FR2554482A1

FR2554482A1 - Lightened beam for a framework and framework comprising such beams

Info

Publication number: FR2554482A1
Application number: FR8317544A
Authority: FR
Inventors: Jacques Rollet
Original assignee: BLANVILLAIN FILS ETS
Current assignee: BLANVILLAIN FILS ETS
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-05-10
Also published as: FR2554482B1

Abstract

The lightened timber beam 1 may be used as supporting element in the frames. It comprises two parallel timber cross beams 4, each comprising two rebates on two opposite longitudinal faces 7, 8, in which are housed the longitudinal edges of two timber boards 9, 10, the latter being fixed to the cross beams 4 by means of metal connection plates 11 fitted with teeth sunken into the boards and into the cross beams. The lightened beam may be used as an element for support and/or for thermal insulation in the frames of detached houses.

Description

La présente invention concerne une poutre allégée en bois, utilisable comme élément de support dans les charpentes, notamment des maisons individuelles. The present invention relates to a light wooden beam, usable as a support element in frames, in particular individual houses.

Actuellement, les poutres utilisées notamment pour supporter le plancher d'un étage d'une maison, sont des poutres pleines, de section rectangulaire, en pin ou en sapin, dont les extrémités reposent par leur chant sur des murs porteurs. Currently, the beams used in particular to support the floor of a storey of a house, are solid beams, of rectangular section, in pine or fir, the ends of which rest by their song on load-bearing walls.

La longueur de ces poutres dépasse souvent cinq mètres. A partir de cette longueur, elles deviennent lourdes à transporter, de sorte que leur manipulation est impossible par les charpentiers et il est alors nécessaire de recourir à des engins élévateurs très coûteux. The length of these beams often exceeds five meters. From this length, they become heavy to transport, so that their manipulation is impossible by carpenters and it is then necessary to resort to very expensive lifting machines.

Lorsque les portées atteignent des longueurs de l'ordre de 7 à 8 mètres ou davantage, on utilise un ensemble de poutres en treillis composé de deux poutres parallèles reliées entre elles par des entretoises disposées en V. When the spans reach lengths of the order of 7 to 8 meters or more, a set of truss beams is used, made up of two parallel beams connected together by spacers arranged in a V shape.

Cet assemblage, lorsqu'il est réalisé en usine, nécessite également l'emploi d'un engin élévateur pour sa mise en place sur la maison. Lorsque cet assemblage est fabriqué sur place, c'est-à-dire dans la charnente même, son montage nécessite un temps excessif car il est exécuté dans des conditions difficiles. This assembly, when carried out in the factory, also requires the use of a lifting machine for its installation on the house. When this assembly is manufactured on site, that is to say in the structure itself, its assembly requires excessive time because it is executed under difficult conditions.

Tous ces inconvénients sont particulièrement ressentis dans le cas d'un aménagement de combles dans une maison comprenant un plafond suspendu et non porteur, que l'on doit renforcer par des poutres et où il est nécessaire de modifier et renforcer la charpente. All these drawbacks are particularly felt in the case of an attic layout in a house comprising a suspended, non-loadbearing ceiling, which must be reinforced with beams and where it is necessary to modify and reinforce the frame.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en créant des poutres nettement allégées par rapport aux poutres pleines utilisées jusqu'à présent, et qui soient beaucoup plus aisées à manipuler, sans pour autant présenter une résistance à la flexion amoindrie. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by creating beams that are considerably lighter compared to the solid beams used up to now, and which are much easier to handle, without however having a reduced resistance to bending.

Suivant l'invention, cette poutre allégée, utilisable comme élément de support dans les charpentes est caractériséeen ce qu'elle comprend deux traverses en bois parallèles,comportant chacune deux feuillures ménagées sur deux faces longitudinales opposées, dans lesquelles sont logés les bords longitudinaux de deux panneaux en bois, ces derniers étant fixés aux traverses par des plaques métalliques de connexion munies de dents enfoncées dans les panneaux et dans les traverses. According to the invention, this light beam, usable as a support element in the frames is characterized in that it comprises two parallel wooden sleepers, each comprising two rebates formed on two opposite longitudinal faces, in which are housed the longitudinal edges of two wooden panels, the latter being fixed to the crosspieces by metal connection plates provided with teeth driven into the panels and into the crosspieces.

Grâce à ces plaques de connexion munies de dents, les panneaux en bois sont fixés aux traverses sur une surface importante, ce qui assure une fixation particulièrement efficace et fiable. La fixation de ces plaques de connexion peut être réalisée d'une manière très aisée, au moyen d'une presse, ltensemble de la poutre étant posé à plat sur une surface d'appui. Thanks to these connection plates provided with teeth, the wooden panels are fixed to the crosspieces on a large surface, which ensures a particularly effective and reliable fixing. The fixing of these connection plates can be carried out very easily, by means of a press, the entire beam being laid flat on a bearing surface.

Du fait que les bords des panneaux sont logés et encastrés dans les feuillures longitudinales des traverses, ces panneaux prennent en compte les efforts de flexion dans le sens du chant de la poutre
On constate ainsi qu'une telle poutre présente une résistance aux efforts de flexion qui est souvent comparable à celle d'une poutre pleine en sapin ou analogue.Because the edges of the panels are housed and embedded in the longitudinal rebates of the sleepers, these panels take into account the bending forces in the direction of the edge of the beam
It is thus found that such a beam has a resistance to bending forces which is often comparable to that of a solid beam of fir or the like.

L'espace vide compris entre les traverses et les panneaux permet d'alléger considérablement la poutre. The empty space between the crosspieces and the panels makes it possible to considerably lighten the beam.

Ainsi r cette poutre peut, même dans le cas due portées dépassant 7 mètres, être manipulée par les charpentiers, de sorte qu'on évite l'utilisation coûteuse d'un engin élévateur. Thus, this beam can, even in the case of spans exceeding 7 meters, be handled by carpenters, so that the costly use of a lifting machine is avoided.

Selon une réalisation préférée de l'invention, la largeur de la feuillure des traverses, mesurée dans le sens de la plus grande dimension de la section de la poutre, est sensiblement égale à la demi-largeur d'une traverse, mesurée dans le même sens. According to a preferred embodiment of the invention, the width of the rebate of the crosspieces, measured in the direction of the largest dimension of the section of the beam, is substantially equal to the half-width of a crosspiece, measured in the same meaning.

De ce fait, les plaques de connexion peuvent être fixées de manière à répartir de façon égale leurs dents dans les traverses et les panneaux, ce qui contribue à l'obtention d'une fixation efficace et fiable. Therefore, the connection plates can be fixed so as to distribute their teeth evenly in the crosspieces and the panels, which contributes to obtaining an efficient and reliable fixing.

Le volume intérieur compris entre les traverses et les panneaux peut être rempli d'une matière isolante thermique et/ou phonique. The interior volume between the crosspieces and the panels can be filled with a thermal and / or phonic insulating material.

Cette matière isolante permet ainsi de réduire le pont thermique occasionne par les poutres pleines entre les locaux supérieurs et inférieurs d'une maison. This insulating material thus reduces the thermal bridge caused by the solid beams between the upper and lower premises of a house.

De plus, de telles poutres, lorsqu'elles sont posées à plat sur la charpente et sous la toiture de la maison, peuvent servir de caissons ou panneaux d'isolation thermique. In addition, such beams, when laid flat on the frame and under the roof of the house, can be used as boxes or thermal insulation panels.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Other features and advantages of the invention will appear in the description below.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs
- la figure 1 est une vue en perspective montrant des poutres allégées conformes à l'invention, utilisées pour supporter le plancher d'un étage supérieur d'une maison,
- la figure 2 est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'une poutre, suivant le plan II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en perspective d'une plaque de connexion,
- la figure 4 est une vue en perspective, montrant des poutres allégées conformes à l'invention utilisées comme pannes de support des chevrons d'une charpente,
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, montrant une poutre allégée conforme à l'invention, utilisée comme support de fermes,
- la figure 6 est une vue en perspective montrant des poutres allégées conformes à l'invention, posées sur des pannes de charpente et utilisées comme caissons d'isolation thermique. In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples
FIG. 1 is a perspective view showing lightened beams in accordance with the invention, used to support the floor of an upper floor of a house,
FIG. 2 is a sectional view, on an enlarged scale, of a beam, along the plane II-II of FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view of a connection plate,
FIG. 4 is a perspective view showing lightened beams in accordance with the invention used as support beams for the rafters of a frame,
FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, showing a light beam according to the invention, used as support for trusses,
- Figure 6 is a perspective view showing lightened beams according to the invention, placed on structural purlins and used as thermal insulation boxes.

Dans la réalisation de la figure 7, on voit plusieurs poutres 1 allégées, conformes à 11 invention, horizontales, disposées parallèlement les unes aux autres et reposant par leur chant sur un mur porteur 2, pour supporter le plancher 3 en panneaux de bois d'un étage supérieur d'une maison. In the embodiment of Figure 7, we see several beams 1 lightened, according to 11 invention, horizontal, arranged parallel to each other and resting by their song on a load-bearing wall 2, to support the floor 3 of wood panels an upper floor of a house.

Conformément à l'invention (voir également la figure 2), chaque poutre 1 comprend deux traverses 4. According to the invention (see also FIG. 2), each beam 1 comprises two crosspieces 4.

en bois, par exemple en sapin, parallèles et comportant chacune deux feuillures longitudinales 5, 6 ménagées sur deux faces longitudinales opposées 7, 8 de ces traverses.in wood, for example in fir, parallel and each comprising two longitudinal rebates 5, 6 formed on two opposite longitudinal faces 7, 8 of these crosspieces.

Dans ces feuillures 5, 6 sont logés les bords longitudinaux 9a, 9b de deux panneaux 9, 10 en bois tel que du contreplaqué.In these rebates 5, 6 are housed the longitudinal edges 9a, 9b of two panels 9, 10 of wood such as plywood.

Ces deux panneaux 9, 10 sont fixés aux traverses 4 par des plaques métalliques de connexion 77 munies de dents 12 (voir figure 3), enfoncées dans le bois des panneaux 9 et 10 et des traverses 4. These two panels 9, 10 are fixed to the crosspieces 4 by metal connection plates 77 provided with teeth 12 (see FIG. 3), driven into the wood of the panels 9 and 10 and the crosspieces 4.

La profondeur des feuillures 5, 6 mesurée dans le sens de l'épaisseur de la poutre 1, correspond exactement à l'épaisseur des panneaux 9, 10, de sorte que la surface extérieure de ces derniers est située exactement dans le prolongement de la surface extérieure des traverses 4. The depth of the rebates 5, 6 measured in the direction of the thickness of the beam 1, corresponds exactly to the thickness of the panels 9, 10, so that the outer surface of the latter is located exactly in line with the surface exterior of sleepers 4.

Les plaques de connexion 11 (voir figure 3) sont des plaques rectangulaires en tôle d'acier galvanisé, dans lesquelles les dents 12 sont réalisées par découpage et repliage à 900 de la surface des plaques. The connection plates 11 (see FIG. 3) are rectangular plates made of galvanized sheet steel, in which the teeth 12 are produced by cutting and folding to 900 from the surface of the plates.

De préférence, la largeur d des feuillures 5 ou 6, mesurée dans le sens de la plus grande dimension de la section de la poutre 1, est sensiblement égale à la largeur d'une traverse 4 mesurée dans le même sens. Preferably, the width d of the rebates 5 or 6, measured in the direction of the largest dimension of the section of the beam 1, is substantially equal to the width of a cross member 4 measured in the same direction.

Ainsi, les plaques de connexion 11 dont la largeur est légèrement inférieure au double de la largeur d des feuillures 5, 6 recouvrent également les traverses 4 et les panneaux 9, 10. Par conséquent un nombre égal de dents 12 des plaques de connexion 11 sont enfoncées dans les traverses 4 et dans les panneaux 9, 10, ce qui procure une fixation particulièrement efficace et fiable. Thus, the connection plates 11 whose width is slightly less than twice the width d of the rebates 5, 6 also cover the crosspieces 4 and the panels 9, 10. Consequently an equal number of teeth 12 of the connection plates 11 are pressed into the crosspieces 4 and into the panels 9, 10, which provides a particularly effective and reliable fixing.

Les plaques de connexion 1 1 peuvent être fixées aisément sur la poutre 1 au moyen d'une presse, cette poutre 1 étant placée à plat sur une surface d'appui plane. The connection plates 1 1 can be easily fixed to the beam 1 by means of a press, this beam 1 being placed flat on a flat bearing surface.

Comme on le voit également sur la figure 1, deux plaques de connexion 11 sont fixées en regard l'une de l'autre sur les faces opposées 7 et 8 de chaque traverse 4. As can also be seen in FIG. 1, two connection plates 11 are fixed opposite one another on the opposite faces 7 and 8 of each crosspiece 4.

La répartition de ces plaques de connexion 11 suivant le sens de la longueur de la poutre 1 est telle qu'il y ait au moins deux paires superposées de plaques 11 tous les mètres. The distribution of these connection plates 11 in the direction of the length of the beam 1 is such that there are at least two superimposed pairs of plates 11 every meter.

A titre d'exemple, une poutre allégée conforme à l'invention présente les caractéristiques suivantes
- longueur totale : 6 mètres
- hauteur : 35 cm
- épaisseur : 6 cm
- section des traverses : 6 x 8 cm
- épaisseur des panneaux en contreplaqué : 1,3 cm
- dimension des feuillures : 4 x 1,3 cm
- dimension des saques de
connexion : 24,4 x 12,2 cm
- nombre de plaques régulièrement réparties : 40
Une telle poutre supporte très bien les efforts de flexion auxquels elle est soumise lorsqu'elle est utilisée comme poutre de support d'un plancher d'étage, comme indiqué sur la figure 1.By way of example, a light beam according to the invention has the following characteristics
- total length: 6 meters
- height: 35 cm
- thickness: 6 cm
- cross section: 6 x 8 cm
- thickness of plywood panels: 1.3 cm
- rebate size: 4 x 1.3 cm
- size of the sacks of
connection: 24.4 x 12.2 cm
- number of plates regularly distributed: 40
Such a beam very well withstands the bending forces to which it is subjected when it is used as a support beam for a storey floor, as indicated in FIG. 1.

Le poids d'une telle poutre est de l'ordre de 75 kg de sorte que son transport et sa manipulation peuvent être exécutés très facilement par les charpentiers. The weight of such a beam is around 75 kg so that its transport and handling can be carried out very easily by carpenters.

Bien entendu, les dimensions indiquées cidessus peuvent etre modifiées dans une très large gamme. Of course, the dimensions indicated above can be modified within a very wide range.

Ainsi, il est possible notamment de réaliser des poutres présentant une largeur nettement plus importante que celle des poutres en bois actuellement fabriquées.Thus, it is possible in particular to produce beams having a width significantly greater than that of the wooden beams currently manufactured.

La remarquable résistance aux efforts de flexion de la poutre conforme à l'invention s'explique d'une part par le fait qu'une partie importante de ces efforts est encaissée par les panneaux 9, 10 dont, les bords longitudinaux sont encastrés dans les feuillures des traverses 4 et d'autre part par le fait que les plaques de connexion 1 1 relient les traverses 4 aux panneaux 9, 10 par une multitude de dents ou pointes 12 enfoncées dans le bois et réparties sur une grande surface des traverses et des panneaux. The remarkable resistance to the bending forces of the beam according to the invention is explained on the one hand by the fact that a significant part of these forces is collected by the panels 9, 10 of which, the longitudinal edges are embedded in the rebates of the crosspieces 4 and on the other hand by the fact that the connection plates 1 1 connect the crosspieces 4 to the panels 9, 10 by a multitude of teeth or points 12 driven into the wood and distributed over a large area of the crosspieces and panels.

Cet encastrement des panneaux 9, 10 dans les traverses 4 empêche également à la poutre de flamber. This embedding of the panels 9, 10 in the crosspieces 4 also prevents the beam from flaming.

La poutre allégée conforme à l'invention peut recevoir de nombreuses applications. The light beam according to the invention can receive many applications.

Ainsi comme représenté sur la figure 4, les poutres 1 allégées conformes à l'invention peuvent remplacer les pannes pleines utilisées jusqu a présent pour supporter les chevrons 13 d'une charpente. Thus, as shown in FIG. 4, the lightened beams 1 in accordance with the invention can replace the solid purlins used until now to support the rafters 13 of a frame.

Par ailleurs, comme indiqué sur la figure 5, une poutre 14 conforme à l'invention peut être utilisée comme support central des fermes 15. Furthermore, as indicated in FIG. 5, a beam 14 according to the invention can be used as central support for the trusses 15.

Dans le cas de la poutre 16 représentée sur la figure 6, l'espace compris entre les deux traverses 17 et les panneaux 18 et 1 9 est rempli par une matière thermique ment isolante 20, telle que de la laine de verre ou du polystyrène expansé. Dans ce cas, la poutre 16 constitue un caisson d'isolation posé à plat sur les pannes 21 de la charpente qui peuvent elles-mêmes être des poutres allégées conformes à l'invention. In the case of the beam 16 shown in Figure 6, the space between the two crosspieces 17 and the panels 18 and 19 is filled with a thermally insulating material 20, such as glass wool or expanded polystyrene . In this case, the beam 16 constitutes an insulation box placed flat on the purlins 21 of the frame which can themselves be lightened beams according to the invention.

Ainsi, l'ensemble des caissons 16 posés les uns à côté des autres et disposés sous la toiture, assurent l'isolation thermique et en même temps la rigidité de la charpente, ce qui permet de supprimer les chevrons. Thus, all of the boxes 16 placed one next to the other and arranged under the roof, provide thermal insulation and at the same time the rigidity of the frame, which makes it possible to remove the rafters.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to them without departing from the scope of the invention.

Ainsi, les poutres allégées conformes à l'invention peuvent remplacer tous les éléments d'une charpente traditionnelle, tels que les arbalétriers et les poutres porteuses. Thus, the lightened beams according to the invention can replace all the elements of a traditional frame, such as the rafters and the load-bearing beams.

Par ailleurs, étant donné que les dimensions de la poutre allégée conforme à l'invention peut varier dans une grande gamme, il est possible de réaliser des poutres présentant des dimensions hors standard qui peuvent s'adapter à tous les types et dimensions de charpentes. Furthermore, since the dimensions of the lightened beam in accordance with the invention can vary over a wide range, it is possible to produce beams having non-standard dimensions which can adapt to all types and dimensions of frames.

Dans la description et les revendications, on se réfère à des traverses et à des panneaux en bois, mais il va de soi que le bois pourrait être remplacé, suivant l'invention, par des matériaux présentant des propriétés mécaniques comparables tels que des matières plastiques stratifiées. In the description and claims, reference is made to sleepers and wooden panels, but it goes without saying that the wood could be replaced, according to the invention, by materials having comparable mechanical properties such as plastics laminates.

Claims

1. Lightweight wooden beam, usable as a support element in frames, characterized in that it comprises two wooden crosspieces (4) -parallel, each comprising two rebates (5, 6) formed on two opposite longitudinal faces (7 , 8), in which are housed the longitudinal edges (9a, 9b) of two wooden panels (9, 10), the latter being fixed to the crosspieces (4) by metal connection plates (1) provided with teeth (12 ) embedded in the panels and in the crosspieces.

2. Beam according to claim 1, characterized in that the width (d) of the rebate (5, 6) of the crosspieces (4) measured in the direction of the largest dimension of the section of the beam (1) is substantially equal to the half-width of a crosspiece (4), measured in the same direction.

3. Beam according to one of claims 1 or 2, characterized in that two connection plates (11) are fixed opposite one another on the opposite faces (7, 8) of each cross member <4 ).

4. Beam according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises along its length, at least two pairs of connection plates (11) every meter.

5. Beam according to one of claims 1 to 4, characterized in that the internal volume between the crosspieces (17) and the panels (18, 19) is filled with a material (20) thermal insulator and / or phonic.

6. Beam according to one of claims 1 to 5, characterized in that the panels (9, 10; 18, 19) are made of plywood.

7. Wooden frame, characterized in that it comprises lightened beams (1, 14, 16), according to one of claims 1 to 6.

8. Frame according to claim 7, characterized in that it comprises light beams (1) arranged horizontally and bearing on load-bearing walls (2) to support the floor (3) of a floor.

9. Frame according to claim 7, characterized in that the lightened beams (1) are used to replace the purlins to support the rafters (13) or trusses of the frame.

10. Framework according to claim 7, characterized in that it comprises light beams (16) whose interior space is filled with a thermally insulating material (20), these beams being fixed flat on the purlins (21 ) of the frame.