WO2015140311A1 - Structure mixte bois et bambou - Google Patents

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WO2015140311A1
WO2015140311A1 PCT/EP2015/055969 EP2015055969W WO2015140311A1 WO 2015140311 A1 WO2015140311 A1 WO 2015140311A1 EP 2015055969 W EP2015055969 W EP 2015055969W WO 2015140311 A1 WO2015140311 A1 WO 2015140311A1
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WO
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sole
bars
bamboo
bar
flanges
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/055969
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English (en)
Inventor
Serge Gosset
Original Assignee
Serge Gosset
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Publication date
Application filed by Serge Gosset filed Critical Serge Gosset
Publication of WO2015140311A1 publication Critical patent/WO2015140311A1/fr

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E04C3/291—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures with apertured web
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/16—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with apertured web, e.g. trusses

Definitions

  • the present invention relates to a two-dimensional structure (beams) or three-dimensional (sails, shells, panels, etc.) and an associated constructive system, composed of wood and bamboo essentially usable in the construction and civil engineering.
  • the structure is made of wooden or organic-fiber-based soles, which can be derived from wood or bamboo, and a core of natural bamboo or reconstituted bamboo, able to connect the soles together.
  • the constructive system comprises a frame or a veil resulting from the assembly of several structures. It can constitute a load-bearing wall or a floor that can be used in construction and civil engineering.
  • the construction sector is responsible for 40% of European energy consumption and 50% by volume of European waste.
  • post-beam The principle of post-beam is as follows: the structure is composed of poles and solid wood beams of strong section, arranged in a 3 to 5 m grid, complete with posts, joists and crosspieces.
  • the "skeleton" of the house is stable on its own.
  • the voids left by the poles are then lined with thermal insulation (mineral wool of glass or rock, vegetable hemp, linen or cellulose, sheep wool) in semi-rigid plates or insufflated.
  • the wood frame house is itself made of pieces of wood of more or less significant sections forming sections of load-bearing walls per floor level. Each wall is composed of smooth high and smooth low and intermediate amounts spaced about 60 cm.
  • a panel eg OSB, paneling, fibrous structural panel, multiply, etc.
  • the processes for filling the solid parts follow the same principles as for the post-beam system, with the same rules of thermal insulation, water and air tightness.
  • bamboo grasses family
  • stems formed of a lignified hollow stubble with very fast growth.
  • bamboos have adapted to many climates (tropical, subtropical and temperate) with a hardiness of up to -24 ° C.
  • the bamboo stems are hollow, giving the material an insulating power comparable to plant fibers.
  • the two faces of a beam structure are thus perfectly isolated from each other, a primary element to avoid thermal bridges.
  • bamboo offers equal section, tensile strength equal to that of structural steels, a compressive strength twice that of conventional conifers, and a high modulus of elasticity.
  • it is a composite memory shape whose fibers are stronger than those of carbon.
  • bamboo In construction, bamboo is used for its strength and lightness in scaffolding skyscrapers. Of the ten highest in the world, those of Hong Kong's Two International Finance Center (416 m) and Central Plaza (374 m) and Shanghai's Jin Mao Tower (421 m) used material.
  • bamboo is also involved in the manufacture of light constructions (boxes, pilings, partitions, "bridges of monkeys", etc.). Companies and organizations are working on the development of laminated bamboo structures, more efficient than those of equal diameter wood.
  • the document WO 2013/044939 A1 proposes a structural product of construction comprising a succession of longitudinal pieces made parallel end to end and made from material consisting of natural fibers such as bamboo.
  • bamboo is a harder material than wood and its elasticity is different. It has been shown that a mode of rupture of these structures is the cracking of the bamboo at the place of embedding in the wood by deformation. The sharp edges of the bamboo are then at the origin of the priming of the delamination of the wood and the ruin of the structure.
  • US 2010/0083605 A1 discloses a lattice manufacturing system from bar members that can be joined.
  • the bar elements are at least partly made of plant material obtained from high-growing plants.
  • the system further includes elements for interconnecting at least two of the bar elements, the bar elements and the connecting elements being adapted to be interconnected and thus form the lattice.
  • the invention aims to provide a mixed wood / bamboo structure to significantly reduce the amount of materials used in the context of a wooden construction while ensuring excellent mechanical properties.
  • the invention also aims to use an easily renewable resource, thus limiting overexploitation of forests.
  • the invention also aims to reduce the weight of the structures and to facilitate their handling.
  • the invention also aims to facilitate the construction of both carrier and insulating walls.
  • the invention also aims to make the laying of techniques easy thanks to openwork lattice elements.
  • Structural elements for building construction and civil engineering are in the form of two-dimensional (columns and beams) or three-dimensional (sails and shells) ladders or trellises composed of bars or panels made of wood (or derived from wood) on the outer faces-said footings-and bamboo bars between them-said soul.
  • the soles are solid wood or reconstituted, such as laminated wood, plywood panels, engineered wood, fiber boards or chips such as MDF, HDF or OSB.
  • the bars are natural bamboo or bamboo reconstituted, that is to say, a composite consisting of lamellae or bamboo fibers secured by a resin.
  • bamboo fibers are extremely resistant, mainly those outside the canes that have a high silica content. This property is interesting.
  • the sole is machined to accommodate the ends of the bars.
  • the bars of the soul when it comes to rods sections, are profiled to give them a cylindrical section on the parts to be embedded.
  • a cylindrical post composed of reconstituted bamboo is advantageously inserted and fixed in the bar.
  • the bars of the soul can also be reconstituted bamboo, much more resistant but less good thermal insulation.
  • the various components are then assembled by embedding and gluing to form a mechanical lattice in which the wood provides ease of assembly with the other elements of the construction and bamboo mechanical performance.
  • the joint use of bamboo and wood to form the structural elements of the invention is not obvious.
  • the bamboo cane is prone to splitting where the wood joins, which separates the fibers from the wood and can cause the wood to break by resuming deformation.
  • This problem has been solved according to the present invention by introducing a cylindrical plug into the ends of the bamboo. This cap is used to transfer the forces between the bamboo bars and the wood of the soles.
  • the modulus of elasticity of this component must be anisotropic and be between that of bamboo and wood.
  • a sole is constituted for example by the assembly of half-soles, each having beveled ends in the shape of "S" of opposite orientation (one oriented upwards and the other downwards) , each end comprising multiple fingerings in the longitudinal direction of the half-sole for sizing the half-soles, and holes in the form of corresponding half-cylinders, able to assemble to receive the end of 'a bar.
  • This also meets the need for continuous production of long beams, possibly on site.
  • a first aspect of the present invention relates to a structure that can be used in construction and civil engineering, comprising at least two soles, parallel or otherwise, made of solid wood, reconstituted wood, wood-based materials or wood. plant fiber base, and a core made of bamboo bars or reconstituted bamboo, connecting said insoles to one another by means of a binder, characterized in that:
  • each sole has at least one countersunk hole in which the end of a bar is embedded;
  • each bar is machined with precision at each of its ends, over a certain length called the embedding length, at an outside diameter corresponding to that of the hole milled in the soleplate;
  • Each end of a recessed bar is either solid or hollow, being in the latter case precisely machined to an inner diameter and having a plug inserted into the machined hollow end,
  • said structure being characterized in that the plug is selected from a material having a modulus of elasticity intermediate that of the sole and that of the bar.
  • the cap corresponds to the material of the sole in the case of a crown milling of the sole, a plug reported in the case of natural bamboo canes and is part of the cane in case of reconstituted bamboo bars.
  • the invention further comprises at least one, or an appropriate combination, of the following characteristics:
  • the stopper is reconstituted bamboo, in the case of a wooden sole and a natural bamboo bar;
  • said bars are assembled perpendicularly to said flanges; said bars are each arranged at an angle with said flanges, alternately in an inclination and opposite inclination, so that they form a lattice structure and that the ends bars are machined bevel so as to allow their jointing between them within the assembly;
  • the machining accuracy of the bamboo bars is less than 5/10 mm, preferably 1/10 mm;
  • a sole is formed by the assembly of half-soles, each having corresponding S-shaped, opposite bevel ends of opposite orientation, each end preferably comprising multiple fingerings in the direction of the length of the half-sole and holes in the form of complementary half-cylinders, able to assemble in the corresponding cylinders to receive the end of a bar to be embedded;
  • the plug is constituted by a cylindrical portion belonging to the sole and located in the center of the countersunk hole, said cylindrical portion being adapted to engage with the inner portion of the hollow end of a bar;
  • a sole has a notch adapted to receive a connecting member by a movement in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the flanges, said connecting member having means adapted to be secured to the sole and at least one bar;
  • the connecting element is alternately secured directly to a sole without notching.
  • a second aspect of the present invention relates to a beam consisting of a structure according to the description above, comprising two soles assembled by means of a core consisting of bars.
  • a sole consists of two half-soles, each having holes in the form of corresponding half-cylinders, able to assemble to receive the end of a bar.
  • the sole is divided into slices, each having bars forming a different angle with the sole, depending on the slice considered and able to assemble to form a lattice.
  • a third aspect of the present invention relates to a panel consisting of at least one structure or beam according to the description below. top, comprising two soles assembled by means of a core made of bars.
  • the soles comprise at least two soles portions, each having on its edges, holes in the form of corresponding half-cylinders, adapted to assemble to receive the end of a bar.
  • the soles comprise at least two portions of soles, each having bars inclined relative to a direction of the sole portion, and, able to assemble to form a lattice, the bars of a portion. of soleplate being inclined in a different direction of the inclination of the bars of another sole.
  • a fourth aspect of the present invention relates to a web or a structural shell (Ie) consisting of a plurality of structures, beams and / or panels as described above, each comprising (e) two soles assembled by means of a core made of bars, said structures, beams and / or panels being arranged to achieve a curved or polyhedral three-dimensional overall structure.
  • Ie structural shell
  • a fifth aspect of the present invention relates to a constructive system, characterized in that it comprises a three-dimensional frame resulting from the assembly of at least four beam type structures, or one or more sails or shells, as described above, an interior insulation, a vapor barrier barrier function and an airtight barrier function. These functions can be fulfilled by coatings, panels or membranes.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a beam according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2a is a schematic sectional view of a first embodiment of a bar of the beam of Figure 1 to a sole of this beam.
  • Figure 2b is a schematic sectional view of a second method of securing a bar of the beam of Figure 1 to a sole of this beam.
  • Figure 2c is a front view of bamboo bars having a precise machining at their ends.
  • Figure 3 is a schematic perspective view of a beam according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a schematic elevational view of half-soles according to the invention assembling to form soles and including holes for embedding bamboo bars.
  • FIG. 5a is a plan view and FIG. 5b is a perspective view of a half-plinth of FIG. 4.
  • FIG. 5b shows a detail view of a first method of assembling bamboo bars. in the sole according to the second embodiment (see Figure 3).
  • Figure 6 is a schematic view of a second assembly mode of the beam of the second embodiment.
  • Figure 7a is an exploded schematic view of a third assembly mode of the beam of the second embodiment.
  • Figure 7b is a view of a variant of this second assembly mode.
  • Figure 8 is a schematic view of a fourth assembly mode of the beam of the second embodiment.
  • Figure 9a is a schematic view of a fifth assembly mode of the beam of the second embodiment, wherein the sole is divided into two slices, the inclination of the bars relative to the sole being different in the two slices.
  • Figure 9b is a view of a variant of this fifth assembly mode, where the sole is divided into three slices with different bar inclinations.
  • Figure 10a is an exploded schematic view of an example of structural panels constituting a third embodiment of the invention.
  • the soles are elements of triangular panels, of different sizes and the bars are not parallel to each other. This type of structure makes it possible to make sails and hulls.
  • Figure 10c further illustrates alternatively a splicing assembly of panel elements with bars of different inclinations;
  • Figure 1 1 is a schematic perspective view of an example of a constructive system constituting a fourth embodiment of the invention.
  • a beam 5 comprises two flanges 10, 15 parallel to each other, separated by a certain distance and which are interconnected by a core. comprising a plurality of bars 20.
  • the soles 10, 15 are made of wood. They can be made of solid softwood or glulam or wood-based materials.
  • wood-based materials we mean a material consisting essentially of fibers of organic origin, often vegetable and a binder, for example reconstituted bamboo. These fibers may in particular come from wood, grasses (bamboo, ...), cereals or other plants such as hemp, flax, nettle, etc. Wood as such and glulam are obviously part of it.
  • the bars 20 of the core of the beam 5 consist of cylindrical and hollow sections of bamboo. It is also possible to use solid bars of reconstituted bamboo or more generally of fiber / binder composites. Bamboo has indeed all the desired characteristics: it is mechanically resistant, especially in the longitudinal axis. By means of protection against bad weather, it has an excellent durability. It is possible to machine it, so that the ends of the bars 20 have a diameter, both inside and outside, predetermined. Finally, it has a very low thermal conductivity.
  • the bars 20 are arranged perpendicular to the flanges 10, 15 and held by gluing. This embodiment is the simplest to achieve since the assembly can be done by inserting the bars 20 in a first sole 10, then presenting the second sole 15 parallel to the first.
  • This first embodiment "ladder" is used for the beams mainly working in compression, for example for columns. For example, the spacing between the soles 10, 15 is between 30 cm and 50 cm, this thickness corresponding to that of the insulation. But higher spacings can be considered.
  • the bars 20 are fixed to the flanges 10, 15 by crimping and gluing in holes made in the flanges 10, 15.
  • two modes of attachment can be made according to the invention.
  • the holes 25 in the soles are made by means of a profiled cutter for removal of annular material so that the central portion 30 of the sole at the location of the hole remains present in all or in part and fits into the hollow central part of the bamboo bar.
  • the fraction and the shape of the central part 30 to be preserved are advantageously chosen.
  • the dimensions of the milling are chosen so as to adapt to the outside and inside diameter of the bar 20.
  • the central portion 30 prevents the glue from rising up inside the bar 20, and forces the glue to be distributed over any the contact surface between the bar 20 and the hole 25, both on the outer surface and on the inner surface of the bar.
  • the bar 20 is embedded in the soleplate 10 or 15.
  • the embedding and gluing are effected by pressing in the direction of the axis of the bars.
  • This mode has the defect of the fragility of the central portion of the crown which tends to separate from the rest of the sole during assembly, thus making it difficult, or afterwards, decreasing the strength of the beam.
  • This embodiment is more suitable for the high diameters of bamboo bars.
  • Figure 2b shows a second embodiment of attachment in which a hole 35 is formed by means of a drill.
  • a plug 40 made for example of wood and preferably any other suitable material such as reconstituted bamboo, for example, is inserted into the hollow end of the bar 20.
  • This plug advantageously provides the stiffening of the assembly and distribution correct constraints between the wood and bamboo and avoids the rise of glue inside the bar during bonding.
  • This embodiment is more suitable in the case of the use of bamboo bars of diameter typically less than 10 cm. In the absence of such a pin or plug 40, there is the risk of ovalization of hollow bamboo bars under duress. The bamboo then splits and cuts the wood, the microcracks that appear to be the beginning of the breaking of the wooden soles.
  • the use of a reconstituted bamboo plug is particularly advantageous because the modulus of elasticity of reconstituted bamboo is between that of wood and that of natural bamboo.
  • FIG. 3 shows a beam 45 according to a second embodiment of the invention in which the bars 20 are inclined, offering better mechanical strength in the presence of loads perpendicular to the axis of the beam and in the plane of the beam. blade.
  • the bars 20 form an angle with the longitudinal direction of the flanges 10, 15.
  • the bars 20 are successively inclined in one direction and then in the other.
  • the junction point of a bar 20 to a flange 10, 15 is close to the junction point of the next bar 20.
  • the flanges 10, 15 and the bars 20 thus form a set of triangles, and the beam 45 forms a so-called "lattice" beam.
  • This second embodiment has, with respect to the first embodiment, the difficulty that the assembly can not be achieved by simply paralleling the soles 10 and 15.
  • the angle may be variable depending on the particular position of the bar in the longitudinal direction of the beam, for better adaptation to mechanical stresses in the beam at this position.
  • bars perpendicular to the soles may be inserted at the ends of the beam, to take the shear force present at the supports.
  • the means for securing the bars 20 in the flange 10, 15 may be that described for the first embodiment, in connection with Figure 2a, or that described in relation to Figure 2b.
  • a sole is constituted by the assembly of half soles 90 and 95, each having beveled ends 140 and 145 respectively S-shaped of opposite orientation, one being oriented upward and the other downward.
  • the precision of the abutment and the resistance are improved by the milling of multiple notches and tongues, also called “multiple fingerings” or “finger-joint” in the faces of the half-soles to be assembled.
  • This technique is already known in the wood industry for the manufacture of glulam but has never been used to make constructive structures. Multiple fingerings, while improving performance, remain optional.
  • the half-soles are abutted and gear-connected tongues of half a sole in the corresponding notches of the other half-sole and fixed by means of an adhesive.
  • the splines are preferably made by following the splicing profile perpendicularly thereto.
  • Each beveled end thus comprises multiple fingerings in the direction of the length of the half-flange and holes 25 in the form of corresponding half-cylinders, able to assemble to receive the end of a bar 20.
  • FIG. shows a plan view and Figure 5b a perspective view of a half-sole in which the holes 25 form a V to accommodate inclined bars 20 according to the embodiment shown in Figure 3.
  • the bars 20 are embedded only on a part of the sole.
  • the soles are not necessarily straight lines or parallels. They can be curved to form for example a vault or non-parallel to form farms or segments of farms for example.
  • the ends of the bars 20 are machined in a conical shape.
  • the taper ⁇ (beta) of the end of the bar is determined by taking into account its angle ⁇ with the sole and its length.
  • the axis 55 of the conical hole 50 corresponds to that of the bar 20 in its final position. It also forms an angle with the sole.
  • the taper of the hole 50 is determined by adding to the taper angle of the bar the angle of movement thereof during the mounting process.
  • the beam 45 as shown in Figure 3, can be assembled by bringing the two flanges 10, 15 parallel to each other, the bars 20 fitting effortlessly into the tapered holes 50 made from both sides. other soles 10, 15.
  • This assembly mode is the easiest to achieve because it requires no additional parts but it is limited in tilt.
  • the angle a can be adapted according to the position of the bar in the beam.
  • an intermediate junction element 65 is adapted to be inserted into a notch 70 formed in the soles 10, 15, by a movement in a direction perpendicular to the direction longitudinal soles.
  • the junction member may be, as shown, a specially shaped sole section 65. Two millings are made in the junction element 65, in directions to obtain the desired lattice beam.
  • the method of securing the bars 20 in the joining element 65 may be that described above in relation to Figure 2a, or that described in relation to Figure 2b.
  • the assembly is then performed by first assembling a set of bars 20 to junction elements 65 to form a core of desired length.
  • the two flanges 10, 15, are presented parallel and brought together so as to insert and glue the joining elements 65 in the notches 70.
  • the angle a can here take any desired value or guided by the resistance of the materials, for example 45 °.
  • the joining element 65 also plays the role of reinforcement by a better distribution of forces: this mode is advantageously suitable for heavy loads and large format beams.
  • a mechanical element 80 such as an ankle, a blade or a screw, can be inserted into the junction element and the sole to facilitate alignment, to maintain the necessary compression at the beginning of bonding or to consolidate the 'together. It is arranged in the perforations or blind holes 85, 86 possibly provided for this purpose.
  • no notch 70 is made in the flanges, but the junction elements 65 are applied directly to the flanges 10, 15.
  • the joining element can advantageously be obtained from falls soles 10, 15.
  • the joining element may include inclined planes 67, wherein the bars 20 may be inserted perpendicularly. In this mode of assembly also, the angle a can be adapted according to the position of the bar in the beam.
  • the soles 10, 15 comprise two half-soles 90, 95, separated along the median plane of the beam 45.
  • the half-soles 90 95 are formed holes half-cylinders 100, 105, so that when the two half-flanges 90, 95 are assembled, the two holes 100, 105 are arranged to form a hole adapted to receive the end of a bar 20.
  • the assembly is then carried out as follows: a set of bars 20 is bonded together by one of their ends in the holes 100 made in a half-sole 90. The same is done for the other end of the bars 20 on another half-sole 95.
  • the angle a can here take any desired value or guided by the resistance of the materials.
  • the angle a can also be adapted according to the position of the bar in the beam.
  • the half-soles can be grooved to facilitate transverse wedging and increase the bonding surface (finger jointing type, microentures or others).
  • the bars can also be cut at an angle to transfer only the resultant forces to the soles.
  • a fifth assembly mode shown schematically in Figure 9a is particular because the bars inclined in one direction and those inclined in the other direction are located in close but not identical planes.
  • two half-beams 1 10, 1 15 are made with bars inclined at the same angle in size but oriented downwards in the clockwise direction for one 1 and anti-clockwise for the other 1 15.
  • the soles are advantageously profiled to achieve a precise interlocking of the two half-beams. This nesting can be the simple assembly of flat faces, or an assembly by micro-teeth or redents.
  • the methods of joining and assembling by gluing and pressing for the ladder beams described above are used for the realization of the half-beams 1 10, 1 15 except that the jaws of the press move not perpendicular to the axis of the beam, but according to the angle of insertion of the bars.
  • the half-beams 1 10, 1 15 are then secured to one another and fixed by bonding or mechanical assembly (pegging, nailing, stapling, etc.) to form a complete beam, the bars 20 of a half-beam 1 10 forming with the bars 20 of the other half-beam 1 15 a structure in triangles or in cross, forming a lattice.
  • This method of assembly can, when the last phase is executed on site and to take advantage of the possibilities of nesting, constitute a preferred mode of realization of insulating boxes, interjoists, claveaux, etc.
  • a panel 120 is formed by assembling two flanges 125, 130 by a plurality of cores 135, formed according to the examples of the modes of assembly. beams of the first and second embodiments of the invention.
  • the bars 20 may be perpendicular to the flanges, as in the beam of Figure 1, or inclined, and assembled for example as in the beam of Figure 7a (as shown in Figure 10a) or Figure 7b.
  • the souls 135 may be arranged at a regular pitch or not in one or more directions, thus forming a three-dimensional lattice.
  • the panel of the invention can be used for example floor, roof, slab or load-bearing wall in a construction.
  • the space between the two insoles 125, 130 may be filled with straw or flakes of cellulose or other insulating material, to achieve thermal insulation.
  • the fourth method of assembling a beam shown in FIG. 8 can also be applied to a panel constituted by a set of slats, in the edges of which are made corresponding half-holes 100, 105.
  • the fifth mode assembly, shown in Figure 9 may also be used for the panels, consisting of several panel portions, assembled together, so that the inclinations of the panel portion bars are different.
  • Figure 10b there is shown an assembly variant where the soles 125, 130 are polygonal panels, here triangular, of different sizes.
  • the webs 135 consist of bars 20 which are not necessarily parallel to each other. This variant is particularly suitable for the production of structural hulls and sails.
  • the bars 20 are joined by splicing via notches made in the edge of panels assembled in plan.
  • a constructive system 150 is formed by assembling several beams 5, 45 according to the first and / or second embodiment of the invention.
  • the construction system 150 consists of six beams, four beams 5 according to the first embodiment of the invention "in ladder” and two beams 45 according to the second embodiment "in trellis ".
  • the diagonal beams used at the lateral ends are preferably of the "unidirectional half-beams reassembled" type (see above, FIG. 9).
  • the constructive system of the invention can serve for example as a load-bearing wall in a construction.
  • the assembly of the six beams forms a frame in which an insulator 155 is added.
  • a wall or plaster is used to close the frame and keep the insulation inside.
  • This wall has at least one vapor-braking and airtight function.
  • vegetable stubble is preferred.
  • the straw is preferably inserted under pressure in order to fill the available space and to react mechanically with the bars of the lattice, thus intervening in the bracing of the building.
  • the straw is then protected from bad weather and moisture by clay and lime coatings, which are composed so as to have a variable resistance to vapor diffusion to obtain a constant hygrometry.
  • Fibrous panels can also be used instead of plaster.
  • the airtightness is carried out in the same way on the basis of a vegetable felt. Wood panels and a conventional steam brake can also be used.
  • bamboo stems are mainly composed of longitudinal cellulosic fibers
  • bamboo has high tensile and compressive strength. Thanks to its high strength, bamboo can replace the metals that are typically used in the assembly of conventional beams, hence its nickname "green steel", ensuring a very high mechanical efficiency even in case of activity seismic for example.
  • bamboo is a plant whose growth is among the fastest in the plant world, up to 40 cm per day, which is still somewhat nutrient-hungry. This latter characteristic gives it the property of being an easily renewable resource in accordance with one of the aims of the present invention.
  • bamboo is a very light material and therefore very easy to handle both during the assembly of a beam according to the invention, as when implementing it during a construction.
  • bamboo is a fistulous material (that is to say hollow inside) little conductor of heat
  • using this material as a connecting means between the two wooden soles of the beam of the invention, or between the two flanges of the panel of the invention, it is possible to eliminate any thermal bridge between the two flanges, especially in the case where the beam or the panel is arranged between two atmospheres hygrothermal (for example, the exterior and conditioned space of a building, refrigerator or cold store).
  • the beam 5, 45 of the invention has greater strength compared to a solid wood beam. This is due to the fact that, in the case of the beam of the invention, the fibers of the flanges and the fibers of the bars are oriented in different directions, each of these orientations offering optimum strength. In the case of bamboo, the tensile and compressive strengths are higher than that of wood.
  • bamboo has the advantage of its low weight and its excellent strength in traction and compression.
  • the wood has excellent tensile strength. Both the beam and the panel can be assembled on site without the need for heavy equipment. Bonding can be achieved using single-component glue, or for higher stresses, two-component glue.

Abstract

La présente invention se rapporte à une structure (5; 45; 120) utilisable dans la construction et le génie civil, comportant au moins deux semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130), parallèles ou non, constituées de bois plein, de bois reconstitué, de matériaux dérivés du bois ou à base de fibres végétales et de liant, ainsi qu'une âme constituée de barres (20) en bambou ou en bambou reconstitué, reliant lesdites semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130) l'une à l'autre grâce à un liant, caractérisée en ce que : - chaque semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) comporte au moins un trou fraisé (25, 35) dans lequel s'encastre l'extrémité d'une barre (20); - chaque barre (20) est usinée avec précision à chacune de ses extrémités (21), sur une certaine longueur appelée longueur d'encastrement, à un diamètre extérieur correspondant à celui du trou fraisé (25, 35) dans la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130); - chaque extrémité d'une barre (20) encastrée est soit pleine, soit creuse, étant dans ce dernier cas usinée avec précision à un diamètre intérieur et comportant un bouchon (40) inséré dans cette extrémité creuse usinée, ladite structure étant caractérisée en ce que le bouchon (40) est choisi dans un matériau ayant un module d'élasticité intermédiaire entre celui de la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) et celui de la barre (20).

Description

STRUCTURE MIXTE BOIS ET BAMBOU Objet de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte à une structure à deux dimensions (poutres) ou à trois dimensions (voiles, coques, panneaux, etc.) et à un système constructif associé, composés de bois et de bambou essentiellement utilisable dans la construction et le génie civil. La structure est composée de semelles en bois ou en matériau à base de fibres organiques, pouvant être dérivé du bois ou du bambou, et d'une âme en bambou naturel ou en bambou reconstitué, apte à relier les semelles entre elles. Le système constructif comporte un cadre ou un voile résultant de l'assemblage de plusieurs structures. Il peut constituer un mur porteur ou un plancher utilisable dans la construction et le génie civil.
Etat de la technique
[0002] Le secteur de la construction est responsable de 40% de la consommation énergétique européenne et de 50% en volume des déchets européens.
[0003] La raréfaction des ressources naturelles est rapide. L'accès aux énergies fossiles se précarise. La bio-capacité est chaque jour réduite par surconsommation de ressources trop lentement renouvelables.
[0004] L'utilisation du bois dans la construction est une bonne option pour diminuer la consommation énergétique ainsi que le recours aux énergies fossiles. A côté des chalets construits par l'empilement de bois massif (madrier, rondin), on distingue principalement deux techniques de construction : le poteau-poutre et l'ossature bois.
[0005] Le principe du poteau-poutre est le suivant : la structure est composée de poteaux et de poutres en bois massif de forte section, disposés selon une trame de 3 à 5 m, complétée de potelets, de solives et de traverses. Le « squelette » de la maison est à lui seul stable. Les vides laissé par les poteaux sont ensuite garnis d'isolant thermique (laine minérale de verre ou de roche, végétale en chanvre, en lin ou en cellulose, laine de mouton) en plaques semi-rigides ou insufflé.
[0006] La maison à ossature bois est quant à elle constituée de pièces de bois de sections plus ou moins importantes formant des pans de murs porteurs par niveau d'étage. Chaque mur est composé de lisse haute et lisse basse et de montants intermédiaires espacés de 60 cm environ. Un panneau (par exemple OSB, lambrissage, panneau structurel fibreux, multipli, etc.) est fixé sur toute la surface pour assurer le contreventement. Les procédés de remplissage des parties pleines reprennent les mêmes principes que pour le système poteau- poutre, avec les mêmes règles d'isolation thermique, d'étanchéité à l'eau et à l'air.
[0007] L'utilisation du bois dans la construction, de plus en plus intensive, impose une pression sylvicole élevée laquelle conduira bientôt à une nette surexploitation de nos forêts.
[0008] L'utilisation de bambou (famille des graminées) représente une alternative ou un complément à nos bois de construction. En effet, il se caractérise par des tiges formées d'un chaume creux lignifié à la croissance très rapide. Les bambous se sont adaptés à de nombreux climats (tropicaux, subtropicaux et tempérés) avec une rusticité allant jusqu'à -24°C. Les tiges de bambou sont creuses, ce qui confère au matériau un pouvoir isolant comparable aux fibres végétales. Les deux faces d'une structure de poutre sont ainsi parfaitement isolées l'une de l'autre, élément primordial pour éviter les ponts thermiques. De plus, le bambou offre à section égale, une résistance à la traction égale à celle des aciers de construction, une résistance à la compression du double de celle des résineux habituellement utilisés, et un module d'élasticité élevé. En outre, il s'agit d'un composite à mémoire de forme dont les fibres sont plus résistantes que celles de carbone. Son cycle de production est rapide, de l'ordre de 4 ans, avec des rendements sur biomasse qui peuvent atteindre 40 tonnes/ha. A titre comparatif, le bois résineux couramment utilisé en construction a un rendement de l'ordre de 10 tonnes/ha et un cycle de 50 à 60 ans pour les plus communs. [0009] Dans le cadre de l'utilisation du bambou dans la construction comme matériau écologiquement performant, une équipe hollandaise a comparé l'empreinte écologique de l'acier, du béton, du bois local et exotique et du bambou -importé du Costa Rica- pour des constructions aux Pays-Bas. L'empreinte écologique du bambou est la moins importante (Van der Lugt et al., 2006, « An environmental, économie and practical assessment of bamboo as a building material for supporting structures », Construction and Building Materials, vol. 20, pp. 648-656).
[0010] En construction, le bambou est utilisé pour sa résistance et sa légèreté dans les échafaudages des gratte-ciel. Parmi les dix plus hauts du monde, ceux du « Two International Finance Center » (416 m) et « Central Plaza » (374 m) de Hong Kong, la « Jin Mao Tower « (421 m) de Shanghai, ont notamment utilisé ce matériau.
[0011] Le bambou entre également dans la fabrication de constructions légères (cases, pilotis, cloisons, « ponts de singes », etc.). Des entreprises et des organismes travaillent sur le développement de structures lamellé-collé en bambou, plus performantes que celles en bois à diamètres égaux. Le document WO 2013/044939 A1 propose un produit structurel de construction comprenant une succession de pièces longitudinales ménagées parallèlement bout à bout et fabriquées à partir de matériau constitué de fibres naturelles tel que le bambou.
[0012] Cependant, l'utilisation conjointe du bambou et du bois pour former les éléments de structure n'est pas évidente. Le bambou est un matériau plus dur que le bois et son élasticité est différente. Il a été mis en évidence qu'un mode de rupture de ces structures est la fissuration du bambou à l'endroit de l'encastrement dans le bois par déformation. Les bords tranchants du bambou sont alors à l'origine de l'amorçage de la délamination du bois et de la ruine de la structure.
[0013] Le document US 2010/0083605 A1 divulgue un système de fabrication d'un treillis à partir d'éléments de barre pouvant être joints. Les éléments de barre sont au moins en partie en matière végétale obtenue à partir de plantes à croissance haute. Le système comprend en outre des éléments pour interconnecter au moins deux des éléments de barre, les éléments de barre et les éléments de liaison étant adaptés pour être interconnectés et ainsi former le treillis.
Buts de l'invention
[0014] L'invention a pour but de proposer une structure mixte bois/ bambou permettant de réduire considérablement la quantité de matériaux utilisé dans le cadre d'une construction en bois tout en garantissant des propriétés mécaniques excellentes.
[0015] En utilisant le bambou, l'invention a aussi pour but d'utiliser une ressource facilement renouvelable, limitant ainsi la surexploitation des forêts.
[0016] L'invention vise également à diminuer le poids propre des structures et à faciliter leur manutention.
[0017] L'invention vise encore à faciliter la construction de parois à la fois porteuses et isolantes.
[0018] L'invention vise encore à rendre aisée la pose des techniques grâce aux éléments de treillis ajourés.
Principaux éléments caractéristiques de l'invention
[0019] Les éléments de structure pour la construction de bâtiments et le génie civil se présentent sous la forme d'échelles ou treillis bidimensionnels (colonnes et poutres) ou tridimensionnels (voiles et coques) composés de barres ou panneaux en bois (ou dérivés du bois) sur les faces extérieures -dites semelles- et de barres de bambou entre celles-ci -dites âme.
[0020] Les semelles sont en bois plein ou reconstitué, tel que du bois lamellé-collé, des panneaux multiplis, du contrecollé, des panneaux de fibres ou de copeaux tels que le MDF, le HDF ou l'OSB.
[0021] Les barres sont en bambou naturel ou en bambou reconstitué, c'est-à-dire en un composite constitué de lamelles ou de fibres de bambou solidarisées par une résine. Les fibres de bambou sont extrêmement résistantes, principalement celles de l'extérieur des cannes qui ont un contenu en silice élevé. Cette propriété est intéressante.
[0022] Malheureusement la forme du bambou et l'anisotropie de ses propriétés variables dans l'épaisseur de sa paroi et surtout au voisinage des nœuds rendent son utilisation peu pratique.
[0023] Aussi, selon l'invention, la semelle est usinée pour accueillir les extrémités des barres. Les barres de l'âme, lorsqu'il s'agit de tronçons de cannes, sont profilées afin de leur conférer une section cylindrique sur les parties à encastrer. Afin de prévenir la déformation et la fissuration de celles-ci au droit des encastrements, un tenon cylindrique composé de bambou reconstitué est avantageusement inséré et fixé dans la barre. Les barres de l'âme peuvent également être en bambou reconstitué, beaucoup plus résistant mais moins bon isolant thermique.
[0024] En ce qui concerne la fabrication du bambou reconstitué, grâce à une méthode d'extraction des amas de fibres, il est possible de fabriquer un matériau composé de fibres de bambou dont le module d'élasticité essentiellement transversal est ajustable lors du processus de fabrication. Dans ce procédé d'extraction, aucun raffinage n'est nécessaire et l'emploi des fibres brutes est adéquat : une extraction mécanique est donc suffisante. Elle est réalisée d'abord en refendant le bambou en quartiers, par avance sur un couteau en étoile ou entre des rouleaux dont l'écartement est adapté au diamètre de la canne. Les lames en arc de cercle ainsi obtenues sont ensuite grossièrement fractionnées par un passage entre plusieurs paires de rouleaux plats dont l'écartement est défini en fonction du diamètre des cannes. Les paires sont disposées en arc de cercle, de manière à induire une courbure dans l'axe des fibres. Ces opérations conduisent à la séparation de fibres en amas de petite section et de bonne longueur. Pour l'assemblage, une colle est pulvérisée sur les lamelles de fibres qui sont disposées dans un moule de forme et de dimension appropriées, éventuellement après compression longitudinale ou chauffage qui leur confère la souplesse nécessaire. Les fibres sont ensuite pressées dans leur moule. La pression appliquée les comprime jusqu'à une certaine densité, laquelle détermine le module d'élasticité transversal. L'ensemble est ensuite démoulé.
[0025] Les différents composants sont ensuite assemblés par encastrement et collage pour former un treillis mécanique dans lequel le bois fournit la facilité d'assemblage avec les autres éléments de la construction et le bambou la performance mécanique.
[0026] Comme mentionné ci-dessus, l'utilisation conjointe du bambou et du bois pour former les éléments de structure de l'invention n'est pas évidente. La canne de bambou a tendance à se fendre à l'endroit de jonction avec le bois, ce qui écarte les fibres du bois et peut provoquer la rupture du bois par reprise de déformation. Ce problème a été résolu selon la présente invention par l'introduction d'un bouchon cylindrique dans les extrémités du bambou. Ce bouchon sert à transférer les efforts entre les barres de bambou et le bois des semelles. Le module d'élasticité de ce composant doit être anisotrope et se situer entre celui du bambou et du bois.
[0027] Un autre problème, lié aux sections fines du bois, est la présence de défauts qui revêtent une importance majeure pour la résistance de la structure. De manière similaire, l'industrialisation d'un encastrement simultané dans plusieurs directions est un problème complexe. Ces problèmes sont solutionnés par une structure préférée de l'invention qui réalise en une seule opération l'aboutage de fines sections de bois préalablement épurées de leurs défauts - mis en évidence par inspection visuelle, par caméra, ou ultrasonore par exemple - et l'encastrement des barres de bambou. Dans cette structure, une semelle est par exemple constituée par l'assemblage de demi-semelles, chacune comportant des extrémités biseautées en forme de « S » d'orientation opposée (l'une orientée vers le haut et l'autre vers le bas), chaque extrémité comprenant des entures multiples dans le sens de la longueur de la demi-semelle pour réaliser l'encollage des demi-semelles, et des trous en forme de demi-cylindres correspondants, aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre. Ceci répond également au besoin de production en continu de poutres de grande longueur, éventuellement sur chantier.
[0028] Le collage nécessite une attention toute particulière. Celui du bambou est difficile à réaliser efficacement, vu l'imperméabilité de sa face externe et sa teneur en silice élevée. Le joint de colle, par son module d'élasticité différent de celui des matériaux qu'il permet d'assembler est également un point faible dans la structure. La colle est un centre de coût important, ainsi qu'une des composantes les plus polluantes du procédé. Des émissions de COV après collage sont aussi fréquemment constatées. Enfin, le collage constitue le chemin critique de la production vu la longueur de l'opération (quelques dizaines de minutes à moyenne température). Une nouvelle technologie de collage mise au point par l'inventeur résout l'ensemble de ces problèmes et fait l'objet d'une demande de brevet séparée.
[0029] Un premier aspect de la présente invention se rapporte à une structure utilisable dans la construction et le génie civil, comportant au moins deux semelles, parallèles ou non, constituées de bois plein, de bois reconstitué, de matériaux dérivés du bois ou à base de fibres végétales, ainsi qu'une âme constituée de barres en bambou ou en bambou reconstitué, reliant lesdites semelles l'une à l'autre grâce à un liant, caractérisée en ce que :
- chaque semelle comporte au moins un trou fraisé dans lequel s'encastre l'extrémité d'une barre ;
- chaque barre est usinée avec précision à chacune de ses extrémités, sur une certaine longueur appelée longueur d'encastrement, à un diamètre extérieur correspondant à celui du trou fraisé dans la semelle ;
- chaque extrémité d'une barre encastrée est soit pleine, soit creuse, étant dans ce dernier cas usinée avec précision à un diamètre intérieur et comportant un bouchon inséré dans cette extrémité creuse usinée,
ladite structure étant caractérisée en ce que le bouchon est choisi dans un matériau ayant un module d'élasticité intermédiaire entre celui de la semelle et celui de la barre.
[0030] On notera que le bouchon correspond soit à la matière de la semelle dans le cas d'un fraisage en couronne de la semelle, à un bouchon rapporté dans le cas de cannes de bambou naturel et fait partie de la canne en cas de barres de bambou reconstitué.
[0031] Selon des modes d'exécution préférés, l'invention comporte en outre au moins une, ou une combinaison appropriée, des caractéristiques suivantes :
- le bouchon est en bambou reconstitué, dans le cas d'une semelle en bois et d'une barre en bambou naturel ;
- lesdites barres sont assemblées perpendiculairement auxdites semelles ; - lesdites barres sont disposées en formant chacune un angle avec lesdites semelles, alternativement dans une inclinaison et l'inclinaison opposée, de telle sorte qu'elles forment une structure en treillis et en ce que les extrémités des barres sont usinées en biseau de manière à permettre leur aboutage entre elles au sein de l'assemblage ;
- la précision d'usinage des barres en bambou est inférieure à 5/10 mm, de préférence est de 1/10 mm ;
- une semelle est constituée par l'assemblage de demi-semelles, chacune comportant des extrémités biseautées correspondantes en forme de S, se faisant face et d'orientation opposée, chaque extrémité comprenant de préférence des entures multiples dans le sens de la longueur de la demi- semelle et des trous en forme de demi-cylindres complémentaires, aptes à s'assembler en les cylindres correspondants pour recevoir l'extrémité d'une barre à encastrer ;
- le bouchon est constitué par une partie cylindrique appartenant à la semelle et localisée au centre du trou fraisé, ladite partie cylindrique étant apte à s'engager avec la partie intérieure de l'extrémité creuse d'une barre ;
- l'extrémité d'une barre est usinée en forme conique, et un trou conique correspondant est formé dans la semelle ;
- une semelle comporte une encoche apte à recevoir un élément de jonction par un mouvement dans une direction perpendiculaire à une direction longitudinale des semelles, ledit élément de jonction comportant des moyens aptes à se solidariser à la semelle et à au moins une barre ;
- l'élément de jonction est alternativement solidarisé directement à une semelle sans pratiquer d'encoche.
[0032] Un deuxième aspect de la présente invention se rapporte à une poutre constituée d'une structure selon la description ci-dessus, comportant deux semelles assemblées au moyen d'une âme constituée de barres.
[0033] Avantageusement, une semelle est constituée de deux demi- semelles, chacune comportant des trous en forme de demi-cylindres correspondants, aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre.
[0034] Encore avantageusement, la semelle est divisée en tranches, chacune comportant des barres formant un angle différent avec la semelle, selon la tranche considérée et aptes à s'assembler pour former un treillis.
[0035] Un troisième aspect de la présente invention se rapporte à un panneau constitué d'au moins une structure ou poutre selon la description ci- dessus, comportant deux semelles assemblées au moyen d'une âme constituée de barres.
[0036] Avantageusement, les semelles comportent au moins deux portions de semelles, chacune comportant sur ses chants, des trous en forme de demi-cylindres correspondants, aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre.
[0037] Encore avantageusement, les semelles comportent au moins deux portions de semelles, chacune comportant des barres inclinées par rapport à une direction de la portion de semelle, et, aptes à s'assembler pour former un treillis, les barres d'une portion de semelle étant inclinées dans un sens différent de l'inclinaison des barres d'une autre semelle.
[0038] Un quatrième aspect de la présente invention se rapporte à un voile ou une coque structurel(le) constitué(e) d'une pluralité de structures, poutres et/ou panneaux selon la description ci-dessus, comportant chacun(e) deux semelles assemblées au moyen d'une âme constituée de barres, lesdit(e)s structures, poutres et/ou panneaux étant agencé(e)s pour réaliser une structure globale tridimensionnelle courbe ou polyédrique.
[0039] Un cinquième aspect de la présente invention se rapporte à un système constructif, caractérisée en ce qu'il comporte un cadre tridimensionnel résultant de l'assemblage d'au moins quatre structures de type poutre, ou encore d'un ou plusieurs voiles ou coques, selon la description ci-dessus, un isolant intérieur, une fonction de barrière freine-vapeur et une fonction de barrière étanche à l'air. Ces fonctions peuvent être remplies par des enduits, des panneaux ou des membranes.
Brève description des figures
[0040] La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une poutre suivant un premier mode de réalisation de la présente invention.
[0041] La figure 2a est une vue schématique en coupe d'un premier mode de solidarisation d'une barre de la poutre de la figure 1 à une semelle de cette poutre. [0042] La figure 2b est une vue schématique en coupe d'un second mode de solidarisation d'une barre de la poutre de la figure 1 à une semelle de cette poutre.
[0043] La figure 2c est une vue de face des barres de bambou présentant un usinage précis à leurs extrémités.
[0044] La figure 3 est une vue schématique en perspective d'une poutre suivant un second mode de réalisation de la présente invention.
[0045] La figure 4 est une vue schématique en élévation de demi-semelles selon l'invention s'assemblant pour constituer des semelles et comprenant des trous pour l'encastrement des barres de bambou.
[0046] La figure 5a est une vue en plan et la figure 5b une vue en perspective d'une demi-semelle de la figure 4. La figure 5b comporte une vue de détail d'un premier mode d'assemblage des barres de bambou dans la semelle selon le second mode de réalisation (voir figure 3).
[0047] La figure 6 est une vue schématique d'un second mode d'assemblage de la poutre du second mode de réalisation.
[0048] La figure 7a est une vue schématique éclatée d'un troisième mode d'assemblage de la poutre du second mode de réalisation. La figure 7b est une vue d'une variante de ce second mode d'assemblage.
[0049] La figure 8 est une vue schématique d'un quatrième mode d'assemblage de la poutre du second mode de réalisation.
[0050] La figure 9a est une vue schématique d'un cinquième mode d'assemblage de la poutre du second mode de réalisation, où la semelle est divisée en deux tranches, l'inclinaison des barres par rapport à la semelle étant différente dans les deux tranches. La figure 9b est une vue d'une variante de ce cinquième mode d'assemblage, où la semelle est divisée en trois tranches avec des inclinaisons de barres différentes.
[0051] La figure 10a est une vue schématique éclatée d'un exemple de panneaux structurels constituant un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans la figure 10b, les semelles sont des éléments de panneaux triangulaires, de tailles différentes et les barres ne sont pas parallèles entre elles. Ce type de structure permet de réaliser des voiles et des coques. La figure 10c illustre encore en variante un assemblage à enture d'éléments de panneaux avec des barres d'inclinaisons différentes ;
[0052] La figure 1 1 est une vue schématique en perspective d'un exemple d'un système constructif constituant un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Description de formes d'exécution préférées de l'invention
[0053] En se référant à la figure 1 , suivant un premier mode de réalisation de la présente invention, une poutre 5 comporte deux semelles 10, 15 parallèles entre elles, séparées d'une certaine distance et qui sont reliées entre elles par une âme comportant une pluralité de barres 20. Les semelles 10, 15 sont en bois. Elles peuvent être réalisées en bois résineux plein ou lamellé-collé ou en matériaux dérivés du bois. Par "matériaux dérivés du bois", nous entendons un matériau composé essentiellement de fibres d'origine organique, souvent végétale et d'un liant, par exemple du bambou reconstitué. Ces fibres peuvent notamment provenir du bois, de graminées (bambou, ...), de céréales ou d'autres plantes telles que le chanvre, le lin, l'ortie, etc. Le bois en tant que tel et le lamellé- collé en font évidemment partie.
[0054] Les barres 20 de l'âme de la poutre 5 sont constituées de sections de bambou cylindriques et creuses. On peut également utiliser des barres pleines en bambou reconstitué ou plus généralement en composites fibres/liant. Le bambou présente en effet toutes les caractéristiques désirées : il est résistant mécaniquement, en particulier dans l'axe longitudinal. Moyennant protection contre les intempéries, il a une excellente durabilité. Il est possible de l'usiner, afin que les extrémités des barres 20 présentent un diamètre, tant intérieur qu'extérieur, prédéterminé. Enfin, il a une conductibilité thermique très faible. Dans ce premier mode de réalisation, les barres 20 sont agencées perpendiculairement aux semelles 10, 15 et maintenues par collage. Ce mode de réalisation est le plus simple à réaliser puisque l'assemblage peut se faire en insérant les barres 20 dans une première semelle 10, puis en présentant la seconde semelle 15 parallèlement à la première. Ce premier mode de réalisation «en échelle» est utilisé pour les poutres travaillant principalement en compression, par exemple pour des colonnes. Par exemple, l'espacement entre les semelles 10, 15 est compris entre 30 cm et 50 cm, cette épaisseur correspondant à celle de l'isolation. Mais des espacements supérieurs peuvent être envisagés.
[0055] Les barres 20 sont fixée aux semelles 10, 15 par sertissage et collage dans des trous réalisés dans les semelles 10, 15. Afin d'assurer une bonne solidarisation, deux modes de fixation peuvent être réalisés selon l'invention. Suivant un premier mode de solidarisation représenté à la figure 2a, les trous 25 dans les semelles sont réalisés au moyen d'une fraise profilée permettant un enlèvement de matière annulaire de telle sorte que la partie centrale 30 de la semelle à l'endroit du trou reste présente en tout ou en partie et s'insère dans la partie centrale creuse de la barre de bambou. En fonction du type de collage, des efforts à transmettre et du type de matériaux utilisés, on choisit avantageusement la fraction et la forme de la partie centrale 30 à conserver. Les dimensions du fraisage sont choisies de manière à s'adapter au diamètre extérieur et intérieur de la barre 20. La partie centrale 30 évite que la colle ne remonte à l'intérieur de la barre 20, et force la colle à se répartir sur toute la surface de contact entre la barre 20 et le trou 25, tant à la surface extérieure qu'à la surface intérieure du barreau. On réalise ainsi un encastrement de la barre 20 dans la semelle 10 ou 15. L'encastrement et le collage s'opèrent par pressage dans la direction de l'axe des barres. Ce mode présente toutefois le défaut de la fragilité de la partie centrale de la couronne qui a tendance à se désolidariser du reste de la semelle pendant l'assemblage, le rendant ainsi difficile, ou après coup, diminuant la résistance de la poutre. Ce mode de réalisation est plus adapté pour les diamètres élevés de barres de bambou.
[0056] La figure 2b représente un deuxième mode de solidarisation dans lequel un trou 35 est réalisé au moyen d'un foret. Un bouchon 40, réalisé par exemple en bois et de préférence en toute autre matière adéquate tel que le bambou reconstitué par exemple, est inséré dans l'extrémité creuse de la barre 20. Ce bouchon assure avantageusement la rigidification de l'assemblage et la répartition correcte des contraintes entre le bois et le bambou et évite la remontée de colle à l'intérieur du barreau lors du collage. Ce mode de réalisation convient davantage dans le cas de l'utilisation de barres de bambou de diamètre typiquement inférieur à 10 cm. [0057] En l'absence d'un tel tenon ou bouchon 40, on court le risque de l'ovalisation des barres de bambou creux sous la contrainte. Le bambou se fend alors et entaille le bois, les microfissures qui apparaissent constituant une amorce de rupture des semelles en bois. L'utilisation d'un bouchon en bambou reconstitué est particulièrement avantageuse car le module d'élasticité du bambou reconstitué est compris entre celui du bois et celui du bambou naturel.
[0058] La figure 3 représente une poutre 45 suivant un second mode de réalisation de l'invention dans lequel les barres 20 sont inclinées, offrant une meilleure résistance mécanique en présence de charges perpendiculaires à l'axe de la poutre et dans le plan de l'âme. Les barres 20 forment un angle a avec la direction longitudinale des semelles 10, 15. Les barres 20 sont inclinées successivement dans un sens puis dans l'autre. Le point de jonction d'une barre 20 à une semelle 10, 15 est proche du point de jonction de la barre 20 suivante. Les semelles 10, 15 et les barres 20 forment ainsi un ensemble de triangles, et la poutre 45 forme une poutre dite « en treillis ». Ce second mode de réalisation présente cependant, par rapport au premier mode de réalisation, la difficulté que l'assemblage ne peut pas être réalisé par simple rapprochement parallèle des semelles 10 et 15. L'angle a peut être variable suivant la position particulière de la barre dans la direction longitudinale de la poutre, pour une meilleure adaptation aux contraintes mécaniques dans la poutre à cette position. Ainsi, des barres perpendiculaires aux semelles peuvent être insérées aux extrémités de la poutre, pour reprendre l'effort tranchant présent aux appuis.
[0059] Afin d'optimaliser l'encastrement des barres de bambou 20, tant dans les poutres en échelle que dans celles en treillis, par insertion dans un fraisage précis pratiqué dans les semelles, avec ou sans pose d'un bouchon cylindrique à l'intérieur des barres (figures 2a et 2b), il est nécessaire, selon la présente invention, de procéder à un usinage précis 21 sur une certaine longueur des extrémités d'aboutage des barres de bambou, comme représenté sur la figure 2c. A droite, on a représenté l'usinage 21 de barres pour poutres en échelle et à gauche l'usinage 21 pour poutres en treillis. Dans ce dernier cas, l'usinage est pratiqué sur une longueur non fixe qui dépend de l'angle d'encastrement 22. De plus les extrémités de la barre seront biseautées selon un angle précis qui va permettre l'aboutage barre-barre dans l'assemblage final. Outre le fait que cet usinage permet aussi de s'affranchir des irrégularités naturelles des barres de bambou, il permet un appui précis des barres ainsi qu'un collage bambou- bambou avant assemblage dans le bois. Ceci permet une meilleure transmission des forces et moments tant entre les barres entre elles qu'avec les semelles. Grâce à sa haute teneur en silicium, le bambou s'usine avantageusement comme le métal, mais à haute vitesse et avec une précision pouvant descendre au 1/10 mm. On part donc d'une barre de bambou brute de diamètre 200 et on usine un diamètre extérieur 201 et un diamètre intérieur 202.
[0060] Selon la présente invention, cinq modes d'assemblages, notamment et de façon non exhaustive, sont possibles pour ce second mode de réalisation et choisis en fonctions de leurs avantages particuliers. Dans ce mode de réalisation en treillis, le moyen de solidarisation des barres 20 dans la semelle 10, 15 peut être celui décrit pour le premier mode de réalisation, en relation avec la figure 2a, ou celui décrit en relation avec la figure 2b.
[0061] Afin d'optimiser l'utilisation des bois de petite section obtenus après élimination des défauts (nœuds, vides, fissures), un premier mode d'assemblage est représenté à la figure 4. Une semelle est constituée par l'assemblage de demi-semelles 90 et 95, chacune comportant des extrémités biseautées 140 et 145 respectivement en forme de S d'orientation opposée, l'une étant orientée vers le haut et l'autre vers le bas. La précision de l'aboutement et la résistance sont améliorées par le fraisage d'entailles et languettes multiples, aussi appelées « entures multiples » ou « finger-joint» dans les faces des demi-semelles à assembler. Cette technique est déjà connue dans l'industrie du bois pour la fabrication de bois lamellé-collé mais n'a jamais été utilisée pour fabriquer des structures constructives. Les entures multiples, si elles améliorent les performances, restent cependant facultatives. Les demi-semelles sont aboutées et raccordées par engrenage des languettes d'une demi-semelle dans les entailles correspondantes de l'autre demi-semelle et fixées au moyen d'une colle. Les entures sont de préférence réalisées en suivant le profil d'aboutage perpendiculairement à celui-ci. Chaque extrémité biseautée comporte donc des entures multiples dans le sens de la longueur de la demi-semelle et des trous 25 en forme de demi-cylindres correspondants, aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre 20. La figure 5a montre une vue en plan et la figure 5b une vue en perspective d'une demi-semelle dans laquelle les trous 25 forment un V pour accueillir des barres 20 inclinées selon le mode de réalisation présenté à la figure 3. Afin de transmettre efficacement les efforts en traction et en compression, les barres 20 ne sont encastrées que sur une partie de la semelle. L'agrandissement présenté à la figure 5b montre que l'encastrement des barres s'opère sur environ les 2/3 de la largeur de la semelle et environ 2/3 de son épaisseur. Dans le cadre de la présente invention, ces ratios peuvent varier, de même que les inclinaisons des barres par rapport aux semelles ou encore le parallélisme de ces dernières pour répondre à des exigences de charges ou de formes précises. Dans ce mode d'assemblage, on réalise dans un joint unique les opérations d'aboutage des longueurs de semelles et l'encastrement des barres. Ce joint doit permettre un transfert direct des efforts entre les barres qui s'y rejoignent au point de concours des forces en s'assurant que seul le solde soit transmis aux semelles. Il doit également assurer la transmission des efforts d'une longueur de semelle à la suivante. Pour faciliter l'usinage il doit également collaborer au calage mécanique des éléments et utiliser celui-ci pour favoriser une transmission optimale des efforts.
[0062] On notera que, selon l'invention, les semelles ne sont pas nécessairement des droites ou des parallèles. Elles peuvent être courbes pour former par exemple une voûte ou non parallèles pour former des fermes ou des segments de fermes par exemple.
[0063] Suivant un second mode d'assemblage, représenté à la figure 6, les extrémités des barres 20 sont usinées suivant une forme conique. La conicité β (beta) de l'extrémité de la barre est déterminée en tenant compte de son angle a avec la semelle et de sa longueur. L'axe 55 du trou conique 50 correspond à celui de la barre 20 dans sa position finale. Il forme également un angle a avec la semelle. La conicité du trou 50 est déterminée en additionnant à l'angle de conicité de la barre l'angle de déplacement de celle-ci durant le processus de montage. La poutre 45, telle que représentée à la figure 3, peut ainsi être assemblée par rapprochement des deux semelles 10, 15 parallèlement l'une à l'autre, les barres 20 s'insérant sans effort dans les trous coniques 50 réalisés de part et d'autre des semelles 10, 15. Ce mode d'assemblage est le plus aisé à réaliser car il ne nécessite aucune pièce additionnelle mais il est limité en inclinaison. Dans ce mode d'assemblage, l'angle a peut être adapté suivant la position de la barre dans la poutre.
[0064] Suivant un troisième mode d'assemblage, représenté à la figure 7a, un élément de jonction 65 intermédiaire est apte à être inséré dans une encoche 70 pratiquée dans les semelles 10, 15, par un mouvement dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale des semelles. L'élément de jonction peut être, comme représenté, une section de semelle spécialement profilée 65. Deux fraisages sont pratiqués dans l'élément de jonction 65, dans des directions permettant d'obtenir la poutre en treillis désirée. Le mode de solidarisation des barres 20 dans l'élément de jonction 65 peut être celui décrit ci-dessus en relation avec la figure 2a, ou celui décrit en relation avec la figure 2b. L'assemblage est alors réalisé en assemblant d'abord un ensemble de barres 20 à des éléments de jonction 65 pour former une âme de longueur désirée. Ensuite, les deux semelles 10, 15, sont présentées parallèlement et rapprochées de manière à insérer et coller les éléments de jonction 65 dans les encoches 70. Dans ce mode d'assemblage, l'angle a peut ici prendre toute valeur souhaitée ou guidée par la résistance des matériaux, par exemple 45°. L'élément de jonction 65 joue également le rôle de renfort par une meilleure répartition des efforts : ce mode est avantageusement approprié aux fortes sollicitations et aux poutres de grand format.
[0065] Un élément mécanique 80, tel une cheville, une lamelle ou une vis, peut être inséré dans l'élément de jonction et la semelle afin de faciliter l'alignement, de maintenir la compression nécessaire en début de collage ou de consolider l'ensemble. Il est disposé dans les perforations ou trous borgnes 85, 86 éventuellement prévus à cet effet. Dans une variante de ce second mode d'assemblage, représenté à la figure 7b, on ne pratique pas d'encoche 70 dans les semelles, mais on applique directement les éléments de jonction 65 sur les semelles 10, 15. L'élément de jonction peut avantageusement être obtenu à partir de chutes des semelles 10, 15. L'élément de jonction peut comporter des plans inclinés 67, dans lesquels les barres 20 peuvent s'insérer perpendiculairement. Dans ce mode d'assemblage également, l'angle a peut être adapté suivant la position de la barre dans la poutre. [0066] Suivant un quatrième mode d'assemblage, représenté à la figure 8, les semelles 10, 15 comportent deux demi-semelles 90, 95, séparées suivant le plan médian de la poutre 45. Aux faces internes des demi-semelles 90, 95 sont pratiqués des trous en forme de demi-cylindres 100, 105, de telle sorte que lorsque les deux demi-semelles 90, 95 sont assemblées, les deux trous 100, 105 s'agencent afin de former un trou apte à recevoir l'extrémité d'un barreau 20. L'assemblage se réalise alors comme suit : on assemble par collage un ensemble de barreaux 20 par une de leurs extrémités dans les trous 100 pratiqués dans une demi-semelle 90. On fait de même pour l'autre extrémité des barreaux 20 sur une autre demi-semelle 95. On applique ensuite les demi-semelles 95 complémentaires et on encolle simultanément les extrémités des barreaux 20 dans les trous 90, et les faces des demi-semelles 90, 95 l'une sur l'autre. Dans ce mode d'assemblage également, l'angle a peut ici prendre toute valeur souhaitée ou guidée par la résistance des matériaux. Dans ce mode d'assemblage, l'angle a peut également être adapté suivant la position de la barre dans la poutre. Les demi-semelles peuvent faire l'objet d'un rainurage pour faciliter le calage transversal et augmenter la surface de collage (type finger jointing, microentures ou autres). Les barres peuvent aussi être coupées en biais afin de ne transférer que la résultante des forces aux semelles.
[0067] Un cinquième mode d'assemblage représenté schématiquement à la figure 9a est particulier car les barres inclinées dans une direction et celles inclinées dans l'autre direction sont situées dans des plans proches mais non identiques. Par exemple, deux demi-poutres 1 10, 1 15 sont réalisées avec des barres inclinées selon le même angle en grandeur mais orientées vers le bas dans le sens horlogique pour l'une 1 10 et anti-horlogique pour l'autre 1 15. Les semelles sont avantageusement profilées pour réaliser un emboîtement précis des deux demi-poutres. Cet emboîtement peut être le simple assemblage de faces planes, ou un assemblage par micro-dentures ou redents. Les modes de solidarisation et d'assemblage par collage et pressage pour les poutres en échelle décrits plus haut sont utilisés pour la réalisation des demi poutres 1 10, 1 15 au détail près que les mâchoires de la presse se meuvent non plus perpendiculairement à l'axe de la poutre, mais selon l'angle d'insertion des barres. Les demi-poutres 1 10, 1 15 sont ensuite solidarisées l'une à l'autre et fixées par collage ou assemblage mécanique (chevillage, clouage, agrafage, etc.) pour constituer une poutraison complète, les barres 20 d'une demi-poutre 1 10 formant avec les barres 20 de l'autre demi-poutre 1 15 une structure en triangles ou en croix, formant un treillis.
[0068] Plusieurs directions sont encore utilisables, comme représenté à la figure 9b. Si on tranche les semelles de la poutre parallèlement au plan des barres, on obtient plusieurs interfaces. Chacune de ces couches permet l'incorporation de jeux de barres parallèles dans une direction différente. C'est un principe de base pour ces poutres, mais aussi des voiles structurels assemblés par tranches.
[0069] Ce mode d'assemblage peut, lorsque la dernière phase est exécutée sur chantier et pour profiter des possibilités d'emboîtement, constituer un mode privilégié de réalisation de caissons isolants, d'entrevous, claveaux, etc.
[0070] Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 10a, on forme un panneau 120, en assemblant deux semelles 125, 130 par une pluralité d'âmes 135, constituées suivant les exemples des modes d'assemblages des poutres des premiers et seconds modes de réalisation de l'invention. Les barres 20 peuvent être perpendiculaires aux semelles, comme dans la poutre de la figure 1 , ou inclinées, et assemblées par exemple comme dans la poutre de la figure 7a (comme représenté à la figure 10a) ou de la figure 7b. Les âmes 135 peuvent être disposées à un pas régulier ou non dans une ou plusieurs directions, formant ainsi un treillis tridimensionnel. Le panneau de l'invention peut servir par exemple de plancher, de toiture, de dalle ou de mur porteur dans une construction. L'espace entre les deux semelles 125, 130 peut être rempli de paille ou de flocons de cellulose ou de tout autre matériau isolant, pour réaliser une isolation thermique. Le quatrième mode d'assemblage d'une poutre représenté à la figure 8 peut également être appliqué à un panneau constitué d'un ensemble de lattes, dans les chants desquels sont pratiqués des demi-trous correspondants 100, 105. Enfin, le cinquième mode d'assemblage, représenté à la figure 9 peut aussi être utilisé pour les panneaux, constitués de plusieurs portions de panneaux, assemblés entre eux, afin que les inclinaisons des barres de portions de panneaux soient différentes. [0071] A la figure 10b, on a représenté une variante d'assemblage où les semelles 125, 130 sont des panneaux polygonaux, ici triangulaires, de tailles différentes. Dans ce cas, les âmes 135 sont constituées de barres 20 qui ne sont plus nécessairement parallèles entre elles. Cette variante est particulièrement adaptée à la réalisation de coques et voiles structurels. A la figure 10c, les barres 20 sont assemblées par enture via des encoches réalisées dans le chant de panneaux assemblés en plan.
[0072] Dans un quatrième mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 1 1 , on forme un système constructif 150, en assemblant plusieurs poutres 5, 45 selon le premier et/ou le second mode de réalisation de l'invention. Dans l'exemple montré à la figure 1 1 , le système constructif 150 est constitué de six poutres, quatre poutres 5 selon le premier mode de réalisation de l'invention « en échelle » et deux poutres 45 selon le second mode de réalisation « en treillis ». Les poutres diagonales utilisées aux extrémités latérales sont de préférence du modèle « demi-poutres unidirectionnelles réassemblées » (voir ci- dessus, figure 9). Le système constructif de l'invention peut servir par exemple de mur porteur dans une construction. L'assemblage des six poutres forme un cadre dans lequel un isolant 155 est ajouté. Une paroi ou un enduit est utilisé(e) pour fermer le cadre et maintenir l'isolant à l'intérieur. Cette paroi comporte au moins une fonction de freine-vapeur et d'étanchéité à l'air. Comme isolant, les chaumes végétaux sont préférés. Selon le terroir, on peut utiliser différentes variétés de paille (seigle, épeautre, froment, riz, lavande, etc.) ou de végétaux fibreux, roseaux, chanvre, ortie, etc. La paille est de préférence insérée sous pression afin de remplir l'espace disponible et de réagir mécaniquement avec les barres du treillis, intervenant ainsi dans le contreventement du bâtiment.
[0073] La paille est ensuite protégée des intempéries et de l'humidité par des enduits à l'argile et à la chaux, lesquels sont composés de manière à avoir une résistance à la diffusion de vapeur variable pour obtenir une hygrométrie constante. On peut aussi utiliser des panneaux fibreux au lieu des enduits. L'étanchéité à l'air est réalisée de la même manière sur base d'un feutre végétal. Des panneaux de bois et un freine-vapeur classique peuvent aussi être utilisés.
[0074] De la même manière, des voiles et coques comme décrits ci-dessus peuvent recevoir l'isolant et les finitions décrites ici. [0075] L'utilisation du bambou comme matériau dans l'assemblage des poutres 5, 45 de l'invention, présente de nombreux avantages. Les tiges de bambou étant principalement composées de fibres cellulosiques longitudinales, le bambou présente une grande résistance en tension et en compression. Grâce à sa grande résistance, le bambou peut donc remplacer les métaux qui sont typiquement utilisés dans l'assemblage des poutres conventionnelles, d'où son surnom d' «acier vert», en assurant une très grande efficacité mécanique même en cas d'activité sismique par exemple.
[0076] En outre, le bambou est une plante dont la croissance est parmi les plus rapides du monde végétal, pouvant atteindre 40 cm par jour, qui reste malgré tout peu gourmande en nutriments. Cette dernière caractéristique lui confère la propriété d'être une ressource facilement renouvelable en accord avec un des buts de la présente invention.
[0077] De plus, le bambou est un matériau très léger et donc très facile à manier tant pendant l'assemblage d'une poutre suivant l'invention, que lors de la mise en œuvre de celle-ci lors d'une construction.
[0078] En dernier lieu, puisque le bambou est un matériau fistuleux (c'est- à-dire creux à l'intérieur) peu conducteur de la chaleur, en utilisant ce matériau comme moyen de liaison entre les deux semelles en bois de la poutre de l'invention, ou entre les deux semelles du panneau de l'invention, il est possible d'éliminer tout pont thermique entre les deux semelles, spécialement dans le cas où la poutre ou le panneau est disposé(e) entre deux ambiances hygrothermiques différentes (par exemple, l'extérieur et l'espace climatisé d'une construction, d'un frigo ou d'un entrepôt frigorifique).
[0079] La poutre 5, 45 de l'invention a une plus grande résistance par rapport à une poutre en bois pleine. Ceci est attribuable au fait que, dans le cas de la poutre de l'invention, les fibres des semelles et les fibres des barreaux sont orientées dans des sens différents, chacune de ces orientations offrant la résistance optimale. Dans le cas du bambou, la résistance à la traction et à la compression sont plus élevées que celle du bois.
[0080] L'utilisation de bambou présente l'avantage de son poids propre faible, et de son excellente résistance en traction et en compression. Le bois a une excellente résistance en traction. Tant la poutre que le panneau peuvent être assemblés sur chantier, sans requérir d'outillage lourd. Le collage peut être réalisé au moyen de colle mono-composant, ou pour des contraintes plus élevées, de colle bi-composant.
[0081] Les termes et descriptions utilisés ici sont proposés à titre d'illustration seulement et ne constituent pas des limitations. L'homme du métier reconnaîtra que de nombreuses variations sont possibles dans l'esprit et la portée de l'invention telle que décrite dans les revendications qui suivent et leurs équivalents, dans celles-ci, tous les termes doivent être compris dans leur acception la plus large à moins que cela ne soit indiqué autrement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure (5; 45; 120) utilisable dans la construction et le génie civil, comportant au moins deux semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130), parallèles ou non, constituées de bois plein, de bois reconstitué, de matériaux dérivés du bois ou à base de fibres végétales et de liant, ainsi qu'une âme constituée de barres (20) en bambou ou en bambou reconstitué, reliant lesdites semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130) l'une à l'autre grâce à un liant, caractérisée en ce que :
- chaque semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) comporte au moins un trou fraisé (25, 35) dans lequel s'encastre l'extrémité d'une barre (20) ;
- chaque barre (20) est usinée avec précision à chacune de ses extrémités (21 ), sur une certaine longueur appelée longueur d'encastrement, à un diamètre extérieur correspondant à celui du trou fraisé (25, 35) dans la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) ;
- chaque extrémité d'une barre (20) encastrée est soit pleine, soit creuse, étant dans ce dernier cas usinée avec précision à un diamètre intérieur et comportant un bouchon (40) inséré dans cette extrémité creuse usinée, ladite structure étant caractérisée en ce que le bouchon (40) est choisi dans un matériau ayant un module d'élasticité intermédiaire entre celui de la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) et celui de la barre (20).
2. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le bouchon (40) est en bambou reconstitué, dans le cas d'une semelle en bois et d'une barre en bambou naturel.
3. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdites barres (20) sont assemblées perpendiculairement auxdits semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130).
4. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdites barres (20) sont disposées en formant chacune un angle avec lesdites semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130), alternativement dans une inclinaison et l'inclinaison opposée, de telle sorte qu'elles forment une structure en treillis et en ce que les extrémités des barres (20) sont usinées en biseau de manière à permettre leur aboutage entre elles au sein de l'assemblage.
5. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la précision d'usinage des barres en bambou (20) est inférieure à 5/10 mm, de préférence est de 1/10 mm.
6. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'une semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) est constituée par l'assemblage de demi-semelles (90, 95), chacune comportant des extrémités biseautées (140, 145) correspondantes en forme de S, se faisant face et d'orientation opposée, chaque extrémité comprenant de préférence des entures multiples dans le sens de la longueur de la demi-semelle et des trous (25, 35) en forme de demi- cylindres complémentaires, aptes à s'assembler en les cylindres correspondants pour recevoir l'extrémité d'une barre (20) à encastrer.
7. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le bouchon est constitué par une partie cylindrique (30) appartenant à la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) et localisée au centre du trou fraisé (25, 35), ladite partie cylindrique (30) étant apte à s'engager avec la partie intérieure de l'extrémité creuse d'une barre (20).
8. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'extrémité d'une barre (20) est usinée en forme conique, et un trou conique (50) correspondant est formé dans la semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130).
9. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'une semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) comporte une encoche (70) apte à recevoir un élément de jonction (65) par un mouvement dans une direction perpendiculaire à une direction longitudinale des semelles (10, 15; 90, 95; 125, 130), ledit élément de jonction comportant des moyens aptes à se solidariser à la semelle et à au moins une barre (20).
10. Structure (5; 45; 120) selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'élément de jonction (65) est alternativement solidarisé directement à une semelle (10, 15; 90, 95; 125, 130) sans pratiquer d'encoche (70).
11. Poutre (5; 45) constituée d'une structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant deux semelles (10, 15) assemblées au moyen d'une âme constituée de barres (20).
12. Poutre (5; 45) selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce qu'une semelle (10, 15) est constituée de deux demi-semelles (90, 95), chacune comportant des trous en forme de demi-cylindres correspondants (100, 105), aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre (20).
13. Poutre (5; 45) selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que la semelle est divisée en tranches (1 10, 1 15), chacune comportant des barres (20) formant un angle différent avec la semelle, selon la tranche (1 10, 1 15) considérée et aptes à s'assembler pour former un treillis.
14. Panneau (120) constitué d'au moins une structure ou poutre selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant deux semelles (125, 130) assemblées au moyen d'une âme constituée de barres (20).
15. Panneau (120) selon la revendication 14, caractérisé en ce que les semelles (125, 130) comportent au moins deux portions de semelles, chacune comportant sur ses chants, des trous en forme de demi-cylindres correspondants, aptes à s'assembler pour recevoir l'extrémité d'une barre (20).
16. Panneau (120) selon la revendication 14, caractérisé en ce que les semelles (125, 130) comportent au moins deux portions de semelles, chacune comportant des barres (20) inclinées par rapport à une direction de la portion de semelle, et, aptes à s'assembler pour former un treillis, les barres d'une portion de semelle étant inclinées dans un sens différent de l'inclinaison des barres (20) d'une autre semelle.
17. Voile ou coque structurel(le) constitué(e) d'une pluralité de structures, poutres et/ou panneaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, comportant chacun(e) deux semelles assemblées au moyen d'une âme constituée de barres (20), lesdit(e)s structures, poutres et/ou panneaux étant agencé(e)s pour réaliser une structure globale tridimensionnelle courbe ou polyédrique.
18. Système constructif (150), caractérisée en ce qu'il comporte un cadre tridimensionnel résultant de l'assemblage d'au moins quatre poutres (5; 45; 120) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, un isolant (155) à l'intérieur du cadre, une barrière freine-vapeur et une barrière étanche à l'air.
19. Système constructif, caractérisée en ce qu'il comporte un ou plusieurs voiles ou coques selon la revendication 17, un isolant intérieur, une barrière freine-vapeur et une barrière étanche à l'air.
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