POUTRES COMPOSEES DITES "A SECTION TRANSVERSALE EN I".
La présente invention concerne un élément de structure en bois utilisé dans le domaine de la construction et des travaux publics. Plus particulièrement l'invention concerne les poutres et poutrelles.
Les poutres classiques sont constituées par des éléments allongés présentant une section transversale définie de manière à procurer une bonne résistance à la flexion. Ces poutres sont le plus souvent réalisées en bois, en métal ou encore en béton armé, le choix du matériau résultant principalement de la résistance recherchée et de l'utilisation.
Afin de renforcer la résistance des poutres on utilise des poutres armées constituées de plusieurs éléments solidarisés entre eux, par exemple par triangulation.
Il existe également des poutres dites "composées" ou "poutre en I", comportant une âme assemblée à des ailes encore appelées "membrures".
L'invention se rapporte à ce type de poutre.
Bien que généralement pleine, l'âme entrant dans la constitution de ces poutres composées peut également être ajourée. En effet, l'âme peut être constituée d'un treillis de barres assemblées à 45[deg] ou 60 [deg] le plus souvent.
Dans le cas de poutres composées à membrure en bois, l'âme est le plus souvent réalisée sous forme d'une tôle ondulée ou gaufrée qui relie les deux membrures entre elles.
Les membrures en bois des poutres composées sont classiquement carrées ou rectangulaires, et abouties en longueur de façon à présenter une longueur correspondant à la longueur requise pour la poutre. Il est clair que le fait d'aboutir plusieurs tronçons de poutre pour obtenir la portée désirée fragilise la résistance mécanique de ces poutres et limite les conditions d'utilisation.
En outre, le dimensionnement de la section des membrures en réponse aux efforts de flexion que pourraient subir les poutres dans certaines conditions d'utilisation est limité, compte tenu notamment des conditions d'encombrement.
Le but de la présente invention est de proposer une poutre composée à section transversale en I pouvant répondre à de multiples applications tout en permettant un dimensionnement réduit par rapport aux poutres classiques de l'état de la technique et en présentant une résistance à la flexion et aux efforts tranchants, améliorée.
La poutre proposée permet en outre d'être utilisée pour des locaux à forte hygrométrie ou atmosphère agressive.
La présente invention a pour objet une poutre composée dite à section transversale en I, comprenant deux membrures assemblées par un élément de couplage métallique principalement caractérisée en ce que l'élément de couplage comprend une partie centrale longitudinale bordée de deux ailes repliées de manière à présenter une forme emboîtant chacune des membrures sur toute ou partie de leur longueur.
Selon une autre caractéristique, l'élément de couplage comporte deux profilés présentant chacun une partie centrale longitudinale les parties centrales étant jointes l'une contre l'autre ; et deux demies ailes chacune formant un créneau à section rectangulaire ou arrondie et se trouvant en vis-à-vis avec la demie aile correspondante de manière à former l'une des deux ailes de l'élément de couplage.
Les membrures peuvent ainsi comporter un ou plusieurs poteaux en bois aboutis en longueur.
Afin de renforcer la résistance à la flexion, au moins un des profilés peut comporter dans sa partie centrale une nervure longitudinale saillante.
La poutre peut avoir une forme générale rectiligne ou cintrée selon les applications.
Un autre objet de la présente invention consiste en un profilé métallique pour la réalisation de poutres telles que décrites ci-dessus principalement caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale longitudinale bordée de deux ailes en forme de créneau à section rectangulaire ou arrondies, destinées à couvrir partiellement chacune, un poteau en bois suivant le sens longitudinal.
Selon une autre caractéristique, le profilé comprend dans la partie centrale une nervure longitudinale lui conférant une meilleure résistance mécanique à la flexion et à l'écrasement.
Un autre objet de la présente invention consiste en un cadre modulaire pour structure porteuse de construction, principalement caractérisé en ce que les montants verticaux de ce cadre sont constitués de poutres composées telles que décrites ci-dessus.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui est faite ci-après et qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et en regard des figures sur lesquelles : - La figure 1 représente le schéma d'une poutre en I selon la présente invention, - La figure 2, représente le schéma d'une poutre en I selon une variante de réalisation, - Les figures 3A et 3B, représentent chacune le schéma d'un profilé pour la réalisation d'un élément de couplage métallique d'une poutre selon l'invention. - La figure 4, représente le schéma d'un cadre modulaire pour structure porteuse de construction comprenant plusieurs poutres selon l'invention.
La poutre composée dite "à section en I" conforme à la présente invention comprend un élément métallique de couplage 1. Cet élément assure une liaison mécanique rigide entre les deux membrures constituées chacune d'une poutre ou poteaux en bois 11, 12 recouverts par les ailes 13, 14 de l'élément 1.
Ainsi, l'élément 1 a une configuration qui lui permet d'assurer à la fois une protection et un renfort des deux poutres en bois 11, 12. Ces dernières peuvent de ce fait être constituées de plusieurs poteaux raboutés de manière à obtenir une très longue portée tout en présentant une grande résistance à la flexion.
Les poutres sont renforcées par l'armature que forme chaque aile bordant la partie centrale longitudinale 10 de l'élément de liaison.
Dans l'exemple présent les ailes couvrent trois faces longitudinales des poutres et les bordures de la quatrième face.
De façon pratique l'élément de couplage est réalisé au moyen de deux profilés tels qu'illustrés sur la figure 3 assemblés par la partie centrale de manière à former les ailes couvrantes pour les poutres.
Les moyens pour réaliser l'assemblage des profilés sont des moyens classiques tels que vis et écrous et/soudure.
Les demi ailes de chaque profilé peuvent avoir une section en forme de U rectangulaire ou arrondi selon la forme des poutres en bois utilisées.
La partie centrale d'un ou des deux profilés formant l'élément de liaison peut comporter une nervure saillante afin de renforcer sa résistance à l'écrasement.
Les figures 1 et 2 illustrent deux variantes d'exécution dans la réalisation de cet élément de couplage 1, avec sur la figure 1 un profilé plat et sur la figure 2 un profilé présentant une section en forme de V. On peut tout à fait concevoir une poutre composée ayant un profilé comportant une telle nervure associé à un autre profilé sans nervure (partie centrale plate).
Les figures 3A et 3B illustrent chacune un exemple de profilé entrant dans la réalisation de l'élément de couplage 1.
Les deux membrures pouvant être utilisées avec ces exemples de profilés sont des poutres en bois à section rectangulaire. Bien entendu, les profilés peuvent présenter des ailes dont la section transversale présente une forme arrondie adaptée à des membrures constituées de poutres à section arrondies, oblong ou circulaire sans rien changer au principe de l'invention.
Les profilés peuvent être en aluminium anodisés ou en fer galvanisé ou en acier inoxydable par exemple en fonction des utilisations.
Les poutres composées 1 conformes à la présente invention peuvent être assemblées deux par deux par exemple selon le schéma de la figure 4 pour former un cadre modulaire permettant de réaliser des structures porteuses pour la construction de tout type de bâtiment. Les poutres composées peuvent être solidarisées par des élément d'assemblage 61, 62 métalliques ou en bois par exemple afin de faciliter le montage et de ce fait réduire le coût de la construction.
La poutre composée qui vient d'être décrite peut être utilisée en tant que support de toiture et de plancher ou en tant que support de plafond. Elle peut être utilisée en tant que support pour l'encadrement d'un isolant thermique ou phonique. Elle peut être utilisée en tant que support d'ossature à parement bois, PVC, tuile. Elle peut être utilisée en tant que support de décor bois d'intérieur apparent ou d'huisserie.
Dans les différents exemples qui ont été donnés, la poudre a une forme rectiligne.
Cependant la poutre pourra avoir une forme générale cintrée lorsque l'application le nécessite. Les profilés métalliques seront mis en forme de manière à présenter le rayon de courbure désiré. Les poteaux seront choisis dans un matériau pouvant être mis en forme pour réponse au besoin. Il pourra s'agir de bois ou de plastique.
La poutre composée selon la présente invention est rigide, légère, résistante imputrescible tout en permettant de très longue portée.COMPOUND BEAMS SAID "A CROSS SECTION IN I".
The present invention relates to a wooden structural element used in the field of construction and public works. More particularly, the invention relates to beams and beams.
Conventional beams consist of elongate members having a cross section defined to provide good flexural strength. These beams are most often made of wood, metal or reinforced concrete, the choice of material resulting mainly from the desired strength and use.
In order to reinforce the strength of the beams, armed beams consisting of several elements joined together, for example by triangulation, are used.
There are also so-called "composite" beams or "I-beam", with a soul assembled to wings still called "frames".
The invention relates to this type of beam.
Although generally full, the soul entering the constitution of these composite beams can also be perforated. Indeed, the core can consist of a lattice of bars assembled at 45 [deg] or 60 [deg] most often.
In the case of composite beams with wooden members, the core is most often made in the form of a corrugated or embossed sheet which connects the two members to one another.
The wooden members of composite beams are conventionally square or rectangular, and finished in length so as to have a length corresponding to the length required for the beam. It is clear that the fact of achieving several sections of beam to obtain the desired range weakens the mechanical strength of these beams and limits the conditions of use.
In addition, the dimensioning of the section of the ribs in response to the bending forces that may be experienced by the beams under certain conditions of use is limited, especially given the congestion conditions.
The object of the present invention is to propose a composite beam with cross-section in I that can respond to multiple applications while allowing a reduced dimensioning compared to conventional beams of the state of the art and exhibiting resistance to bending and to sharp forces, improved.
The proposed beam can also be used for premises with high humidity or aggressive atmosphere.
The present invention relates to a so-called I-shaped cross-section composite beam, comprising two members joined by a metal coupling element mainly characterized in that the coupling element comprises a longitudinal central portion lined with two wings folded so as to present a shape fitting each of the chords on all or part of their length.
According to another characteristic, the coupling element comprises two sections each having a longitudinal central portion, the central parts being joined against each other; and two half-wings each forming a square-shaped or rounded slot and facing the corresponding half-wing so as to form one of the two wings of the coupling element.
The frames can thus include one or more wooden poles terminated in length.
In order to reinforce the bending strength, at least one of the profiles may comprise in its central part a protruding longitudinal rib.
The beam may have a generally rectilinear or curved shape depending on the applications.
Another object of the present invention consists of a metal profile for the production of beams as described above mainly characterized in that it comprises a longitudinal central portion bordered by two flange-shaped wings with rectangular or rounded section, intended to partially cover each, a wooden post in the longitudinal direction.
According to another characteristic, the profile comprises in the central part a longitudinal rib giving it a better mechanical resistance to bending and crushing.
Another object of the present invention is a modular frame for a load-bearing structure of construction, mainly characterized in that the vertical uprights of this frame consist of composite beams as described above.
Other features and advantages of the invention will become clear from reading the description which is given below and which is given by way of illustrative and nonlimiting example and with reference to the figures in which: FIG. the diagram of an I-beam according to the present invention, - Figure 2, shows the diagram of an I-beam according to an alternative embodiment, - Figures 3A and 3B, each represent the schematic of a profile for the realization of a metal coupling element of a beam according to the invention. FIG. 4 shows a diagram of a modular frame for a load-bearing structure of construction comprising several beams according to the invention.
The so-called "I-section" composite beam according to the present invention comprises a metal coupling element 1. This element provides a rigid mechanical connection between the two chords each consisting of a beam or wooden posts 11, 12 covered by the wings 13, 14 of the element 1.
Thus, the element 1 has a configuration that allows it to provide both a protection and a reinforcement of the two wooden beams 11, 12. The latter can therefore be made of several poles that are roped to obtain a very long reach while having a high resistance to bending.
The beams are reinforced by the frame formed by each wing bordering the longitudinal central portion 10 of the connecting element.
In the present example, the wings cover three longitudinal faces of the beams and the edges of the fourth face.
Conveniently the coupling element is made by means of two profiles as illustrated in Figure 3 assembled by the central portion so as to form the covering wings for the beams.
The means for assembling the profiles are conventional means such as screws and nuts and / welding.
The half wings of each section may have a rectangular U-shaped section or rounded according to the shape of the wooden beams used.
The central part of one or both profiles forming the connecting element may comprise a projecting rib in order to enhance its resistance to crushing.
Figures 1 and 2 illustrate two alternative embodiments in the embodiment of this coupling element 1, with in Figure 1 a flat profile and in Figure 2 a profile having a V-shaped section. We can quite conceive a compound beam having a profile comprising such a rib associated with another profile without rib (central flat portion).
FIGS. 3A and 3B each illustrate an example of a profile forming part of the embodiment of the coupling element 1.
The two frames that can be used with these examples of profiles are wooden beams with rectangular section. Of course, the profiles may have wings whose cross section has a rounded shape adapted to the frames consist of rounded beams, oblong or circular without changing the principle of the invention.
The profiles can be anodized aluminum or galvanized iron or stainless steel for example depending on the uses.
The composite beams 1 according to the present invention may be assembled in pairs for example according to the diagram of Figure 4 to form a modular frame for carrying load-bearing structures for the construction of any type of building. Composite beams may be secured by assembly members 61, 62 or metal for example to facilitate assembly and thereby reduce the cost of construction.
The composite beam just described can be used as a roof and floor support or as a ceiling support. It can be used as a support for the framing of a thermal or acoustic insulation. It can be used as frame support wood, PVC, tile. It can be used as a decorative wood interior decoration or door frame.
In the various examples that have been given, the powder has a rectilinear shape.
However, the beam may have a generally curved shape when the application requires it. The metal sections will be shaped so as to have the desired radius of curvature. The posts will be chosen from a material that can be shaped for response as needed. It could be wood or plastic.
The composite beam according to the present invention is rigid, lightweight, resistant rot-proof while allowing very long range.
REVENDICATIONS
1. Poutre composée dite "à section transversale en I" comprenant deux membrures assemblées par un élément de couplage métallique, caractérisée en ce que l'élément de couplage (1) comprend une partie centrale longitudinale (10) bordée de deux ailes (130, 140) repliées de manière à présenter une forme emboîtant chacune des membrures sur toute ou partie de leur longueur. 1. Composite beam "I-cross section" comprising two members joined by a metal coupling element, characterized in that the coupling element (1) comprises a longitudinal central portion (10) flanked by two wings (130, 140) folded so as to have a shape fitting each of the frames over all or part of their length.