WO2002040802A1 - Procede de fabrication d'une poutre en bois, poutre en bois et ossature bois pour la construction d'un batiment - Google Patents

Procede de fabrication d'une poutre en bois, poutre en bois et ossature bois pour la construction d'un batiment Download PDF

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WO2002040802A1
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crosspieces
squares
wooden
assembly
wooden beam
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Claude Schmerber
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Dorean Sarl
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
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    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/17—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with non-parallel upper and lower edges, e.g. roof trusses
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/02—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant
    • E04D3/16—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant of metal

Definitions

  • the present invention relates to: - a method of manufacturing a wooden beam consisting of basic elements defining its edges and forming at least four squares connected by other basic elements forming at least two crosspieces, the squares and the crosspieces being assembled in assembly areas, by bonding their contact areas, - a wooden beam manufactured according to the above process, and - a wooden frame for the construction of a building.
  • the wooden beams are in one piece and cut into the mass, or in glued laminated, or formed by the assembly of basic elements more small dimensions.
  • Monobloc or glued wooden beams are heavy, bulky, difficult to handle, rigid, have a high ecological and economic cost, and tend to crack.
  • the wooden beams formed by the assembly of basic elements of smaller dimensions make it possible to lighten the frameworks, to facilitate the assembly and to reduce the cost of construction.
  • the assembly of the basic elements together is obtained in a current and nonlimiting manner by flanges, glued plugs, pins, screws or complementary glued interlocking forms.
  • the publication FR-A-2 572 759 describes a beam obtained by the assembly of four parallel squares connected to each other by crosspieces arranged in a chevron. The assembly is carried out by interlocking and gluing of complementary grooves machined respectively in the squares and the sleepers.
  • the aim sought by this invention is to produce long rigid beams.
  • the publication GB-A-1 603 357 describes a beam of the same construction but in which the crosspieces and the squares are assembled by gluing plywood spacers interposed between them and making it possible to stiffen the assembly.
  • a major drawback of this type of assembly is that these different fastening systems create rigid connections between the basic elements constituting the wooden beam, and do not allow any freedom of movement between these basic elements.
  • the beam obtained no longer has any elasticity. Consequently, when it is subjected to stresses, these rigid connections generate very significant stresses in the assembly zones which weaken the basic elements concerned which can cause them to crack, or even break. Therefore this technique does not allow the realization of wooden beams of great span. Indeed, the bending due to the load applied to these wooden beams, generates excessive forces in the assembly areas, and leads to the rupture of the wooden beams.
  • the production of large-span wooden beams of this type therefore necessarily requires the use of at least one intermediate load-bearing wall making it possible to reduce the stresses undergone by these wooden beams.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a method of manufacturing a simple, economical, ecological wooden beam, without machining or prestressing, making it possible to keep the beam its flexibility, in particular in its assembly zones, for distributing uniformly the stresses throughout the beam, thus increasing the resistance of the frames obtained by the assembly of these beams, and being able to produce wooden beams of great span without requiring an intermediate bearing wall.
  • the invention also aims to propose a wooden beam having a good squareness and making it possible to ensure good bracing as well as good mechanical strength, in particular in the event of earthquakes, thanks to the flexibility of its assembly zones.
  • the invention aims to propose a wooden frame for the construction of a building making it possible to improve the comfort of the habitat by eliminating the squeaks and the cracking noises of the wood, by limiting the cracks, and by increasing the flexibility of the floor, thanks to the flexibility of its assembly areas.
  • the invention relates to a manufacturing method as defined in the preamble characterized in that it comprises the steps of laying a first plaice and a second plaice parallel and at a predetermined distance, of laying at least two rectilinear crosspieces on the first two squares and bonding their contact areas by means of a so-called flexible adhesive, laying on said crosspieces with a third square and a fourth square respectively opposite the first square and the second square and bonding their areas of contact by means of a so-called flexible glue, and of tightening the assembly thus obtained to crush the layers of glue to a predetermined thickness, these layers of glue being arranged to form, after crushing and drying, elastic seals in each assembly zone of said beam allowing relative movement between the squares and the corresponding crosspieces.
  • the so-called flexible glue used is marketed under the brand ADHEFLEX ® Tl.
  • a retaining rod is placed in the assembly zone.
  • the squares and the crosspieces have an identical section.
  • the crosspieces are positioned at regular intervals and according to a predetermined pattern, to form with respect to the squares an angle a different from 90 °, for example between 20 and 40 °, and preferably equal to 30 °.
  • the crosspieces are positioned in a chevron.
  • the invention also relates to a wooden beam consisting of basic elements defining its edges and forming at least four squares connected by other basic elements forming at least two crosspieces, characterized in that the squares and the crosspieces are assembled in zones assembly by bonding their contact areas according to the manufacturing process as defined above.
  • the adhesive used is a flexible adhesive arranged to form after drying elastic seals allowing relative movement of the squares relative to the crosspieces and vice versa.
  • the squares and crosspieces can have a section chosen from the group containing at least one square, one rectangle.
  • At least one of the assembly zones is at least partially crossed by a retaining rod.
  • the invention also relates to a wooden frame for the construction of a building, characterized in that it consists of wooden beams as defined above, assembled to form a frame section comprising including poles, ties and crossbowmen.
  • Several slices of framework can be arranged to form a modular framework.
  • the wooden frame comprises wooden beams assembled by means of at least one connecting element chosen from the group comprising at least one gusset, a cable, a screwed or studded plate, a spacer in recesses.
  • the wooden frame comprises wooden beams arranged to receive technical sheaths, and / or supports for roller shutter boxes, mosquito nets and solar panels.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wooden beam according to the invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of part of a wooden frame made with wooden beams from FIG. 1, and
  • FIG. 3 is a partial overall view in perspective of the wooden frame according to FIG. 2.
  • the wooden beam 1 has a section s Part of a rectangle and has basic elements defining its edges and forming four squares 2a, 2b, 2c, 2d, connected by basic elements forming crosspieces 3a, 3b arranged in chevrons.
  • the basic elements are assembled in assembly zones 5, by bonding their contact zones 4.
  • the squares 2a, 2b, 2c, 2d and the crosspieces 3a, 3b are basic elements made of straight wood. So that they can be cut easily and in a standardized manner, these basic elements preferably have an identical section, for example square or rectangular.
  • a nonlimiting example of dimensions of a rectangular section of basic elements is 70 mm by 30 mm. This standardization of cuts makes it possible to simplify production and increase the efficiency of cutting machines.
  • the length of the squares 2a, 2b, 2c, 2d is chosen according to the length of the beam to be manufactured.
  • the length of the crosspieces 3a, 3b which serve inter alia as spacers between the squares 2a, 2b, 2c, 2d, is chosen according to the width of the beam to be manufactured.
  • the squares 2a, 2b, 2c, 2d and the crosspieces 3a, 3b are assembled by gluing their contact zones 4.
  • Gluing is carried out advantageously by means of a so-called flexible glue.
  • a glue which has the advantage after drying, of remaining flexible and of forming an elastic joint allowing relative movements of the basic elements between them and consequently retaining the flexibility of the wooden beam.
  • a nonlimiting example of so-called flexible glue is known under the trade name d ⁇ DHEFLEX ® Tl and comprises in particular the monocomponent polyurethane.
  • other adhesives may be suitable, provided that they have this essential characteristic of flexibility.
  • the use of so-called flexible adhesive makes it possible to better distribute the stresses in the assembly zones and therefore to increase the mechanical strength of these assembly zones.
  • the flexibility of the wooden beam is improved which gives it better resistance to mechanical stress, especially during earthquakes.
  • the beam and in particular a very long beam, is subjected to significant bending forces, it undergoes deformation by elasticity.
  • the tensile and compressive forces are distributed in the wood fibers which can deform thanks to their own elasticity and thanks to the elasticity of the glue joints.
  • this beam can achieve mechanical performance far superior to traditional solid beams, allowing it spans of more than 8 meters.
  • the beam 1 may also include in its assembly zones 5 retaining rods which may be through and whose function will be explained in the description of the manufacturing process.
  • the number of crosspieces will be adapted in particular as a function of the length of the desired wooden beam 1 and of the envisaged load.
  • the installation angle ⁇ defined between the squares 2a, 2b, 2c, 2d, and the crosspieces 3a, 3b can be adapted.
  • increasing this laying angle ⁇ allows a reduction in the number of crosspieces and therefore the cost of the wooden beam 1.
  • the choice of laying angle ⁇ is therefore a compromise to be found between the cost of the wooden beam 1 and its desired performance.
  • the installation angle ⁇ can be between 20 and 40 °.
  • An installation angle ⁇ equal to 30 ° seems to be, for example, an optimal compromise.
  • This wooden beam 1 is manufactured according to a specific manufacturing process comprising the following different stages.
  • two basic elements are formed in a template, parallel and in the same direction, forming two squares 2a, 2c.
  • the distance between the faces most distant opposite of these squares 2a, 2c will determine the width of the wooden beam 1.
  • the basic elements forming the crosspieces 3a, 3b are placed and glued using the so-called flexible glue defined above on the first two squares 2a, 2c, according to a predetermined pattern, for example in rafter at a predefudi installation angle ⁇ .
  • the crosspieces 3a, 3b are placed so that their ends do not protrude from said squares 2a, 2c, towards the outside of said beam 1.
  • the arrangement of the basic herringbone elements automatically ensures the bracing of the wooden beam 1.
  • the squareness of the wooden beam 1 is guaranteed and thereby gives the wooden beam 1 good stability dimensional over time.
  • a third step two other basic elements forming a third square 2b and a fourth square 2d, respectively, are placed and glued on the crosspieces 3a, 3b, using the so-called flexible glue defined above. of the first plaice 2a and the second plaice 2c.
  • a fourth step the wooden beam 1 thus formed is placed in a press advantageously equipped with pneumatic cylinders.
  • the press is actuated which tightens the structure, or in a more targeted manner, the assembly zones 5 comprising the contact zones 4.
  • the layers of adhesive are crushed to a predetermined thickness forming, after drying, elastic joints. thickness of these elastic joints being determined as a function of the thickness e of the wooden beam 1 and of its specifications. For example, for a wooden beam 1 with a span of 8 m, the elastic joints have an optimal value of 0.6 to 0.7 mm.
  • a nail or any other retaining rod is planted in each of the assembly zones 5 so as to secure the corresponding basic elements. This nail fulfills only a function of clamp allowing to move the wooden beam 1 and to release the press without waiting for the end of the setting time of the glue. By limiting this waiting time, this increases the speed of production and therefore the profitability of the manufacturing process.
  • This type of process is simple, fast, economical and ecological. It allows the manufacture of wooden beams 1 in one piece of very varied dimensions ranging from a small gable beam to a load-bearing wooden beam known as having a large span, of length up to, for example, 8 m.
  • the wooden beams 1 thus manufactured are of a reduced weight therefore easier to handle than the one-piece wooden beams or in glued lamellae.
  • Figure 2 illustrates an example of assembly of four wooden beams 1, numbered according to Figure 1: la, lb, le, ld.
  • the wooden beams la, lb, le, ld are used to form a post lia, a beam 11b and a crossbowman lie, lld.
  • the entry 11b is formed by the wooden beam 1b and by another wooden beam not shown, the two horizontal wooden beams and assembled end to end by means of a gusset 6a. Thanks to the use of the so-called flexible glue giving better resistance to wooden beams 1, the entry 11b can be of great range without requiring the use of an intermediate load-bearing wall.
  • the crossbowman binds is formed by the two wooden beams le, ld, assembled end to end by the horizontal spacer 7 fitting into recesses 8 provided in the ends of the two beams le and ld.
  • the ends of the wooden beams 1a, 1b have zones without crosspiece allowing the passage of a gusset 6b.
  • the assemblies of wooden beams (la, lb, le, ld) obtained in FIG. 2 by means of the gussets 6a, 6b and the spacer 7, can also be obtained by means of other elements such as in particular cables, screwed or studded plates.
  • Figure 3 gives an example of a wooden frame 10 made with the wooden beams 1 assembled according to Figure 2 to form ties 11b, poles 11a and crossbowmen lie.
  • This example clearly shows how the ties 11b, poles 11a and crossbowmen lie can be arranged to form "slices" of frame 9 and allow modular assembly of an entire structure forming the wooden frame 10 of a building, without an interior bearing wall.
  • the framing sections 9 can be placed one next to the other to construct buildings of varying lengths as desired.
  • the so-called flexible glue gives good flexibility to these wooden frames 10, making it possible to suppress the creaking and cracking noises of the wood, to increase the flexibility of the floor, and more generally to improve the comfort of 1 habitat while limiting the risk of cracks.
  • the wooden beams 1 constituting the wooden frames 10 define intervals advantageously used to receive technical sheaths allowing the passage of electric cables or any type of conduits.
  • the technical sheaths thus housed in the wooden frame 10 no longer pose a problem of aesthetics and / or size.
  • the wooden beams 1 can also be arranged for receive without limitation supports for the installation of roller shutter boxes, mosquito nets and solar panels.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une poutre en bois, une poutre en bois et une ossature bois pour la construction d'un bâtiment assurant une bonne répartition des contraintes, une souplesse de l'ossature, une résistance en cas de séismes, un équerrage et un contreventement, et permettant de réaliser des poutres de grande portée ne nécessitant pas de mur porteur intermédiaire, d'améliorer le confort de l'habitat en supprimant les grincements, les bruits de craquement du bois tout en réduisant les risques de fissures et en augmentant la souplesse du plancher. L'ossature bois (10) est constituée de poutres en bois (1) identiques comportant chacune quatre carrelets parallèles (2a, 2b, 2c, 2d) reliés par de traverses (3a, 3b) assemblées auxdits carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) au moyen d'une colle dite souple formant après séchage des joints élastiques. Les poutres en bois (1) forment un poteau (11a), un entrait (11b) et un arbalétrier (11c) reliés entre eux par l'intermédiaire de goussets (6a, 6b) et des entretoises (7) pour former des tranches d'ossature (9) modulables. Application : Construction de bâtiments en tout genre à partir d'une ossature bois.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D UNE POUTRE EN BOIS. POUTRE EN BOIS ET OSSATURE BOIS POUR LA CONSTRUCTION D'UN BATIMENT
La présente invention concerne : - un procédé de fabrication d ne poutre en bois constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses, les carrelets et les traverses étant assemblés en des zones d'assemblage, par le collage de leurs zones de contact, - une poutre en bois fabriquée selon le procédé ci-dessus, et - une ossature bois pour la construction d un bâtiment .
De manière connue dans le domaine du bâtiment, et plus particulièrement dans celui des constructions à ossature bois, les poutres en bois sont monobloc et taillées dans la masse, ou en lamelle collé, ou constituées par l'assemblage d'éléments de bases de plus petites dimensions. Les poutres en bois monobloc ou en lamelle collé sont dun poids élevé, encombrantes, difficiles à manipuler, rigides, d'un coût écologique et économique élevé, et ont tendance à se fissurer.
Les poutres en bois constituées par l'assemblage d'éléments de base de plus petites dimensions permettent d'alléger les ossatures, de faciliter le montage et de réduire le coût de construction. L'assemblage des éléments de bases entre eux est obtenu de manière courante et non limitative par des brides, des chevilles collées, des tourillons, des vis ou des formes complémentaires d'emboîtement collées. La publication FR-A-2 572 759 décrit une poutre obtenue par l'assemblage de quatre carrelets parallèles reliés entre eux par des traverses disposées en chevron. L'assemblage est réalisé par emboîtement et collage de rainures complémentaires usinées respectivement dans les carrelets et les traverses. Le but recherché par cette invention est de réaliser des poutres de grande longueur rigides. C'est également dans ce but que les carrelets sont précontraints avant leur assemblage et collage ou que le réseau de carrelets est doublé. La publication GB-A-1 603 357 décrit une poutre de même construction mais dans laquelle les traverses et les carrelets sont assemblés par collage d' entretoises en contreplaqué intercalées entre eux et permettant de rigidifier l'assemblage.
Un inconvénient majeur de ce type d'assemblage est que ces différents systèmes de fixation créent des liaisons rigides entre les éléments de base constitutifs de la poutre en bois, et ne permettent aucune liberté de mouvement entre ces éléments de base. La poutre obtenue n'a plus aucune élasticité. Par conséquent, lorsqu'elle est soumise à des efforts, ces liaisons rigides génèrent des contraintes très importantes dans les zones d'assemblage qui fragilisent lés éléments de base concernés pouvant entraîner leur fissuration, voire leur rupture. De ce fait cette technique ne permet pas la réalisation de poutres en bois de grande portée. En effet, la flexion due à la charge appliquée sur ces poutres en bois, génère des efforts trop importants dans les zones d'assemblage, et conduit à la rupture des poutres en bois. La réalisation de poutres en bois de grande portée de ce type nécessite donc obligatoirement 1 utilisation d'au moins un mur porteur intermédiaire permettant de réduire les contraintes subies par ces poutres en bois.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication dune poutre en bois simple, économique, écologique, sans usinage, ni précontrainte, permettant de conserver à la poutre sa souplesse, notamment dans ses zones d'assemblage, pour répartir de manière uniforme les contraintes dans toute la poutre, d'augmenter ainsi la résistance des ossatures obtenues par l'assemble de ces poutres, et de pouvoir réaliser des poutres en bois de grande portée sans nécessiter de mur porteur intermédiaire. Lïnvention vise également à proposer une poutre en bois ayant un bon équerrage et permettant d'assurer un bon contreventement ainsi quune bonne tenue mécanique, notamment en cas de séismes, grâce à la souplesse de ses zones d'assemblage.
Lïnvention vise enfin à proposer une ossature bois pour la construction dun bâtiment permettant d'améliorer le confort de l'habitat en supprimant les grincements et les bruits de craquement du bois, en limitant les fissures, et en augmentant la souplesse du plancher, grâce à la souplesse de ses zones d'assemblage.
Dans ce but, l'invention concerne un procédé de fabrication tel que défini en préambule caractérisé en ce quïl comporte les étapes de pose dun premier carrelet et dun deuxième carrelet parallèlement et à une distance prédéterminée, de pose d'au moins deux traverses rectilignes sur les deux premiers carrelets et de collage de leurs zones de contact au moyen d ne colle dite souple, de pose sur lesdites traverses dun troisième carrelet et d'un quatrième carrelet respectivement en regard du premier carrelet et du deuxième carrelet et de collage de leurs zones de contact au moyen dune colle dite souple, et de serrage de l'assemblage ainsi obtenu pour écraser les couches de colle à une épaisseur prédéterminée, ces couches de colle étant agencées pour former après écrasement et séchage des joints élastiques dans chaque zone d'assemblage de ladite poutre autorisant un mouvement relatif entre les carrelets et les traverses correspondants.
Selon une caractéristique avantageuse de lïnvention, la colle dite souple utilisée est commercialisée sous la marque d'ADHEFLEX® Tl.
Selon une autre caractéristique avantageuse de lïnvention, on place dans la zone d'assemblage une tige de maintien. Selon une autre caractéristique avantageuse de lïnvention, les carrelets et les traverses ont une section identique.
Selon une autre caractéristique avantageuse de lïnvention, les traverses sont positionnées à intervalles réguliers et selon un dessin prédéterminé, pour former par rapport aux carrelets un angle a différent de 90°, par exemple compris entre 20 et 40°, et de préférence égal à 30°.
Selon une autre caractéristique avantageuse, les traverses sont positionnées en chevron.
Lïnvention concerne également une poutre en bois constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses, caractérisée en ce que les carrelets et les traverses sont assemblés en des zones d'assemblage par le collage de leurs zones de contact suivant le procédé de fabrication tel que défini précédemment.
Dans cette forme de réalisation, la colle utilisée est une colle souple agencée pour former après séchage des joints élastiques autorisant un mouvement relatif des carrelets par rapport aux traverses et inversement. Les carrelets et les traverses peuvent avoir une section choisie parmi le groupe contenant au moins un carré, un rectangle.
Selon une caractéristique avantageuse de lïnvention, au moins une des zones d'assemblage est au moins partiellement traversée par une tige de maintien.
Lïnvention concerne également une ossature bois pour la construction dun bâtiment, caractérisée en ce qu'elle est constituée de poutres en bois telle que définies précédemment, assemblées pour former une tranche d'ossature comportant notamment les poteaux, les entraits et les arbalétriers. Plusieurs tranches d'ossatures peuvent être agencées pour former une ossature modulable.
Selon une caractéristique avantageuse de lïnvention, l'ossature bois comporte des poutres en bois assemblées par lïntermédiaire d'au moins un élément d'assemblage choisi dans le groupe comprenant au moins un gousset, un câble, une plaque vissée ou cloutée, un entrefoise dans des évidements.
Dans une autre forme de réalisation, l'ossature en bois comporte des poutres en bois agencées pour recevoir des gaines techniques, et/ou des supports pour caissons de volets roulants, moustiquaires et panneaux solaires.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en perspective dune poutre en bois selon lïnvention,
- la figure 2 est une vue en perspective éclatée dune partie d'une ossature bois réalisée avec des poutres en bois de la figure 1, et
- la figure 3 est une vue d'ensemble partielle en perspective de l'ossature bois selon la figure 2.
En référence à la figure 1, la poutre en bois 1 présente une section s Inscrivant dans un rectangle et comporte des éléments de base définissant ses arêtes et formant quatre carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, reliés par des éléments de base formant des traverses 3a, 3b disposées en chevrons. Les éléments de base sont assemblés en des zones d'assemblage 5, par collage de leurs zones de contact 4. Les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d et les traverses 3a, 3b sont des éléments de base en bois rectilignes. Pour quïls soient découpés facilement et de manière standardisée, ces éléments de base ont de préférence une section identique, par exemple carrée ou rectangulaire. Un exemple non limitatif de dimensions d ne section rectangulaire d'éléments de base est de 70 mm par 30 mm. Cette standardisation des découpes permet de simplifier la production et d'augmenter le rendement des machines de découpe. Ces éléments de base sont utilisables directement en pièces brutes sorties de scierie ou, le cas échéant, après rabotage pour ajuster leur section. Ils ne nécessitent aucun usinage particulier, ni aucune précontrainte. La longueur des carrelets 2a, 2b, 2c, 2d est choisie selon la longueur de la poutre à fabriquer. De même, la longueur des traverses 3a, 3b qui servent entre autre d'entretoises entre les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, est choisie selon la largeur de la poutre à fabriquer.
De manière à limiter les risques de fissures, voire à les supprimer totalement, tous les éléments de base sont débités dans le bois, dans une zone ne passant pas par le cœur du tronc ou de la branche d'arbre. De plus, ces éléments de bases ont une section relativement faible permettant leur traitement à cœur par des produits fongicides et insecticides qui leur assurent d'être de classe 2 et d'avoir une très grande durée de vie.
Les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d et les traverses 3a, 3b sont assemblés par collage de leurs zones de contact 4. Le collage est effectué dune manière avantageuse au moyen dune colle dite souple. Il s'agit en fait dune colle qui a l'avantage après séchage, de rester souple et de former un joint élastique autorisant des mouvements relatifs des éléments de bases entre eux et par conséquent conservant à la poutre en bois obtenue une souplesse. Un exemple non limitatif de colle dite souple est connue sous le nom commercial dΑDHEFLEX® Tl et comporte notamment du polyuréthane monocomposant. Bien entendu, d'autres colles peuvent convenir, à condition qu'elles présentent cette caractéristique de souplesse indispensable. L'utilisation de colle dite souple permet de mieux répartir les contraintes dans les zones d'assemblage et donc d'augmenter la tenue mécanique de ces zones d'assemblage. La souplesse de la poutre en bois est améliorée ce qui lui confère une meilleure résistance aux contraintes mécaniques, notamment lors de séismes. Quand la poutre, et notamment une poutre de grande longueur, est soumise à des efforts de flexion importants, elle subit une déformation par élasticité. Les forces de traction et de compression se répartissent dans les fibres de bois qui peuvent se déformer grâce à leur élasticité propre et grâce à l'élasticité des joints de colle. De ce fait, cette poutre peut atteindre des performances mécaniques bien supérieures aux poutres massives traditionnelles, lui autorisant des portées de plus de 8 mètres.
La poutre 1 peut également comporter dans ses zones d'assemblage 5 des tiges de maintien qui peuvent être traversantes et dont la fonction sera expliquée dans la description du procédé de fabrication.
II est évident que le nombre de traverses sera adapté en fonction notamment de la longueur de la poutre en bois 1 souhaitée et de la charge envisagée. De même, l'angle de pose α défini entre les carrelets 2a, 2b, 2c, 2d, et les traverses 3a, 3b pourra être adapté. De manière générale, l'augmentation de cet angle de pose α permet une diminution du nombre de traverses et donc du coût de la poutre en bois 1. Le choix de l'angle de pose α est donc un compromis à trouver entre le coût de la poutre en bois 1 et ses performances souhaitées. De manière générale, l'angle de pose α peut être compris entre 20 et 40°. Un angle de pose α égal à 30° semble être, à titre d'exemple, un compromis optimal.
Cette poutre en bois 1 est fabriquée selon un procédé de fabrication spécifique comportant les différentes étapes suivantes.
Dans un premier temps, on pose dans un gabarit, parallèlement et dans le même sens, deux éléments de base formant deux carrelets 2a, 2c. La distance séparant les faces opposées les plus éloignées de ces carrelets 2a, 2c déterminera la largeur de la poutre en bois 1.
Dans un deuxième temps, on pose et on colle à l'aide de la colle dite souple définie ci-dessus des éléments de base formant les traverses 3a, 3b sur les deux premiers carrelets 2a, 2c, selon un dessin prédéterminé, par exemple en chevron selon un angle de pose α prédéfirii. Les traverses 3a, 3b sont posées de manière à ce que leurs extrémités ne dépassent pas desdits carrelets 2a, 2c, vers l'extérieur de ladite poutre 1.
La disposition des éléments de base en chevrons permet d'assurer automatiquement un contreventement de la poutre en bois 1. De plus, l'équerrage de la poutre en bois 1 est garanti et confère de ce fait à la poutre en bois 1 une bonne stabilité dimensionnelle dans le temps.
Dans un troisième temps, on pose et on colle sur les traverses 3a, 3b, à l'aide de la colle dite souple définie ci-dessus, deux autres éléments de base formant un troisième carrelet 2b et un quatrième carrelet 2d, respectivement en regard du premier carrelet 2a et du deuxième carrelet 2c.
Dans un quatrième temps, on place la poutre en bois 1 ainsi formée dans une presse avantageusement équipée de vérins pneumatiques. On actionne la presse qui serre la structure, ou de manière plus ciblée, les zones d'assemblage 5 comportant les zones de contact 4. Les couches de colle s'écrasent jusqu'à une épaisseur prédéterminée formant après séchage des joints élastiques, l'épaisseur de ces joints élastiques étant déterminée en fonction de l'épaisseur e de la poutre en bois 1 et de son cahier des charges. Par exemple, pour une poutre en bois 1 de 8 m de portée, les joints élastiques ont une valeur optimale de 0.6 à 0.7 mm. Dans un cinquième et dernier temps, on plante un clou ou toute autre tige de maintien, dans chacune des zones d'assemblage 5 de manière à solidariser les éléments de base correspondants. Ce clou ne remplit quune fonction de serre-joint permettant de déplacer la poutre en bois 1 et de libérer la presse sans attendre la fin du temps de prise de la colle. En limitant ce temps d'attente, on augmente ainsi la rapidité de production et donc la rentabilité du procédé de fabrication.
Ce type de procédé est simple, rapide, économique et écologique. Il permet la fabrication de poutres en bois 1 d'un seul tenant de dimensions très variées allant dune petite poutre de pignon à une poutre en bois porteuse dite de grande portée, de longueur pouvant atteindre par exemple les 8 m. Les poutres en bois 1 ainsi fabriquées sont d'un poids réduit donc plus faciles à manipuler que les poutres en bois monobloc ou en lamelle collé.
En utilisant un procédé de fabrication similaire utilisant une même presse et des mêmes éléments de base en bois, il est possible pour des applications particulières telles que pour les dessous de toiture de réaliser des poutres en bois 1 comportant des traverses positionnées perpendiculairement aux carrelets 2a, 2b, 2c, 2d.
L'utilisation de la poutre en bois 1 fabriquée selon ce procédé est décrite en référence aux figures 2 et 3.
La figure 2 illustre un exemple d'assemblage de quatre poutres en bois 1, numérotées selon la figure 1 : la, lb, le, ld. Dans cet exemple, les poutres en bois la, lb, le, ld sont utilisées pour former un poteau lia, un entrait 11b et un arbalétrier lie, lld. L'entrait 11b est formé par la poutre en bois lb et par une autre poutre en bois non représentée, les deux poutres en bois horizontales et assemblées bout à bout par lïntermédiaire d'un gousset 6a. Grâce à 1 utilisation de la colle dite souple conférant une meilleure résistance aux poutres en bois 1, l'entrait 11b peut être de grande portée sans nécessiter l'utilisation de mur porteur intermédiaire. L'arbalétrier lie est formé par les deux poutres en bois le, ld, assemblées bout à bout par l'entretoise horizontale 7 s 'emboîtant dans des évidements 8 prévus dans les extrémités des deux poutres le et ld. Pour permettre la jonction de l'entrait 11b, du poteau lia et de l'arbalétrier lie, les extrémités des poutres en bois la, lb, le comportent des zones sans traverse permettant le passage d'un gousset 6b. Les assemblages des poutres en bois (la, lb, le, ld) obtenus sur la figure 2 par lïntermédiaire des goussets 6a, 6b et de l'entretoise 7, peuvent également être obtenus par lïntermédiaire d'autres éléments tels que notamment des câbles, des plaques vissées ou cloutées.
La figure 3 donne un exemple d'une ossature bois 10 réalisée avec les poutres en bois 1 assemblées selon la figure 2 pour former des entraits 11b, des poteaux lia et des arbalétriers lie. Cet exemple montre bien comment les entraits 11b, poteaux lia et arbalétriers lie peuvent être agencés pour former des "tranches" d'ossature 9 et permettre un montage modulaire de toute une structure formant l'ossature bois 10 dun bâtiment, sans mur porteur intérieur. En effet, les tranches d'ossature 9 peuvent être placées les unes à coté des autres pour construire à souhait des bâtiments de longueurs variées.
La colle dite souple confère une bonne souplesse à ces ossatures bois 10, permettant de supprimer les grincements et les bruits de craquement du bois, d'augmenter la souplesse du plancher, et de manière plus générale d'améliorer le confort de 1 habitat tout en limitant le risque de fissures.
Les poutres en bois 1 constituant les ossatures bois 10 définissent des intervalles avantageusement utilisés pour recevoir des gaines techniques permettant le passage de câbles électriques ou tout type de conduites. Les gaines techniques ainsi logées dans l'ossature bois 10 ne posent plus de problème d'esthétique et/ou d'encombrement. Les poutres en bois 1 peuvent également être agencées pour recevoir de manière non limitative des supports pour l'installation de caissons de volets roulants, de moustiquaires et de panneaux solaires.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.

Claims

Revendications
1. Procédé de fabrication dune poutre en bois (1) constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses (3a, 3b), les carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et les traverses (3a, 3b) étant assemblés en des zones d'assemblage (5)", par le collage de leurs zones de contact (4), caractérisé en ce que le procédé comporte au moins les étapes suivantes :
- on pose parallèlement et à une distance prédéterminée un premier et un deuxième carrelets (2a, 2c),
- on pose au moins deux traverses (3a, 3b) sur les deux carrelets (2a, 2c), et on colle leurs zones de contact (4) au moyen dune colle dite souple,
- on pose un troisième carrelet (2b) et un quatrième carrelet (2d) respectivement en regard du premier carrelet (2a) et du deuxième carrelet (2c) sur lesdites traverses (3a, 3b), et on colle leurs zones de contact (4) au moyen dune colle dite souple,
- on presse cet assemblage pour écraser les couches de colle à une épaisseur prédéterminée, ces couches de colle étant agencées pour former après écrasement et séchage des joints élastiques dans chaque zone d'assemblage de ladite poutre autorisant un mouvement relatif entre les carrelets et les traverses correspondants.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise la colle dite souple commercialisée sous la marque d'ADHEFLEX® Tl.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on place dans au moins une zone d'assemblage (5) au moins une tige de maintien.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et des traverses (3a, 3b) de section identique.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) à intervalles réguliers et selon un dessin prédéterminé.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) par rapport aux carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) selon un angle de pose α différent de 90°.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle de pose α est choisi entre 20 et 40° et de préférence égal à 30°.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on positionne les traverses (3a, 3b) en chevron.
9. Poutre en bois (1) constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formant au moins quatre carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) reliés par d'autres éléments de base formant au moins deux traverses (3a, 3b), caractérisée en ce que les carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et les traverses (3a, 3b) sont assemblés en des zones d'assemblage (5) par le collage de leurs zones de contact (4) suivant le procédé défini selon la revendication 1.
10. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la colle utilisée est une colle dite souple agencée pour former après séchage des joints élastiques autorisant un mouvement relatif desdits carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) par rapport aux dites traverses (3a, 3b) et inversement.
11. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits carrelets (2a, 2b, 2c, 2d) et lesdites traverses (3a, 3b) ont une section choisie parmi le groupe contenant au moins un carré, un rectangle.
12. Poutre en bois (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins une des zones d'assemblage (5) est au moins partiellement traversée par une tige de maintien.
13. Ossature bois (10) pour la construction d'un bâtiment, caractérisée en ce qu'elle est constituée de poutres en bois (1) selon la revendication 9, assemblées pour former au moins une tranche d'ossature (9) comportant au moins un poteau (lia), un entrait (11b), un arbalétrier (lie).
14. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que la tranche d'ossature (9) comporte au moins deux poutres en bois (1) assemblées par lïntermédiaire d'au moins un élément d'assemblage.
15. Ossature bois (10) selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit élément d'assemblage est choisi dans le groupe comprenant au moins un gousset (6a, 6b), un câble, une plaque vissée ou cloutée, une entretoise (7).
16. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdites tranches d'ossatures (9) sont agencées pour former une ossature bois modulable.
17. Ossature bois (10) selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdites poutres en bois (1) sont agencées pour recevoir des gaines techniques, et/ou des supports pour caissons de volets roulants, moustiquaires, et panneaux solaires.
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