FR3133205A1 - Structure porteuse en bois - Google Patents
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Abstract
STRUCTURE PORTEUSE EN BOIS L’invention concerne une structure porteuse (10) en bois, destinée à reposer sur des supports latéraux (17), comportant :- des solives primaires (11), orientées parallèlement les unes aux autres, dont les dimensions sont sélectionnées pour supporter la masse d’une surface supérieure (16) et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure (16) ; et- des solives secondaires (12a) fixées entre les solives primaires (11) et dimensionnées pour garantir l’alignement des solives primaires (11) ; les solives secondaires (12a) présentant une hauteur plus faible que la hauteur (h) des solives primaires (11) ;au niveau d’au moins une extrémité de la structure porteuse (10), une extrémité longitudinale (18) des solives secondaires (12a) étant plus longue qu’une extrémité longitudinale (19) des solives primaires (11) de sorte que les solives secondaires (12a) garantissent l’appui de la structure porteuse (10) sur au moins un support latéral (17). Figure pour l’abrégé : Fig 3
Description
La présente invention se rapporte au domaine des structures porteuses en bois destinées à supporter un plancher en bois ou une dalle de béton. De telles structures porteuses sont généralement réalisées à partir de poutres en bois de grande longueur. La hauteur et l’épaisseur de ces poutres sont dimensionnées pour 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 plus particulièrement à résoudre la problématique d’installation de réseaux dans ce type de structures porteuses.
L’invention concerne préférentiellement une structure porteuse en bois avec une forte portée.
Le domaine des constructions en bois, notamment au niveau des structures porteuses, est en fort développement pour des raisons d’impact carbone des solutions constructives. On peut signaler l’arrivée de la nouvelle réglementation RE 2020 de type E+/C-, qui joue un rôle de catalyseur vers ces technologies plus propres d’un point de vue environnemental et de bilan carbone.
Pour améliorer l’impact carbone des bâtiments, une stratégie découplée est progressivement mise en place avec, d’une part, la performance thermique du bâtiment, pour réduire la consommation de carburant pour le chauffage pendant la vie du bâtiment, et d’autre part, des matériaux de construction naturels et renouvelables, pour éviter les matériaux de synthèse avec fort dégagement de carbone des usines, que ce soit dans les aciéries ou dans les cimenteries.
Dans cette nouvelle norme RE 2020 E+/C-, l’indicateur E+ décrit la performance thermique du bâtiment, avec la valeur E3 correspondant à des niveaux passifs pour l’isolation. La valeur E4, le maximum, correspond à des bâtiments à énergie positive. L’indicateur C- rend compte du bilan carbone des systèmes constructifs du bâtiment, à partir d’une estimation de la production de dioxyde de carbone pour l’obtention des matériaux de la construction.
Pour une valeur C2, la production de dioxyde de carbone doit être inférieur à 750 kg de dioxyde de carbone produit par mètre carré de surface habitable pour des logements, ou de surface de plancher pour des bâtiments recevant du public. Pour atteindre cette valeur très ambitieuse, la construction doit faire appel aux matériaux naturels en structures, comme le bois, voire même à la terre, comme par exemple la brique de terre crue, et elle doit aussi faire appel aux isolants biosourcés, tels que la paille, la ouate de cellulose ou encore la laine de bois.
Ainsi, pour obtenir cette valeur C2, il est aujourd’hui impossible d’utiliser des isolants minéraux de synthèse comme la laine de verre ou la laine de roche consommant beaucoup trop d’énergie fossile primaire pour leur fabrication industrielle, et posant un problème d’élimination en fin de cycle de vie.
De même, en ce qui concerne la structure porteuse, il devient impossible d’utiliser des structures métalliques pour obtenir cette valeur C2.
Pour éviter de recourir à une structure porteuse métallique, il est connu d’utiliser des structures porteuses en bois comportant un ensemble de solives juxtaposées et orientées parallèlement les unes aux autres, tel que décrit dans les brevets EP 1149213 et FR 1757825.
Tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, ce type de structure porteuse100de l’état de la technique comporte un ensemble de solives primaires110orientées parallèlement les unes aux autres et reliées par des solives secondaires120formant un filant continu qui fait entretoise en tout point au niveau du milieu de la hauteurhdes solives primaires110.
Les extrémités19en longueur des solives primaires110sont montées sur deux supports latéraux17distants d’une grande longueur, par exemple une longueur de 10 m. Pour ce faire, les solives primaires110présentent également une grande longueurL 1supérieure à 10 m de sorte que les extrémités longitudinales des solives primaires110reposent sur les supports latéraux17. Par exemple, les solives primaires110peuvent présenter une longueurL 1de 12 m de sorte qu’un mètre des solives primaires110repose sur chaque support latéral17afin d’assurer un maintien efficace de la structure porteuse110sur les supports latéraux17.
Tel que décrit dans le brevet FR 1757825, ces solives primaires110présentent préférentiellement un élancement en section élevé, typiquement supérieur à 5. L’élancement en section correspond au rapport entre la hauteurhet l’épaisseurbd’une solive primaire110. Cet élancement est mesurable au niveau d’une section droite d’une solive primaire110. De préférence, toutes les solives primaires110présentent la même hauteurhet la même épaisseurb, par exemple une hauteur de 60 cm pour une épaisseur de 6 cm. Le dimensionnement de la longueurL1, de la hauteurhet de l’épaisseurbdes solives primaires110est un élément déterminant pour contrôler la résistance en flexion de la structure porteuse100et 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.
Ainsi, les solives primaires110s’étendent jusqu’à une extrémité supérieure14de la structure porteuse10de sorte à supporter une surface supérieure, un plancher ou une dalle de béton. Dans l’exemple des figures 1 et 2, toutes les solives primaires110supportent un plancher16fixé au niveau de l’extrémité supérieure14de chaque solive primaire110, par exemple par collage, clouage ou vissage.
Les solives primaires110sont reliées par des solives secondaires120disposées entre deux solives primaires110consécutives, sensiblement au niveau du milieu de la hauteurhdes solives primaires110. Ces solives secondaires120permettent de garantir l’alignement des solives primaires110.
Par exemple, les solives secondaires120sont disposées dans la longueurL 1des solives primaires110à au moins un quart de la hauteurhdes solives primaires110en partant de l’extrémité supérieure14de la structure porteuse10 0. De préférence, pour garantir l’alignement des solives primaires110sur toute leurs longueurL1, les solives secondaires120présentent une longueur similaire à la longueurL 1des solives primaires110. Ainsi, les extrémités18des solives secondaires120reposent, avec les extrémités19des solives primaires110, sur les supports latéraux17.
Les dimensions des solives primaires110et des solives secondaires120sont déterminées pour répondre aux contraintes mécaniques de la structure porteuse100et ces solives110,120s’étendent classiquement sur toute la longueurL1de la structure porteuse100.
Avec cette configuration, il est aisé d’installer des réseaux longitudinaux21 0, tels que des canalisations d’eau ou des câbles électriques, dans la longueurL1des solives110,120. Dans l’exemple de la , un réseau longitudinal21 0est ainsi fixé dans le vide sanitaire formé entre le plancher16et l’extrémité supérieure d’une solive secondaire120.
Cependant, la forme de cette structure porteuse100induit une difficulté pour implanter des réseaux transverses s’étendant perpendiculairement à la longueurL1des solives110,120.
Une solution pour implanter un tel réseau transverse serait de percer l’ensemble des solives primaires110au-dessus ou au-dessous des solives secondaires120. Cependant, cette solution risque de créer des zones de fragilité dans les solives primaires110, dégradant ainsi la résistance mécanique de la structure porteuse100.
Pour éviter de dégrader la résistance mécanique des solives primaires110, il est généralement requis d’intégrer les réseaux transverses s’étendant perpendiculairement à la longueurL1dans les supports latéraux17, ou au-dessus ou au-dessous de la structure porteuse110, limitant ainsi les possibilités d’intégration de ces réseaux transverses.
Le problème technique que se propose donc de résoudre la présente invention est donc de trouver comment faciliter l’intégration des réseaux transverses s’étendant perpendiculairement à la longueur des solives d’une structure porteuse en bois.
La présente invention se propose de répondre à ce problème technique en utilisant les solives secondaires pour garantir le support de la structure porteuse sur au moins un support latéral.
Il est ainsi possible de créer une zone de réservation entre un support latéral et les solives primaires de sorte à permettre l’intégration de réseaux transverses s’étendant perpendiculairement à la longueur des solives d’une structure porteuse en bois.
En outre, les solives primaires sont les pièces qui répondent aux contraintes de support de la masse de la surface supérieure, typiquement un plancher ou une dalle de béton, et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure. Il est donc tout indiqué pour un homme du métier de monter la structure porteuse en posant ces solives primaires sur les supports latéraux, tel qu’indiqué dans la majorité des structures en bois utilisant des solives.
Ne pas poser les solives primaires sur les supports latéraux est a priori contre-intuitif car si les solives primaires ne portent plus elles-mêmes sur les supports latéraux, elles devront à un endroit ou à un autre, recevoir les efforts d’une autre structure associée, qui elle portera sur les supports latéraux et transmettra la réaction d’appui d’effort tranchant généré par les supports latéraux. Donc, a priori, cette solution imposant ce transfert de charges n’est pas économique puisqu’elle est plus complexe. Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple !
L’invention est issue d’une observation selon laquelle, dans une structure porteuse en bois intégrant des solives secondaires fixées entre des solives primaires pour garantir l’alignement des solives primaires, la fixation des solives secondaires sur les solives primaires confère une résistance longitudinale aux solives secondaires qui leurs permet de garantir un appui efficace sur les supports latéraux. Ainsi, l’utilisation des solives secondaires pour garantir le support de la structure porteuse sur les supports latéraux est étonnamment plus efficace que l’on pourrait penser.
L’invention concerne donc une structure porteuse en bois, destinée à reposer sur des supports latéraux, comportant :
- des solives primaires, orientées parallèlement les unes aux autres, dont les dimensions sont sélectionnées pour supporter la masse d’une surface supérieure et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure ; et
- des solives secondaires fixées entre les solives primaires et dimensionnées pour garantir l’alignement des solives primaires ; les solives secondaires présentant une hauteur plus faible que la hauteur des solives primaires.
- des solives primaires, orientées parallèlement les unes aux autres, dont les dimensions sont sélectionnées pour supporter la masse d’une surface supérieure et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure ; et
- des solives secondaires fixées entre les solives primaires et dimensionnées pour garantir l’alignement des solives primaires ; les solives secondaires présentant une hauteur plus faible que la hauteur des solives primaires.
L’invention se caractérise en ce que, au niveau d’au moins une extrémité de la structure porteuse, une extrémité longitudinale des solives secondaires est plus longue qu’une extrémité longitudinale des solives primaires de sorte que les solives secondaires garantissent l’appui de la structure porteuse sur au moins un support latéral.
L’invention propose donc de supporter une structure porteuse en bois en utilisant les solives secondaires au lieu des solives primaires. Les solives secondaires présentant une hauteur inférieure aux solives primaires, il est ainsi possible d’intégrer facilement des réseaux transverses, s’étendant perpendiculairement aux solives, au-dessus ou au-dessous des solives secondaires.
Par exemple, les réseaux transverses s’étendant perpendiculairement aux solives peuvent être placés au-dessus des solives secondaires et au-dessus du support latéral sur lequel repose les solives secondaires.
En outre, les solives primaires peuvent présenter au moins une extrémité longitudinale limitée de sorte à créer une zone de réservation entre le support mural et l’extrémité longitudinale des solives primaires. Au sens de l’invention, une extrémité longitudinale «limitée» des solives primaires implique qu’au niveau de l’extrémité de la structure porteuse sur laquelle les solives secondaires reposent sur le support latéral, l’extrémité longitudinale des solives primaires est distante de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres du support mural. Lorsqu’une telle zone de réservation est formée, au moins un réseau transverse, s’étendant perpendiculairement aux solives, peut être placé au-dessus ou au-dessous des solives secondaires dans ladite zone de réservation.
L’invention permet donc d’implanter plus facilement des réseaux transverses, par exemple des canalisations ou des câbles électriques, dans une structure porteuse en bois.
Lorsque des réseaux transverses sont placés dans la zone de réservation, il peut être recherché de limiter la visibilité de ces réseaux transverses. En outre, il peut également être recherché de fixer des éléments décoratifs, tels que des corniches ou des lumières indirectes, à la jonction entre le support mural et la structure porteuse. Pour ce faire, ladite structure porteuse peut comporter un faux plafond fixé sous les solives secondaires dans ladite zone de réservation. De préférence, le faux plafond est démontable pour pouvoir intervenir facilement sur les réseaux transverses placés dans la zone de réservation.
En variante, ladite structure porteuse peut comporter des poutres d’occultation visuelle fixées sous les solives secondaires dans ladite zone de réservation, les poutres d’occultation visuelle s’étendant perpendiculairement aux solives. Ce mode de réalisation permet de conférer un aspect esthétique à la jonction entre la structure porteuse et le support mural en utilisant une très faible quantité de bois.
Outre les aspects esthétiques et pratiques d’intervention sur les réseaux transverses, le transfert de charge réalisé par les solives secondaires jusqu’aux solives primaires peut également être amélioré par l’utilisation de cales.
En effet, les solives primaires sont les éléments dimensionnés pour répondre aux contraintes mécaniques de support de la surface supérieure et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure. Par exemple, les solives primaires peuvent être sélectionnées de sorte que la structure porteuse présente :
- une capacité de portance sur toute la longueur de la structure porteuse, y compris pour des portées libres supérieures à 10 mètres ;
- une rigidité supérieure aux valeurs seuils imposées par les normes ;
- une fréquence propre dans toutes les configurations attendues supérieures à une valeur seuil, par exemple 8 Hz.
- une capacité de portance sur toute la longueur de la structure porteuse, y compris pour des portées libres supérieures à 10 mètres ;
- une rigidité supérieure aux valeurs seuils imposées par les normes ;
- une fréquence propre dans toutes les configurations attendues supérieures à une valeur seuil, par exemple 8 Hz.
Par exemple, pour une structure de 10 mètres de longueur entre deux points d’appui et 250kg/m² d’exploitation attendu, il est possible de dimensionner les solives primaires avec une hauteur de 400 mm, soit la longueur divisée par 25, et une épaisseur de 60 mm. Dans cet exemple, les solives secondaires peuvent être dimensionnées avec une hauteur comprise entre 60 et 100 mm et une épaisseur de 60 mm. En utilisant des solives secondaires qui reposent sur 10cm au niveau de chaque point d’appui, les solives secondaires peuvent présenter une longueur de 10.2 mètres alors que les solives primaires peuvent présenter une longueur réduite de 9,2 mètres, avec 40 cm de réservation de chaque côté de la structure porteuse.
Les solives secondaires ont la double fonction de support de la structure porteuse et de maintien des solives primaires correctement orientés entre elles. Pour ce faire, les solives secondaires s’étendent au moins en partie entre les solives primaires et dépassent des solives primaires au niveau de l’extrémité longitudinale de la structure porteuse. Selon l’invention, les solives secondaires présentent une hauteur plus faible que la hauteur des solives primaires. De préférence, ces solives secondaires présentent également une section plus faible et une résistance mécanique inférieure.
Dans un tel solivage primaire-secondaire, les efforts de flexion sont maximums en haut (compression) et en bas (traction) des solives primaires. Cette contrainte mécanique induit que ces solives primaires doivent donc transférer l’ensemble de ces efforts aux solives secondaires, pour que ces efforts soient transmis sur le support latéral. Ce transfert est possible en vissant, collant ou clouant les deux types de solives entre elles. Tel que décrit dans les brevets EP 1149213 et FR 1757825, les solives secondaires peuvent prendre plusieurs formes dans la partie centrale de la structure porteuse, elles peuvent être réalisées par une ou plusieurs poutres, continues ou discontinues.
Pour limiter le risque de fissures dans les solives primaires, il est possible de poser des vis de frettage, tel que le permet la norme Eurocode 5.
Dans la zone de réservation, il est également possible d’améliorer la résistance des solives secondaires par des cales. Par exemple, il est possible d’utiliser des cales s’étendant dans la zone de réservation et dans le prolongement des solives primaires, lesdites cales étant fixées à l’extrémité longitudinale des solives primaires et entre les solives secondaires.
En variante, ladite structure porteuse peut comporter des cales s’étendant dans la zone de réservation sous les solives secondaires, lesdites cales étant fixées entre les solives primaires.
Ces cales sont ainsi fixées sur les solives primaires et secondaires de sorte à renforcer la structure porteuse dans la zone de réservation. Ces cales peuvent être réalisées avec des matières et des couleurs distinctes des solives primaires et secondaires car le volume de ces cales est très limité par rapport au volume total de la structure porteuse.
En effet, pour obtenir une structure porteuse compétitive économiquement, il est souvent sélectionné des solives primaires et secondaires sous forme de poutre de section rectangulaire ou carré, en bois résineux.
Les cales peuvent cependant être sélectionnées avec des formes et des essences différentes, par exemple avec des angles ou des formes architectoniques, en bois de feuillus ou en bois exotique, ou encore en résineux de couleur différente comme de l’épicéa ou du douglas, de sorte à obtenir un aspect esthétique ou une résistance mécanique recherché.
En outre, lesdites solives secondaires peuvent être réalisées en une seule poutre s’étendant sur toute la longueur de la structure porteuse.
En variante, l’utilisation d’autres essences de bois ainsi que ces formes différentes permet également de réaliser les solives secondaires en plusieurs morceaux. Dans ce mode de réalisation, lesdites solives secondaires sont réalisées en au moins deux poutres distinctes et alignées : une solive interne et une solive secondaire d’appui placée au niveau de l’au moins une extrémité de la structure porteuse de sorte que les solives secondaires d’appui garantissent l’appui de la structure porteuse sur au moins un support latéral, les solives secondaires d’appui présentant des caractéristiques de forme et/ou de nature différentes des solives internes.
Par ailleurs, les solives sont préférentiellement réalisées en bois lamellé-croisé, en bois lamellé-collé, ou en lamibois. Le bois lamellé-croisé est également connu sous l’acronyme « CLT » pour «Cross Laminated Timber» dans la littérature anglo-saxonne. Il correspond à un panneau multicouches constitué de lamelles ou lames de bois collées entre elles. Chaque couche contient des lamelles de bois présentant la même orientation et elles sont décalées d’un angle de 90° entre deux couches.
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 solives en lamibois permettent de juxtaposer plusieurs solives de lamibois côte à côte afin de former une solive dont les dimensions sont particulièrement adaptées pour répondre aux exigences de portance, sans autre système secondaire.
En outre, les solives réalisées en bois lamellé-croisé, en bois lamellé-collé, ou en lamibois peuvent être produites avec une contreflèche calculée de manière à ce que la solive 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 solive pour retrouver sa forme originelle de sorte que la section de la solive 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 de la structure porteuse.
Sur la structure porteuse, il est possible d’utiliser toutes les surfaces supérieures connues, par exemple une dalle de béton coulée sur les solives, ou encore un plancher en verre.
De préférence, le plancher est également réalisé en bois, par exemple avec des planches de bois de grandes particules orientées, également connu sous le terme OSB pour «Oriented Strand Board» dans la littérature anglo-saxonne, ou encore des panneaux contreplaqués.
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 14 représentent :
Les figures 3 à 5 illustrent un premier mode de réalisation dans lequel un plancher16, partiellement représentés sur la , est fixé sur une structure porteuse10.
Cette structure porteuse10intègre dans sa partie centrale un ensemble de solives primaires11orientées parallèlement les unes aux autres et reliées entre elles par des solives secondaires12a.
La longueurL, la hauteurhet l'épaisseurbdes solives primaires11est déterminée pour répondre aux contraintes de flexion et de résistance mécanique de la structure porteuse10. Par exemple, pour franchir une portée de 15 m entre deux support latéraux17, les solives primaires11présentent une épaisseurbcomprise entre 4 et 8 cm et une hauteurhcomprise entre 0.4 et 1 m.
Contrairement à l'état de la technique dans lequel l'extrémité longitudinale19des solives primaires11repose sur les supports latéraux17, l'invention propose d'utiliser les solives secondaires12apour fixer la structure porteuse10sur au moins un support latéral17. Dans l’exemple de la , la structure porteuse10est fixée sur les deux supports latéraux 17 par les solives secondaires 12a. En variante, un seul côté de la structure porteuse 10 peut utiliser les solives secondaires 12a tandis que l’autre côté de la structure porteuse 10 peut être fixé classiquement par les solives primaires 11. Ainsi, pour franchir une portée de 20 m entre deux supports latéraux 17, la longueur L des solives primaires 11 peut être inférieure à 19 m.
Pour supporter la structure porteuse10par les solives secondaires12a, ces solives12aprésentent une plus grande longueur que les solives primaires11, sur au moins un côté de la structure porteuse10. Dans l'exemple des figures 3 à 5, les solives secondaires12adépassent des deux côtés de la partie centrale de la structure porteuse10. Ainsi, l'extrémité longitudinale18des solives secondaires12 apeut reposer sur les supports latéraux17, par exemple sur les murs ou une poutre d’un bâtiment. La différence de longueur entre les solives primaires11et les solives secondaires12 apermet de créer et une zone de réservation20entre l'extrémité longitudinale19des solives primaires11et les supports latéraux17. Cette zone de réservation20est ainsi propice à l'installation de réseaux transverses21, tels que des réseaux d'eau ou d'électricité pouvant s'étendre perpendiculairement à la longueur des solives primaires et secondaires.
Les réseaux transverses21peuvent ainsi être disposés dans la zone de réservation20au-dessus ou en-dessous des solives secondaires12a. Le plancher16est quant à lui préférentiellement fixé sur l'extrémité supérieure14des solives primaires11. Pour soutenir le plancher16au niveau de la zone de réservation20, un support latéral25peut être disposé sur l'extrémité longitudinale18des solives secondaires12a. Par exemple, ce support latéral25peut correspondre à une poutre s'étendant perpendiculairement aux solives primaires et secondaires.
Tel qu'illustré sur la , la structure porteuse10ainsi formée peut donc permettre l'installation de différents réseaux21,210,220avec des réseaux transverses21s'étendant perpendiculairement aux solives primaires et secondaires dans la zone de réservation20et des réseaux longitudinaux210s'étendant classiquement entre les solives primaires11au-dessus ou en-dessous de celle-ci dans la zone centrale formée dans la longueurLdes solives primaires11. En outre, tels que décrits dans les brevets EP 1149213 et FR 1757825, les solives secondaires12apeuvent être discontinues dans la partie centrale de la structure porteuse10si bien que des réseaux verticaux220peuvent s’étendre entre des réseaux longitudinaux210placés sur les solives secondaires12aet sous les solives secondaires12a. En outre, ces réseaux verticaux220peuvent naturellement traverser le plancher16afin d'apporter des câbles électriques, ainsi que des arrivées ou des évacuations d'eau par ce plancher16.
Dans la zone de réservation20, il est également possible de renforcer le support de la structure porteuse10par des cales23aménagées à l'extrémité longitudinale19des solives primaires11, ces cales23aétant fixées de part et d'autre des solives secondaires12a. Par exemple, dans le mode de réalisation des figures 7 et 8, les cales23aprésentent un biais formé entre le point d'appui des solives secondaires12asur les supports latéraux17et l’extrémité inférieure15des solives primaires11. Dans la vue de dessous de la , il apparaît que l'espace de la zone de réservation20dans lequel les solives primaires11ne s'étendent pas est rempli par les cales23asi bien que, vu de dessous, il n'est pas possible de distinguer les réseaux transverses21qui sont disposés au-dessus des solives secondaires12a.
La forme de cette cale23apeut varier en fonction des besoins. Par exemple, lorsqu'il est recherché d’améliorer la résistance mécanique du support apporté par les solives primaires11ou secondaires12a, il est possible d'utiliser des essences de bois spécifiques. Dans l’exemple de la , des cales23asont également disposées entre les solives secondaires12adans la zone de réservation20. Dans ce mode de réalisation, ces cales23aprésentent une épaisseur identique à l’épaisseurbdes solives primaires11et une hauteur identique à la hauteur des solives secondaires12ade sorte que la juxtaposition des cales23aet des solives secondaires12adans la zone de réservation20forme une occultation visuelle des éléments placés au-dessus des solives secondaires12adans la zone de réservation20lorsque la structure porteuse10est vue de dessous.
En outre, des cales23b-23cpeuvent également être placées entre les solives primaires11et sous les solives secondaires12a. Par exemple, la illustre un mode de réalisation dans lequel une cale23 best fixée par des vis transversales sur les solives primaires11. La cale23bs'étend également sous les solives secondaires12ade sorte à supporter en partie les contraintes mécaniques. Dans l'exemple de la , les cales23bforment une marche entre les supports latéraux17et les solives primaires11dans la zone de réservation20.
En variante, dans l'exemple de la , les cales23cforment une double marche. Ainsi, les cales 23c permettent d’améliorer l'aspect esthétique de la zone de réservation 20.
Dans ce même but esthétique, il est possible d'utiliser des poutres d’occultation visuelle27orientées parallèlement les unes aux autres et perpendiculairement aux solives primaires et secondaires dans la zone de réservation20, tel qu'illustré sur la . Il est également possible d’utiliser des poutres d’occultation visuelle27de hauteurs variables pour des aspects esthétiques et d'absorption des bruits ambiants.
Plus simplement, tel qu’illustré sur la , il est également possible de fixer un faux plafond28dans la zone de réservation20afin de cacher les réseaux transverses21, notamment les réseaux fixés sous les solives secondaires12a.
Par ailleurs, les solives primaires et secondaires sont classiquement réalisées avec du bois résineux pour limiter le coût et le poids de la structure porteuse10. Cependant, les caractéristiques mécaniques de ce type de bois peuvent être insuffisantes pour supporter le transfert d’effort au niveau de l’extrémité18des solives secondaires12aposées sur les supports latéraux17.
Pour éviter de surdimensionner les solives secondaires au centre de la structure porteuse10, les solives secondaires peuvent être réalisées en au moins deux poutres distinctes et alignées : une solive interne24et une solive secondaire d’appui12b-12c.
Tel qu’illustré sur les figures 13 et 14, la solive secondaire d’appui12b-12cest placée au niveau de l’extrémité de la structure porteuse10de sorte que les solives secondaires d’appui12b-12cgarantissent l’appui de la structure porteuse10sur le support latéral17. Cette solution permet d’utiliser des formes ou des essences de bois présentant des caractéristiques techniques supérieures aux formes ou aux essences classiquement utilisées pour les solives secondaires afin d’obtenir un coût compétitif de la structure porteuse10.
Ainsi, dans les modes de réalisation des figures 13 et 14, les solives secondaires d’appui12b-12cs'étendent uniquement au niveau de l'extrémité longitudinale19des solives primaires11, entre les solives primaires11et dans l’alignement des solives internes24.
Dans l'exemple de la , les solives secondaires12bforment une zone de réservation 20 similaire à celle précédemment décrite. En outre, tel qu'illustré de réalisation de la , les solives primaires 11 peuvent également s'étendre sensiblement jusqu'aux supports latéraux 17 de sorte à limiter la taille de la zone de réservation 20. Pour autant, les solives primaires 11 ne reposant pas sur les supports latéraux 17. Dans ce mode de réalisation, il est tout de même possible d'intégrer des réseaux transverses 21 perpendiculairement aux solives primaires et secondaires au moins au-dessus du point de support des solives secondaires 12c sur les supports latéraux 17.
Dans l’exemple de la , des cales23csont placées entre les solives primaires 11 et sous les solives secondaires 12a, tel qu’illustré sur la . Outre ces cales 23c, des cales de renfort 30 sont fixées entre les solives primaires 11 et sur les solives secondaires 12a.
L’association des cales23cet30permettent d’améliorer le transfert de charge entre les solives primaires11, dimensionnées pour supporter la charge attendue sur la structure porteuse10, et les solives secondaires12a, assurant le support de la structure porteuse10sur au moins un support latéral17.
L’invention permet ainsi d’obtenir une structure porteuse10en bois, économiquement rentable, présentant une grande capacité de portance, y compris pour des portées libres jusqu’à 15 à 20 mètres, répondant aux exigences de résistance et permettant d’intégrer facilement des réseaux transverses21s’étendant perpendiculairement aux solives primaires et secondaires.
Claims (10)
- Structure porteuse (10) en bois, destinée à reposer sur des supports latéraux (17), ladite structure porteuse (10) comportant :
- des solives primaires (11), orientées parallèlement les unes aux autres, dont les dimensions sont sélectionnées pour supporter la masse d’une surface supérieure (16) et des éléments d’exploitation destinés à évoluer sur cette surface supérieure (16) ; et
- des solives secondaires (12a-12c) fixées entre les solives primaires (11) et dimensionnées pour garantir l’alignement des solives primaires (11) ; les solives secondaires (12a-12c) présentant une hauteur plus faible que la hauteur (h) des solives primaires (11) ;
caractérisée en ce que , au niveau d’au moins une extrémité de la structure porteuse (10), une extrémité longitudinale (18) des solives secondaires (12a-12c) est plus longue qu’une extrémité longitudinale (19) des solives primaires (11) de sorte que les solives secondaires (12a-12c) garantissent l’appui de la structure porteuse (10) sur au moins un support latéral (17). - Structure porteuse selon la revendication 1, dans laquelle ladite structure porteuse (10) comporte au moins un réseau transverse (21), s’étendant perpendiculairement aux solives (11, 12a-12c), placé au-dessus des solives secondaires (12a-12c) et au-dessus du support latéral (17) sur lequel repose les solives secondaires (12a-12c).
- Structure porteuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle , les solives primaires (11) présentant au moins une extrémité longitudinale (19) limitée de sorte à créer une zone de réservation (20) entre le support mural (17) et l’extrémité longitudinale (19) des solives primaires (11), ladite structure porteuse (10) comporte au moins un réseau transverse (21), s’étendant perpendiculairement aux solives (11, 12a-12c), placé au-dessus ou au-dessous des solives secondaires (12a-12c) dans ladite zone de réservation (20).
- Structure porteuse selon la revendication 3, dans laquelle ladite structure porteuse (10) comporte un faux plafond (28) fixé sous les solives secondaires (12a-12c) et l’éventuel réseau transverse (21) dans ladite zone de réservation (20).
- Structure porteuse selon la revendication 3, dans laquelle ladite structure porteuse (10) comporte des poutres d’occultation visuelle (27) fixées sous les solives secondaires (12a-12c) et l’éventuel réseau transverse (21) dans ladite zone de réservation (20), les poutres d’occultation visuelle (27) s’étendant perpendiculairement aux solives (11, 12a-12c).
- Structure porteuse selon la revendication 3, dans laquelle ladite structure porteuse (10) comporte des cales (23a) s’étendant dans la zone de réservation (20) et dans le prolongement des solives primaires (11), lesdites cales (23a) étant fixées à l’extrémité longitudinale (19) des solives primaires (11) et entre les solives secondaires (12a-12c).
- Structure porteuse selon la revendication 3, dans laquelle ladite structure porteuse (10) comporte des cales (23b, 23c) s’étendant dans la zone de réservation (20) sous les solives secondaires (12a-12c), lesdites cales (23b, 23c) étant fixées entre les solives primaires (11).
- Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle lesdites solives secondaires (12a) sont réalisées en une seule poutre s’étendant sur toute la longueur de la structure porteuse (10).
- Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle lesdites solives secondaires sont réalisées en au moins deux poutres distinctes et alignées : une solive interne (24) et une solive secondaire d’appui (12b-12c) placée au niveau de l’au moins une extrémité de la structure porteuse (10) de sorte que les solives secondaires d’appui (12b-12c) garantissent l’appui de la structure porteuse (10) sur au moins un support latéral (17), les solives secondaires d’appui (12b-12c) présentant des caractéristiques de forme et/ou de nature différentes des solives internes (24).
- Structure porteuse selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle lesdites solives (11, 12a-12c) sont réalisées en bois lamellé-croisé, en bois lamellé-collé, ou en lamibois.
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