WO2006018564A1 - Element plan de construction et agencement forme a partir d'un ou plusieurs elements - Google Patents

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WO2006018564A1
WO2006018564A1 PCT/FR2005/050584 FR2005050584W WO2006018564A1 WO 2006018564 A1 WO2006018564 A1 WO 2006018564A1 FR 2005050584 W FR2005050584 W FR 2005050584W WO 2006018564 A1 WO2006018564 A1 WO 2006018564A1
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Jean-Luc Sandoz
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
    • E04C2/386—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a frame of unreconstituted or laminated wood
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/12—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with wooden beams

Definitions

  • the present invention relates to a construction plane element.
  • the invention also relates to an arrangement for a construction, which is formed from one or more planar elements.
  • wood In the field of construction, taken in its broad sense, the wood is more and more used for the realization of various works.
  • the wood will also be associated with other materials, such as concrete, polymeric materials, metals, glass, and others.
  • the architectures and high-performance systems developed industrially must be: prefabricated, to reduce assembly time on sites, multifunctional, to save on the number of layers needed and serve as indoor or outdoor architectures, - perfectly controlled for all mechanical characteristics, for fire resistance, for acoustics, and for subsequent implementations (for the insertion of other elements, such as ducts, etc.), users an ecological and economic base material, such as solid wood board, - easily dismountable, if necessary, for example in the context of temporary constructions, to take account of ecological constraints requiring reuse of the materials used in such a framework, and very competitive from a price point of view.
  • Document DE-1 609 888 discloses a floor structure comprising a primary structure, made from parallel longitudinal plates, at the two ends of which are placed several slats, so as to give an I-section.
  • the longitudinal plates form a central core , making the thickness of the floor, thus giving its inertia, and are reinforced in compression and traction by unitary or plural smooth, symmetrical on the upper part and the lower part.
  • a floor structure maintained by secondary beams comes to rest on the plates.
  • the document PL-170.890 describes a structure made from parallel planks, held laterally by crosspieces arranged in X. A horizontal plate intended to maintain an upper concrete layer is placed between two parallel planks.
  • EP-1.323.876 discloses a box made from two substantially parallel plates, connected by longitudinal crosspieces arranged in a cross.
  • the braces are inserted in an upper longitudinal lath for compression forces, provided at the upper plate, and in a lower longitudinal lath for tensile stresses, provided at the lower plate.
  • WO-02 / 31-283 discloses a prefabricated floor element consisting of a box incorporating an upper panel with crossed folds, serving as a compression yoke.
  • the upper panel is placed on several central boards, whose base incorporates one or two staggered slats. These central boards serve as spacer to give the inertia of the box.
  • This system is only a simple prefabricated box, and allows no other variation than the box presented, with boards and panel.
  • the central board with its or its laths, does not form a beam. Indeed, without the upper panel necessarily rigidly connected, the box has a performance that is substantially equal to the inertia of the central boards.
  • the two side slats do not reinforce the beam for itself.
  • the panel must even be cut to integrate the head of the board and to be able to form an indissociable whole.
  • the document DE-195.37.298 describes a wooden arrangement consisting of a succession of parallel boards, arranged vertically, being alternately and slightly offset in the vertical plane, to build self-supporting roof panels. These panels are at the same time the internal framework of the volume located under the roof. However, the charges received must be well distributed and the resulting ranges remain low, of the order of 3 m to 5 m.
  • the document EP-1.149.213 discloses parallel planks, arranged on edge, with an opening of the gap between the staggered planks, going to the technical limits of the composed section.
  • the thickness obtained for the arrangement makes it possible to considerably increase the free span without requiring intermediate support.
  • An upper panel stabilizes the boards against the spill and is the floor of the upper floor.
  • these arrangements used as a slab do not allow to house the usual ducts and ducts of the building (water circulation network, ventilation ducts and air conditioning, electricity, etc.).
  • these massive arrangements in dried planks if heavy rains come to moisten the wood, boards of boards swell like a sponge. This phenomenon generates major disorders in the building, either by exerting a push on the walls, or by tiling to absorb the transverse expansion.
  • a main problem to be solved by the invention is to develop a construction element, able to form a horizontal slab type arrangement or vertical wall, which is both simple and economical in terms of the amount of boards needed.
  • a second problem is the realization of an element, allowing, from its design, to have passages or unoccupied volumes, for the insertion of ducts, pipes, wiring of a building.
  • a third problem is to design a plane element from wood, having good abilities to absorb mechanical deformations.
  • a fourth problem is obtaining a two- or three-dimensional arrangement incorporating one or more planar elements.
  • a building element defining a plane, comprises a primary structure and a secondary structure substantially parallel to the plane.
  • the construction element is characterized in that: the primary structure has at least two distinct beams, each having rectangular section boards parallel to each other, arranged on edge, with their longitudinal axis parallel to the plane the building element, with one or more planks offset laterally perpendicular to the plane, and at least two planks not offset laterally; and in that the secondary structure connects each of the separate beams to one another at the level of the inner edges of at least two of the boards that are not offset laterally.
  • a separate beam formed from at least two staggered boards, constitutes a primary structure of high performance.
  • These beams with the particular arrangement of their planks, are concentrated structural elements.
  • the boards of each beam are offset laterally, that is to say relative to their width.
  • the boards inflate because of the humidity of the site, it is no longer a problem since they have the entire empty area on each side to expand.
  • the association of the beams with the secondary structure constitutes the plane element.
  • the planar member may include a plate that can be maintained by the two face-to-face boards, each located at the edge of each of the adjacent separate beams.
  • the plate can be freely arranged at different levels.
  • the plate, the boards and the secondary structure delimit a closed volume, constituting a box.
  • the element may comprise a connecting plate between two adjacent adjacent beams, fixed on the inner edge of the two laterally offset face-to-face boards, each located at the edge of each of the adjacent separate beams.
  • the element may comprise a connecting plate between two adjacent adjacent beams, fixed on the outer edge of the non-laterally offset face-to-face boards, each located at the edge of each of the adjacent separate beams.
  • the element may comprise a connecting plate between two adjacent adjacent beams, fixed on the outer edge of the laterally offset face-to-face boards, each located at the edge of each of the adjacent separate beams.
  • the element may comprise a connecting plate between two adjacent adjacent beams, fixed on the inner edge of the two non-laterally offset face-to-face boards, each located at the edge of each of the separate adjacent beams.
  • the building element may comprise a connecting piece between two adjacent adjacent beams, which can be fixed on the visible face of the two face-to-face boards laterally offset. This connecting piece can be formed from an alternation of boards and spacers offset laterally perpendicularly to the plane. These boards and spacers give the connecting piece a crenellated appearance, substantially similar to the appearance of the beams with alternating boards offset and not offset.
  • the construction element may also comprise a connecting piece between two adjacent adjacent beams, fixed on the visible face of the two planks. face-to-face not laterally offset.
  • This connecting piece can be formed from boards offset laterally perpendicularly to the plane and positioned at different heights stairs. These staggered boards give the connecting piece a crenellated appearance in steps.
  • the beams may comprise an upper blade, which is fixed on the inner edge of the boards not offset laterally.
  • the beams may comprise a localized layer of concrete, with a precise layout, which is poured by filling the spaces delimited by the non-laterally shifted planks and the inner edge of the laterally offset planks.
  • the beams may comprise a regular alternation of laterally offset planks and non laterally offset planks.
  • each of the beams may comprise an odd number of boards.
  • the secondary structure may be a distribution panel or a series of slats or others, fixed on the inner edge of the boards not offset laterally or on the localized layer of concrete or on the upper blade.
  • This secondary element structure for example for floor, which is made of panel or beams or squares or laths, must be continuous on the primary beams, so as not to introduce torsion of the main beams, when a concentrated local load is applied between two beams.
  • the secondary structure may also be preferably a concrete layer cast on the plate and covering the separate beams.
  • this high performance beam made of several base planks can be reinforced by a layer of bonded concrete, arranged in the upper part to reinforce the compression zone.
  • the construction element may favorably include a plurality of connectors inserted into each separate beam perpendicular to the longitudinal axis of the planks.
  • the connection for securing the two materials, wood associated with concrete is a transverse connector wood or metal.
  • the boards may be alternately offset by a distance substantially between 30% and 200%, relative to the size of the crossing zone between these boards.
  • the separate beams can join together, so as to allow aesthetics of the element and the arrangement that can be obtained, or a three-dimensional configuration.
  • the plates may have a substantially triangular, rhombic or quadrilateral shape.
  • an arrangement is formed from one or more elements, as described above, and is characterized in that it constitutes a floor, a ceiling, a farm, a wall anti-noise, forming elements of partitions, walls or separations, slabs, flat or single-slope or double-slope roofs, bridge decks, and others.
  • Figure 3 shows a cutaway perspective view of the top of a building element according to a second embodiment
  • Figure 4 shows a cutaway perspective view of the top of a building element according to a third embodiment
  • Figure 5 shows a side view of the construction element according to Figure 4
  • Figure 6 is a perspective view from below of a construction element according to a fourth embodiment
  • Figure 7 shows a side sectional view of a building element according to a fifth embodiment
  • Figures 8 to 11 show a cutaway perspective view of the top of a construction element, respectively according to the sixth, seventh, eighth and ninth embodiments;
  • Fig. 12 is a side sectional view of a construction element according to a tenth embodiment;
  • Figure 13 is a side sectional view of a construction element according to an eleventh embodiment;
  • Fig. 14 is a side sectional view of a construction element according to a twelfth embodiment;
  • Figure 15 is a bottom view of a ceiling type arrangement formed from a construction element;
  • Fig. 16 is a partial perspective view of a firm type arrangement formed from a construction element; and
  • Figure 17 is a side view of an anti-noise arrangement formed from a building element.
  • a construction element (1) has a general plane (P), here substantially horizontal.
  • the building element (1) comprises a plurality of primary structures or beams (2) consisting of five boards screwed together (3).
  • the boards (3) have a rectangular section.
  • the boards (3) are assembled parallel to each other.
  • the boards (3) are arranged on edge.
  • the longitudinal axis (L) of the boards (3) is parallel to the plane (P) of the construction element (1).
  • one board out of two is alternately laterally offset, that is to say with respect to the width of the board (3), relative to each other, perpendicular to the plane ( P) of the element (1).
  • three boards (4) are shifted down, and two boards (6) are not shifted.
  • the three offset planks (4) enclose the two non-shifted planks (6), at a crossing zone (5).
  • the prefabrication of a beam (2) is done by connectors, screws or nails or pins, metal or wood, or by gluing. In general, screws are preferred over other types of connectors.
  • the beam (2) consists of an odd number of boards (3), five to seven boards (3), or more, N boards (4), arranged on edges, and screwed, shifted to the maximum of possibilities, and N - 1 boards not shifted (6) or N + 1 boards not shifted.
  • the offset between the boards (4 and 6) is approximately 30% to 200% offset from the contact area and crossing (5) between offset and non-shifted boards (4 and 6) which receives the connectors.
  • the basic materials for the construction of the beams (2) are solid planks, laminated planks (duo or trio or reconstituted solid wood), glulam or microlame panels also called LVL (for Laminated Veneer Lamber) or plywood or also panels called OSB® (Oriented Strand Board) or any other type of beams, based on wood or wood or wood-based reconstituted, and others. It should be noted that these beams (2) can be completely prefabricated in the factory for better quality and for a dry construction on site extremely fast.
  • a plate (7) or ceiling panel is placed and fixed on the inner edge (8) of the offset plate (4) located at the edge of the beam (2) and thus facing the corresponding offset plate (4) located bordering the adjacent corresponding beam (2).
  • the construction of a plane element (1) is made from the preceding beams (2), which occupy about 10% to 50% of the surface, alternating with the non-structural areas of the plates (7).
  • the plates (7) delimit a box for the passage of ducts and other tubings. This element (1) constitutes a "high ceiling", showing the constituent beams (2).
  • the plates (7) make the interior finish of the lower volume. For these plates, ceiling panels or siding (7), traditional plywood panels are possible.
  • these plates (7) may be chosen in a non-flammable material, class MO, nonflammable, or Ml, hardly flammable.
  • a secondary structure constituted by an upper floor panel or a distribution panel (9) is placed on the inner edges (11) of the non-shifted planks (6).
  • the continuity of this panel (9) makes it possible to load in an almost equal manner the different non-shifted upper boards (6) of the beam (2).
  • the distribution panel (9) associated with the element (1) is preferably constituted by a wooden panel, preferably of the "crossed microlam” type, has a strong axis in the direction of the fibers and a weak axis in the direction of two or three folds crossed.
  • This panel (9) is screwed on the separate beams (2), in continuity on these same beams (2).
  • the panel (9) of secondary structure floor is dimensioned, to be able to carry this distributed or concentrated load, when it is applied between the two primary beams (2). All the variants presented below are of the same performance, with for example boards of 50/200 mm, shifted by 120 mm, a beam rate of 30% (1/3).
  • the plane element (1) obtained has a bearing capacity of 6 m to 8 m for a load of 300 kg / m 2 .
  • the same solution as that of the first embodiment (1) is chosen for an element (12), with the beams (2), the three offset plates (4) and the two non-shifted boards (6) that compose them, and the interposed plates (7).
  • the upper floor panel (9) is completed by an acoustic absorber (13) placed on the floor panel (9), plus a finishing layer (14) constituting the finished floor of the upper volume.
  • an element (16) comprises the beams (2), substantially similar to that of the first and second embodiments (1 and 12). ). However, the alternation of the constituent boards (3) has been reversed. Three non-shifted boards (17) wedge two staggered boards (18). The splitter panel (9) is placed on the inner edges (11) of the non-shifted boards (6).
  • the ceiling box is made with a plate (19), suspended at the lower level, on the outer edge (21) of the upper non-shifted side plate (17) of the beam (2).
  • the beam (2) remains projecting relative to the box plate (19).
  • Two mounting solutions are preferred, with the clip described in EP-1.000.207, which allows an invisible fixation, or with a triangular batten (22), acting as a cover for the connector and which has a small cornice in the visible ceiling.
  • the other usual fixations are of course possible.
  • an element (23) similarly takes over the first and second embodiments (1 and 12).
  • the beams (2) comprise two non-shifted boards (6) and three shifted boards (4).
  • the secondary structure with a distribution panel (9) is placed on the inner edges (11) of the non-shifted boards (6).
  • the plate (24) is suspended at the lower level, on the outer edge (26) of an additional offset lateral bottom plate (27), which is contiguous to the offset planks (4) bordering the beam (2). This has the effect of hiding the height of the beam (2), and thus to give a more flat ceiling.
  • Other solutions may be adopted to secure the plate (24). Edges or grooves may be provided in the board. Rails, brackets or clips can be reported.
  • an element (28) comprises three non-shifted boards (29) and four down-planks (31). Notches or rabbets (32) have been formed at the crossing zone between the non-shifted planks (29) and four planks offset downwards (31). These rabbets (32) reduce the space (33) between the boards not shifted (29) and between the boards offset downward (31).
  • a plate (7) is mounted on the inner edge (8) of the offset planks (31) at the edge of the beam (2).
  • a localized inner blade (34) is fixed on the inner edge (11) of non-shifted boards (29).
  • This inner blade (34) is substantially equal to the width of the beam (2), its edge arriving roughly to the right of the offset board (31) located at the edge.
  • the blade (34) has its axis substantially parallel to the axis (L) of the boards (3) of these beams (2). This gives a beam (2) in f ⁇ .
  • the splitter panel (9) is placed directly on the inner blades
  • an element (36) similarly resumes the element (23) of the fourth embodiment, with the beams (2) comprising two non-shifted boards ( 6), three offset plates (4) and the plate (24) suspended on the outer edge of the additional offset board (27).
  • An additional plate (37) is placed on the inner edges of the offset planks (4 and 27) bordering the beams (2).
  • a concrete layer (38) is cast on the plates (29) and on the entire element (36), so as to cover the beams (2) at the level of the non-shifted boards (6).
  • the concrete (38) forms the secondary structure and reinforces the compressed upper zone.
  • a splitter panel (9) is placed on the concrete (38) and finishes the finish. Concrete (38) is adapted to the need for performance. The choice is one high-performance concrete, light-weight concrete with wood or synthetic aggregates or other traditional concrete.
  • an element (39) is substantially similar to the element (36) of the fifth embodiment.
  • the concrete (38) is connected to the wood by means of a transverse connector (41), for example making substantially the same width as the beam (2).
  • the splitter panel (9) is placed on the concrete (38).
  • an additional layer of finishing or soil treatment (42) is provided on the distribution panel (9).
  • an element (43) with beams (2) has four non-shifted boards (44) and five shifted boards (46).
  • a concrete blade or localized layer (47) is cast on the inner edge of the non-shifted boards (44). This localized layer (47) enters the three spaces delimited by the inner edge of the offset planks (46) and the non-staggered planks (44). The localized layer (47) stops substantially in the middle of the edge of the non-shifted board (44) bordering the beam (2).
  • a plate (48) is then mounted on this inner edge of the non-shifted board (44) at the edge.
  • the plate (48) serves as formwork for a yoke (49), recumbed on the localized layer (47) and between the beams (2), forming a continuity.
  • This yoke (49) may or may not include an armature (51).
  • a second ceiling can be freely arranged to box the area between two beams (2) and hide the technical facilities.
  • the finishing layer may remain the concrete screed (49), for example for a tiled finish, or to integrate a floor heating system. It should be noted that this yoke (49) is then a part of the secondary structure of the floor.
  • the concrete (49) does not enhance the bearing capacity of the base beam (2) because the concrete (49) is not connected to the beam (2). It is indeed floating on the secondary panel, consisting of the plates (48).
  • an element (52) comprises the same beams (2) as those of the eighth embodiment (43).
  • Localized concrete layers (47) are cast on the edge of the non-shifted planks (44). This localized layer (47) enters the three spaces, left by the offset planks (46), between the non-shifted planks (44).
  • the localized layer (46) stops substantially at the edge of the edge of the non-shifted board (44) in edge of the beam (2).
  • a continuous lower panel (53) is fixed on the outer edge of the offset planks (46). This lower panel (53) completely covers and hides the beams (2).
  • a secondary structure made of continuous squares (48) is mounted on the beams (2).
  • the space between the two carrier beams (2) is no longer boxed.
  • the fifth embodiment (56) has beams (2) with three non-shifted boards (29) and four shifted boards (31), as in the fifth embodiment (28).
  • the non-shifted planks (29) have notches (32) at the crossing zone to allow their adjustment with the offset planks (31) which enclose them.
  • a plate (7) is mounted on the inner edge (8) of the offset planks (52) at the edge of the beam (2).
  • a blade (34) is fixed on the inner edge (11) of non-shifted boards (29). The width of this blade (34) is substantially equal to the width of the beam (2), its edge arriving roughly to the right of the offset board (31) edge.
  • a layer of concrete (57) is cast on the plates (7) and on the blades (34), so as to cover the beams (2) and a part of the space established between them.
  • An acoustic film (58) is placed on the concrete (57) and a linoleum (61) or equivalent, or other materials, finishes the finish.
  • an element (62) has beams (2) with four non-shifted boards (6) and five shifted boards (4), as in the eighth (43) and ninth embodiments (52).
  • a secondary structure comprises, respectively from the inner edge of the non-shifted planks (6), a KERTO S panel (63), for example 27 mm thick, an acoustic resilient (64), for example 15 mm thick. thickness and an upper concrete screed (66), for example 50 mm thick.
  • connecting pieces (67) have been provided.
  • These connecting pieces (67) comprise an alternation of offset planks (68) and spacers also offset (69).
  • the inner edges of the staggered boards (68) and offset struts (69) are all at the same level.
  • the outer edges of the staggered boards (68) are all at the same level and the outer edges of the staggered struts (69) are all at the same level, but different from the outer edges of the staggered boards (68).
  • an element (71) has beams (2) with four non-shifted boards (6) and five shifted boards (4), as in the eighth (43) , ninth (52) and eleventh embodiments (62).
  • a secondary structure comprises, respectively from the inner edge of the non-shifted planks (6), an OSB panel (63), for example 10 mm thick, an acoustic resilient (64), for example 15 mm thick and an upper concrete screed (66), for example 60 mm thick.
  • connecting pieces (72) have been provided. These connecting pieces (72) comprise an alternation of offset planks (73).
  • These offset boards (73) are placed at different heights, so as to form a staircase.
  • the inner and outer edges of the offset planks (73) are not all at the same level, but are regularly offset perpendicularly to the plane (P).
  • the offset planks (73) of the connecting piece (72) will touch the wooden panel (63) of the secondary structure.
  • offset planks (73) give the connecting piece (72) a crenellated appearance in steps.
  • the offset planks (4) constituting the beams have different widths. A sinusoid is thus apparent with the offset planks (4) of the beams (2) and the offset planks (73) of the connecting pieces (72).
  • a first arrangement (74) is formed from a plurality of planar members. This first arrangement (74) is more elaborate, no longer with base beams parallel to each other, but with a grid of beams (76) developed in the XY plane.
  • a primary wood beam (77) receives other secondary beams (78), for example also similar to the beams (2) of the invention, and tertiary (79).
  • the complementary structures of floor and ceiling come back in finish, but with plates (81) having much more diverse geometric shapes, triangles, diamonds and other quadrilaterals. This solution makes it possible to develop a superb ceiling in the lower volume.
  • a second arrangement (82) is formed from a plurality of wooden beam planar members (2). It is a visible frame with convertible roof. The same finish is found with a secondary ceiling panel (83) and a panel or upper secondary slats, serving as a sub-roof
  • planar elements mounted in three dimensions have become a farm, with the separate beams (2) with offset planks constituting the rafters and beams serving as pulling (84) to strengthen the farm in the shape of A.
  • a third arrangement (86) is used as an anti-noise screen.
  • a planar member (87) substantially resumes the eighth (43), ninth (52), eleventh (62) and twelfth embodiments (71) with four non-shifted boards and five shifted boards.
  • the plane element (87) is installed vertically and is fixed to a support (88), for example a wall.
  • the boards (3) are thus oriented towards the source area (S), from which the sound waves (O) originate in the direction of the front of the arrangement (86).
  • the building element according to the invention has multiple advantages, and in particular: an integration of the physical needs of the building, for example, the lighting that can be incorporated in the ceiling box, the thermal insulation can fill all or part of the box, acoustic insulation ground impact noise can also be integrated; - a high resistance to bending by association of offset boards and a secondary structure, with a saving of material through the use of panels or concrete and the spacing between the beams constituting it; and a possible total disassembly of the assembled planks structure when the layout or building is to be removed, allowing reuse of the planks that constitute it or recycling in another industry (formwork, packaging, planks, etc.) .
  • the embodiments may combine with one another to provide multiple aspects of the finished arrangement.
  • the number of boards constituting the beams is not limiting.
  • the applications are numerous with horizontal or vertical beams, forming elements of partitions or separations, flat or single slope roofs, or two-slope roofs, deck decks, etc.

Landscapes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Building Environments (AREA)
  • Floor Finish (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Un élément de construction, définissant un plan (P), comprend une structure primaire et une structure secondaire sensiblement parallèle au plan (P). La structure primaire possède au moins deux poutres distinctes (2), présentant chacune des planches de section rectangulaire (3), parallèles entre elles, disposées sur chant, avec leur axe longitudinal (L) parallèle au plan (P) de l'élément de construction (1), avec une ou plusieurs planches décalées latéralement (4) perpendiculairement au plan (P), et au moins deux planches non décalées latéralement (6). La structure secondaire (9) relie entre-elles chacune des poutres distinctes (2), au niveau des chants intérieurs d'au moins deux des planches non décalées latéralement (6).

Description

ELEMENT PLAN DE CONSTRUCTION ET AGENCEMENT FORME A PARTIR D'UN OU PLUSIEURS ÉLÉMENTS
La présente invention concerne un élément plan de construction. L'invention se rapporte également à un agencement pour une construction, qui est formé à partir d'un seul ou de plusieurs éléments plans de construction.
Dans le domaine de la construction, pris dans son sens large, le bois est de plus en plus utilisé pour la réalisation d'ouvrages divers. L'évolution des procédés de transformation et de préfabrication, ainsi que l'intérêt d'utiliser le bois, par rapport aux objectifs de développement durable, donnent aux constructions utilisant du bois un avantage particulier. Le bois va également être associé à d'autres matériaux, tels que du béton, des matériaux polymères, des métaux, du verre, et d'autres encore. Cependant, les architectures et les agencements performants développés industriellement doivent être : préfabriqués, pour réduire les temps de montage sur les chantiers, à multifonctions, pour réaliser des économies sur le nombre de couches nécessaires et servir d'architectures intérieures ou extérieures, - parfaitement maîtrisés pour l'ensemble des caractéristiques mécaniques, pour la résistance au feu, pour l'acoustique, et en ce qui concerne les mises en œuvres ultérieures (pour l'insertion d'autres éléments, tels que des gaines techniques, etc.), utilisateurs d'un matériau de base écologique et économique, comme la planche de bois massif, - aisément démontables, si nécessaire, par exemple dans le cadre de constructions provisoires, pour tenir compte de contraintes écologiques demandant une réutilisation des matériaux utilisés dans un tel cadre, et très compétitifs d'un point de vue prix.
A titre d'exemple, le domaine des dalles est en forte évolution, sur la base d'utilisation de planches massives séchées, en système massif plein ou en mixte bois associé à du béton lié, pour atteindre des grandes portées. Art antérieur
Des agencements de grandes dimensions tels que dalles horizontales, des plates- formes suspendues ou montées sur pilotis, des parois verticales, pouvant supporter des charges importantes fixes ou mobiles, ont ainsi déjà été réalisées. Le document DE- 1.609.888 présente une structure de plancher comprenant une structure primaire, réalisée à partir de plaques longitudinales parallèles, aux deux extrémités desquelles sont placées plusieurs lattes, de façon à donner un profilé en I. Les plaques longitudinales forment une âme centrale, faisant l'épaisseur du plancher, donc donnant son inertie, et sont renforcées en compression et en traction par des lisses unitaires ou plurielles, symétriques sur la partie haute et la partie basse. Une structure de plancher maintenue par des poutrelles secondaires vient se poser sur les plaques.
Le document PL- 170.890 décrit une structure réalisée à partir de planches parallèles, maintenues latéralement par des croisillons disposés en X. Une plaque horizontale destinée à maintenir une couche de béton supérieure est placée entre deux planches parallèles.
On connaît d'après le document EP- 1.323.876 un caisson réalisé à partir de deux plaques sensiblement parallèles, reliées par des croisillons longitudinaux disposés en croix. Les croisillons sont insérés dans une latte longitudinale supérieure pour les efforts de compression, prévue au niveau de la plaque supérieure, et dans une latte longitudinale inférieure pour les efforts de traction, prévue au niveau de la plaque inférieure.
On connaît d'après le document WO- 02/31.283 un élément de plancher préfabriqué, constitué d'un caisson intégrant un panneau supérieur à plis croisés, servant de chape de compression. Le panneau supérieur est posé sur plusieurs planches centrales, dont la base intègre une ou deux lattes décalées. Ces planches centrales servent d'entretoise pour donner l'inertie du caisson.
Ce système ne constitue qu'un simple caisson préfabriqué, et ne permet aucune autre déclinaison que le caisson présenté, avec planches et panneau. La planche centrale, avec sa ou ses lattes, ne forme pas une poutre. En effet, sans le panneau supérieur obligatoirement connecté de façon rigide, le caisson à une performance qui est égale sensiblement à l'inertie des planches centrales. Les deux lattes latérales ne renforcent pas la poutre pour elle-même. Le panneau doit même être entaillé pour bien intégrer la tête de la planche et pour pouvoir former un tout indissociable. Le document DE- 195.37.298 décrit un agencement en bois constitué par une succession de planches parallèles, disposées verticalement, étant alternativement et faiblement décalées dans le plan vertical, pour construire des panneaux de toiture auto¬ portants. Ces panneaux constituent en même temps les charpentes internes du volume situé sous le toit. Cependant, les charges reçues doivent être bien réparties et les portées obtenues restent faibles, de l'ordre de 3 m à 5 m.
Pour arriver à de plus grandes portées, on connaît, d'après le document
FR- 2.777.112, l'association d'une couche de béton coulée sur des planches disposées verticalement et légèrement décalées dans le plan vertical, pour pouvoir recevoir un connecteur transversal, bloquant le béton sur le bois. Avec cet agencement, des portées de 7 m à 8 m sont possibles, pour des charges standards de dalle égales à 300 kg/m2.
Par exemple, pour atteindre des grandes portées avec des planches massives disposées sur chant, le document EP- 1.149.213 divulgue des planches parallèles, disposées sur chant, avec une ouverture de l'écart entre les planches décalées, allant jusqu'aux limites techniques de la section composée. L'épaisseur obtenue pour l'agencement permet d'augmenter considérablement la portée libre, sans requérir d'appui intermédiaire. Un panneau supérieur permet de stabiliser les planches contre le déversement et constitue le plancher de l'étage supérieur.
Cependant, la grande limite de ces agencements est, qu'à superficie égale, ils se révèlent être extrêmement consommateurs de bois, pour des portées relativement limitées, de 5 m à 9 m. La grande quantité de bois nécessaire alourdit l'agencement et l'ensemble de la construction.
De plus, ces agencements utilisés comme dalle, ne permettent pas de loger les gaines et canalisations habituelles du bâtiment (réseau de circulation d'eau, gaines de ventilation et de climatisation, électricité, etc.). Par ailleurs, lors de la mise en œuvre de ces agencements massifs en planches séchées, si des pluies fortes viennent humidifier le bois, les panneaux de planches gonflent comme une éponge. Ce phénomène génère de grands désordres dans le bâtiment, soit en exerçant une poussée sur les murs, soit en tuilant pour absorber la dilatation transversale.
Exposé de l'invention
Un problème principal que se propose de résoudre l'invention consiste à mettre au point un élément de construction, apte à former un agencement de type dalle horizontale ou paroi verticale, qui soit à la fois simple et économique en terme de quantité de planches nécessaires. Un deuxième problème est la réalisation d'un élément, permettant, dès sa conception, d'avoir des passages ou des volumes inoccupés, pour l'insertion des gaines, des tuyauteries, des câblages d'un bâtiment. Un troisième problème est de concevoir un élément plan à partir de bois, présentant des bonnes capacités à absorber des déformations mécaniques. Un quatrième problème est l'obtention d'un agencement bi- ou tri-dimensionnel intégrant un ou plusieurs éléments plans.
De manière connue, un élément de construction, définissant un plan, comprend une structure primaire et une structure secondaire sensiblement parallèle au plan.
Conformément à l'invention, l'élément de construction est caractérisé : en ce que la structure primaire possède au moins deux poutres distinctes, présentant chacune des planches de section rectangulaire, parallèles entre elles, disposées sur chant, avec leur axe longitudinal parallèle au plan de l'élément de construction, avec une ou plusieurs planches décalées latéralement perpendiculairement au plan, et au moins deux planches non décalées latéralement ; et - en ce que la structure secondaire relie entre-elles chacune des poutres distinctes, au niveau des chants intérieurs d'au moins deux des planches non décalées latéralement.
Autrement dit, une poutre distincte, formée à partir d'au moins deux planches décalées, constitue une structure primaire de haute performance. Ces poutres, avec la disposition particulière de leurs planches, sont des éléments de structure concentrés. Les planches de chaque poutre sont décalées latéralement, c'est-à-dire par rapport à leur largeur. Par ailleurs, si les planches venaient à gonfler à cause de l'humidité du chantier, ce n'est plus un problème puisqu'elles disposent de toute la zone vide de chaque côté pour se dilater.
L'association des poutres avec la structure secondaire constitue l'élément plan. La présence de la structure secondaire au-dessus de toutes les poutres en planches, permet d'absorber les contraintes mécaniques s'exerçant sur l'élément ainsi formé. L'élément plan peut comprendre une plaque pouvant être maintenue par les deux planches en face-à-face, situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes. La plaque peut être disposée librement à différents niveaux. La plaque, les planches et la structure secondaire délimitent un volume fermé, constituant un caisson. Ces plaques ont une fonction architecturale, par exemple pour le rendu du plafond, et parfois technique, dans le domaine acoustique ou de résistance au feu.
Par intérieur, on comprend qu'il s'agit du côté tourné vers les planches qui ne sont pas décalées ou vers la structure secondaire. Par extérieur, on comprend qu'il s'agit du côté tourné vers les planches qui sont décalées par rapport au plan général de l'élément ou à l'opposé de la structure secondaire.
Dans un premier mode de réalisation, l'élément peut comprendre une plaque de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, fixée sur le chant intérieur des deux planches en face-à-face décalées latéralement, situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes. Dans un autre mode de réalisation, l'élément peut comprendre une plaque de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, fixée sur le chant extérieur des planches en face-à-face non décalées latéralement, situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes. Dans une autre mode de réalisation encore, l'élément peut comprendre une plaque de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, fixée sur le chant extérieur des planches en face-à-face décalées latéralement, situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes. Dans une dernier mode de réalisation, l'élément peut comprendre une plaque de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, fixée sur le chant intérieur des deux planches en face-à-face non décalées latéralement, situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes. L'élément de construction peut comprendre une pièce de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, pouvant être fixée sur la face apparente des deux planches en face-à-face décalées latéralement. Cette pièce de liaison peut être formée à partir d'une alternance de planches et d'entretoises décalées latéralement perpendiculairement au plan. Ces planches et ces entretoises donnent à la pièce de liaison un aspect crénelé, sensiblement analogue à l'aspect des poutres avec une alternance de planches décalées et non décalées.
L'élément de construction peut également comprendre une pièce de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes, fixée sur la face apparente des deux planches en face-à-face non décalées latéralement. Cette pièce de liaison peut être formée à partir de planches décalées latéralement perpendiculairement au plan et positionnées à des hauteurs différentes en escalier. Ces planches décalées donnent à la pièce de liaison un aspect crénelé en marches d'escalier. De manière avantageuse, les poutres peuvent comprendre une lame supérieure, qui est fixée sur le chant intérieur des planches non décalées latéralement. Dans une autre disposition avantageuse, les poutres peuvent comprendre une couche localisée de béton, à disposition précise, qui est coulée en remplissant les espaces délimités par les planches non décalées latéralement et le chant intérieur des planches décalées latéralement.
Très préférentiellement, les poutres peuvent comprendre une alternance régulière de planches décalées latéralement et de planches non décalées latéralement. Pour une excellente résistance mécanique, chacune des poutres peut comprendre un nombre impair de planches. De préférence, la structure secondaire peut être un panneau répartiteur ou une série de lattes ou d'autres encore, fixé sur le chant intérieur des planches non décalées latéralement ou sur la couche localisée de béton ou sur la lame supérieure. Cette structure secondaire d'élément, par exemple pour plancher, qui est réalisée en panneau ou en poutres ou carrelets ou lattes, doit être continue sur les poutres primaires, de façon à ne pas introduire de torsion des poutres principales, quand une charge locale concentrée est appliquée entre deux poutres.
La structure secondaire peut également être préférentiellement une couche de béton coulée sur la plaque et recouvrant les poutres distinctes. De cette manière, cette poutre de haute performance constituée avec plusieurs planches de base peut être renforcée par une couche de béton liée, disposée en partie supérieure pour renforcer la zone de compression.
L'élément de construction peut favorablement comprendre plusieurs connecteurs insérés dans chaque poutre distincte perpendiculairement à l'axe longitudinal des planches. Dans ce cas, la liaison permettant de solidariser les deux matériaux, bois associé à du béton, est un connecteur transversal bois ou métal. Les planches peuvent être alternativement décalées d'une distance sensiblement comprise entre 30 % et 200 %, par rapport à la dimension de la zone de croisement entre ces planches. Les poutres distinctes peuvent se rejoindre entre-elles, de façon à permettre une esthétique de l'élément et de l'agencement pouvant être obtenu, ou encore une configuration en trois dimensions. Ainsi, les plaques peuvent présenter une forme sensiblement triangulaire, losangique ou quadrilatérales. Conformément à un deuxième aspect de l'invention, un agencement est formé à partir d'un ou plusieurs éléments, tels que décrits ci-dessus, et est caractérisé en ce qu'il constitue un plancher, un plafond, une ferme, un mur anti-bruit, des éléments formants des cloisons, des parois ou des séparations, des dalles, des toitures plates ou mono pente ou bi-pente, des tabliers de pont, et d'autres encore.
Description sommaire des figures
L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - la Figure 1 représente une vue en perspective du dessous d'un élément de construction selon une première forme de réalisation ; la Figure 2 représente une vue latérale de l'élément de construction selon la
Figure 1 ;
- la Figure 3 représente une vue en perspective écorchée du dessus d'un élément de construction selon une deuxième forme de réalisation ;
- la Figure 4 représente une vue en perspective écorchée du dessus d'un élément de construction selon une troisième forme de réalisation ; la Figure 5 représente une vue latérale de l'élément de construction selon la Figure 4 ; - la Figure 6 représente une vue en perspective du dessous d'un élément de construction selon une quatrième forme de réalisation ;
- la Figure 7 représente une vue en coupe latérale d'un élément de construction selon une cinquième forme de réalisation ;
- les Figures 8 à 11 représentent une vue en perspective écorchée du dessus d'un élément de construction, respectivement selon les sixième, septième, huitième et neuvième forme de réalisation ; la Figure 12 représente une vue en coupe latérale d'un élément de construction selon une dixième forme de réalisation ; la Figure 13 représente une vue en coupe latérale d'un élément de construction selon une onzième forme de réalisation ; - la Figure 14 représente une vue en coupe latérale d'un élément de construction selon une douzième forme de réalisation ; - la Figure 15 représente une vue du dessous d'un agencement de type plafond, formé à partir d'élément de construction ; la Figure 16 représente une vue en perspective partielle d'un agencement de type ferme, formé à partir d'élément de construction ; et la Figure 17 représente une vue latérale d'un agencement anti-bruit, formé à partir d'élément de construction.
Description détaillée de l'invention
Comme le représentent les Figures 1 et 2, et dans une première forme de réalisation de l'invention, un élément de construction (1) présente un plan général (P), ici sensiblement horizontal. L'élément de construction (1) comprend plusieurs structures primaires ou poutres (2) constituées de cinq planches vissées ensemble (3). Les planches (3) présentent une section rectangulaire. Les planches (3) sont assemblées parallèlement entre elles. Les planches (3) sont disposées sur chant. L'axe longitudinal (L) des planches (3) est parallèle au plan (P) de l'élément de construction (1). Parmi ces cinq planches (3), une planche sur deux est alternativement décalée latéralement, c'est-à-dire par rapport à la largeur de la planche (3), l'une par rapport à l'autre, perpendiculairement au plan (P) de l'élément (1). Ainsi, trois planches (4) sont décalées vers le bas, et deux planches (6) ne sont pas décalées. Les trois planches décalées (4) enserrent les deux planches non décalées (6), au niveau d'une zone de croisement (5).
La préfabrication d'une poutre (2) se fait par connecteurs, vis ou clous ou broches, métal ou bois, ou encore par collage. Très généralement, les vis sont préférées aux autres types de connecteurs. La poutre (2) est constituée par un nombre impair de planches (3), de cinq à sept planches (3), ou plus, soit N planches (4), disposées sur chants, et vissées, décalées au maximum des possibilités, et N - 1 planches non décalées (6) ou N + 1 planches non décalées. Le décalage entre les planches (4 et 6) est compris environ de 30 % à 200 % de décalage par rapport à la zone de contact et de croisement (5) entre planches décalées et non décalées (4 et 6) qui reçoit les connecteurs. Les matériaux de base pour la construction des poutres (2) sont des planches massives, des planches contrecollées (duo ou trio ou bois massif reconstitué), des bois lamellé-collé ou des panneaux microlame appelés également LVL (pour Laminated Veneer Lamber) ou du contreplaqué ou également des panneaux appelés OSB® (pour Oriented Strand Board) ou encore tout autre type de poutres, à base de bois ou dérivés du bois ou bois reconstitués, et d'autres encore. Il faut remarquer que ces poutres (2) pourront être complètement préfabriquées en usine pour une meilleure qualité et pour une construction sèche sur chantier extrêmement rapide.
Une plaque (7) ou panneau de plafond est posé et fixé sur le chant intérieur (8) de la planche décalée (4) située en bordure de la poutre (2) et se trouvant ainsi face à la planche correspondante décalée (4) située en bordure de la poutre correspondante adjacente (2). La construction d'un élément plan (1) est réalisé à partir des poutres (2) précédentes, qui occupent environ de 10 % à 50 % de la surface, en alternance avec les zones non structurelles des plaques (7). Les plaques (7) délimitent un caisson pour le passage des gaines et autres tubulures. Cet élément (1) constitue un « plafond haut », montrant les poutres constitutives (2). Les plaques (7) font la finition intérieure du volume inférieur. Pour ces plaques, panneaux de plafond ou de parement (7), les panneaux contreplaqués traditionnels sont possibles. Mais également des panneaux synthétiques ou d'isolant rigide (de laine de roche par exemple) pour des fonctions d'absorbeur acoustique, ou encore des panneaux en lattis ajouré pour des aspects architecturaux et permettre une perméabilité du plafond (flux d'air chaud, de ventilation, de haut-parleur, en milieu commercial, etc.). Pour la résistance au feu, ces plaques (7) pourront être choisies dans un matériau ininflammable, de classe MO, ininflammable, ou Ml, difficilement inflammable.
Selon l'invention, une structure secondaire constituée par un panneau supérieur de plancher ou un panneau répartiteur (9) est posée sur les chants intérieurs (11) des planches non décalées (6). La continuité de ce panneau (9) permet de charger de façon quasiment égale les différentes planches supérieures non décalées (6) de la poutre (2). Dans un tel cas, le panneau répartiteur (9) associé à l'élément (1) est, de préférence, constitué par un panneau en bois, de préférence de type « microlames croisées », présente un axe fort dans le sens des fibres et un axe faible dans le sens de deux ou trois plis croisés. Ce panneau (9) est vissé sur les poutres distinctes (2), en continuité sur ces mêmes poutres (2).
Il faut souligner que le panneau (9) de plancher en structure secondaire est dimensionné, pour pouvoir porter cette charge répartie ou concentrée, quand elle est appliquée entre les deux poutres primaires (2). Toutes les variantes présentées ci- dessous sont de même performance, avec par exemple des planches de 50/200 mm, décalée de 120 mm, un taux de poutre de 30 % (1/3). L'élément plan (1) obtenu a une capacité de portée de 6 m à 8 m pour une charge de 300 kg/m2.
Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 3), la même solution que celle de la première forme de réalisation (1) est choisie pour un élément (12), avec les poutres (2), les trois planches décalées (4) et les deux planches non décalées (6) qui les composent, ainsi que les plaques intercalées (7). Le panneau supérieur de plancher (9) est complété par un absorbeur acoustique (13) posé sur le panneau de plancher (9), plus une couche de finition (14) constituant le sol fini du volume supérieur.
Dans une troisième forme de réalisation de l'invention (voir Figures 4 et 5), un élément (16) comprend les poutres (2), de manière sensiblement analogue à celle de la première et de la deuxième forme de réalisation (1 et 12). Cependant, l'alternance des planches constitutives (3) a été inversée. Trois planches non décalées (17) coincent deux planches décalées (18). Le panneau répartiteur (9) est posé sur les chants intérieurs (11) des planches non décalées (6).
Le caisson de plafond est réalisé avec une plaque (19), suspendue au niveau inférieur, sur le chant extérieur (21) de la planche latérale supérieure non décalée (17) de la poutre (2). Dans cette réalisation (16), la poutre (2) reste saillante par rapport à la plaque de caisson (19). Deux solutions de montage sont préférées, avec le clip décrit dans le document EP- 1.000.207, qui permet une fixation invisible, ou avec une latte triangulaire (22), jouant le rôle de cache pour le connecteur et qui présente une petite corniche dans le plafond visible. Les autres fixations habituelles sont bien sûr possibles.
Dans une quatrième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 6), un élément (23) reprend de manière analogue les première et deuxième formes de réalisation (1 et 12). Les poutres (2) comprennent deux planches non décalées (6) et trois planches décalées (4). La structure secondaire à panneau répartiteur (9) est posé sur les chants intérieurs (11) des planches non décalées (6). La plaque (24) est suspendue au niveau inférieur, sur le chant extérieur (26) d'une planche inférieure latérale décalée supplémentaire (27), qui est accolée aux planches décalées (4) en bordure de la poutre (2). Ceci a pour effet de cacher la hauteur de la poutre (2), et donc de donner un plafond plus plan. D'autres solutions peuvent être adoptées pour fixer la plaque (24). Des feuillures ou des rainures peuvent être ménagées dans la planche. Des rails, des équerres ou des clips peuvent être rapportés.
Dans une cinquième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 7), un élément (28) comprend trois planches non décalées (29) et quatre planches décalées vers le bas (31). Des entailles ou feuillures (32) ont été ménagées au niveau de la zone de croisement entre les planches non décalées (29) et quatre planches décalées vers le bas (31). Ces feuillures (32) permettent de diminuer l'espace (33) existant entre les planches non décalées (29) et entre les planches décalées vers le bas (31). De manière analogue au premier mode de réalisation (1), une plaque (7) est montée sur le chant intérieur (8) des planches décalées (31) en bordure de la poutre (2). Pour chaque poutre (2), une lame intérieure localisée (34) est fixée sur le chant intérieur (11) des planches non décalées (29). La largeur de cette lame intérieure (34) est sensiblement égale à la largeur de la poutre (2), son chant arrivant à peu près au droit de la planche décalée (31) située en bordure. La lame (34) présente son axe fort parallèle à l'axe (L) des planches (3) de ces poutres (2). Ceci donne une poutre (2) en f π. Le panneau répartiteur (9) est posé directement sur les lames intérieures
(34).
Dans une sixième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 8), un élément (36) reprend de manière analogue l'élément (23) de la quatrième forme de réalisation, avec les poutres (2) comprenant deux planches non décalées (6), trois planches décalées (4) et la plaque (24) suspendue sur le chant extérieur de la planche supplémentaire décalée (27). Une plaque supplémentaire (37) est posée sur les chants intérieurs des planches décalées (4 et 27) en bordure des poutres (2).
Une couche de béton (38) est coulée sur les plaques (29) et sur la totalité de l'élément (36), de manière à recouvrir les poutres (2), au niveau des planches non décalées (6). Le béton (38) forme la structure secondaire et vient renforcer la zone supérieure comprimée. Un panneau répartiteur (9) est posé sur le béton (38) et termine la finition. Le béton (38) est adapté au besoin de performance. Le choix se porte sur un béton à haute performance, un béton léger, présentant des granulats bois ou synthétiques ou tout autre béton traditionnel.
Dans une septième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 9), un élément (39) est sensiblement analogue à l'élément (36) de la cinquième forme de réalisation. Le béton (38) est connecté au bois à l'aide d'un connecteur transversal (41), par exemple faisant sensiblement la même largeur que la poutre (2). Le panneau répartiteur (9) est posé sur le béton (38). Enfin, une couche supplémentaire de finition ou de traitement du sol (42) est prévue sur le panneau répartiteur (9).
Dans une huitième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 10), un élément (43) avec des poutres (2) présente quatre planches non décalées (44) et cinq planches décalées (46). Une lame en béton ou couche localisée (47) est coulée sur le chant intérieur des planches non décalées (44). Cette couche localisée (47) entre dans les trois espaces, délimités par le chant intérieur des planches décalées (46) et les planches non décalées (44). La couche localisée (47) s'arrête sensiblement au milieu du chant de la planche non décalée (44) en bordure de la poutre (2).
Une plaque (48) est ensuite montée sur ce chant intérieur de la planche non décalée (44) en bordure. La plaque (48) sert de coffrage pour une chape (49), recoulée sur la couche localisée (47) et entre les poutres (2), en formant une continuité. Cette chape (49) peut comprendre ou non une armature (51). Un deuxième plafond pourra être librement disposé pour caissonner la zone entre deux poutres (2) et cacher les installations techniques.
La couche de finition peut rester la chape de béton (49), par exemple pour une finition en carrelage, ou pour intégrer un système de chauffage par le sol. Il faut remarquer que cette chape (49) est alors une partie de la structure secondaire du plancher. Le béton (49) ne renforce pas la capacité portante de la poutre de base (2), parce que le béton (49) n'est pas connecté à la poutre (2). Il est en effet flottant sur le panneau secondaire, constitué par les plaques (48).
Dans une neuvième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 11), un élément (52) comprend les mêmes poutres (2) que celles de la huitième forme de réalisation (43). Des couches localisées en béton (47) sont coulées sur le chant des planches non décalées (44). Cette couche localisée (47) entre dans les trois espaces, laissés par les planches décalées (46), entre les planches non décalées (44). La couche localisée (46) s'arrête sensiblement au bord du chant de la planche non décalée (44) en bordure de la poutre (2). Un panneau inférieur continu (53) est fixé sur le chant extérieur des planches décalées (46). Ce panneau inférieur (53) recouvre et cache totalement les poutres (2).
Une structure secondaire réalisée en carrelets continus (48) est monté sur les poutres (2). Ces carrelets (54), dont un résilient acoustique a été placé sous leur appui sur la poutre (2), reçoivent ensuite un panneau (9) ou un plancher traditionnel, ou encore des solutions connues dans l'art actuel. Cette solution peut convenir dans certains domaines industriels, pour économiser le panneau de plafond. L'espace entre les deux poutres porteuses (2) n'est donc plus caissonné. Dans une dixième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 12), un élément
(56) présente des poutres (2) avec trois planches non décalées (29) et quatre planches décalées (31), comme dans la cinquième forme de réalisation (28). Les planches non décalées (29) présentent des entailles (32) au niveau de la zone de croisement, afin de permettre leur ajustement avec les planches décalées (31) qui les enserrent. Comme dans le premier mode de réalisation (1), une plaque (7) est montée sur le chant intérieur (8) des planches décalées (52) en bordure de la poutre (2). Pour chaque poutre (2), une lame (34) est fixée sur le chant intérieur (11) des planches non décalées (29). La largeur de cette lame (34) est sensiblement égale à la largeur de la poutre (2), son chant arrivant à peu près au droit de la planche décalée (31) en bordure. Une couche de béton (57) est coulée sur les plaques (7) et sur les lames (34), de façon à recouvrir les poutres (2) et une partie de l'espace établi entre ces dernières. Un film acoustique (58) est posé sur le béton (57) et un linoléum (61) ou équivalent, ou d'autres matériaux, termine la finition.
Dans une onzième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 13), un élément (62) présente des poutres (2) avec quatre planches non décalées (6) et cinq planches décalées (4), comme dans les huitième (43) et neuvième formes de réalisation (52). Une structure secondaire comprend, respectivement à partir du chant intérieur des planches non décalées (6), un panneau KERTO S (63), par exemple de 27 mm d'épaisseur, un résilient acoustique (64), par exemple de 15 mm d'épaisseur et une chape de béton supérieure (66), par exemple de 50 mm d'épaisseur.
Pour assurer la continuité entre deux poutres (2), des pièces de liaison (67) ont été prévues. Pour la fixation des pièces de liaison (67), la face apparente des deux planches en face-à-face décalées (4) de deux poutres contiguës (2) présente des entailles. Ces pièces de liaison (67) comprennent une alternance de planches décalées (68) et d'entretoises également décalées (69). Les chants intérieurs des planches décalées (68) et des entretoises décalées (69) sont tous au même niveau. Les chants extérieurs des planches décalées (68) sont tous au même niveau et les chants extérieurs des entretoises décalées (69) sont tous au même niveau, mais qui est différent de celui des chants extérieurs des planches décalées (68).
Seule la position des chants extérieurs des planches décalées (68) et des chants extérieurs des entretoises décalées (69) varie selon la hauteur. Seule la largeur et ainsi la hauteur apparente des planches décalées (68), par rapport à la largeur et ainsi à la hauteur apparente des entretoises décalées (69), varie de manière alternative. Avec ces pièces de liaison (67), la continuité crénelée des chants extérieurs des planches décalées (4) et des planches non décalées (6) constituant les poutres (2) est assurée.
Dans une douzième forme de réalisation de l'invention (voir Figure 14), un élément (71) présente des poutres (2) avec quatre planches non décalées (6) et cinq planches décalées (4), comme dans les huitième (43), neuvième (52) et onzième formes de réalisation (62). Une structure secondaire comprend, respectivement à partir du chant intérieur des planches non décalées (6), un panneau OSB (63), par exemple de 10 mm d'épaisseur, un résilient acoustique (64), par exemple de 15 mm d'épaisseur et une chape de béton supérieure (66), par exemple de 60 mm d'épaisseur. Pour assurer la continuité entre deux poutres (2), des pièces de liaison (72) ont été prévues. Ces pièces de liaison (72) comprennent une alternance de planches décalées (73). Ces planches décalées (73) sont placées à des hauteurs différentes, de façon à former un escalier. Les chants intérieurs et extérieurs des planches décalées (73) ne sont pas tous au même niveau, mais sont régulièrement décalés perpendiculairement au plan (P). Les planches décalées (73) de la pièce de liaison (72) vont toucher le panneau en bois (63) de la structure secondaire.
Ces planches décalées (73) donnent à la pièce de liaison (72) un aspect crénelé en marches d'escalier. Pour accentuer l'aspect marche d'escalier, les planches décalées (4) constituant les poutres présentent des largeurs différentes. Une sinusoïde est ainsi apparente avec les planches décalées (4) des poutres (2) et les planches décalées (73) des pièces de liaison (72).
En se référant à la Figure 15, un premier agencement (74) est formé à partir de plusieurs éléments plans. Ce premier agencement (74) est plus élaboré, non plus avec des poutres de base parallèles entre-elles, mais avec une grille de poutres (76) développée dans le plan X-Y.
Une poutre de bois primaire (77) reçoit d'autres poutres secondaires (78), par exemple également analogue aux poutres (2) de l'invention, puis tertiaires (79). Enfin, les structures complémentaires de plancher et de plafond reviennent en finition, mais avec des plaques (81) ayant des formes géométriques beaucoup plus diverses, triangles, losanges et autres quadrilatères. Cette solution permet de développer un superbe plafond dans le volume inférieur.
En se référant à la Figure 16, un deuxième agencement (82) est formé à partir de plusieurs éléments plans à poutres en bois (2). Il s'agit d'une charpente visible avec comble aménageable. On retrouve la même finition avec un panneau secondaire de plafond (83) et un panneau ou des lattes secondaires supérieures, servant de sous toiture
(non représentée).
Dans le cas de cette charpente, les éléments plans montés en trois dimensions sont devenus une ferme, avec les poutres distinctes (2) à planches décalées constituant les arbalétriers et des poutres servant de tirant (84) pour renforcer la ferme en forme de A.
En se référant à la Figure 17, un troisième agencement (86) est utilisée comme écran anti-bruits. Un élément plan (87) reprend sensiblement les huitième (43), neuvième (52), onzième (62) et douzièmes formes de réalisation (71) avec quatre planches non décalées et cinq planches décalées. L'élément plan (87) est installé verticalement et est fixé à un support (88), par exemple un mur. Les planches (3) sont ainsi orientées en direction de la zone source (S), de laquelle proviennent les ondes sonores (O) en direction de l'avant de l'agencement (86).
Il ressort de ce qui précède que l'élément de construction conforme à l'invention présente de multiples avantages, et notamment : une intégration des besoins physiques du bâtiment, par exemple, les éclairages pouvant être incorporés au caisson du plafond, l'isolation thermique pouvant venir remplir tout ou partie du caisson, des isolations acoustiques de bruit d'impact du sol pouvant aussi être intégrées ; - une grande résistance à la flexion par association de poutres en planches décalées et d'une structure secondaire, avec une économie de matière grâce à l'utilisation de panneaux ou de béton et à Fécartement entre les poutres la constituant ; et un démontage total possible de la structure de planches assemblées lorsque l'agencement ou le bâtiment doit être enlevé, ce qui permet la réutilisation des planches qui la constituent ou le recyclage dans une autre industrie (coffrage, emballage, poutre en planches, etc.).
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications.
Les formes de réalisation peuvent se combiner entre-elles, pour donner de multiples aspects de l'agencement fini. Le nombre de planches constituant les poutres n'est pas limitatif. Les applications sont nombreuses avec des poutres horizontales ou verticales, des éléments formants des cloisons ou des séparations, des toitures plates ou mono pente, ou bi-pente, des tabliers de pont, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1. Elément de construction, définissant un plan (P), comprenant une structure primaire et une structure secondaire sensiblement parallèle au plan (P), caractérisé en ce que la structure primaire possède au moins deux poutres distinctes (2), présentant chacune des planches de section rectangulaire (3), parallèles entre elles, disposées sur chant, avec leur axe longitudinal (L) parallèle au plan (P) de l'élément de construction (1), avec une ou plusieurs planches décalées latéralement (4) perpendiculairement au plan (P), et au moins deux planches non décalées latéralement (6) ; et en ce que la structure secondaire (9) relie entre-elles chacune des poutres distinctes (2), au niveau des chants intérieurs d'au moins deux des planches non décalées latéralement (6).
2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (7) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur le chant intérieur (8) des deux planches en face-à-face décalées latéralement (4), situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes (2).
3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (19) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur le chant extérieur (21) des planches en face-à-face non décalées latéralement (17), situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes (2).
4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (24, 53) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur le chant extérieur (26) des planches en face-à-face décalées latéralement (27, 46), situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes (2).
5. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (48) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur le chant intérieur des deux planches en face-à-face non décalées latéralement (44), situées chacune au bord de chacune des poutres distinctes adjacentes (2).
6. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce (67) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur la face apparente des deux planches en face-à-face décalées latéralement (4), formée à partir d'une alternance de planches (68) et d'entretoises
(69), décalées latéralement perpendiculairement au plan (P).
7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce (72) de liaison entre deux poutres distinctes adjacentes (2), fixée sur la face apparente des deux planches en face-à-face non décalées latéralement (44), formée à partir de planches décalées latéralement (73) perpendiculairement au plan (P) et positionnées à des hauteurs différentes en escalier.
8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutres (2) comprennent une lame supérieure (34), fixée sur le chant intérieur (11) des planches non décalées latéralement (29).
9. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutres (2) comprennent une couche localisée de béton (47), coulée en remplissant les espaces délimités par les planches non décalées latéralement (44) et le chant intérieur des planches décalées latéralement (46).
10. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutres comprennent une alternance de planches décalées latéralement (4) et de planches non décalées latéralement (6).
11. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure secondaire est un panneau répartiteur (9) ou une série de lattes (54), fixé sur le chant intérieur (11) des planches non décalées latéralement (6) ou sur la couche localisée de béton (47) ou sur la lame supérieure (34).
12. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure secondaire est une couche de béton (31), coulée sur la plaque (7, 37, 48) et recouvrant les poutres distinctes (2).
13. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs connecteurs (41), insérés dans chaque poutre distincte (2), perpendiculairement à l'axe longitudinal (L) des planches (3).
14. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les planches (3) sont alternativement décalées d'une distance sensiblement comprise entre 30 % et 200 %, par rapport à la dimension de la zone de croisement (5) entre lesdites planches (3).
15. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutres distinctes (63, 66) se rejoignent entre-elles, et en ce que les plaques (68) présentent une forme sensiblement triangulaire, losangique ou quadrilatérales.
16. Agencement, formée à partir d'un ou plusieurs éléments (1, 12, 16, 23, 28, 36, 39, 43, 52, 56), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue un plancher, un plafond (62), une ferme (69), un mur anti-bruit (73), des éléments formants des cloisons, des parois ou des séparations, des dalles, des toitures plates ou mono pente ou bi-pente, des tabliers de pont.
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