FR3070407A1 - Structure porteuse a base de poutres de fort elancement et procede de montage associe - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure porteuse (10) comportant : - un ensemble de poutres verticales (11a), orientées parallèlement les unes aux autres, et - un ensemble de cales (12a), chaque cale (12a) étant fixée entre deux poutres (11a) consécutives, - lesdites poutres (11a) s'étendant jusqu'à une extrémité supérieure (14) de ladite structure (10) et présentant une portée supérieure à 8 m et un élancement en section supérieur à 5, - lesdites cales (12a) étant disposées dans la longueur (L) desdites poutres (11a) à au moins un quart de la hauteur des poutres (11a) en partant de ladite extrémité supérieure (14) de ladite structure (10).
Description
STRUCTURE PORTEUSE A BASE DE POUTRES DE FORT ELANCEMENT ET PROCEDE DE MONTAGE ASSOCIE
Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine des structures porteuses horizontales destinées à supporter un plancher en bois ou une dalle de béton. De telles structures porteuses sont généralement réalisées à partir de poutres de grande longueur et de faible élancement en section, c’est-à-dire de faible rapport entre leur hauteur et leur épaisseur, de sorte à soutenir d’une part la masse d’une surface supérieure, typiquement un plancher ou une dalle de béton, et d’autre part les éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure.
L’invention vise l’utilisation de poutres à élancement en section élevé de sorte à limiter la masse de la structure porteuse.
L’invention concerne plus particulièrement une structure porteuse en bois avec une forte portée.
Art anterieur
Au sens de l’invention, une forte portée correspond à une distance entre deux points fixes d’appui d’une structure supérieure à 8 m. Une telle structure est sujette à plusieurs contraintes :
- la hauteur maximale de la structure ;
- le volume de matière utilisé et donc la masse de la structure ; et
- les contraintes mécaniques des éléments de la structure telles que le déversement, le cisaillement, l’effort tranchant, la contrainte en flexion ainsi que la déformation de l’ensemble.
Ce domaine de forte portée est peu développé, car les solutions actuelles sont généralement trop coûteuses, et il est souvent nécessaire, afin de réduire la portée, de redécouper le plan pour ajouter des structures primaires.
Dans le domaine des structures porteuses, le franchissement de fortes portées horizontales peut être réalisé à l’aide de poutres en béton, en métal ou en bois. Pour une même contrainte de résistance, les poutres en béton sont celles qui présentent l’élancement en section le plus faible, leur épaisseur devant loger des ferraillages. L’élancement en section des poutres en métal est plus élevé que celui des poutres en béton mais cet élancement en section reste inférieur à l’élancement en section des poutres en bois. Le mode de construction classique, constitué d’une grosse poutre primaire espacée de plusieurs mètres, nécessite une structure secondaire, de type panne ou chevron, afin de pouvoir supporter un plancher ou une dalle de béton.
L’utilisation de poutres en béton, classique pour la réalisation d’une telle structure, présente de nombreux inconvénients. En effet, la masse de la structure est considérablement augmentée car les poutres en béton présentent un faible élancement en section qui augmente la masse de chaque poutre. Ainsi, la mise en place de la structure peut s’avérer délicate compte tenu de la masse de chaque poutre. En outre, une poutre en béton n’est pas adaptée pour franchir une grande distance sans appui intermédiaire, typiquement une distance supérieure à 8m, car elle doit supporter sa propre masse en plus des masses de la surface supérieure et des éléments d’exploitation.
Les poutres métalliques de grande hauteur sont généralement développées en « I » avec une âme très fine qui est renforcée par deux plats donnant de la rigidité au déversement des profils. Ces poutres métalliques présentent une alternative aux poutres en béton de sorte à réduire la masse de la structure. Cependant, la réduction de la masse de la structure n’est pas suffisante pour certaines applications. Ces poutres métalliques présentes également des problèmes de résistance au feu.
Les poutres en bois utilisé en lamellé-collé sous la forme de poutres très fines avec une hauteur de l’ordre de 4 à 8 fois leur épaisseur permettent de répondre aux contraintes de masse des structures.
- 3 En effet, la poutre bois peut présenter un élancement en section élevé et l’industrie du lamellé-collé a développé des poutres pouvant atteindre 2 m de haut, ce qui a rendu le matériau bois compétitif pour ces structures horizontales. En outre, le bois peut avoir un impact positif sur l’environnement en utilisant des essences locales et renouvelables. Il peut également être moins cher et plus esthétique que les poutres en béton et en acier.
Cependant, une poutre en lamellé-collé nécessite une plus grande hauteur verticale pour répondre aux mêmes contraintes qu’une poutre en béton ou en acier. Ce faisant, l’utilisation d’une poutre en lamellé-collé élève le bâtiment pour garder un gabarit constant sous cette poutre en bois lamellé-collé (également connu sous l’acronyme « BLC » pour « Bois Lamellé-Collé »).
Par exemple, pour franchir une portée de 20 m entre deux points d’appui fixes, un procédé connu consiste à utiliser une poutre BLC de 1.0 à 1.5 mètre de hauteur. De telles poutres BLC sont disponibles à partir de 7-8 cm de largeur. L’expérience montre cependant qu’en combinant des élancements en section et des allongements élevés, la poutre devient très vite instable au déversement, comme le révèle la norme « Eurocode 5 » des structures en bois. Cette norme « Eurocode 5 » définit un coefficient d’affaiblissement de la capacité portante en fonction de de la combinaison entre élancement en section et longueur de portée.
Chaque type de matériau suit un modèle comportemental, ce qui permet alors de définir un coefficient critique Kcrit modélisant le risque de déplacement latéral, de rotation et de torsion d’une poutre. Ce coefficient Kcrit révèle que la performance d’une poutre en bois est réduite de manière sensiblement logarithme lorsqu’un fort élancement en section est associé avec une grande longueur. Par exemple, une poutre avec un élancement en section de 6 peut convenir pour des portées de 4-5 m, mais n’est plus adaptée pour des longueurs de portée de 15-20 m.
Bien que les poutres soient généralement fixées au niveau de leurs extrémités supérieures avec un plancher ou une dalle de béton, la hauteur libre des poutres est également sujette aux risques de déplacement latéral, de rotation et de torsion d’une poutre.
- 4 Une nouvelle limite apparaît néanmoins : celle de l’instabilité en phase intermédiaire de levage. Effectivement, avant de poser les éléments secondaires de surface qui vont réduire la longueur libre de déversement de la poutre, il existe une phase où la poutre est seule sur toute la longueur. Or, durant cette phase, la poutre doit être stable sans déformation, et doit pouvoir accepter une charge de chantier, typiquement un homme ou des éléments secondaires, permettant ainsi d’avancer la construction. Il s’avère dans les faits que sur des longueurs de 20m, des élancements en section de 5 à 6 sont rapidement compliqués à maîtriser en levage et en phases intermédiaires.
Pour contrecarrer ce problème, un procédé connu consiste à juxtaposer plusieurs poutres de 15 à 20 cm de largeur afin d’augmenter la largeur de l’ensemble de poutres et réduire les problèmes de déversement. Cependant, cette solution augmente grandement la masse et le coût de la structure porteuse.
Afin de limiter le poids de la structure porteuse, un procédé décrit dans le brevet français N° 2 789 102 utilise un ensemble de poutres verticales, orientées parallèlement les unes aux autres, et décalées deux à deux dans la hauteur de sorte à répartir les contraintes exercées sur la structure porteuse. Ce faisant, la dimension en hauteur de chaque poutre nominale peut être diminuée.
Le brevet européen N° 1 570 138 propose également d’augmenter l’espace entre les poutres supérieures et les poutres inférieures en utilisant des cales pour relier deux poutres consécutives.
Cependant, ces deux documents utilisent des poutres épaisses, c’est-à-dire des poutres dont l’élancement de la section est inférieur à 5, de sorte à pouvoir négliger les problèmes de déversement.
Le problème technique que se propose donc de résoudre la présente invention est de limiter la masse d’une structure porteuse en utilisant des poutres de grande longueur dont l’élancement de la section est supérieur à 5.
- 5 Expose de l’invention
La présente invention se propose de répondre à ce problème technique en disposant un ensemble de cales entre les poutres de sorte à former des points fixes dans la largeur de celles-ci, limitant de ce fait les problèmes de déversement.
L’invention permet ainsi l’utilisation de poutres de grande longueur à élancement en section élevé de sorte à limiter la masse de la structure porteuse, et donc son coût, et à supprimer la nécessité d’une structure secondaire, en approchant suffisamment ces poutres pour pouvoir poser directement la surface supérieure.
A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne une structure porteuse comportant :
- un ensemble de poutres verticales, orientées parallèlement les unes aux autres, et
- un ensemble de cales, chaque cale étant fixée entre deux poutres consécutives.
L’invention se caractérise en ce que les poutres s’étendent jusqu’à une extrémité supérieure de la structure et présentent une portée supérieure à 8m et un élancement en section supérieur à 5, lesdites cales étant disposées dans la longueur desdites poutres à au moins un quart de la hauteur des poutres en partant de ladite extrémité supérieure de ladite structure.
L’invention permet ainsi de créer deux points fixes pour chaque poutre de manière à limiter sa hauteur libre. Le premier point fixe est réalisé par une surface supérieure, typiquement un plancher ou une dalle de béton, qui est fixée sur l’extrémité supérieure de chaque poutre. Le second point fixe est réalisé par l’intermédiaire de cales qui sont disposées sous la surface supérieure à au moins un quart de la hauteur des poutres en partant de ladite extrémité supérieure. Cette solution permet de limiter le déversement des poutres en comparaison à des poutres qui seraient maintenues uniquement au niveau de leurs extrémités supérieures.
- 6 L’invention permet ainsi de limiter la quantité de matière nécessaire pour réaliser une structure porteuse en utilisant des poutres très fines, par exemple dont l’épaisseur est comprise entre 4 et 8 cm pour des portées comprises entre 8 et 20 m.
Selon un mode de réalisation, les poutres sont réalisées en bois lamellé-collé, ou en lamibois. Le bois lamellé-collé est également connu sous l’acronyme « BLC » pour « Bois Lamellé-Collé ». Le lamibois est également connu sous l’acronyme « LVL » pour « Laminated Veneer Lumber » dans la littérature anglo-saxonne. Ce dernier correspond à un matériau composite produit à partir du déroulage de grumes de bois et du collage de multi-plis dans la même direction ou parfois dans une direction croisée.
Ce lamibois est fabriqué en très grandes plaques qui peuvent atteindre 20, 25 ou 28 mètres de longueur pour une largeur de 1,80 mètre, et ce malgré des épaisseurs faibles de l’ordre de 20 à 60 ou 70 millimètres. Les faibles dimensions de ces poutres en lamibois permettent de juxtaposer plusieurs poutres de lamibois côte à côte, selon le concept de l’invention, afin de former une poutre dont les dimensions sont particulièrement adaptées pour répondre aux exigences de portance, sans autre système secondaire.
En outre, les poutres réalisées en bois lamellé-collé, ou en lamibois peuvent être produites avec une contreflèche calculée de manière à ce que la poutre revienne à une forme rectiligne sous le poids propre de la structure complète et de la surface supérieure. La contrainte appliquée par la structure et la surface supérieure sur la contreflèche peut également être compensée par la force de réaction de la poutre pour retrouver sa forme originelle de sorte que la section de la poutre est principalement dimensionnée pour supporter la charge d’exploitation de la structure. Il s’agit donc d’une contreflèche qui s’annule sous poids propre.
Selon un mode de réalisation, lesdites poutres présentent une épaisseur comprise entre 4 et 8 cm et une hauteur comprise entre 0.4 et 1 m. L’invention permet d’utiliser des poutres dont l’élancement en section peut monter jusqu’à 12 tout en limitant les problèmes de déversement sans utiliser de renforts contre le déversement.
Selon un mode de réalisation, une cale unique est disposée entre deux poutres consécutives sensiblement au niveau du milieu de la hauteur desdites poutres, ladite cale unique s’étendant sensiblement sur toute la longueur desdites poutres. Cette cale unique permet de limiter les efforts de déplacement, de rotation, de torsion et de déversement des poutres. En ce qui concerne le problème de déversement, la hauteur libre de la poutre étant divisée par deux, le problème de déversement est grandement diminué car le problème de déversement augmente au carré de la hauteur libre de la poutre.
Selon un mode de réalisation, deux cales sont disposées entre deux poutres consécutives :
- une cale supérieure est disposée au-dessus de la moitié de la hauteur des poutres; et
- une cale inférieure est disposée au-dessous de la moitié de la hauteur des poutres.
Ce mode de réalisation réduit d’autant plus le problème de déversement car les poutres consécutives sont maintenues entre deux points fixes formées par les cales. En outre, la cale inférieure permet également de réduire la capacité d’inflammation de la structure porteuse, en réduisant la zone d’exposition au feu des poutres située entre la cale inférieure et l’extrémité inférieure de la structure porteuse.
Selon un mode de réalisation, l’ensemble de poutres et de cales est structuré sous la forme d’un bloc élémentaire. Ces blocs élémentaires permettent de réduire le nombre de poutres et de cales de sorte à limiter le poids de la structure porteuse.
Selon un mode de réalisation, les poutres d’extrémité de chaque bloc élémentaire présentent une surépaisseur.
Ce mode de réalisation vise à augmenter la durée de combustion de la poutre latérale, celle-ci étant la plus exposée au feu, avant de laisser le feu parvenir jusqu’à la poutre suivante.
- 8 Selon un mode de réalisation, des cales longitudinales s’étendent sur une fraction seulement de la longueur desdites poutres, des cales de cohésion transversale pouvant être disposées entre deux poutres consécutives et entre les cales longitudinales.
En effet, les cales peuvent correspondre à un filant continu qui fait entretoise en tout point, mais elles peuvent également être ponctuelles. Par exemple, un point de blocage tous les 60 cm peut être suffisant pour diminuer grandement le problème de déversement. La cale de cohésion transversale vise à former un point fixe central au niveau de la zone centrale de la portée en utilisant des cales plus grandes de sorte à s’assurer que toutes les poutres de la structure vont supporter le plancher ou la dalle de béton même si la charge est appliquée sur une seule d’entre elles. Ce cas peut arriver si les tolérances de fabrication ne sont pas respectées et qu’une des poutres de la structure est un peu plus haute que les autres. Dans ce cas, elle subit seule l’effort et la cale de cohésion transversale doit l’aider à redistribuer aux autres poutres locales cet effort. Il est ainsi possible de calculer un effort tranchant vertical réparti dans les cales de cohésion transversale pour garantir une cohésion et une efficacité constante des poutres de la structure.
Selon un mode de réalisation, des poutres verticales présentent des hauteurs variables et décalées d’une poutre à l’autre, de sorte à former un escalier au niveau d’une extrémité inférieure de la structure.
Ce mode de réalisation permet de limiter la quantité de matière tout en assurant la fonction de support de la structure porteuse.
Selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de montage d’une structure porteuse selon le premier aspect de l’invention comportant les étapes suivantes :
- positionnement d’une première poutre sur un sol en positionnant le flan de ladite première poutre au contact dudit sol ;
- fixation d’au moins une cale sur cette première poutre ;
- positionnement d’une seconde poutre sur cette cale en positionnant le flan de ladite seconde poutre au contact de la cale;
- lorsque le nombre recherché de poutres et de cales est atteint en répétant les opérations précédentes, retournement de la structure de sorte que ladite structure soit disposée sur les faces inférieures desdites poutres, prête au levage pour la mise ne place définitive par la grue du chantier.
Ce procédé de montage est particulièrement simple car il consiste à manipuler des éléments, les poutres et les cales, organisées en caisson rigide, stable et légers comparativement aux poutres de l’état de la technique. Il s’ensuit que la structure peut être assemblée sur le site de construction sans nécessiter un assemblage en usine au moyen de treuil pour déplacer les poutres. L’outillage pour fabriquer ces structures est extrêmement simple pour peu que tous les points de vérification statique soient maîtrisés.
Ainsi, ce deuxième aspect de l’invention permet de limiter l’encombrement et le coût de transport d’une structure porteuse. De plus, en rapprochant suffisamment les poutres, le besoin de structure secondaire est supprimé. Ce rapprochement supprime également le besoin d’un plafond, puisque la structure va elle-même former le plafond par sa sous-face inférieure.
Description sommaire des figures
La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles les figures 1 à 9 représentent :
- Figure 1 : une vue en perspective d’une structure porteuse supportant un plancher selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- Figure 2 : une vue en coupe selon le plan AA de la structure porteuse de la figure 1 ;
- Figure 3 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une second mode de réalisation de l’invention ;
- Figure 4 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une troisième mode de réalisation de l’invention ;
- Figure 5 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une quatrième mode de réalisation de l’invention ;
- Figure 6 : une vue en perspective de la structure porteuse de la figure 4 ;
- Figure 7 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une cinquième mode de réalisation de l’invention ;
- Figure 8 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une sixième mode de réalisation de l’invention dans lequel la structure porteuse supporte une dalle de béton ; et
- Figure 9 : une vue en coupe d’une structure porteuse selon une septième mode de réalisation de l’invention dans lequel la structure porteuse supporte une dalle de béton.
MANIERE DE DECRIRE L’INVENTION
Les figures 1 et 2 illustrent une structure porteuse 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention dans lequel la structure porteuse 10 est formée par un ensemble de poutres verticales lia orientées parallèlement les unes aux autres et reliées par des cales 12a formant un filant continu qui fait entretoise en tout point au niveau du milieu de la hauteur h des poutres verticales lia.
Les extrémités en longueur des poutres verticales lia sont montées sur deux supports latéraux 17 distants d’une grande longueur, c’est-à-dire une longueur supérieure à 8 m. Pour ce faire, les poutres verticales lia présentent également une grande longueur L, c’est-à-dire une longueur L supérieure à 8 m de sorte que les extrémités longitudinales des poutres verticales lia reposent sur les supports latéraux 17. Par exemple, les poutres verticales lia peuvent présenter une longueur L comprise entre 20 et 25 m.
Ces poutres verticales lia présentent également un élancement en section élevé, typiquement supérieur à 5. L’élancement en section correspond au rapport entre la hauteur h et l’épaisseur e d’une poutre verticale lia. Cet élancement est mesurable au niveau d’une section droite d’une poutre verticale lia. Dans ce premier mode de réalisation de l’invention, toutes les poutres verticales lia présentent la même hauteur h et la même épaisseur e, par exemple une hauteur de 1.0 m pour une épaisseur de 6 cm.
Les poutres verticales lia s’étendent jusqu’à une extrémité supérieure 14 de la structure 10 de sorte à supporter une surface supérieure, un plancher ou une dalle de béton. Dans ce premier mode de réalisation de l’invention, toutes les poutres verticales lia supportent un plancher 16 fixé au niveau de l’extrémité supérieur de chaque poutre verticale lia, par exemple par collage clouage ou vissage. De préférence, les lames du plancher s’étendent perpendiculairement aux poutres verticales lia de sorte que chaque lame soit fixée sur plusieurs poutres verticales lia.
Les poutres verticales lia sont réalisées en bois lamellé-collé, ou en lamibois. Le bois lamellé-collé est également connu sous l’acronyme « BLC » pour « Bois LamelléCollé ». Le lamibois est également connu sous l’acronyme « LVL » pour « Laminated Veneer Lumber » dans la littérature anglo-saxonne. Ce dernier correspond à un matériau composite produit à partir du déroulage de grumes de bois et du collage de multi-plis dans la même direction ou parfois dans une direction croisée. Le lamibois est fabriqué en très grandes plaques qui peuvent atteindre 20, 25 ou 28 mètres de longueur pour une largeur de 1,80 mètre, et ce malgré des épaisseurs faibles de l’ordre de 20 à 60 ou 70 millimètres.
Les poutres verticales lia sont reliées par des cales 12a disposées entre deux poutres verticales lia consécutives sensiblement au niveau du milieu de la hauteur h des poutres verticales lia. Selon l’invention, les cales 12a sont disposées dans la longueur L des poutres verticales lia à au moins un quart de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10. Cette caractéristique signifie qu’au moins une cale 12a ou une partie d’une cale 12a est disposée dans la partie inférieure des poutres verticales lia de sorte à former deux points fixes pour chaque poutre verticale lia, un premier point fixe formé par la surface supérieure et un second point fixe formé par les cales 12a. En variante, les cales 12a peuvent être disposées dans la longueur L des poutres verticales lia à au moins un tiers ou à au moins la moitié de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10.
En considérant des poutres verticales lia de 1.0 m de hauteur h, une cale 12a disposée dans la longueur L des poutres verticales lia à au moins un quart de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10 impose qu’un moins une partie d’une cale 12a soit disposée entre l’extrémité inférieure et 0.75 m de hauteur.
Les cales 12a sont dimensionnées en fonction des besoins de support des poutres verticales lia et donc de la distance requise entre deux poutres verticales lia consécutives. Par exemple, les cales 12a peuvent présenter une longueur similaire à la longueur L des poutres verticales lia, une hauteur de 8 cm et une épaisseur de l’ordre de 8 cm. Pour cet exemple, les cales 12a s’étendent entre 46 cm et 54 cm de l’extrémité inférieure des poutres verticales lia. Ce faisant, les cales 12a sont effectivement disposées entre l’extrémité inférieure et 0.75 m de hauteur.
Les cales 12a peuvent également être réalisées en bois de type BLC ou LVL mais tout autre matériau peut également être utilisé. Par exemple, les cales 12a peuvent être réalisées en polystyrène pour réduire le poids de la structure 10. Les cales 12a sont fixées aux poutres verticales lia par collage, vissage ou par tout autre moyen.
Selon un second mode de réalisation, illustré en figure 3, deux blocs élémentaires 20a et 20b sont formés par deux groupes de trois poutres verticales lia solidarisées entre elles au moyen de deux cales 12a positionnées et fixées comme précédemment. L’extrémité inférieure de ces deux blocs élémentaires 20a et 20b vient ensuite se positionner comme précédemment sur les supports latéraux 17, tandis que l’extrémité supérieure 14 supporte le plancher 16. Les blocs élémentaires 20a et 20b sont distants d’une longueur de 50 cm par exemple.
Selon un troisième mode de réalisation, illustré sur la figure 4, deux cales 12b et 12c sont positionnées entre les poutres verticales lia. La cale supérieure 12b est disposée au-dessus de la moitié de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10, tandis que la cale inférieure 12c est disposée au-dessous de la moitié de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10.
Par exemple, avec des cales 12b et 12c de 8 cm de hauteur et des poutres verticales lia de 1.0 m de haut, la cale inférieure 12c peut être disposée à 5 cm de l’extrémité inférieure et s’étendre jusqu’à 13 cm de l’extrémité inférieure et la cale supérieure 12b peut être disposée à 5 cm de l’extrémité supérieure et s’étendre jusqu’à 0.87 m de l’extrémité inférieure.
Ainsi, la cale inférieure 12c est contenue dans la définition de l’invention selon laquelle les cales 12a sont disposées dans la longueur L des poutres verticales lia à au moins un quart de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10 alors que la cale supérieure 12b n’est pas contenue dans cette définition car elle s’étend jusqu’à 0.87 m de l’extrémité inférieure alors que un quart de la hauteur h des poutres verticales lia en partant de l’extrémité supérieure 14 correspond à une hauteur de 0.75 m pour une poutre de 1.0 m.
Ce troisième mode de réalisation permet de réduire le problème de déversement, les poutres consécutives lia étant maintenues entre deux points fixes formés dans leurs hauteur h par les cales 12b et 12c. De plus, le risque de propagation d’incendie est réduit car la zone d’exposition au feu est réduite par la cale inférieure 12c.
L’amélioration de la résistance au déversement permet également de limiter le nombre de poutres verticales lia en associant plusieurs poutres verticales lia sous la forme de blocs élémentaires 20a et 20b. Chaque bloc élémentaire 20a et 20b comporte trois poutres verticales lia et deux paires de cales 12b et 12c fixées et positionnées entre les poutres lia consécutives. Par exemple, les blocs élémentaires 20a et 20b peuvent être séparés par une distance de 1 m pour former une structure porteuse 10.
Un quatrième mode de réalisation, illustré sur la figure 5, propose de doubler les poutres externes 11b des blocs élémentaires 20a et 20b de sorte à augmenter la résistance au déversement et la résistance au feu de ces poutres externes 11b. Pour le même exemple que précédemment, avec une poutre verticale lia présentant une épaisseur de 6cm, une poutre externe 11b formée par deux poutres verticales lia présente une épaisseur de 12 cm. Les deux poutres verticales lia formant la poutre externe 11b peuvent être assemblées par collage, vissage ou clouage.
En variante, des poutres verticales lia avec d’autres dimensions peuvent être utilisées pour former la poutre externe 11b et plus de deux poutres verticales lia peuvent être assemblées pour former la poutre externe 11b de sorte à répondre aux contraintes de résistances mécaniques et/ou thermiques recherchées.
La figure 6 illustre un cinquième mode de réalisation de l’invention dans lequel les cales longitudinales supérieures 12b et inférieures 12c s’étendent sur une fraction seulement de la longueur L des poutres verticales lia. Dans l’exemple de la figure 6, trois ensembles de cales longitudinales 12b et 12c sont répartis dans la longueur des poutres verticales lia. Deux cales de cohésion transversale 12d sont disposées entre deux poutres consécutives lia et deux ensembles de cales longitudinales 12b et 12c. Ces cales de cohésion transversale 12d peuvent être réalisées en bois de type BLC ou LVL mais tout autre matériau peut également être utilisé, tel que le polystyrène. Ces cales de cohésion transversale 12d sont également fixées aux poutres verticales lia par collage, vissage ou par tout autre moyen. Dans l’exemple précédent, avec des poutres verticales lia de hauteur 1.0 m, une cale de cohésion transversale 12d peut présenter une longueur de 50 cm pour une hauteur de 50 cm et une épaisseur de 8 cm.
En variante, une seule cale de cohésion transversale 12d peut être disposée au centre de la longueur L des poutres verticales lia entre deux ensembles de cales longitudinales 12b et 12c et de nombreuses dispositions entre les cales 12b-12d peuvent être mises en œuvre sans changer l’invention.
La figure 7 illustre un sixième mode de réalisation dans lequel les poutres verticales 12e présentent des hauteurs variables et décalées d’une poutre à l’autre. Ces poutres verticales 12e sont toutes fixées au niveau de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10. La hauteur des poutres verticales 12e croit et décroît progressivement entre deux poutres consécutives 12e de sorte à former un escalier au niveau de l’extrémité inférieure de la structure 15. Cette structure particulière est décrite dans le brevet français N° 2 964 125. En plus de la structure décrite dans ce brevet français N°
964 125, des cales longitudinales 12e sont disposées entre les poutres verticales 12e lorsque la hauteur des poutres verticales 12e est sujette au problème de déversement.
Les figures 8 et 9 illustrent des modes de réalisation dans lesquels la surface supérieure est une dalle de béton 22 au lieu d’un plancher. Pour réaliser le coulage de cette dalle de béton 22, les cales longitudinales supérieures 12b servent de coffrage inférieur entre des poutres verticales lia régulièrement espacées, tel qu’illustré sur la figure 8. La dalle de béton 22 recouvre alors l’extrémité supérieure des poutres verticales lia jusqu’à atteindre les cales longitudinales supérieures 12b. Cette dalle de béton 22 peut être coulée directement sur le bois en dalle morte ou connectée avec les poutres pour renforcer la structure en activant la dalle de béton 22 en compression.
Tel qu’illustré sur la figure 9, lorsque des blocs élémentaires 20c et 20d sont utilisés pour limiter le nombre de poutres verticales lia, les blocs élémentaires peuvent être reliés au niveau de l’extrémité supérieure 14 par un coffrage perdu 23 fixé sur des cales 12f de sorte à compléter le coffrage inférieur pour couler la dalle de béton 22.
L’invention permet ainsi d’obtenir une structure porteuse 10 particulièrement légère car elle comporte peu de matière au mètre carré.
En outre, l’assemblage de la structure porteuse 10 peut être effectué sur le site de pose en positionnant et en assemblant les poutres lla-llc avec les cales 12a-12f au fur et à mesure. Par exemple, une première poutre lla-llc est positionnée sur le sol avec le flanc en contact avec le sol et la ou les cales 12a-12f destinées à venir au contact de cette poutre lla-llc sont fixées sur cette poutre lla-llc. De préférence, un gabarit de pose est utilisé pour déterminer la position des cales 12a-12f par rapport à un référentiel fixe, par exemple le bord supérieur de la poutre lla-llc. Lorsque les cales 12a-12f sont fixées, une seconde poutre lla-llc peut être positionnée et fixée sur les cales 12a-12f. La seconde poutre lla-llc doit être parfaitement alignée à la première poutre lla-llc au niveau de l’extrémité supérieure 14. Ainsi, l’extrémité de la première poutre lla-llc peut être plaquée contre un mur lors de l’assemblage afin de plaquer l’ensemble des poutres lla-llc suivantes contre le mur et obtenir un alignement des poutres lla-llc au niveau de l’extrémité supérieure 14 de la structure 10. Les poutres lla-llc sont ainsi
- 16 montées l’une après l’autre de sorte à former l’entièreté de la structure 10. Pour finir, la structure 10 est portée par une grue et déposée sur les supports latéraux 17 et la surface supérieure est déposée ou coulée sur la structure 10.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Structure porteuse (10) comportant :- un ensemble de poutres verticales (lla-llc), orientées parallèlement les unes aux autres, et- un ensemble de cales (12a-12f), chaque cale (12a-12f) étant fixée entre deux poutres (lla-llc) consécutives, caractérisée en ce que lesdites poutres (lla-llc) s’étendent jusqu’à une extrémité supérieure (14) de ladite structure (10) et présentent une portée supérieure à 8 m et un élancement en section supérieur à 5, lesdites cales (12a-12f) étant disposées dans la longueur (L) desdites poutres (lla-llc) à au moins un quart de la hauteur (h) des poutres (1 la-1 le) en partant de ladite extrémité supérieure (14) de ladite structure (10).
- 2. Structure porteuse selon la revendication 1, dans laquelle lesdites poutres (lla-llc) sont réalisées en bois lamellé-collé ou en lamibois.
- 3. Structure porteuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle lesdites poutres (lla-llc) présentent une épaisseur (e) comprise entre 4 et 8 cm et une hauteur (h) comprise entre 0.4 et 1 m.
- 4. Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle une cale unique (12a) est disposée entre deux poutres (lla-llc) consécutives sensiblement au niveau du milieu de la hauteur (h) desdites poutres (lla-llc), ladite cale unique (12a) s’étendant sensiblement sur toute la longueur (L) desdites poutres (lla-llc).
- 5. Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle deux cales (12b, 12c) sont disposées entre deux poutres (lla-llc) consécutives: une cale supérieure (12b) disposée au-dessus la moitié de la hauteur (h) des poutres (1 la-1 le); et une cale inférieure (12c) disposée au-dessous la moitié de la hauteur (h) des poutres (lla-llc).
- 6. Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle ledit ensemble de poutres (lla-llc) et de cales (12a-12f) est structuré sous la forme d’un bloc élémentaire (20a-20d).
- 7. Structure porteuse selon la revendication 6, dans laquelle les poutres d’extrémité (11b) de chaque bloc élémentaire (20a-20d) présentent une épaisseur (e) plus importante que l’épaisseur (e) des poutres centrales (lia).
- 8. Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle des cales longitudinales (12a-12c) s’étendent sur une fraction seulement de la longueur (L) desdites poutres (lla-llc), des cales de cohésion transversale (12d) étant disposées entre deux poutres (lla-llc) consécutives et entre lesdites cales longitudinales (12a12c).
- 9. Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle des poutres verticales (lla-llc) présentent des hauteurs (h) variables et décalées d’une poutre à l’autre de sorte à former un escalier au niveau d’une extrémité inférieure (15) de ladite structure (10).
- 10. Procédé de montage d’une structure porteuse (10) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes :- positionnement d’une première poutre (lla-llc) sur un sol en positionnant le flan de ladite première poutre (1 la-1 le) au contact dudit sol ;- fixation d’au moins une cale (12a-12f) sur ladite première poutre (lla-llc) ;- positionnement d’une seconde poutre (lla-llc) sur ladite au moins une cale (12a-12f) en positionnant le flan de ladite seconde poutre (lla-llc) au contact de ladite au moins une cale (12a-12f) ;- lorsqu’un nombre recherché de poutres (1 la-1 le) et de cales (12a-12f) est atteint en répétant les opérations précédentes, retournement de ladite structure (10) de sorte que ladite structure (10) soit disposée sur les faces inférieures desdites poutres (lla-llc).
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2848232A1 (fr) * | 2002-12-10 | 2004-06-11 | Jean Luc Sandoz | Structure antibruit |
| FR2877958A1 (fr) * | 2004-11-16 | 2006-05-19 | Jean Louis Abet | Nouvelle structure de plancher en bois |
| US20080053031A1 (en) * | 2004-07-29 | 2008-03-06 | Jean-Luc Sandoz | Assembling and Arrangement Flat Element Consisting of One or Several Elements |
| FR2924137A1 (fr) * | 2007-11-26 | 2009-05-29 | France Etat Ponts Chaussees | Structure porteuse beton-bois |
| FR2964124A1 (fr) * | 2010-08-31 | 2012-03-02 | David Stanley Ludovic Bibay | Pre dalle de plancher porteur bois |
-
2017
- 2017-08-23 FR FR1757825A patent/FR3070407B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2848232A1 (fr) * | 2002-12-10 | 2004-06-11 | Jean Luc Sandoz | Structure antibruit |
| US20080053031A1 (en) * | 2004-07-29 | 2008-03-06 | Jean-Luc Sandoz | Assembling and Arrangement Flat Element Consisting of One or Several Elements |
| FR2877958A1 (fr) * | 2004-11-16 | 2006-05-19 | Jean Louis Abet | Nouvelle structure de plancher en bois |
| FR2924137A1 (fr) * | 2007-11-26 | 2009-05-29 | France Etat Ponts Chaussees | Structure porteuse beton-bois |
| FR2964124A1 (fr) * | 2010-08-31 | 2012-03-02 | David Stanley Ludovic Bibay | Pre dalle de plancher porteur bois |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3133205A1 (fr) * | 2022-03-01 | 2023-09-08 | Tecsan | Structure porteuse en bois |
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