FR2611857A1

FR2611857A1 - LATTICE, WOOD AND METAL BEAM

Info

Publication number: FR2611857A1
Application number: FR8703197A
Authority: FR
Inventors: Claude Ivorra; Claude Hissler
Original assignee: Phenol Engineering SA
Current assignee: Phenol Engineering SA
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1988-09-09
Also published as: FR2611857B1; GR3003918T3; ES2029063T3; DE3866382D1; EP0282424B1; EP0282424A1; ATE69850T1

Abstract

The girder comprises two wooden flanges (1,2) joined together by metallic oblique bars (3). These bars are formed by successive sections of a metallic tube (4) folded in a zig-zag manner. The elbows of the folded tube (4) have flattened regions and are joined together alternately to the two flanges (1,2) by means of brackets (5,6). This beam is applicable for producing diverse structures.

Description

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"Poutre à treillis, en bois et métal" La présente invention concerne une poutre à treillis, en bois et métal. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à une poutre comprenant deux membrures en bois réunies l'une à l'autre par un treillis de barres obliques métalliques. Des poutres composites "bois + métal" de ce genre sont déjà connues, notamment sous les deux formes suivantes: Dans une première réalisation connue, les deux membrures "Lattice beam, in wood and metal" The present invention relates to a lattice beam, in wood and metal. More particularly, this invention relates to a beam comprising two wooden frames joined to one another by a trellis of metal oblique bars. Composite "wood + metal" beams of this kind are already known, in particular in the following two forms: In a first known embodiment, the two members

en bois sont réunies l'une à l'autre par un fil métallique de forme sinusol- made of wood are joined to each other by a metallic wire of sinusol form

dale. Les bases et les sommets des "ondes" formées par le fil métallique sont noyés et collés dans le bois des membrures. En raison des faibles dale. The bases and tops of the "waves" formed by the metal wire are embedded and glued into the wood of the frames. Because of the weak

dimensions du treillis constitué par un simple fil métallique, cette struc- dimensions of the trellis consisting of a simple metallic wire, this structure

ture de poutre possède une mauvaise résistance au flambement. Une telle structure de poutre n'est envisageable qu'avec des dimensions beam structure has poor buckling resistance. Such a beam structure can only be envisaged with dimensions

et notamment des portées réduites, ce qui en limite fortement les appli- and in particular reduced ranges, which greatly limits the applications

cations. De plus, la réalisation de ce type de poutre à treillis est tribu- cations. In addition, the realization of this type of lattice beam is tribu-

taire de la qualité du collage du fil métallique sur les membrures en bois, et de ce point de vue elle nécessite une fabrication très soignée be silent about the quality of the bonding of the metal wire on the wooden frames, and from this point of view it requires very careful manufacturing

donc coûteuse.therefore expensive.

Dans une seconde réalisation connue de poutre composite "bois + métal", les deux membrures en bois sont réunies l'une à l'autre par des connecteurs latéraux métalliques, en forme de "V", qui sont appliqués et fixés contre les faces latérales des deux membrures. La fixation In a second known embodiment of a "wood + metal" composite beam, the two wooden frames are joined to one another by lateral metal connectors, in the shape of a "V", which are applied and fixed against the lateral faces. of the two members. Fixation

des connecteurs aux membrures est réalisée par agrafage, et les proprié- connectors to the frames is made by stapling, and the properties

tés mécaniques de la poutre sont ici tributaires de la qualité de l'agra- The mechanical tees of the beam are here dependent on the quality of the clamp.

fage. Ainsi, les membrures doivent être constituées en un bois de haute fage. Thus, the members must be made of a wood of high

qualité, donc onéreux, notamment un bois avec un faible taux de noeuds. quality, therefore expensive, in particular a wood with a low knot rate.

Les connecteurs métalliques nécessitent, quant à eux, une préparation particulière comprenant une opération d'emboutissage pour former les picots d'agrafage. Par ailleurs, la position latérale des connecteurs ne permet pas une répartition des efforts transmis sur toute la largeur Metal connectors require special preparation including a drawing operation to form the stapling pins. Furthermore, the lateral position of the connectors does not allow a distribution of the forces transmitted over the entire width

des membrures, et cette disposition réduit l'accessibilité aux faces laté- members, and this arrangement reduces accessibility to the side faces

rales des membrures, donc complique les opérations d'assemblage de rales of the members, therefore complicates the assembly operations of

ce genre de poutres avec d'autres éléments. this kind of beams with other elements.

La présente invention vise à éliminer tous les inconvénients The present invention aims to eliminate all the drawbacks

des réalisations actuellement connues. currently known achievements.

A cet effet, dans la poutre à treillis, en bois et métal, objet de l'invention, le treillis est constitué par un tube métallique plié en zigzag, dont les tronçons successifs constituent les barres obliques, les coudes du tube métallique plié présentant des aplatissements qui To this end, in the lattice beam, made of wood and metal, object of the invention, the lattice consists of a metal tube bent in a zigzag, the successive sections of which constitute the oblique bars, the bends of the bent metal tube having flattenings which

sont réunis alternativement aux deux membrures en bois. are joined alternately to the two wooden frames.

Ainsi, le treillis de la poutre est réalisable d'une manière écono- Thus, the truss of the beam is achievable in an economical manner.

mique et précise, à partir d'un tube rectiligne, en aplatissant le tube à intervalles réguliers, puis en pliant ce tube en zig-zag. Le recours àa un tube permet d'obtenir une inertie optimale pour une masse réduite mique and precise, starting from a rectilinear tube, by flattening the tube at regular intervals, then by bending this tube in zig-zag. The use of a tube provides optimal inertia for a reduced mass

(le choix de l'épaisseur du tube influençant l'inertie), ainsi qu'une réparti- (the choice of the thickness of the tube influencing the inertia), as well as a distribution

tion des efforts transmis sur toute la largeur des membrures en bois tion of the forces transmitted over the entire width of the wooden members

qui travaillent ainsi de façon homogène, tout en laissant les faces latéra- which thus work in a homogeneous way, while leaving the lateral sides

les de ces membrures entièrement dégagées. Ces résultats avantageux sont notamment obtenus en adoptant les dispositions suivantes: - le tube métallique, plié en zig-zag, possède une action ovale dont la plus grande dimension s'étend transversalement au plan général de la poutre; - dans le cas d'une poutre avec deux membrures en bois de section rectangulaire, les zones aplaties du tube métallique, plié en zig-zag, possèdent une largeur sensiblement égale à la largeur de chacune those of these members fully released. These advantageous results are obtained in particular by adopting the following provisions: - the metal tube, bent in a zig-zag, has an oval action, the largest dimension of which extends transversely to the general plane of the beam; - in the case of a beam with two wooden frames of rectangular section, the flattened zones of the metal tube, bent in a zig-zag, have a width substantially equal to the width of each

des membrures.members.

Les zones aplaties du tube métallique permettent, par ailleurs, de réaliser une liaison mécanique simple et résistante aux "noeuds" de la structure. En particulier, la liaison des barres obliques avec les membrures en bois est réalisable au moyen de colliers, enlaçant chacun l'une des membrures et une zone aplatie du tube métallique plié en zigzag. Il peut s'agir, notamment, de colliers métalliques réalisés par exemple à partir d'un feuillard, qui sont fermés sur eux-mêmes par une soudure. De préférence la soudure de chaque collier.est réalisée entre les extrémités des deux barres obliques aboutissant à la zone aplatie du tube enlacée par ce collier. De cette manière, la soudure est réalisée entièrement au contact et au voisinage de parties métallique, donc sans risque de brûler le bois des membrures. Cette soudure est réalisable The flattened areas of the metal tube also allow a simple mechanical connection that is resistant to the "knots" of the structure. In particular, the connection of the oblique bars with the wooden frames is possible by means of collars, each embracing one of the frames and a flattened area of the metal tube bent in a zigzag. It may be, in particular, metal collars made for example from a strip, which are closed on themselves by a weld. Preferably the welding of each collar is carried out between the ends of the two oblique bars leading to the flattened zone of the tube entwined by this collar. In this way, the welding is carried out entirely in contact with and in the vicinity of metal parts, therefore without the risk of burning the wood of the members. This welding is possible

par tout procédé, tel que "laser" ou "microplasma". by any process, such as "laser" or "microplasma".

Avantageusement, les colliers sont mis en place en réalisant un écrasement local des deux membrures en bois. Ainsi, la réunion du tube métallique plié en zig-zag avec les membrures s'accompagne d'une mise en compression du bois. De préférence l'écrasement local du bois Advantageously, the collars are put in place by making a local crushing of the two wooden frames. Thus, the meeting of the metal tube bent in a zig-zag with the members is accompanied by a compression of the wood. Preferably the local crushing of the wood

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des membrures est tel que les colliers prennent place à l'intérieur du volume initial des membrures, qui conservent ainsi des faces sans saillie, pratiquement lisses, facilitant l'assemblage de la poutre à des pièces voisines. Les "noeuds" de la poutre à treillis objet de l'invention sont de préférence réalisés, par un choix convenable de la longueur des zones aplaties du tube, de telle sorte que les axes respectifs de deux barres obliques, constituées par deux tronçons successifs du tube métallique plié en zig-zag, concourent en un point situé sur l'axe d'une membrure members is such that the collars take place inside the initial volume of the members, which thus retain faces without protrusion, practically smooth, facilitating the assembly of the beam to neighboring parts. The "nodes" of the truss object of the invention are preferably made, by a suitable choice of the length of the flattened areas of the tube, so that the respective axes of two oblique bars, constituted by two successive sections of the metal tube bent in a zig-zag, compete at a point located on the axis of a frame

en bois, donc sur la fibre neutre de cette membrure. in wood, so on the neutral fiber of this frame.

On notera que la longueur des zones aplaties du tube doit aussi Note that the length of the flattened areas of the tube must also

correspondre à la largeur des colliers. match the width of the collars.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de In any case, the invention will be better understood using

la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé repré- the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing

sentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette poutre à treillis: Figure I est une vue de face d'une poutre à treillis, en bois et métal, conforme à la présente invention; Figure 2 est une vue partielle en perspective, montrant un détail de la poutre de figure I; Figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la partie de feeling, by way of nonlimiting example, an embodiment of this trellis beam: Figure I is a front view of a trellis beam, made of wood and metal, in accordance with the present invention; Figure 2 is a partial perspective view showing a detail of the beam of Figure I; Figure 3 is a longitudinal sectional view of the part of

poutre visible à la figure 2.beam visible in Figure 2.

La poutre à treillis, représentée à la figure 1, comprend deux membrures I et 2 réalisées en bois, qui dans l'exemple considéré sont rectilignes, parallèles et de même longueur. Les deux membrures en bois 1 et 2 possèdent, chacune, une section rectangulaire - voir aussi The truss, shown in Figure 1, includes two frames I and 2 made of wood, which in the example considered are rectilinear, parallel and of the same length. The two wooden frames 1 and 2 each have a rectangular section - see also

figure 2.figure 2.

Les deux membrures I et 2 sont réunies l'une à l'autre par The two members I and 2 are joined to each other by

des barres obliques 3, constituant le treillis de la poutre. Selon l'inven- oblique bars 3, constituting the truss of the beam. According to the invention

tion, ce treillis est métallique et constitué par un tube 4, plié en zigzag de sorte que chaque tronçon rectiligne de ce tube plié 4 constitue l'une des barres obliques 3. Les coudes supérieurs du tube plié 4 sont réunis à la membrure en bois supérieure I par des colliers métalliques 5. De même, les coudes inférieurs du tube plié 4 sont réunis à la membrure tion, this trellis is metallic and constituted by a tube 4, bent in a zigzag so that each straight section of this bent tube 4 constitutes one of the slashes 3. The upper elbows of the bent tube 4 are joined to the wooden frame upper I by metal collars 5. Similarly, the lower bends of the bent tube 4 are joined to the frame

en bois inférieure 2 par des colliers métalliques 6. lower wooden 2 by metal collars 6.

Dans l'exemple représenté au dessin, le tube métallique 4 possè- In the example shown in the drawing, the metal tube 4 has-

de une section ovale- voir figure 2. La plus grande dimension de la section ovale du tube 4 est orientée transversalement au plan général of an oval section - see Figure 2. The largest dimension of the oval section of the tube 4 is oriented transversely to the general plane

de la poutre.of the beam.

Les figures 2 et 3 montrent plus précisément un "noeud" de la poutre, c'est-à-dire la partie o deux barres obliques 3 consécutives sont réunies à l'une des membrures 2, au moyen d'un collier 6. Dans cette partie, le tube 4 présente un aplatissement, comme indiqué en 7. Le collier 6 enlace la membrure 2 et la zone aplatie 7 du tube 4, laquelle possède une largeur sensiblement égale à celle de la membrure 2. Ce collier 6 est fermé sur lui-même par une soudure longitudinale 8, réalisée dans sa partie supérieure entre les extrémités des deux barres 3. La largeur du collier 6 correspond à la longueur de la zone aplatie Figures 2 and 3 show more specifically a "knot" of the beam, that is to say the part where two consecutive oblique bars 3 are joined to one of the members 2, by means of a collar 6. In this part, the tube 4 has a flattening, as indicated in 7. The collar 6 embraces the frame 2 and the flattened area 7 of the tube 4, which has a width substantially equal to that of the frame 2. This collar 6 is closed on itself by a longitudinal weld 8, made in its upper part between the ends of the two bars 3. The width of the collar 6 corresponds to the length of the flattened area

7 du tube 4.7 of tube 4.

La mise en place du collier 6 est effectuée en réalisant, comme indiqué par des flèches 9 et 10, un sertissage qui conduit à un écrasement local, en surface, de la membrure en bois 2. Ainsi, le collier 6 prend place à l'intérieur du volume initial de la membrure 2, de sorte que dans l'état définitif de la poutre la membrure 2 conserve des faces pratiquement lisses. La compression obtenue au moyen du collier 6 assure la solidité de l'assemblage et la répartition des efforts. A ce sujet, on note que dans une disposition préférentielle, les axes respectifs 11 et 12 des deux barres obliques 3 consécutives concourent en un point The establishment of the collar 6 is carried out by carrying out, as indicated by arrows 9 and 10, a crimping which leads to a local crushing, on the surface, of the wooden frame 2. Thus, the collar 6 takes place at the inside the initial volume of the member 2, so that in the final state of the beam member 2 retains substantially smooth faces. The compression obtained by means of the collar 6 ensures the solidity of the assembly and the distribution of the forces. On this subject, it is noted that in a preferred arrangement, the respective axes 11 and 12 of the two consecutive slashes 3 compete at a point

situé sur l'axe 13, donc sur la fibre neutre de la membrure 2. located on axis 13, therefore on the neutral fiber of frame 2.

La poutre à treillis en bois et métal, précédemment décrite, est applicable à la réalisation de structures diverses, notamment dans le domaine du bâtiment et du génie civil. Cette poutre est utilisable seule ou avec d'autres poutres similaires, pour former des structures The wooden and metal truss beam, previously described, is applicable to the production of various structures, in particular in the field of building and civil engineering. This beam can be used alone or with other similar beams, to form structures

bidimensionnelles ou tridimensionnelles. two-dimensional or three-dimensional.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette poutre à treillis qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this truss beam which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all variants

de réalisation et d'application respectant le même principe. En particu- of realization and application respecting the same principle. In particular

lier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention - en prévoyant des membrures en bois 1 et 2 de longueurs différentes, notamment une membrure inférieure 2 plus courte pour la réalisation d'une poutre en "bateau"; en modifiant la section des membrures en bois 1 et 2 - en modifiant la section du tube métallique 4 ou les angles link, we would not stray from the scope of the invention - by providing wooden frames 1 and 2 of different lengths, in particular a lower frame 2 shorter for the realization of a beam in "boat"; by modifying the section of wooden frames 1 and 2 - by modifying the section of metal tube 4 or the angles

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d'inclinaison des barres obliques 3 formées par ce tube - en réalisant tous aménagements aux extrémités de la poutre, inclination of the oblique bars 3 formed by this tube - by making all arrangements at the ends of the beam,

en vue de son appui, de son assemblage ou de son encastrement. in view of its support, assembly or embedding.

Claims

REVENDICATKIO NS

1. Lattice beam, in wood and metal, with two wooden frames (1,2) joined to each other by a lattice of metal slashes (3), characterized in that the lattice consists of a metal tube (4) bent in a zig-zag, the successive sections of which constitute

kill the slashes (3), the elbows of the bent metal tube (4) pre-

feeling flattenings (7) which are joined alternately to the two

wooden frames (1,2).

2. Lattice beam, in wood and metal, according to claim 1, characterized in that the metal tube (4), bent in a zig-zag, has an oval section whose largest dimension extends transversely

in the general plane of the beam.

3. Lattice beam, in wood and metal, according to claim I or 2, with two wooden frames (1,2) of rectangular section, characterized in that the flattened areas (7) of the metal tube (4), bent in a zig-zag, have a width substantially equal to the width

of each of the members (1,2).

4. Lattice beam, in wood and metal, according to any one

of claims I to 3, characterized in that the connection of the bars

oblique (3) with the wooden frames (1,2) is made by means of collars (5,6), each embracing one of the frames (1,2) and an area

flattened (7) of the metal tube (4) bent in a zig-zag.

5. Lattice beam, made of wood and metal, according to claim 4, characterized in that the collars (5,6) joining the wooden frames (1,2) to the flattened areas (7) of the bent metal tube (4) in zig-zag, are metallic collars closed on themselves by welds (8).

6. Lattice beam, made of wood and metal, according to claim, characterized in that the weld (8) of each collar (5,6) is made between the ends of the two oblique bars (3) leading to the

flattened area (7) of the tube (4) entwined by this collar (5,6).

7. Lattice beam, in wood and metal, according to claim or 6, characterized in that the length of the flattened areas (7) of the

tube (4) corresponds to the width of the collars (5,6).

8. Lattice beam, wood and metal, according to any one

claims 4 to 7, characterized in that the collars (5,6) are

set up by performing a local crushing of the two frames in

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wood (1,2).

9. Lattice beam, in wood and metal, according to claim 8, characterized in that the local crushing of the wood of the frames (1,2) is such that the collars (5,6) take place inside the initial volume of members (1,2).

10. Lattice beam, wood and metal, according to claim 7 or 8, characterized in that the respective axes (11,12) of the two oblique bars (3), constituted by two successive sections of the bent metal tube (4) in zig-zag, compete at a point located on the axis (13) of a

wooden frame (1,2).