WO2005116355A1 - Procede de construction d'une maison en bois - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04C3/14—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with substantially solid, i.e. unapertured, web

Definitions

  • the invention relates to a method of constructing a wooden house.
  • a method is known according to which beams are used having the length of the side which they will constitute. These beams are laid horizontally, supe ⁇ osed and assembled half-timber with the beams of the other sides in the manner of trappers' huts.
  • a tie rod crosses all the beams to keep them tight.
  • the tie rod is anchored to the ground and tightening is done by means of a flange resting on the beam located at the top of the wall.
  • the roof rack is then mounted to rest on the top of the walls.
  • This chain is nailed or screwed to the upper beams of the walls.
  • the internal partitions are fixed with square-shaped fishplates or with screws.
  • One of the problems lies in the fact that the half-timber assembly must be carried out at a distance from the end of each beam.
  • This feature gives a style to the house which is not always accepted by the public bodies responsible for issuing building permits.
  • Another method consists in erecting, on a concrete base, a structure composed of vertical uprights fixed to the ground regularly distributed on which uprights, panels are fixed and fixed from the outside, using screws or bolts, of wood forming the walls or partitions. This technique is particularly used in the United States.
  • the supporting structure is therefore produced by the vertical uprights and the walls form a skin which participates in the geometric holding of the structure.
  • the invention proposes to provide a solution to the problems mentioned above.
  • the subject of the invention is a method of constructing a wooden house by means of horizontal beams supe ⁇ osed, this method being characterized in that: one constitutes at the level of the upper and lower faces of each beam means d reciprocal interlocking, the facing faces of the beams to be assembled are conformed so that these faces are planar and can be in close contact against each other, there are arranged, in said faces, grooves of which at least one face forms a stop preventing withdrawal and the beams are assembled together with an assembly key introduced into the grooves so that the said assembly key establishes a link between the two vis-à-vis beams screws and those to come supe ⁇ oser.
  • FIG 1 Perspective view of an assembly
  • FIG 2 Top view of a corner assembly
  • FIG 3 Top view of a wall assembly on a wall
  • FIG 4 View in vertical section of a house.
  • FIG 5 Various assembly keys Referring to the drawing, we see an assembly 1 between two beams 2 placed horizontally on a base or a slab. This assembly of beams makes it possible to build the thick walls of a house or the partitions.
  • each beam can be reduced compared to the beams used for the walls.
  • the beams 2 are stacked on top of each other and assembly means 3 are provided to link the beams.
  • each beam there to the invention, at the upper 2 A and lower 2B faces of each beam are means 4 for interlocking, the faces 5, 6 are conformed opposite the beams to be assembled in such a way that these faces 5,6 are planar and can be in close contact against each other, grooves 7 are arranged in said faces, at least one face 8 of which forms a stop preventing withdrawal and the beams are assembled between they with a key assembly 9 introduced into the grooves 7 so that said assembly key establishes a link between the two beams opposite and those to come supe ⁇ oser.
  • the key 9 can take different sections, it is necessary that this key has an abutment face preventing the distance of the opposite faces according to a movement in the axis of a beam. So that the facing faces such as the end faces are in contact, according to the orientation of the beams, we choose the appropriate miter cut which will generally be at forty five degrees for a right angle assembly.
  • grooves 7 For mounting the partition resting on a wall, in line with the position of the partition, grooves 7 will be made in the lateral face of the wall or the beams composing it to make a T-shaped assembly.
  • This protruding part 9A makes it possible to link the beams located at at least two levels.
  • the beams of the first level may be fixed with lag screws engaged in the housing formed by the grooves arranged opposite.
  • the grooves of the beams of the first level extend, as for the other beams, over the entire height of the beam laid flat and a key whose height is used for the assembly of these beams of the first level is greater than that of the beam.
  • the keys for the upper assemblies have the height of the beam or a multiple in order to maintain the offset.
  • the beams are therefore held by the means 4 for fitting the upper and lower faces and by the key.
  • the extent of the key and the grooves are determined so that these grooves are located at a minimum distance from the external faces of the beams so that the variation of the wood does not affect the assembly. A distance of two centimeters will generally be used.
  • the key 9 can be asymmetrical or symmetrical. Several examples are shown in FIG. 5.
  • the longitudinal edges 2C of the beams are chamfered for the flow of rain flowing on the walls.
  • the assembly key fits with a slight play so as to allow the movement of the beams, for example when there is an earthquake or a strong storm.
  • the assembly key can be in two parts assembled along an interlocking axis parallel to the longitudinal axis of the key.
  • a section key in x can be made with two wooden plates having a notch as a half-wood assembly.
  • the key can be made of extruded synthetic material or even be obtained from a metal profile.
  • the section of the assembly key determines the section of the grooves.
  • the 2 wood beams will preferably be laminated.
  • a vertical compressive force is exerted on the beams and for this purpose at least one tensioning element is secured such as pulling it, on the one hand, on the base on which the beams rest and, on the other hand share, on the cha ⁇ ente 13 of the roof.
  • Cleats 11 or gussets fixed in the internal corners make it possible to place an internal partition at a distance from the wall and to place insulation in the volume.
  • the cable can cross the beam of the chain to rest on a metal plate or be anchored on a part encircling the beam of the chain. During this tightening, it is possible to wedge the frame of a door or a window previously placed in an opening.
  • the means therefore include a key 9 for assembly, grooves 7 complementary to the section of the key. The length of the key is determined so that, engaged in the groove it must occupy, this key protrudes from the groove.
  • angles of the houses are no longer salient with respect to the intersection of the plans containing the external faces of the walls.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de construction d'une maison en bois au moyen de poutres (2) horizontales superposées, ce procédé étant caractérisé en ce que: on constitue au niveau des faces supérieure (2A) et inférieure (2B) de chaque poutre des moyens (4) d'emboîtement réciproque, on assemble les poutres entre elles avec une clef (9) d'assemblage introduite dans les rainures en sorte que la dite clef d'assemblage établit un lien entre les deux poutres en vis à vis et celles devant venir se superposer.

Description

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UNE MAISON EN BOIS
L'invention se rapporte à un procédé de construction d'une maison en bois.
Elle se rapporte également aux moyens pour la mise en œuvre du procédé.
De plus en plus souvent, des maisons sont construites en bois car le bois est un isolant thermique intéressant ne nécessitant pas nécessairement la mise en place d'un isolant supplémentaire comme dans le cas des maisons en briques ou parpaings.
Avec ce type de matériau, on ne peut utiliser des liants comme dans le cas des briques.
Il existe plusieurs procédés de construction.
On connaît un procédé selon lequel on utilise des poutres ayant la longueur du coté qu'elles vont constituer. Ces poutres sont posées horizontalement, supeφosées et assemblées à mi-bois avec les poutres des autres cotés à la manière des cabanes de trappeurs.
Un tirant traverse l'ensemble des poutres pour les maintenir serrées.
Le tirant est ancré au sol et le serrage se fait au moyen d'une bride en appui sur la poutre située au sommet du mur.
La chaφente du toit est ensuite montée en appui sur le haut des murs. Cette chaφente est clouée ou vissée sur les poutres supérieures des murs.
Les cloisons internes sont fixées à l'aide d'éclisses en forme d'équerre ou à l'aide de vis. Un des problèmes réside dans le fait que l'assemblage à mi-bois doit être réalisé à distance de l'extrémité de chaque poutre.
Cela augmente l'encombrement de la maison qui est notamment visible au niveau des angles des murs où se localisent les assemblages à mi-bois.
Cette particularité donne un style à la maison qui n'est pas toujours accepté par les organismes publics chargés de délivrer les permis de construire.
Un autre procédé consiste à ériger, sur un socle en béton, une structure composée de montants verticaux fixés au sol régulièrement répartis sur lesquels montants, on plaque et on fixe par l'extérieur, à l'aide de vis ou de boulons, des panneaux en bois formant les murs ou les cloisons. Cette technique est particulièrement employée aux Etats Unis. La structure portante est donc réalisée par les montants verticaux et les parois forment une peau qui participe à la tenue géométrique de la structure.
Les parois de ces maisons sont moins épaisses que dans le cas d'une maison érigée à l'aide de poutres. II est également connu d'assembler des panneaux en bois entre eux avec des clefs d'assemblage en forme de double queue d'aronde ( EP-A-117.205).
Ces clefs sont introduites en force pour qu'elles soient calées dans leurs logements.
Pour ce faire cette clef présente des moyens en vue d'être comprimée au moins le temps de sa mise en place. Les panneaux pourraient être ainsi pré-assemblés puis fixés sur les montants verticaux.
L'invention se propose d'apporter une solution aux problèmes évoqués ci-avant.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de construction d'une maison en bois au moyen de poutres horizontales supeφosées, ce procédé étant caractérisé en ce que : on constitue au niveau des faces supérieure et inférieure de chaque poutre des moyens d' emboîtement réciproque, on conforme les faces en vis-à-vis des poutres devant être assemblées de manière telle que ces faces soient planes et puissent être en contact étroit l'une contre l'autre, on aménage, dans les dites faces, des rainures dont au moins une face forme une butée interdisant le retrait et on assemble les poutres entre elle avec une clef d'assemblage introduite dans les rainures en sorte que la dite clef d'assemblage établit un lien entre les deux poutres en vis-à-vis et celles devant venir se supeφoser.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente schématiquement : FIG 1 : Vue en perspective d'un assemblage
FIG 2: Vue de dessus d'un assemblage en coin
FIG 3 : Vue de dessus d'un assemblage d'une cloison sur un mur
FIG 4 : Vue en coupe verticale d'une maison.
FIG 5 : Diverses clefs d'assemblage En se reportant au dessin, on voit un assemblage 1 entre deux poutres 2 posées horizontalement sur un socle ou une dalle. Cet assemblage de poutres permet de construire les murs épais d'une maison ou les cloisons.
Pour les cloisons, l'épaisseur de chaque poutre peut être réduite par rapport aux poutres utilisées pour les murs. Les poutres 2 sont empilées les unes sur les autres et des moyens 3 d'assemblages sont prévus pour lier les poutres.
Selon l'invention, on constitue au niveau des faces supérieure 2 A et inférieure 2B de chaque poutre des moyens 4 d'emboîtement réciproque, on conforme les faces 5, 6 en vis-à-vis des poutres devant être assemblées de manière telle que ces faces 5,6 soient planes et puissent être en contact étroit l'une contre l'autre, on aménage, dans les dites faces, des rainures 7 dont au moins une face 8 forme une butée interdisant le retrait et on assemble les poutres entre elles avec une clef 9 d'assemblage introduite dans les rainures 7 en sorte que la dite clef d'assemblage établit un lien entre les deux poutres en vis à vis et celles devant venir se supeφoser.
La clef 9 peut prendre différentes sections, il faut que cette clef présente une face de butée interdisant l'éloignement des faces en vis-à-vis selon un mouvement dans l'axe d'une poutre. Pour que les faces en vis-à-vis telles les faces d'extrémités soient en contact, selon l'orientation des poutres, on choisit la coupe d'onglet appropriée qui sera généralement à quarante cinq degrés pour un assemblage à angle droit.
Pour les cloisons reliées au mur, on utilisera le même système de rainures et de clef.
Lorsque cette cloison est peφendiculaire au mur, il n'est pas nécessaire de faire une coupe d'onglet.
Pour le montage de la cloison en appui sur un mur, au droit de la position de la cloison, des rainures 7 seront réalisées dans la face latérale du mur ou des poutres le composant pour faire un assemblage en T.
Dans une première forme du procédé, on se munit de clef d'assemblage dont la longueur est égale à la hauteur de la poutre placée à plat et pour les poutres situées au niveau le plus bas, on réalise les rainures seulement sur une partie de la hauteur en partant du haut de sorte que lorsque l'on engage la clef d'assemblage, celle ci dépasse nécessairement au dessus de la face supérieure.
Du fait qu'il existe un décalage de la clef, toutes les autres clefs dépasseront au dessus de chaque niveau de poutres et feront la liaison entre deux lits de poutres. Pour le dernier niveau, la partie de la clef qui dépasse peut être supprimée sur place ou on peut utiliser une clef d'assemblage de longueur réduite.
Cette partie 9A qui dépasse permet de liaisonner les poutres situées à au moins deux niveaux.
On peut également utiliser des clefs d'assemblages de plus grandes longueurs permettant de verrouiller plusieurs niveaux.
Avantageusement, dans le cas où les rainures du premier niveau commencent à distance de la face inférieure, on pourra fixer les poutres du premier niveau avec des tire- fonds engagés dans le logement formé par les rainures disposées en vis à vis.
Dans une deuxième variante, les rainures des poutres du premier niveau s'étendent, comme pour les autres poutres, sur toute la hauteur de la poutre posée à plat et on utilise pour l'assemblage de ces poutres du premier niveau une clef dont la hauteur est supérieure à celle de la poutre. Les clefs pour les assemblages supérieurs ont la hauteur de la poutre ou un multiple afin de maintenir le décalage.
Ainsi avec un tel assemblage, l'extérieur du mur, au niveau des angles, ne présente plus d'excroissance.
Les poutres sont donc maintenues par les moyens 4 d'emboîtement des faces supérieure et inférieure et par la clef.
Avantageusement, on détermine l'étendue de la clef et des rainures pour que ces rainures se situent à une distance minimale des faces externes des poutres en sorte que la variation du bois ne joue pas sur l'assemblage. Une distance de deux centimètres sera généralement utilisée.
La clef 9 pourra être dissymétrique ou symétrique. On a représenté plusieurs exemples en figure 5.
On notera qu'il est possible d'utiliser une clef en Té qui fera appel à un élément traversant la branche verticale du Té après que la clef ait été introduite dans le logement. La position des rainures peut être déplacée par rapport au plan médian vertical et longitudinal de la poutre cela dans le sens de l'éloignement de la face de la poutre qui sera située vers l'extérieur afin de respecter la distance précitée.
De préférence, les arêtes 2C longitudinales des poutres sont chanfreinées pour l'écoulement de la pluie ruisselant sur les murs.
La clef d'assemblage s'emboîte avec un léger jeu de manière à permettre le mouvement des poutres, par exemple lorsqu'il y a un tremblement de terre ou une forte tempête.
C'est un point important pour donner de la souplesse. La clef d'assemblage peut être en deux parties assemblées selon un axe d'emboîtement parallèle à l'axe longitudinal de la clef.
Par exemple, une clef de section en x peut être réalisée avec deux plaques de bois comportant une encoche comme un assemblage à mi-bois.
Bien évidemment, la clef peut être en matériau de synthèse extrudé ou encore être obtenue à partir d'un profilé métallique.
La section de la clef d'assemblage détermine la section des rainures.
Il faut qu'une face de cette rainure s'oppose au retrait de la clef suivant un mouvement parallèle à l'axe longitudinal de la poutre.
Différents exemples sont représentés comme le X, le huit, le H etc. Pour la résistance, les poutres 2 bois seront, de préférence, en contrecollé.
Lorsque les murs sont érigés, on exerce une force verticale de compression sur les poutres et à cet effet on arrime au moins un élément de tension tel le tirant, d'une part, sur le socle sur lequel repose les poutres et, d'autre part, sur la chaφente 13 du toit.
On exerce ainsi une traction sur la chaφente du toit qui maintient les poutres en place. Ainsi, en cas de tempête, le toit est également tenu par les câbles 12.
Il est important que la clef puisse légèrement coulisser lors de ce serrage. Des tasseaux 11 ou goussets fixés dans les angles internes permettent de poser une cloison interne à distance du mur et de placer dans le volume, de l'isolant.
Cela permet de faire un équerrage. Ces tasseaux ne seront posés que lorsque les poutres des murs auront été comprimées Ce volume permet d'y loger un tirant 12 . Le montage du tirant est réalisé en sorte que le tendeur utilisé pour régler la traction soit disposé en bas du mur.
Le câble peut traverser la poutre de la chaφente pour prendre appui sur une plaque métallique ou être ancré sur une pièce cerclant le poutre de la chaφente. Lors de ce serrage, on pourra venir coincer l'encadrement d'une porte ou d'une fenêtre préalablement placé dans une ouverture.
Eventuellement lors du montage des poutres, on peut prévoir entre les deux extrémités des poutres des logements 20 verticaux permettant d'y introduire des profilés de renforts coulissants pour maintenir plusieurs poutres. Ces profilés peuvent être montés en quinconce.
L'un va établir une liaison entre le niveau zéro et le niveau N tandis que celui à coté établira une liaison entre le niveau N et le niveau M. Les moyens comprennent donc une clef 9 d'assemblage, des rainures 7 complémentaires à la section de la clef. La longueur de la clef est déterminée pour, qu'engagée dans la rainure qu'elle doit occuper, cette clef dépasse de la rainure.
Avec ce type de procédé, les angles des maisons ne sont plus saillants par rapport à l'intersection des plans contenant les faces externes des murs.
On peut ainsi facilement recouvrir la face extérieure des murs d'un parement en sorte que l'aspect extérieur de la maison respecte les contraintes de l'environnement.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de construction d'une maison en bois au moyen de poutres (2) horizontales supeφosées, selon lequel : on constitue au niveau des faces supérieure (2A) et inférieure (2B) de chaque poutre des moyens (4) d'emboîtement réciproque, on conforme les faces (5, 6) en vis-à-vis des poutres devant être assemblées de manière telle que ces faces (5,6) soient planes et puissent être en contact étroit l'une contre l'autre, on aménage, dans les dites faces, des rainures (7) dont au moins une face (8 ) forme une butée interdisant le retrait et on assemble les poutres entre elles avec une clef (9) d'assemblage introduite dans les rainures (7) ce procédé étant caractérisé en ce que : - d'une part, on utilise une clef d'assemblage qui, établissant un lien entre les deux poutres en vis à vis et celles devant venir se supeφoser, s'emboîte avec un léger jeu et, d'autre part, lorsque les murs sont érigés, on exerce une force verticale de compression sur les poutres et, à cet effet, on arrime au moins un élément de tension tel un tirant, d'une part, sur le socle sur lequel repose les poutres et, d'autre part, sur la chaφente (13) du toit.
2) Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on se munit de clef d'assemblage dont la longueur est égale à la hauteur de la poutre placée à plat et pour les poutres situées au niveau le plus bas, on réalise les rainures (7) seulement sur une partie de la hauteur en partant du haut de sorte que lorsque l'on engage la clef d'assemblage, celle ci dépasse nécessairement au dessus de la face supérieure.
3) Procédé de construction selon la revendication 2 caractérisé en ce que, dans le cas où les rainures du premier niveau commencent à distance de la face inférieure, on fixe les poutres du premier niveau avec des tire-fonds engagés dans le logement formé par les rainures disposées en vis à vis. 4) Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que les rainures des poutres du premier niveau s'étendent, comme pour les autres poutres, sur toute la hauteur de la poutre posée à plat et on utilise pour l'assemblage de ces poutres du premier niveau une clef dont la hauteur est supérieure à celle de la poutre.
5) Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on détermine l'étendue de la clef et des rainures pour que ces rainures se situent à une distance minimale des faces externes des poutres en sorte que la variation du bois ne joue pas sur l'assemblage.
6) Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que la position des rainures est déplacée par rapport au plan médian vertical et longitudinal de la poutre cela dans le sens de l'éloignement de la face de la poutre qui sera située vers l'extérieur. 7) Moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce qu'ils comprennent une clef d'assemblage et des rainures réalisées dans les poutres avec un léger jeu.
8) Moyens selon la revendication 7 caractérisés en ce que la clef d'assemblage est en deux parties assemblées selon un axe d'emboîtement parallèle à l'axe longitudinal de la clef pour former un X.
9) Moyens selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce qu'ils comprennent un tirant en appui, d'une part, sur le socle sur lequel repose les poutres et, d'autre part, sur la chaφente (13) du toit.
10) Moyens selon la revendication 9 caractérisés en ce que le tirant est un cable.
PCT/FR2005/001168 2004-05-11 2005-05-10 Procede de construction d'une maison en bois Ceased WO2005116355A1 (fr)

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