EP4301940A1 - Assemblage de lame par des plaques de blocage rapportees pour la fabrication d'une structure - Google Patents

Assemblage de lame par des plaques de blocage rapportees pour la fabrication d'une structure

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EP4301940A1
EP4301940A1 EP22706040.7A EP22706040A EP4301940A1 EP 4301940 A1 EP4301940 A1 EP 4301940A1 EP 22706040 A EP22706040 A EP 22706040A EP 4301940 A1 EP4301940 A1 EP 4301940A1
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EP
European Patent Office
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interlocking
bumps
blade
assembly according
blades
Prior art date
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EP22706040.7A
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German (de)
English (en)
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EP4301940B1 (fr
EP4301940C0 (fr
Inventor
Jean-François Bocquet
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.)
Institut National Polytechnique de Lorraine
Original Assignee
Institut National Polytechnique de Lorraine
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Publication date
Application filed by Institut National Polytechnique de Lorraine filed Critical Institut National Polytechnique de Lorraine
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Publication of EP4301940C0 publication Critical patent/EP4301940C0/fr
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    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/2644—Brackets, gussets or joining plates

Definitions

  • the invention relates to an assembly of blades for the manufacture of a structure of a wall or a lattice beam, the assembly comprising:
  • Wooden constructions are made by assembling several wooden walls composed of crossed blades. These blades form the structure of the wall. Between the slats are inserted functional plates, of the thermal insulation plate type, or sound insulation plate, or fire-resistant plate, or plate providing any other function.
  • the wall can withstand the forces exerted on it, in particular by violent winds, or by earthquakes, or any other action defined in a regulatory manner. These forces are horizontal, and induce a shear stress within the walls. In a construction consisting of several walls, it is necessary to ensure the transfer of these horizontal forces to the foundations of the construction.
  • Each structure 10 is composed of slats 14, 16 of wood superimposed and crossed. They form a trapezoidal grid, with spaces in which it is possible to insert functional plates during assembly (not shown).
  • floor structure 10 One of the structures 10 (located at the bottom of the ) is used as a floor, so placed on the ground horizontally. This first structure 10 will therefore be referred to below as "floor structure 10.
  • the other structure 10 (located at the top of the ), of the same type, is attached to it perpendicularly on one of the sides to form a wall.
  • This second structure 10 will therefore be referred to below as "wall structure 10".
  • the other three walls are not shown for the sake of clarity.
  • the wall structure 10 consists of superimpositions of a layer of blades arranged horizontally and called “blades 14 of crosspiece", and of a layer of blades arranged vertically and called “blades 16 of amount”. At each intersection between a slat 16 of the upright and a slat 14 of the crosspiece are arranged assembly means between the slat 16 of the upright and the slat 14 of the crosspiece. These crosses will subsequently be called “assembly”.
  • the floor structure 10 has a structure identical to that of the wall structure 10, but it is lying in a horizontal plane.
  • the floor structure 10 is subjected to shear forces which can be distributed continuously over the edges of the floor structure 10. These forces are represented by the arrows F1. Part of the shearing forces is directed in the direction of the slats 16 of the upright, while the other part of the shearing forces is directed in the direction of the slats 14 of the crosspiece.
  • the wall structure 10 is also subjected to shear forces. These shearing forces are distributed continuously over the crosspiece slats 14 arranged at the foot of the wall structure 10, in the direction of the main axis of the crosspiece slats 14, as shown by the arrows F2. These shear forces are transmitted to each of the upright blades 16, in the direction of the main axis of the upright blades 16, as shown by the arrows F3.
  • each slat 16 of upright To obtain the highest possible reaction moment MR on each slat 16 of upright, it is known to produce an assembly by interlocking of each slat 16 of upright in several slats 14 of crosspiece.
  • the first blade is striated with parallel grooves which consist of an alternation of rectilinear grooves hollowed out in said contact zone.
  • the second blade comprises, at a zone of contact with the first blade, barbs which project from a base face.
  • the pins are obtained by first grooving in the direction generally parallel to the blade, then grooving in the transverse direction (which is not necessarily exactly orthogonal to the primary direction of parallel grooving).
  • the protruding pins fit into the grooves. Any relative movement of one slat relative to the other in a direction perpendicular to the grooves is blocked by the pins which come into abutment against the edges of the grooves. However, the pins can still slide along the grooves.
  • Each contact zone 18 is divided into two parts, namely an upper part 20 and a lower part 22.
  • the front face 14a of a crosspiece blade 14 is grooved over its entire length in the direction of the fiber of the wood along the X axis.
  • the lower part 22 is pecked, while the upper part 20 simply remains grooved along the X axis.
  • the rear face 16b of a blade 16 amount is also true.
  • the front face 16a of an upright blade 16 is grooved over its entire length in the direction of the wood grain along the Y axis.
  • the upper part 20 is pecked, while the lower part 22 simply remains grooved along the Y axis.
  • the rear face 16b of a slat 16 of the upright is grooved over its entire length in the direction of the wood grain along the Y axis.
  • the slats 16 of the upright and the slats 14 of the crosspiece are superimposed and fitted into each other at the level of their contact zones 18, then are held in position by screwing, with one or more screws 24.
  • the contact zone 18 of a crosspiece blade 14 has an upper part 20 provided with grooves and a lower part 22 provided with studs.
  • the contact zone 18 of an upright blade 16 has an upper part 20 provided with pins and a lower part 22 provided with grooves.
  • each assembly of a crosspiece blade 14 and an upright blade 16 allows to obtain an assembly without any degree of freedom, with a blocking in the three directions X, Y and Z.
  • the rotation between the blade 16 of upright and the blade 14 of crosspiece is also blocked in both directions assembly.
  • each assembly of a crosspiece blade 14 and an upright blade 16 can withstand a plane torsor.
  • Such an assembly is particularly interesting because it makes it possible to automate the production of the structures 10 by using, for example, a robotic arm in the workshop.
  • the slats whose contact zones have been machined beforehand to form the pitted zones and the grooved zones, are thus placed on top of each other automatically and quickly. Then the tightening screws allow to finalize the realization of these structures.
  • the machining of the rear face of the crosspiece blades is difficult to implement. Indeed, the machining of the pins is carried out only on half the width of the blade at the level of the contact zone. This partial machining is not easy to achieve with grooving machines. In addition, this partial machining of the slats reduces the capacity of the assembly between the upright slats and the transom slats.
  • each blade must be grooved and pitted on both sides. It is therefore necessary to turn the blade several times (for example four times) on the grooving machine, which complicates the grooving process and increases its machining time.
  • the invention provides an assembly of blades for the manufacture of a structure of a wall or a lattice beam, the assembly comprising:
  • each blocking plate comprises two blocking plates each of which is attached and fixed to the contact zone of an associated blade, the two blocking plates comprising identical interlocking patterns designed to allow the interlocking of the two blocking in a fitting direction orthogonal to the faces of the slats, the fitting patterns making it possible to block all the degrees of freedom of the slats in the plane of their faces.
  • Each blocking plate has an upper interlocking face oriented perpendicular to said interlocking direction, said two upper interlocking faces facing each other and having said interlocking patterns.
  • the invention thus very advantageously makes it possible to be able to produce patterns allowing effective and resistant blocking of the blades relative to each other in all directions without being limited by the techniques for machining the wooden blade.
  • the invention also makes it possible to avoid having to machine the strip of wood and thus to lose a non-negligible portion of its thickness.
  • the plates are thus locked together thanks to their upper interlocking faces which fit into each other by interlocking the patterns.
  • the interlocking patterns are in relief.
  • the interlocking patterns are repeated regularly and identically over the entire upper face.
  • each blocking plate is made of a plastic material.
  • This characteristic advantageously makes it possible to be able to produce very freely any desired shape for the interlocking patterns thanks to the variety of techniques available for the forming or molding of plastic parts.
  • the blocking plate can be made of a recycled plastic material, thus helping to protect the environment.
  • the interlocking pattern has an alternation of bumps, which extend above a median plane, and hollows, which extend to the -below a median plane, each hollow having a shape complementary to each bump of the other blocking plate to allow the fitting of one blocking plate into the other. This feature allows each bump to participate in blocking the blade in all directions of the transverse longitudinal plane.
  • the hollows and the bumps of an interlocking pattern are arranged adjacent to each other, two bumps being joined by a neck arranged at the level of the median plane. This arrangement makes it possible to benefit from a high density of hollows and bumps, thus making it possible to reinforce the blocking of the two blades.
  • the interlocking pattern is formed by a regular paving of identical hollows and identical bumps, each hollow having a shape complementary to each bump. This characteristic makes it possible to obtain a dense and regular arrangement of the hollows and bumps.
  • each hollow and each bump in section view along the median plane, has the shape of a square, the bumps and the hollows being arranged in a square paving .
  • This characteristic presents one of the two existing configurations making it possible to obtain a plate provided with a regular paving in hollows and in bumps capable of being nested with another identical blocking plate.
  • each hollow and each bump in section view along the median plane, has the shape of an equilateral triangle, the bumps and the hollows being arranged in a paving triangular.
  • This characteristic presents the second of the two existing configurations making it possible to obtain a plate provided with a regular paving in hollows and in bumps capable of being nested with another identical blocking plate.
  • the hollows are formed by parallel non-rectilinear grooves and the bumps are formed by beads totally separated by the hollows. This characteristic makes it possible to achieve the objective of the invention by favoring the resistance of the assembly in a direction perpendicular to the general direction of the grooves.
  • the blocking plates are fixed to their respective blades by gluing. This feature allows the blocking plate to be fixed to any type of wood.
  • all the bumps of the interlocking pattern have the same height from the median plane and all the recesses of the interlocking pattern have the same depth from the median plane, said height and said depth both being greater than or equal to 3 mm.
  • The is a view similar to that of the which represents which represents an alternative embodiment of the first embodiment of the invention.
  • The is a view similar to that of the which represents a variant of the second embodiment of the invention.
  • The is a view similar to that of the which represents yet another variant of the second embodiment of the invention.
  • the longitudinal direction will correspond to the direction of the length of a blade
  • the transverse direction will correspond to the width of a blade
  • the vertical direction will correspond to the thickness of the blade.
  • the vertical direction is used as a geometric reference unrelated to the direction of gravity.
  • the slat 16 of the upright is delimited in the direction of the thickness by two transverse longitudinal faces, which will subsequently be called front face 16a and rear face 16b.
  • the slat 16 of the upright extends along a main "X" axis of longitudinal orientation.
  • the slat 16 of the upright is delimited transversely by longitudinal edges 26 and longitudinally by transverse edges 28. Edges 26, 28 have a thickness much less than the width of each face 16a, 16b.
  • the crosspiece blade 14 is delimited in the direction of the thickness by two transverse longitudinal faces, which will subsequently be called front face 14a and rear face 14b.
  • the cross blade 14 extends along a main "Y" axis of longitudinal orientation.
  • the cross blade 14 is delimited transversely by longitudinal edges 26 and longitudinally by transverse edges 28. Edges 26, 28 have a thickness much less than the width of each face.
  • the structure 10 is made, as in the state of the art, by superimposing intersecting slats 14, 16 of wood forming slats 16 of upright and slats 14 of crosspiece.
  • the assembly thus comprises at least one upright blade 16, oriented along the main "X" axis and comprising the front face 16a.
  • the assembly further comprises at least one cross blade 14, oriented along the main "Y" axis and comprising the rear face 14b.
  • the main axis "X" of the slat 16 of upright forms with the main axis "Y" of the cross slat an angle “ ⁇ ".
  • the angle “ ⁇ ” is preferably between +/-30° and +/-120° in rotation in one direction or the other.
  • the angle " ⁇ ” has a value substantially equal to +/-30°, +/-45°, +/-90°, +/-125° or +/-150°. In the example shown in , the angle " ⁇ " is 90°.
  • a contact zone 18 of the front face 16a of the slat 16 of the upright rests flat against a contact zone 18 complementary to the rear face 14b of the slat 14 of the crosspiece.
  • the locking of the degrees of freedom of the slat 16 of the upright relative to the slat 14 of the crosspiece in the transverse longitudinal plane is achieved by means of two locking plates 30. More specifically, the contact zone 18 of each blade 14, 16 is equipped with a locking plate 30 attached and fixed to the corresponding blade 14, 16.
  • Each blocking plate 30 extends in a transverse longitudinal plane of the associated blade 14, 16 of wood.
  • the blocking plate 30 has, in the direction of the thickness, a flange 32, shown at the bottom of the , and an upper interlocking face 34, shown at the top in the .
  • the sole 32 here has a lower fixing face which is intended to rest flat against the contact zone 18 of the blade 14, 16 of associated wood.
  • the sole 32 allows the fixing of the blocking plate 30 against the fixing zone 18, for example by gluing, whatever the method of activating the bonding, for example by slow polymerization, by heating, by friction, etc. Fixing by gluing is applicable to all types of wood, in particular hardwoods.
  • the underside of the sole comprises studs which are intended to be forced into the contact zone of the associated wooden strip to allow the fixing of the blocking plate.
  • this variant is only applicable if the blade is made of a sufficiently soft wood.
  • the interlocking face 34 has interlocking patterns 36 in relief which are regularly repeated identically over the entire upper face of the blocking plate 30.
  • the interlocking face 34 of a blocking plate 30 is thus intended to be fitted into the interlocking face 34 of a blocking plate 30 facing each other.
  • the interlocking patterns 36 are identical on each of the two plates 30 of the assembly. This makes it possible in particular to reduce the cost of manufacture and management of the locking plates 30 and to simplify their attachment to the wooden strips 14, 16 by avoiding having several models of plates to manage for the same structure 10.
  • the interlocking patterns 36 of each of the two locking plates 30 are designed to allow the interlocking of the two identical locking plates 30 in a direction of interlocking orthogonal to the faces 16a, 14b of the strips 14, 16 of wood.
  • the interlocking patterns 36 have a succession of recesses 38 and bumps 40, each bump 40 having a shape complementary to that of each recess 38 to allow the interlocking of one blocking plate 30 in the other.
  • the interlocking patterns 36 also have a shape making it possible to block all the degrees of freedom of the blades 14, 16 of wood with respect to one another in a transverse longitudinal plane. More particularly, this means that the interlocking patterns 36 prohibit any translational movement of the blade 14, 16 of wood relative to the other in all directions of the transverse longitudinal plane, as well as any rotation of a blade 14, 16 of wood relative to each other around any axis orthogonal to the plane of the blades.
  • Each blocking plate 30 is here made of a plastic material.
  • the blocking plates 30 are made of a recycled plastic material.
  • the locking plates 30 are for example produced by extrusion molding or by injection molding.
  • the blocking plates can be made of a metallic material.
  • the interlocking patterns 36 of the interlocking face 34 are for example formed by forging a metal sheet.
  • Each blocking plate 30 has dimensions and a shape allowing it not to protrude from the contact zone 18 formed by the superposition of the two blades 14, 16 of wood.
  • the dimensions of the blocking plate 30 are substantially the same as those of the contact zone 18 .
  • the shape of the locking plates 30 is adapted to cover the entire zone 18 of contact between two blades 14, 16.
  • the blocking plate 30 has the same square shape and the same dimensions as the contact zone 18 .
  • the blocking plate 30 has the same trapezoidal shape and the same dimensions as the contact zone 18 .
  • the blocking plate 30 has a shape enabling it to cover the common contact zone 18 at all the angles “ ⁇ ” permitted by the patterns.
  • the plate 30 has a round shape when a wide variety of angles, square when the blades 14, 16 of wood are intended to be arranged or trapezoidal.
  • the blocking plate 30 When it is desired to obtain a blocking plate 30 capable of being used indifferently for orientations at 90° or 45°, the blocking plate 30 has for example an octagonal shape allowing it to remain covered by the superposition of the zones 18 of contact of the two blades regardless of the position envisaged, at 45° or 90°.
  • the interlocking pattern 36 has an alternation of bumps 40, which extend above a plane 42 median, and recesses 38, which extend below said median plane 42, as is particularly visible in the sectional view of the .
  • the depressions 38 and bumps 40 of an interlocking pattern 36 are arranged adjacent to each other.
  • Each bump 40 is connected to an adjacent bump by a neck 41, as can be seen in the sectional view of the .
  • the median plane 42 is defined as being at the level of the necks 41.
  • the median plane 42 extends in a transverse longitudinal plane.
  • Each recess 38 having a complementary shape to at least one bump 40 of the other plate 30, each bump 40 of a locking plate 30 being intended to be received in a recess 38 of the other locking plate 30 and vice -poured.
  • the hollows 38 and the bumps 40 are arranged directly next to each other, without planar portions which extend in the median plane 42 . This makes it possible to obtain a good resistance of the interlocking of the two locking plates 30 in the transverse longitudinal plane by having a high density of bumps 40 and hollows 38.
  • Each hollow 38 is more particularly surrounded by a continuous alternation of adjacent necks 41 and bumps 40 over its entire circumference.
  • Each interlocking pattern 36 here consists of a bump 40 and a hollow 38, the interlocking pattern 36 being repeated regularly in at least two different directions over the entire face 34 of interlocking.
  • Each bump 40 has a vertex 44.
  • a height "h" of the bump 40 is defined as being the vertical distance between the median plane 42 and the vertex 44 of the bump 40.
  • Each hollow 38 has a bottom 46.
  • the depth "p" of a hollow 38 is defined as being the vertical distance between the median plane 42 and the bottom 46 of the hollow 38.
  • Each hollow 38 is delimited in all directions of the transverse longitudinal plane by a closed wall 48.
  • the bottom 46 extends here above the sole 32 so that the blocking plate 30 is not perforated in the thickness direction.
  • All the bumps 40 of the interlocking pattern 36 have the same height "h” and all the depressions 38 of the interlocking pattern 36 have the same depth "p".
  • the height "h” of bumps 40 and the depth "p” of hollows 38 are equal to the same value. This value is for example greater than or equal to 3 mm, for example of the order of 3.5 mm. In general, the value is sufficient to prevent the locking plates 30 from disengaging from each other under the effect of the variations in thickness of the slats 14, 16 of wood caused by changes in atmospheric conditions, including temperature and humidity.
  • the interlocking pattern 36 is here formed by a regular paving of identical hollows 38 and identical bumps 40, each hollow 38 having a shape complementary to each bump 40 .
  • the hollows 38 and the bumps 40 have, in the median plane 42, dimensions of the order of a few millimeters, for example less than or equal to 5 mm, preferably of the order of 3 mm.
  • This arrangement facilitates the positioning of two blades 14, 16 relative to each other during assembly. Indeed, due to assembly uncertainties, it may happen that the blades 14, 16 are offset by a few millimeters in a direction of the transverse longitudinal plane.
  • the fact of presenting hollows 38 and bumps 40 of small dimensions makes it possible to obtain a very small offset pitch, of the order of a few millimeters.
  • the bumps 40 and the hollows 38 have a curved shape, of the sinusoidal type.
  • hollows 38 and bumps 40 having another shape such as a pyramidal shape, as shown in .
  • the bumps 40 and the hollows 38 have a non-truncated shape.
  • each hollow 38 and each bump 40 has the shape of a square.
  • the bumps 40 and the hollows 38 are then arranged according to a square paving, that is to say having the appearance of a checkerboard whose hatched boxes form the cutting planes from which the bumps 40 extend, and whose the white squares represent the hollows 38.
  • Each corner of the squares corresponds to the position of a neck 41.
  • the interlocking patterns 36 are repeated in two orthogonal directions, corresponding to the rows and columns of the checkerboard.
  • Such a square paving is invariant by rotation around a central axis orthogonal to the blocking plate 30 passing through the top 44 of a bump 40 or through the bottom 46 of a hollow 38 by angular steps of 90° starting from an initial angle " ⁇ ".
  • a slat 14 of crosspiece equipped with such a locking plate 30 can be fitted in four distinct positions on a slat 16 of an upright equipped with such an identical locking plate 30 .
  • the initial angle " ⁇ " is determined by the relative orientation of the two blocking plates 30 with respect to their respective blades 14, 16.
  • the initial angle " ⁇ " is 90°.
  • the four distinct positions are represented by the plates referenced 14, 14', 14'' and 14'''. In these four positions, the axis "Y" of the blade 14 of the cross member forms respectively with the axis "X" of the blade 16 of the upright an angle of 90°, 180°, -90° and 0°.
  • the cross blade 14 of the crosspiece when it is desired to arrange the blade 14 of the crosspiece at 45° or at 135° with respect to the blade 16 of the upright, one of the two locking plates 30 is turned by 45° with respect to the arrangement shown in the , while the other plate remains unchanged.
  • the cross blade 14 can occupy four angular positions at 90° to each other, but starting from an initial angle " ⁇ " of 45°.
  • each hollow 38 and each bump 40 has the shape of an equilateral triangle, the bumps 40 and the hollows 38 being arranged in a triangular paving.
  • the interlocking patterns 36 are repeated in three directions forming an angle of 120° relative to each other in the transverse longitudinal plane.
  • Such a paving is invariant by rotation around a central axis orthogonal to the blocking plate 30 passing through the top 44 of a bump 40 or through the bottom 46 of a hollow 38, in angular steps of 120° starting from an initial angle " ⁇ ".
  • a slat 14 of crosspiece equipped with such a locking plate 30 can be fitted in three distinct positions on a slat 16 of an upright equipped with such an identical locking plate 30 .
  • the initial angle " ⁇ " is determined by the relative orientation of the two blocking plates 30 with respect to their respective blades 14, 16.
  • the hollows 38 and the bumps 40 of the interlocking pattern 36 do not form a regular tiling. They are arranged according to a polar tiling arranged according to a polar grid divided into annular sectors by concentric circles around a center "O" of rotation and by rays regularly distributed from the center "O" of rotation. Between two successive concentric circles are defined rings having alternating hollows 38 and bumps 40 of the same dimensions. All the rings here have the same radial thickness.
  • angular sectors comprising an alternation of hollows 38 and bumps 40 whose dimensions, in the circumferential direction around the center "O" of rotation increase regularly from the inside of the grid towards the outside of the polar grid.
  • a circular central portion 50 of the grid forms a flat bearing face devoid of hollows and bumps extending in the median plane 52.
  • the angle at the center of an angular sector is determined by the number of angular sectors present in the polar grid.
  • Such a polar tiling is invariant by rotation around a central axis orthogonal to the blocking plate 30 passing through the center "O" of rotation by angular steps equal to twice the angle at the center starting from an angle " ⁇ " initial.
  • the number of angular sectors is here equal to seventy-two and the angular pitch is equal to 10°.
  • a slat 14 of crosspiece fitted with such a blocking plate 30 can be fitted in thirty-six distinct positions on a slat 16 of upright fitted with such an identical blocking plate 30 .
  • the initial angle " ⁇ " is determined by the relative orientation of the two blocking plates 30 with respect to their respective blades 14, 16.
  • Such a blocking plate 30 capable of occupying such a number of distinct positions advantageously has a round shape, the diameter of which is substantially equal to the width of a blade 14, 16.
  • the interlocking patterns 36 are made by alternating hollows 38 formed by non-rectilinear grooves which extend parallel, and projecting beads, forming the bumps 40, each of which has a complementary shape to the recesses 38. These are, for example, chevron grooves, as shown in , wavy grooves as shown in , or zigzag grooves as shown in .
  • the interlocking pattern 36 does not have a median plane within the meaning of the first embodiment, since the bumps 40 are completely separated from each other by the hollows 38, and therefore do not form necks between they.
  • This embodiment offers less freedom than the first embodiment.
  • Such an alternation of hollows 38 and bumps 40 is in fact invariant by rotation around a central axis orthogonal to the blocking plate 30 only by angular steps of 180° starting from an initial angle " ⁇ " for the shapes d ripple and zigzag.
  • a slat 14 of crosspiece fitted with such a blocking plate 30 can only be fitted in two distinct positions on a slat 16 of an upright fitted with such an identical blocking plate 30 .
  • the initial angle " ⁇ " is determined by the relative orientation of the two blocking plates 30 with respect to their respective blades 14, 16.
  • the chevron-shaped grooves shown in does not allow a cross blade 14 equipped with such a locking plate 30 to be fitted only in a single position on an upright blade 16 equipped with such an identical locking plate 30.
  • the blocking plates 30 are mass-produced beforehand, for example by extrusion molding in recycled plastic.
  • the strips 14, 16 of wood intended to form the structure 10 are cut to the required size and the position of the contact zones 18 is determined.
  • the locking plates 30 are then positioned on each of the contact zones 18 with the required orientation to allow the blades 14, 16 to be positioned relative to each other in the structure 10.
  • the blocking plates 30 are then fixed, for example by gluing their sole 32 against the zone 18 of associated contact.
  • the blades 14, 16 are then assembled with each other by interlocking the locking plates 30. Then the blades 14, 16 of the assembly are held together in the interlocking direction by means of screws 24 which grip the blades 14, 16 at their contact zones 18 passing through the locking plates 30.

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Abstract

L'invention concerne un assemblage de lames (14, 16) pour la fabrication d'une structure d'une paroi ou d'une poutre treillis, l'assemblage comportant : - une première lame (16) orientée selon un axe (X) et comportant une face (16a) avant; - une deuxième lame (14) orientée selon un axe (Y) et comportant une face (14b) arrière; - une zone (18) de contact de la face (16a) avant de la première lame (16) étant en appui plan contre une zone (18) de contact complémentaire de la face (14b) arrière de la deuxième lame (14); caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques (30) de blocage dont chacune est rapportée et fixée sur la zone (18) de contact d'une lame (14, 16) associée, les deux plaques (30) de blocage comportant des motifs (36) d'emboîtement identiques conçus pour permettre l'emboîtement des deux plaques (30) de blocage.

Description

    ASSEMBLAGE DE LAME PAR DES PLAQUES DE BLOCAGE RAPPORTEES POUR LA FABRICATION D'UNE STRUCTURE Domaine technique de l'invention
  • L'invention se rapporte à un assemblage de lames pour la fabrication d'une structure d'une paroi ou d'une poutre treillis, l'assemblage comportant :
  • - au moins une première lame orientée selon un premier axe et comportant une face avant ;
  • - au moins une deuxième lame orientée selon un deuxième axe formant un angle avec le premier axe, et comportant une face arrière ;
  • - une zone de contact de la face avant de la première lame étant en appui plan contre une zone de contact complémentaire de la face arrière de la deuxième lame.
    •  Arrière-plan technique
  • Les constructions en bois sont constituées par l’assemblage de plusieurs parois de bois composées de lames croisées. Ces lames forment la structure de la paroi. Entre les lames, sont insérées des plaques fonctionnelles, du type plaque à isolation thermique, ou plaque à isolation phonique, ou plaque résistante au feu, ou plaque assurant toute autre fonction.
  • Ces parois peuvent résister à des efforts gravitaires. Le rôle de la structure de la paroi est de procurer suffisamment de rigidité à cet empilement de lames pour éviter leur flambement.
  • Grâce à sa structure, la paroi peut résister aux efforts exercés sur elle, notamment par des vents violents, ou par des séismes, ou toute autre action définie de manière réglementaire. Ces efforts sont horizontaux, et induisent une sollicitation de cisaillement au sein des parois. Dans une construction constituée de plusieurs parois, il est nécessaire d’assurer le transfert de ces efforts horizontaux jusqu’aux fondations de la construction.
  • La représente deux structures 10 de parois. Chaque structure 10 est composée de lames 14, 16 en bois superposées et croisées. Elles forment un quadrillage trapézoïdal, avec des espaces dans lesquels il est possible d’insérer des plaques fonctionnelles lors du montage (non représentées).
  • L’une des structures 10 (située en bas de la ) est utilisée comme plancher, donc posée au sol horizontalement. Cette première structure 10 sera donc appelée par la suite "structure 10 de plancher.
  • L’autre structure 10 (située en haut de la ), du même type, vient s’y fixer perpendiculairement sur l’un des côtés pour former un mur. Cette deuxième structure 10 sera donc appelée par la suite "structure 10 de mur". Les trois autres murs ne sont pas représentés par soucis de clarté.
  • La structure 10 de mur consiste en des superpositions d’une couche de lames disposées horizontalement et appelées « lames 14 de traverse », et d’une couche de lames disposées verticalement et appelées « lames 16 de montant ». A chaque croisement entre une lame 16 de montant et une lame 14 de traverse sont agencés des moyens d'assemblage entre la lame 16 de montant et la lame 14 de traverse. Ces croisements seront par la suite appelés "assemblage".
  • La structure 10 de plancher présente une structure identique à celle de la structure 10 de mur, mais elle est couchée dans un plan horizontal.
  • Lors d’un séisme ou de forts vents, la structure 10 de plancher est soumise à des efforts de cisaillement qui peuvent être distribués de façon continue sur les bords de la structure 10 de plancher. Ces efforts sont représentés par les flèches F1. Une partie des efforts de cisaillement est dirigée dans le sens des lames 16 de montant, tandis que l'autre partie des efforts de cisaillement est dirigée dans le sens des lames 14 de traverse.
  • Dans la même situation, la structure 10 de mur est également soumise à des efforts de cisaillement. Ces efforts de cisaillement sont distribués de manière continue sur les lames 14 de traverse agencées au pied de la structure 10 de mur, dans le sens de l'axe principal des lames 14 de traverse, comme représenté par les flèches F2. Ces efforts de cisaillement sont transmis à chacune des lames 16 de montant, dans le sens de l'axe principal des lames 16 de montant, comme représenté par les flèches F3.
  • Des charges descendantes réparties ou ponctuelles, représentées par les flèches F4, limitent la réaction en pieds de lames 16 de montant. Ces charges sont les charges gravitaires des niveaux supérieurs (charges d’exploitations des planchers des étages supérieurs, charges climatiques ou réaction de l’équilibre des efforts horizontaux de vent ou des séismes). Au contraire, des charges ascendantes dues à l’équilibrage du moment dû à la force horizontale F2 (vent et séisme) accentuent les efforts de cisaillement.
  • L’étude de l’équilibre des efforts exercés sur une lame 16 de montant, tel qu’illustrée en , montre en premier lieu que, dans une structure 10 de mur en lames 14, 16 de bois croisées, la lame 16 de montant transmet des charges verticales F3, et transmet surtout des charges horizontales F2, ce qui n’est pas le cas dans les systèmes en ossature bois classique, du type mur ossature bois (MOB), ou encore bois lamellé croisé (CLT). En second lieu, il apparaît fondamental que pour obtenir l’équilibre, il soit nécessaire que les lames 14 de traverse exercent dans chaque assemblage un moment M1, M2, M3, M4, M5 résistant qui s'oppose à la rotation de la lame 16 de montant et donc la déformation en cisaillement horizontal de la structure 10 de mur. L'addition de tous ces moments M1 à M5 est équivalente à un unique moment de réaction MR qui est appliqué à la lame 16 de montant.
  • Pour obtenir un moment de réaction MR le plus élevé possible sur chaque lame 16 de montant, il est connu de réaliser un assemblage par emboîtement de chaque lame 16 de montant dans plusieurs lames 14 de traverse.
  • Pour assembler une lame 14 de traverse et une lame 16 de montant, on connaît déjà le principe d’assemblage de deux lames par rainures et picots. Ce principe permet de transmettre un effort de cisaillement par obstacle bois/bois.
  • Plus précisément, au niveau d'une zone de contact avec la deuxième lame, la première lame est striée de rainures parallèles qui consistent en une alternance de rainures rectilignes creusées dans ladite zone de contact. La deuxième lame comporte, au niveau d'une zone de contact avec la première lame, des picots qui s'étendent en saillie depuis une face de base. Les picots sont obtenus en pratiquant d’abord un rainurage dans le sens généralement parallèle à la lame, puis un rainurage dans le sens transversal (qui n’est pas forcément exactement orthogonal au sens primaire de rainurage parallèle).
  • Lorsqu’on emboîte les deux lames, les picots en saillie s’insèrent dans les rainures. Tout mouvement relatif d’une lame par rapport à l’autre selon une direction perpendiculaire aux rainures est bloqué par les picots qui entrent en butée contre les bords des rainures. Cependant, les picots peuvent encore coulisser le long des rainures.
  • Pour résoudre ce problème, il est connu d’utiliser ce principe d’assemblage par rainures et picots, en usinant les lames 14, 16 de bois sur leurs deux faces, chaque face étant dotée d’au moins une zone de picots s’étendant uniquement sur une partie de la largeur de la lame 14, 16. Cet art antérieur est illustré sur la , qui montre les faces avant 16a des lames 16 de montant et les faces avant 14a des lames 14 de traverse, et sur la qui montre les faces arrière 16b des lames montant 16 et les faces arrières 14b des lames 14 de traverse notamment au niveau de zones de contact 18 entre les lames 16 de montant et les lames 14 de traverse. Ces zones de contact 18 présentent une surface d’allure carrée lorsque les lames 14, 16 sont assemblées perpendiculairement.
  • Chaque zone 18 de contact est divisée en deux parties, à savoir une partie supérieure 20 et une partie inférieure 22. Dans le cas présent, la face avant 14a d’une lame 14 de traverse est rainurée sur toute sa longueur dans le sens de la fibre du bois selon l’axe X. Au niveau de la zone de contact 18, la partie inférieure 22 est picotée, tandis que la partie supérieure 20 reste simplement rainurée selon l’axe X. Il en est de même pour la face arrière 16b d’une lame 16 de montant.
  • En outre, la face avant 16a d’une lame 16 de montant est rainurée sur toute sa longueur dans le sens de la fibre du bois selon l’axe Y. Au niveau de la zone de contact 18, la partie supérieure 20 est picotée, tandis que la partie inférieure 22 reste simplement rainurée selon l’axe Y. Il en est de même pour la face arrière 16b d’une lame 16 de montant.
  • Les lames 16 de montant et les lames 14 de traverse sont superposées et emboîtées les unes dans les autres au niveau de leurs zones 18 de contact, puis sont maintenues en position par vissage, avec une ou plusieurs vis 24.
  • Comme expliqué précédemment, la zone de contact 18 d'une lame 14 de traverse présente une partie supérieure 20 munie de rainures et une partie inférieure 22 munie de picots. A l'inverse, la zone de contact 18 d'une lame 16 de montant présente une partie supérieure 20 munie de picots et une partie inférieure 22 munie de rainures.
  • Lorsqu’une lame 14 de traverse est emboîtée dans une lame 16 de montant, les rainures selon l’axe X de la partie supérieure 20 de la zone de contact 18 sont bloquées en translation selon l’axe Y par les picots de la partie supérieure 20 de la zone de contact 18 de la lame 16 de montant. Les rainures selon l’axe Y de la partie inférieure 22 de la zone de contact 18 de la lame 16 de montant sont bloquées en translation selon l’axe X par les picots de la partie inférieure 22 de la zone de contact 18 de la lame 14 de traverse. Des vis d’assemblage 24 bloquent tout mouvement relatif entre la lame 14 de traverse et la lame 16 de montant selon l’axe Z. Par conséquent, l’assemblage d’une lame 14 de traverse et d’une lame 16 de montant permet d’obtenir un assemblage sans aucun degré de liberté, avec un blocage dans les trois directions X, Y et Z. En outre, la rotation entre la lame 16 de montant et la lame 14 de traverse est aussi bloquée dans les deux sens par ce montage. Ainsi, chaque assemblage d’une lame 14 de traverse et d’une lame 16 de montant peut résister à un torseur plan.
  • Un tel assemblage est particulièrement intéressant car il permet d'automatiser la réalisation des structures 10 en faisant par exemple appel à un bras robotisé en atelier. Les lames, dont les zones de contact ont été préalablement usinées pour former les zones picotées et les zones rainurées, sont ainsi posées les unes sur les autres automatiquement et rapidement. Puis les vis de serrage permettent de finaliser la réalisation de ces structures.
  • Cet assemblage selon l’art antérieur présente cependant plusieurs inconvénients.
  • Tout d'abord, s'il est possible de réaliser des picots en saillie en creusant des stries perpendiculaires sur la zone de contact d'une lame, il n'est pas possible de réaliser aisément des creux présentant une forme complémentaire de ces picots sur la zone de contact de la lame associée. De ce fait, les picots sont reçus dans des rainures qui ne permettent pas de bloquer les déplacements des lames dans le sens desdites rainures. De ce fait, il est nécessaire de prévoir des rainures dans deux directions orthogonales sur chaque lame afin d'obtenir un blocage en coulissement dans toutes les directions dans le plan de la lame.
  • De plus, l’usinage de la face arrière des lames de traverse est difficile de mise en œuvre. En effet, l’usinage des picots est réalisé uniquement sur la moitié de la largeur de la lame au niveau de la zone de contact. Cet usinage partiel n’est pas évident à réaliser avec les machines à rainurer. De plus, cet usinage partiel des lames diminue la capacité de l’assemblage entre les lames de montant et les lames de traverse.
  • De manière générale, chaque lame doit être rainurée est picotée sur ses deux faces. Il est donc nécessaire de tourner plusieurs fois (par exemple quatre fois) la lame sur la machine à rainurer, ce qui complexifie le processus de rainurage et augmente son temps d’usinage.
  • En outre, la réalisation des picots et des rainures est réalisée par enlèvement de matière sur chaque lame. En conséquence, une proportion non négligeable d'épaisseur de lame de bois, par exemple de l'ordre 20% n'est plus fonctionnelle. Il en résulte un gaspillage de bois.
  • De plus, un tel procédé n'est pas utilisable avec tous types de lames de bois. Il est notamment préférable d'utiliser du bois massif. Or, la réalisation de lames de bois massif peut entraîner un énorme gaspillage de matière première. Les lames de bois réalisées en placage collé, tel que le lamibois, aussi connu sous son acronyme anglais LVL, permettent au contraire d'économiser beaucoup de matière première. Cependant, de telles lames de bois pouvant limiter les effets du retrait par l'interposition de plis croisés sont peu compatibles avec un assemblage par rainurage et picots réalisés par enlèvement de matière.
    •
  • L'invention propose un assemblage de lames pour la fabrication d'une structure d'une paroi ou d'une poutre treillis, l'assemblage comportant :
  • - au moins une première lame orientée selon un premier axe et comportant une face avant ;
  • - au moins une deuxième lame orientée selon un deuxième axe formant un angle avec le premier axe, et comportant une face arrière ;
  • - une zone de contact de la face avant de la première lame étant en appui plan contre une zone de contact complémentaire de la face arrière de la deuxième lame ;
  • caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques de blocage dont chacune est rapportée et fixée sur la zone de contact d'une lame associée, les deux plaques de blocage comportant des motifs d'emboîtement identiques conçus pour permettre l'emboîtement des deux plaques de blocage selon une direction d'emboîtement orthogonale aux faces des lames, les motifs d'emboîtement permettant de bloquer tous les degrés de libertés des lames dans le plan de leurs faces. Chaque plaque de blocage présente une face supérieure d’emboîtement orientée perpendiculairement à ladite direction d’emboîtement, lesdites deux faces supérieures d’emboitement se faisant face et présentant lesdits motifs d’emboîtement.
  • L'invention permet ainsi très avantageusement de pouvoir réaliser des motifs permettant un blocage efficace et résistant des lames les unes par rapport aux autres dans toutes les directions sans être limité par les techniques d'usinage de la lame de bois. L'invention permet en outre d'éviter de devoir usiner la lame de bois et de perdre ainsi une portion non négligeable de son épaisseur. Les plaques sont ainsi bloquées entre-elles grâce à leurs faces supérieures d’emboitement qui s’emboitent l’une dans l’autre par emboitement des motifs.
  • Selon l’invention, les motifs d’emboîtement sont en relief.
  • Selon l’invention, les motifs d’emboîtement se répètent régulièrement à l’identique sur toute la face supérieure.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, chaque plaque de blocage est réalisée en un matériau plastique. Cette caractéristique permet avantageusement de pouvoir réaliser très librement toute forme souhaitée pour les motifs d'emboîtement grâce à la variété de technique disponibles pour le formage ou le moulage de pièces en plastique. En outre, la plaque de blocage peut être réalisée en un matériau plastique recyclé, participant ainsi à la protection de l'environnement.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, le motif d'emboîtement présente une alternance de bosses, qui s'étendent au-dessus d'un plan médian, et de creux, qui s'étendent au-dessous d'un plan médian, chaque creux présentant une forme complémentaire de chaque bosse de l'autre plaque de blocage pour permettre l'emboîtement d'une plaque de blocage dans l'autre. Cette caractéristique permet à chaque bosse de participer au blocage de la lame dans toutes les directions du plan longitudinal transversal.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, les creux et les bosses d'un motif d'emboîtement sont agencés de manière adjacente les uns aux autres, deux bosses étant jointes par un col agencé au niveau du plan médian. Cet agencement permet de bénéficier d'une grande densité de creux et de bosses, permettant ainsi de renforcer le blocage des deux lames.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, le motif d'emboîtement est formé par un pavage régulier de creux identiques et de bosses identiques, chaque creux présentant une forme complémentaire de chaque bosse. Cette caractéristique permet d'obtenir une disposition dense et régulière des creux et des bosses.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, en vue de coupe selon le plan médian, chaque creux et chaque bosse présente la forme d'un carré, les bosses et les creux étant disposés selon un pavage carré. Cette caractéristique présente l'une des deux configurations existantes permettant d'obtenir une plaque munie d'un pavage régulier en creux et en bosses susceptible d'être emboîté avec une autre plaque de blocage identique.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, en vue de coupe selon le plan médian, chaque creux et chaque bosse présente la forme d'un triangle équilatéral, les bosses et les creux étant disposés selon un pavage triangulaire. Cette caractéristique présente la deuxième des deux configurations existantes permettant d'obtenir une plaque munie d'un pavage régulier en creux et en bosses susceptible d'être emboîté avec une autre plaque de blocage identique.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, les creux sont formés par des rainures non rectilignes parallèles et les bosses sont formés par des bourrelets totalement séparés par les creux. Cette caractéristique permet d'atteindre l'objectif de l'invention en favorisant la résistance de l'assemblage dans un sens perpendiculaire à la direction générale des rainures.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, les plaques de blocage sont fixées sur leurs lames respectives par collage. Cette caractéristique permet de fixer la plaque de blocage sur tout type de bois.
  • Selon une autre caractéristique de l'assemblage réalisé selon les enseignements de l'invention, toutes les bosses du motif d'emboîtement présentent la même hauteur à partir du plan médian et tous les creux du motif d'emboîtement présentent la même profondeur à partir du plan médian, ladite hauteur et ladite profondeur étant toutes les deux supérieure ou égale à 3 mm. Cette caractéristique permet d'éviter le déboîtement des plaques de blocage l'une de l'autre lorsque l'épaisseur des lames est amenée à se réduire en fonction des conditions atmosphérique, réduisant par ce fait l'efficacité de la vis de fixation.
    •  Brève description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
  • La illustre une structure servant de plancher ainsi qu’une structure servant de mur.
  • La montre les forces s'équilibrant sur un montant de la structure de la .
  • La est une vue éclatée des faces avant de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l’art antérieur.
  • La est une vue éclatée des faces arrière de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l’art antérieur.
  • La est une vue en perspective qui représente une première lame de bois destinée à être assemblée à la lame de bois de la .
  • La est une vue en perspective qui représente une deuxième lame de bois destinée à être assemblée à la lame de bois de la .
  • La est une vue en perspective qui représente un assemblage des lames de bois des figures 5 et 6 réalisé selon les enseignements de l'invention.
  • La est une vue en perspective éclaté des différents éléments de l'assemblage de la .
  • La est une vue en perspective à plus grande échelle qui représente une des deux plaques de blocage utilisées pour réaliser l'assemblage de la .
  • La est une vue similaire à celle de la qui représente des motifs d'emboîtement de la plaque de blocage réalisés selon un premier mode de réalisation de l'invention.
  • La est une vue en section selon le plan de coupe 11-11 de la qui représente des bosses et des creux du motif d'emboîtement de la plaque de blocage de la .
  • La est une vue en section selon le plan de coupe 12-12 de la qui représente des bosses et des cols du motif d'emboîtement de la plaque de blocage de la .
  • La est une vue en perspective avec une coupe horizontale au niveau d'un plan médian de la plaque de blocage de la .
  • La est une vue schématique de dessus qui représente les différentes positions susceptibles d'être occupées par les lames de bois d'un assemblage réalisé au moyen de plaques de blocage réalisées selon la .
  • La est une vue similaire à celle de la qui représente qui représente une variante de réalisation du premier mode de réalisation de l'invention.
  • La est une vue de dessus qui représente la plaque de la avec coupe selon un plan médian.
  • La est une vue schématique de dessus qui représente les différentes positions susceptibles d'être occupées par les lames de bois d'un assemblage réalisé au moyen de plaques de blocage réalisées selon la .
  • La est une vue en perspective qui représente une plaque de blocage réalisée selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La est une vue similaire à celle de la qui représente une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La est une vue similaire à celle de la qui représente encore une autre variante du deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La est une vue en perspective qui représente une plaque de blocage réalisée selon un troisième exemple du premier mode de réalisation de l'invention.
    •  Description détaillée de l'invention
  • Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou ayant des fonctions analogues seront désignés par une même référence.
  • Dans la suite de la description, on adoptera à titre non limitatif des orientations locales pour chaque lame de bois longitudinales, verticales et transversales indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures. Par convention, la direction longitudinale correspondra au sens de la longueur d'une lame, la direction transversale correspondra à la largeur d'une lame et la direction verticale correspondra à l'épaisseur de la lame. La direction verticale est utilisée à titre de repère géométrique sans rapport avec la direction de la gravité.
  • On a représenté à la une lame 16 de bois destinée à former une lame 16 de montant. La lame 16 de montant est délimitée dans le sens de l'épaisseur par deux faces longitudinales transversales, qui seront par la suite appelées face 16a avant et face 16b arrière. La lame 16 de montant s'étend selon un axe "X" principal d'orientation longitudinale. La lame 16 de montant est délimitée transversalement par des chants 26 longitudinaux et longitudinalement par des chants 28 transversaux. Les chants 26, 28 présentent une épaisseur très inférieure à la largeur de chaque face 16a, 16b.
  • On a représenté à la une lame 14 de bois formant une lame 14 de traverse. La lame 14 de traverse est délimitée dans le sens de l'épaisseur par deux faces longitudinales transversales, qui seront par la suite appelées face 14a avant et face 14b arrière. La lame 14 de traverse s'étend selon un axe "Y" principal d'orientation longitudinale. La lame 14 de traverse est délimitée transversalement par des chants 26 longitudinaux et longitudinalement par des chants 28 transversaux. Les chants 26, 28 présentent une épaisseur très inférieure à la largeur de chaque face.
  • On a représenté à la une structure 10 réalisée par assemblage de plusieurs lames 14, 16 pour la fabrication d'une paroi ou d'une poutre treillis. La structure 10 est réalisée, comme dans l'état de la technique, par superposition de lames 14, 16 de bois entrecroisées formant des lames 16 de montant et des lames 14 de traverse. Ainsi, l'assemblage comporte ainsi au moins une lame 16 de montant, orienté selon l'axe "X" principal et comportant la face 16a avant. L'assemblage comporte en outre au moins une lame 14 de traverse, orientée selon l'axe "Y" principal et comportant la face 14b arrière.
  • L'axe "X" principal de la lame 16 de montant forme avec l'axe "Y" principal de la lame de traverse un angle "α". Il s'agit d'un angle "α" compris de manière générale entre -180° et 180°, excluant de préférence la valeur 0°. L'angle "α" est de préférence compris entre +/-30° et +/-120° en rotation dans un sens ou dans l'autre. De préférence, l'angle "α" présente une valeur sensiblement égale à +/-30°, +/-45°, +/-90°, +/-125° ou +/-150°. Dans l'exemple représenté à la , l'angle "α" est de 90°.
  • Comme symbolisée par des hachures à la , une zone 18 de contact de la face 16a avant de la lame 16 de montant est en appui plan contre une zone 18 de contact complémentaire de la face 14b arrière de la lame 14 de traverse.
  • Selon les enseignements de l'invention, le blocage des degrés de libertés de la lame 16 de montant par rapport à la lame 14 de traverse dans le plan longitudinal transversal est réalisé au moyens de deux plaques 30 de blocage. Plus particulièrement, la zone 18 de contact de chaque lame 14, 16 est équipée d'une plaque 30 de blocage rapportée et fixée sur la lame 14, 16 correspondante.
  • Chaque plaque 30 de blocage s'étend dans un plan longitudinal transversal de la lame 14, 16 de bois associée. Dans l'exemple représenté à la , la plaque 30 de blocage présente, dans le sens de l'épaisseur, une semelle 32, représentée en bas de la , et une face 34 supérieure d'emboîtement, représentée en haut à la .
  • La semelle 32 présente ici une face inférieure de fixation qui est destinée à être en appui plan contre la zone 18 de contact de la lame 14, 16 de bois associée. La semelle 32 permet la fixation de la plaque 30 de blocage contre la zone 18 de fixation, par exemple par collage, quel que soit le procédé d'activation du collage, par exemple par polymérisation lente, par chauffage, par friction, etc. La fixation par collage est applicable à tout type de bois, notamment aux bois durs.
  • En variante non représentée de l'invention, la face inférieure de la semelle comporte des crampons qui sont destinées à être enfoncés à force dans la zone de contact de la lame de bois associée pour permettre la fixation de la plaque de blocage. Cependant, cette variante n'est applicable que si la lame est réalisée en un bois suffisamment tendre.
  • La face 34 d'emboîtement présente des motifs 36 d'emboîtement en relief qui se répètent régulièrement à l'identique sur toute la face supérieure de la plaque 30 de blocage. La face 34 d'emboîtement d'une plaque 30 de blocage est ainsi destinée à être emboîtée dans la face 34 d'emboîtement d'une plaque 30 de blocage en vis-à-vis. Les motifs 36 d'emboîtement sont identiques sur chacune des deux plaques 30 de l'assemblage. Ceci permet notamment de réduire le coût de fabrication et de gestion des plaques 30 de blocage et de simplifier leur fixation sur les lames 14, 16 de bois en évitant de disposer de plusieurs modèles de plaques à gérer pour une même structure 10.
  • Les motifs 36 d'emboîtement de chacune des deux plaques 30 de blocage sont conçus pour permettre l'emboîtement des deux plaques 30 de blocage identiques selon une direction d'emboîtement orthogonale aux faces 16a, 14b des lames 14, 16 de bois. Ainsi, les motifs 36 d'emboîtement présentent une succession de creux 38 et de bosses 40, chaque bosse 40 présentant une forme complémentaire de celle de chaque creux 38 pour permettre l'emboîtement d'une plaque 30 de blocage dans l'autre.
  • Les motifs 36 d'emboîtement présentent en outre une forme permettant de bloquer tous les degrés de liberté des lames 14, 16 de bois l'une par rapport à l'autre dans un plan longitudinal transversal. Plus particulièrement cela signifie que les motifs 36 d'emboîtement interdisent tout déplacement en translation de la lame 14, 16 de bois par rapport à l'autre dans toutes les directions du plan longitudinal transversal, ainsi que toute rotation d'une lame 14, 16 de bois par rapport à l'autre autour d'un quelconque axe orthogonal au plan des lames.
  • Chaque plaque 30 de blocage est ici réalisée en un matériau plastique. De préférence, les plaques 30 de blocage sont réalisées dans un matériau de plastique recyclé. Les plaques 30 de blocage sont par exemple réalisées par moulage par extrusion ou par moulage par injection.
  • En variante non représentée de l'invention, les plaques de blocage peuvent être réalisées en un matériau métallique. En ce cas, les motifs 36 d'emboîtement de la face 34 d'emboîtement sont par exemple formés par forgeage d'une tôle métallique.
  • Chaque plaque 30 de blocage présente des dimensions et une forme lui permettant de ne pas dépasser de la zone 18 de contact formée par la superposition des deux lames 14, 16 de bois. De préférence, les dimensions de la plaque 30 de blocage sont sensiblement les mêmes que celles de la zone 18 de contact.
  • Par exemple, la forme des plaques 30 de blocage est adaptée pour couvrir la totalité de la zone 18 de contact entre deux lames 14, 16. Lorsque les lames 14, 16 sont destinées à être agencées à 90° ou à 180° l'une par rapport à l'autre, la plaque 30 blocage présente la même forme carrée et les mêmes dimensions que la zone 18 de contact. Lorsque les plaques sont destinées à être agencées à 45° ou à 60° l'une de l'autre, la plaque 30 de blocage présente la même forme trapézoïdale et les mêmes dimensions de que la zone 18 de contact.
  • En variante, la plaque 30 de blocage présente une forme lui permettant de couvrir la zone 18 de contact commune à tous les angles "α" permis par les motifs. Par exemple la plaque 30 présente une forme ronde lorsqu'une grande variété d'angles, carrée lorsque les lames 14, 16 de bois sont destinées à être agencées ou trapézoïdale.
  • Lorsqu'on souhaite obtenir une plaque 30 de blocage susceptible d'être utilisée indifféremment pour des orientations à 90° ou à 45°, la plaque 30 de blocage présente par exemple une forme octogonale lui permettant de rester couverte par la superposition des zones 18 de contact des deux lames quelle que soit la position envisagée, à 45° ou à 90°.
  • Bien entendu, d'autres formes sont envisageables, pour adapter la forme des plaques 30 de blocage à différents angle "α" entre les axes "X" et "Y" des lames 14, 16 de bois de la structure 10.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 10 à 14 ainsi qu'aux figures 15 à 17, le motif 36 d'emboîtement présente une alternance de bosses 40, qui s'étendent au-dessus d'un plan 42 médian, et de creux 38, qui s'étendent au-dessous dudit plan 42 médian, comme cela est particulièrement visible dans la vue en coupe de la .
  • Les creux 38 et les bosses 40 d'un motif 36 d'emboîtement sont agencés de manière adjacentes les uns aux autres. Chaque bosse 40 est reliée à une bosse adjacente par un col 41, comme cela est visible dans la vue en coupe de la . Le plan 42 médian est défini comme étant au niveau des cols 41. Le plan 42 médian s'étend dans un plan longitudinal transversal.
  • Chaque creux 38 présentant une forme complémentaire d'au moins une bosse 40 de l'autre plaque 30, chaque bosse 40 d'une plaque 30 de blocage étant destinée à être reçue dans un creux 38 de l'autre plaque 30 de blocage et vice-versa.
  • Avantageusement, les creux 38 et les bosses 40 sont agencés directement les uns à côté des autres, sans portions planes qui s'étende dans le plan 42 médian. Ceci permet d'obtenir une bonne résistance de l'emboîtement des deux plaques 30 de blocage dans le plan longitudinal transversal en présentant une grande densité de bosses 40 et de creux 38.
  • Chaque creux 38 est plus particulièrement entouré par une alternance continue de cols 41 et de bosses 40 adjacents sur tout son pourtour.
  • Chaque motif 36 d'emboîtement est ici constitué d'une bosse 40 et d'un creux 38, le motif 36 d'emboîtement étant répété régulièrement dans au moins deux directions différentes sur toute la face 34 d'emboîtement. Chaque bosse 40 présente un sommet 44. Pour la suite on définit une hauteur "h" de la bosse 40 comme étant la distance verticale entre le plan 42 médian et le sommet 44 de la bosse 40.
  • Chaque creux 38 comporte un fond 46. Pour la suite de la description, on définit la profondeur "p" d'un creux 38 comme étant la distance verticale entre le plan 42 médian et le fond 46 du creux 38. Chaque creux 38 est délimité dans toutes les directions du plan longitudinal transversal par une paroi 48 fermée. Le fond 46 s'étend ici au-dessus de la semelle 32 de sorte que la plaque 30 de blocage n'est pas trouée dans le sens de l'épaisseur.
  • Toutes les bosses 40 du motif 36 d'emboîtement présentent la même hauteur "h" et tous les creux 38 du motif 36 d'emboîtement présentent la même profondeur "p". La hauteur "h" de bosses 40 et la profondeur "p" des creux 38 sont égales à une même valeur. Cette valeur est par exemple supérieure ou égale à 3 mm, par exemple de l'ordre de 3,5 mm. De manière générale, la valeur est suffisante pour éviter que les plaques 30 de blocage ne se déboîtent l'une de l'autre sous l'effet des variations d'épaisseur des lames 14, 16 de bois provoquées par les changements de conditions atmosphérique, notamment la température et l'humidité.
  • Dans les exemples représentés aux figures 10 à 14 et aux figures 15 à 17, le motif 36 d'emboîtement est ici formé par un pavage régulier de creux 38 identiques et de bosses 40 identiques, chaque creux 38 présentant une forme complémentaire de chaque bosse 40.
  • Cette configuration permet d'emboîter les plaques 30 de blocage ensemble même en les décalant en translation dans le plan longitudinal transversal selon un pas de décalage permettant de faire coïncider à nouveau leurs motifs 36 d'emboîtement. En outre, les creux 38 et les bosses 40 présentent, dans le plan 42 médian, des dimensions de l'ordre de quelques millimètres, par exemple inférieure ou égale à 5 mm, de préférence de l'ordre de 3 mm. Cet agencement permet de faciliter le positionnement de deux lames 14, 16 l'une par rapport à l'autre lors du montage. En effet, en raison des incertitudes de montage, il peut arriver que les lames 14, 16 soient décalées de quelques millimètres dans une direction du plan longitudinal transversal. Le fait de présenter des creux 38 et des bosses 40 de faibles dimensions permet d'obtenir un pas de décalage très faible, de l'ordre de quelques millimètres.
  • Dans l'exemple représenté aux figures 10 à 14, les bosses 40 et les creux 38 présentent une forme courbe, de type sinusoïdale.
  • Cependant, le même résultat pourra être obtenu avec des creux 38 et des bosses 40 présentant une autre forme telle qu'une forme pyramidale, comme cela est représenté à la .
  • Dans l'exemple représenté aux figures 10 à 14, les bosses 40 et les creux 38 présentent une forme non tronquée.
  • Cependant, le même résultat pourra être obtenu avec des creux 38 et des bosses 40 présentant une forme tronquée, le sommet des bosses et le fond des creux présentant alors un méplat, comme cela est représenté à la .
  • On a représenté un premier exemple de mise en œuvre du premier mode de réalisation aux figures 10 à 14. En vue de coupe selon le plan 42 médian, comme représenté à la , chaque creux 38 et chaque bosse 40 présente la forme d'un carré. Les bosses 40 et les creux 38 sont alors disposés selon un pavage carré, c'est-à-dire présentant l'apparence d'un damier dont les cases hachurées forment les plans de coupe depuis lequel s'étendent les bosses 40, et dont les cases blanches représentent les creux 38. Chaque coin des carrés correspond à la position d'un col 41. Dans cette configuration, les motifs 36 d'emboîtement sont répétés selon deux directions orthogonales, correspondant aux lignes et aux colonnes du damier.
  • Lorsqu'une plaque 30 de blocage est emboîtée avec une plaque 30 de blocage identique en vis-à-vis, les bosses 40 correspondant aux cases hachurées d'une plaque 30 de blocage sont agencées en coïncidence avec les creux 38 correspondant aux cases blanches de l'autre plaque 30 de blocage, et vice-versa.
  • Un tel pavage carré est invariant par rotation autour d'un axe central orthogonal à la plaque 30 de blocage passant par le sommet 44 d'une bosse 40 ou par le fond 46 d'un creux 38 par pas angulaires de 90° en partant d'un angle "α" initial. Ainsi, une lame 14 de traverse équipée d'une telle plaque 30 de blocage peut être emboîtée selon quatre positions distinctes sur une lame 16 de montant équipé d'une telle plaque 30 de blocage identique. L'angle "α" initial est déterminé par l'orientation relative des deux plaques 30 de blocage par rapport à leurs lames 14, 16 respectives.
  • Dans l'exemple représenté à la , l'angle "α" initial est de 90°. Les quatre positions distinctes sont représentées par les plaques référencées 14, 14', 14'' et 14'''. Dans ces quatre positions, l'axe "Y" de la lame 14 de traverse forme respectivement avec l'axe "X" de la lame 16 de montant un angle de 90°, 180°, -90° et 0°.
  • En variante, lorsqu'on souhaite agencer la lame 14 de traverse à 45° ou à 135° par rapport à la lame 16 de montant, l'une des deux plaques 30 de blocage est tournée de 45° par rapport à la disposition représentée à la , tandis que l'autre plaque demeure inchangée. En ce cas, la lame 14 de traverse peut occuper quatre positions angulaires à 90° les unes des autres, mais en partant d'un angle "α" initial de 45°.
  • On a représenté aux figures 15 à 17 un deuxième exemple de mise en œuvre du premier mode de réalisation. En vue de coupe selon le plan 42 médian, chaque creux 38 et chaque bosse 40 présente la forme d'un triangle équilatéral, les bosses 40 et les creux 38 étant disposés selon un pavage triangulaire. Dans ce cas, les motifs 36 d'emboîtement sont répétés selon trois directions formant un angle de 120° les unes par rapport aux autres dans le plan longitudinal transversal.
  • Un tel pavage est invariant par rotation autour d'un axe central orthogonal à la plaque 30 de blocage passant par le sommet 44 d'une bosse 40 ou par le fond 46 d'un creux 38, par pas angulaires de 120° en partant d'un angle "α" initial. Ainsi, une lame 14 de traverse équipée d'une telle plaque 30 de blocage peut être emboîtée selon trois positions distinctes sur une lame 16 de montant équipé d'une telle plaque 30 de blocage identique. L'angle "α" initial est déterminé par l'orientation relative des deux plaques 30 de blocage par rapport à leurs lames 14, 16 respectives.
  • On a représenté par les références 14, 14' et 14'' à la les trois positions distinctes susceptibles d'être occupées par la lame 14 de traverse en partant d'un angle "α" initial de 90°. Dans ces trois positions, l'axe "Y" de la lame 14 de traverse forme respectivement avec l'axe "X" de la lame 16 de montant un angle de 90°, -30°, -60°.
  • On a représenté à la un troisième exemple de mise en œuvre du premier mode de réalisation. Contrairement aux deux premiers exemples, les creux 38 et les bosses 40 du motif 36 d'emboîtement ne forment pas un pavage régulier. Ils sont disposés selon un pavage polaire disposé selon une grille polaire divisée en secteurs annulaires par des cercles concentriques autour d'un centre "O" de rotation et par des rayons répartis régulièrement depuis le centre "O" de rotation. Entre deux cercles concentriques successifs sont définis des anneaux comportant une alternance de creux 38 et de bosses 40 de mêmes dimensions. Tous les anneaux ici présentent une épaisseur radiale identique.
  • Entre deux rayons successifs sont définis des secteurs angulaires comportant une alternance de creux 38 et de bosses 40 dont les dimensions, dans le sens circonférentiel autour du centre "O" de rotation augmente régulièrement depuis l'intérieur de la grille vers l'extérieur de la grille polaire.
  • Pour éviter d'avoir à créer des creux et des bosses de dimensions trop petites, donc inefficaces et difficiles à fabriquer, une portion 50 centrale circulaire de la grille forme une face d'appui plane dénuée de creux et de bosse s'étendant dans le plan 52 médian.
  • L'angle au centre d'un secteur angulaire est déterminé par le nombre de secteurs angulaires présents dans la grille polaire. Un tel pavage polaire est invariant par rotation autour d'un axe central orthogonal à la plaque 30 de blocage passant par le centre "O" de rotation par pas angulaires égale au double de l'angle au centre en partant d'un angle "α" initial. Le nombre de secteurs angulaire est ici égal à soixante-douze et le pas angulaire est égal à 10°. Ainsi, une lame 14 de traverse équipée d'une telle plaque 30 de blocage peut être emboîtée selon trente-six positions distinctes sur une lame 16 de montant équipé d'une telle plaque 30 de blocage identique. L'angle "α" initial est déterminé par l'orientation relative des deux plaques 30 de blocage par rapport à leurs lames 14, 16 respectives.
  • Une telle plaque 30 de blocage susceptible d'occuper un tel nombre de positions distinctes présente avantageusement une forme ronde dont le diamètre est sensiblement égal à la largeur d'une lame 14, 16.
  • Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 18 à 20, les motifs 36 d'emboîtement sont réalisés par une alternance de creux 38 formés par des rainures non rectilignes qui s'étendent parallèlement, et de bourrelets saillants, formant les bosses 40, qui présentent chacun une forme complémentaire des creux 38. Il s'agit par exemple de rainures en chevron, comme représenté à la , de rainures ondulées comme représenté à la , ou de rainures en zigzag comme représenté à la . Dans ce mode de réalisation, le motif 36 d'emboîtement ne présente pas de plan médian au sens du premier mode de réalisation, puisque les bosses 40 sont totalement séparées les unes des autres par les creux 38, et ne forment donc pas de cols entre elles.
  • Ce mode de réalisation offre moins de liberté que le premier mode de réalisation. Une telle alternance de creux 38 et de bosses 40 est en effet invariant par rotation autour d'un axe central orthogonal à la plaque 30 de blocage seulement par pas angulaires de 180° en partant d'un angle "α" initial pour les formes d'ondulation et de zigzag. Ainsi, une lame 14 de traverse équipée d'une telle plaque 30 de blocage peut être emboîtée seulement selon deux positions distinctes sur une lame 16 de montant équipé d'une telle plaque 30 de blocage identique. L'angle "α" initial est déterminé par l'orientation relative des deux plaques 30 de blocage par rapport à leurs lames 14, 16 respectives.
  • Les rainures en forme de chevron représentées à la ne permette à une lame 14 de traverse équipée d'une telle plaque 30 de blocage d'être emboîtée seulement selon une seule position sur une lame 16 de montant équipé d'une telle plaque 30 de blocage identique.
  • Lors de la fabrication d'une structure 10 mettant en œuvre l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, les plaques 30 de blocage sont préalablement fabriquées en série, par exemple par moulage par extrusion en plastique recyclé.
  • Puis, les lames 14, 16 de bois destinées à former la structure 10 sont découpées à la taille requise et la position des zones 18 de contact est déterminée.
  • Les plaques 30 de blocage sont ensuite positionnées sur chacune des zones 18 de contact avec l'orientation requise pour permettre de positionner les lames 14, 16 les unes par rapport aux autres dans la structure 10.
  • Les plaques 30 de blocage sont ensuite fixées, par exemple par collage de leur semelle 32 contre la zone 18 de contact associée.
  • Ces opérations peuvent être avantageusement réalisées en amont du transport des lames 14, 16 sur le lieu d'assemblage de la structure 10.
  • Les lames 14, 16 sont ensuite assemblées les unes avec les autres par emboîtement des plaques 30 de blocage. Puis les lames 14, 16 de l'assemblage sont maintenue ensemble selon la direction d'emboîtement au moyen de vis 24 qui enserrent les lames 14, 16 au niveau de leurs zones 18 de contact en passant à travers les plaques 30 de blocage.
    •

Claims (12)

  1. Assemblage de lames (14, 16) pour la fabrication d'une structure d'une paroi ou d'une poutre treillis, l'assemblage comportant :
    - au moins une première lame (16) orientée selon un premier axe (X) et comportant une face (16a) avant ;
    - au moins une deuxième lame (14) orientée selon un deuxième axe (Y) formant un angle (α) avec le premier axe (X), et comportant une face (14b) arrière ;
    - une zone (18) de contact de la face (16a) avant de la première lame (16) étant en appui plan contre une zone (18) de contact complémentaire de la face (14b) arrière de la deuxième lame (14) ;
    caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques (30) de blocage dont chacune est rapportée et fixée sur la zone (18) de contact d'une lame (14, 16) associée, les deux plaques (30) de blocage comportant des motifs (36) d'emboîtement identiques conçus pour permettre l'emboîtement des deux plaques (30) de blocage selon une direction d'emboîtement orthogonale aux faces (16a, 14b) des lames (14, 16), les motifs (36) d'emboîtement permettant de bloquer tous les degrés de libertés des lames (14, 16) dans le plan de leurs faces (14b, 16a), chaque plaque (30) de blocage présentant une face (34) supérieure d’emboîtement orientée perpendiculairement à ladite direction d’emboîtement, lesdites deux faces (34) supérieures d’emboitement se faisant face et présentant lesdits motifs (35) d’emboîtement.
  2. Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits motifs (35) d’emboîtement sont en relief.
  3. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits motifs (35) d’emboîtement se répètent régulièrement à l’identique sur toute la face supérieure (34).
  4. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque plaque (30) de blocage est réalisée en un matériau plastique.
  5. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif (36) d'emboîtement présente une alternance de bosses (40), qui s'étendent au-dessus d'un plan (42) médian, et de creux (38), qui s'étendent au-dessous d'un plan (42) médian, chaque creux (38) présentant une forme complémentaire de chaque bosse (40) de l'autre plaque (30) de blocage pour permettre l'emboîtement d'une plaque (30) de blocage dans l'autre.
  6. Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les creux (38) et les bosses (40) d'un motif (36) d'emboîtement sont agencés de manière adjacentes les uns aux autres, deux bosses (40) étant jointes par un col (41) agencé au niveau du plan (42) médian.
  7. Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le motif (36) d'emboîtement est formé par un pavage régulier de creux (38) identiques et de bosses (40) identiques, chaque creux (38) présentant une forme complémentaire de chaque bosse (40).
  8. Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, en vue de coupe selon le plan (42) médian, chaque creux (38) et chaque bosse (40) présente la forme d'un carré, les bosses (40) et les creux (38) étant disposés selon un pavage carré.
  9. Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que, en vue de coupe selon le plan (42) médian, chaque creux (38) et chaque bosse (40) présente la forme d'un triangle équilatéral, les bosses (40) et les creux (38) étant disposés selon un pavage triangulaire.
  10. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les creux (38) sont formés par des rainures non rectilignes parallèles et les bosses (40) sont formés par des bourrelets totalement séparés par les creux (38).
  11. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques (30) de blocage sont fixées sur leur lames (14, 16) respectives par collage.
  12. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que toutes les bosses (40) du motif d'emboîtement présentent la même hauteur (h) à partir du plan (42) médian et tous les creux (38) du motif d'emboîtement présentent la même profondeur (p) à partir du plan (42) médian, ladite hauteur (h) et ladite profondeur (p) étant toutes les deux supérieures ou égales à 3 mm.
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