide constituant un gabarit (3'), ladite face d'application (31) ayant un profil incurvé en forme de surface réglée, correspondant à la forme souhaitée pour l'élément (1) à réaliser, qu'un second ensemble comportant une seconde plaque (102) munie d'une seconde série de tasseaux (22) est réalisé de la même façon sur le support plan (3) puis retourné, appliqué et fixé sur la première série de tasseaux (21) de la première plaque (101) en prenant la forme incurvée de celle-ci et du gabarit (3'), et ainsi de suite jusqu'à la pose et la fixation sur une dernière série de tasseaux (23), d'une plaque externe de fermeture (104) non munie de tasseaux, afin de réaliser un élément (1) qui est alors écarté du gabarit (3') en conservant la forme incurvée de celui-ci, le nombre de plaques, leur épaisseur et l'épaisseur des tasseaux étant déterminés de façon à donner à l'élément (1) la résistance souhaitée, tout en limitant son poids propre.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les plaques (101,102...104) sont fixées manuellement sur les tasseaux (21, 22...) par clouage ou vissage.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chaque plaque (101, 102,... 104) est constituée d'au moins deux couches superposées constituées chacune de plusieurs feuilles (11, 11', 12, 12') posées l'une à la suite de l'autre dans le sens longitudinal de l'élément (1), les joints transversaux (13) entre les extrémités de deux feuilles successives étant décalés longitudinalement.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux séries de tasseaux (21, 22) fixés respectivement sur les deux faces d'une même plaque (102) sont décalées longitudinalement l'une par rapport à l'autre.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les tasseaux sont parallèles entre eux et dirigés transversalement à l'axe longitudinal de l'élément (1).
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux plaques externes (101, 104) ont une épaisseur plus grande qu'une plaque intermédiaire (102).
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, de réalisation d'un élément de structure, caractérisé par le fait que la face d'application (31) du gabarit (3') sur lequel sont appliquées successivement les différentes plaques (101, 102,..) après retournement, présente la forme d'une surface réglée et que les tasseaux (21, 22) sont placés de façon à être disposés, après application sur le gabarit (3'), suivant les génératrices de ladite surface réglée, afin que l'ensemble de chaque plaque (101, 102...) fixée sur ses tasseaux (21, 22...) reste assez souple pour prendre la forme du gabarit (3').
  8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le gabarit (3') sur lequel sont appliquées successivement les plaques (101, 102,..) après retournement, peut avoir le profil d'une portion de cône, d'hyperboloïde ou de paraboloïde hyperbolique, avec deux lignes de pose faisant entre elles un certain angle.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, de réalisation d'un élément de structure ayant un profil incurvé, caractérisé par le fait que les différentes plaques (101, 102...) sont découpées de façon à présenter un même profil extérieur le long de deux cotés longitudinaux (16, 16'), que les cotés (16, 16') des plaques superposées (101,102...) sont alignés, lors de la réalisation de l'élément (1) suivant deux faces latérales (17, 17') et que, à la mise en place de l'élément (1) ainsi réalisé, les plaques (101, 102...) de celui-ci sont disposées verticalement et reposent sur chant sur les appuis, par les dits cotés alignés formant les deux faces, respectivement inférieure (17) et supérieure (17') de l'élément (1) qui constitue ainsi une poutre feuilletée ayant des faces latérales incurvées.
  10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, aux deux extrémités de l'élément (1), l'ensemble des plaques et des tasseaux est scié afin de réaliser des faces d'extrémités ayant une orientation souhaitée.
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