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WO2019211403A1 - Dispositif d'assemblage de lames pour la fabrication d'une structure - Google Patents

Dispositif d'assemblage de lames pour la fabrication d'une structure Download PDF

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Publication number
WO2019211403A1
WO2019211403A1 PCT/EP2019/061300 EP2019061300W WO2019211403A1 WO 2019211403 A1 WO2019211403 A1 WO 2019211403A1 EP 2019061300 W EP2019061300 W EP 2019061300W WO 2019211403 A1 WO2019211403 A1 WO 2019211403A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
along
grooving
blades
upright
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/061300
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-François Bocquet
Damien LATHUILLIERE
Romain LEMAITRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National Polytechnique de Lorraine
Original Assignee
Institut National Polytechnique de Lorraine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National Polytechnique de Lorraine filed Critical Institut National Polytechnique de Lorraine
Publication of WO2019211403A1 publication Critical patent/WO2019211403A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
    • E04B1/10—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements consisting of wood
    • 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
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/12—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of solid wood
    • 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
    • E04C2/42—Gratings; Grid-like panels
    • E04C2/421—Gratings; Grid-like panels made of bar-like elements, e.g. bars discontinuous in one direction
    • E04C2/422—Gratings; Grid-like panels made of bar-like elements, e.g. bars discontinuous in one direction with continuous bars connecting at crossing points of the grid pattern
    • 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
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/48—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose as high as or higher than the room, i.e. having provisions concerning the connection with at least two floors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/16—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with apertured web, e.g. trusses

Definitions

  • Blade assembly device for manufacturing a structure
  • the invention relates to the field of wooden constructions, housing or collective type.
  • the invention is more particularly focused on a blade assembly device for the manufacture of a struc wall or lattice girder forming part of such a construction.
  • the invention also relates directly to a wall or truss comprising such a structure obtained from the assembly device. And finally, the invention relates to a method of manufacturing such a wall or lattice girder.
  • Wooden constructions consist of the assembly of several wooden walls composed of crossed blades. These blades form the structure of the wall. Between the slats are inserted functional plates, of the heat insulating plate type, or soundproofing plate, or fire resistant plates, or plates providing any other function.
  • the wall can withstand the forces exerted on it, in particular by violent winds, or earthquakes, or any other action defined in a regulatory manner. These forces are horizontal, and induce a shear stress within the walls. In a construction consisting of the assembly of several walls, it is necessary to ensure the transfer of these horizontal forces to the foundations of the construction.
  • Figure 1 shows two structures 1 of walls. Each structure 1 is composed of overlapping and crossed wooden blades 4. They form a trapezoidal grid, with spaces in which it is possible to insert functional plates during assembly (not shown).
  • One of the structures 1 is used as a floor (located at the bottom of Figure 1), so placed on the ground horizontally.
  • the other structure 1, of the same type is attached perpendicularly to one of the sides to form a wall (located at the top of Figure 1).
  • the other three walls are not represented for the sake of clarity.
  • the structure 1 consists of superpositions of a layer of horizontally arranged blades called "crosspieces" 3, and of a layer of vertically arranged blades called "uprights" 4.
  • the floor structure consists of a superposition of sleepers and uprights arranged in a horizontal plane.
  • shear forces can be distributed continuously on the edges of the floor. These forces are represented by the arrows Fl
  • the shear forces are continuous in foot horizontally, represented by the arrows F2, and are accumulated in a reaction of feet of each of the uprights, represented by the arrows F3.
  • each upright 2 is fitted into several sleepers 3.
  • the principle of assembly by grooves and pins is used. This principle makes it possible to transmit a shear force by wood / wood obstacle. More precisely, the grooves consist of a alternation of hollows and reliefs. When the blades are fitted, the pins fit into the grooves of the grooves. Any relative movement of one blade relative to the other in at least one direction perpendicular to the grooves is blocked by the pins which abut against the reliefs of the grooves.
  • the pins are obtained by first grooving in the direction generally parallel to the blade, then a grooving in the transverse direction (which is not necessarily exactly orthogonal to the primary direction of parallel grooving).
  • FIG. 3 shows the front faces 2a, 3a of the uprights 2 and crosspieces 3
  • FIG. 4 shows the rear faces 2b, 3b of the uprights 2 and sleepers. 3, in particular at the contact interfaces 5 between the uprights 2 and the crosspieces 3.
  • These contact interfaces 5 have a square-shaped surface when the blades are assembled perpendicularly. They are divided into two parts, namely an upper part 51 and a lower part 52.
  • the front face 3a of a cross member 3 is grooved along its length in the direction of the wood fiber along the axis X.
  • the lower portion 52 is pitted, while the upper part 51 remains simply grooved along the X axis.
  • the front face 2a of an amount 2 is grooved along its length in the direction of the wood fiber along the Y axis.
  • the upper portion 51 is pitted, while the lower part 52 simply remains grooved along the Y axis.
  • the uprights 2 and the crosspieces 3 are superimposed and nested one inside the other, then are held in position by screwing, with one or more screws 6.
  • the rear face 3b of the crossmember 3 comes to fit into the front face 2a of the upright 2.
  • the front face 3a of the crossmember 3 comes to fit into the rear face 2b of the upright. 2.
  • the grooves along the X axis of the upper part 51 of the contact interface 5 of the rear face 3b of the cross member 3 are locked in translation along the Y axis by the pins of the upper part 51 of the contact interface 5 of the front face 2a of the upright 2.
  • the grooves along the Y axis of the lower part 52 of the contact interface 5 of the front face 2a of the upright 2 are locked in translation according to the X axis by the pins of the lower portion 52 of the contact interface 5 of the rear face 3b of the cross member 3 of the assembly screws 6 block any relative movement between the cross member 3 and the amount 2 along the Z axis, Therefore, the assembly of a cross member 3 and an amount 2 provides an assembly without any degree of freedom, with a blockage in the three directions X, Y and Z.
  • each assembly of a cross member 3 and an amount 2 can withstand a plane torsor.
  • each blade must be grooved and tipped on both sides. It is therefore necessary to rotate several times (for example four times) the blade on the grooving machine, which complicates the grooving process and increases its machining time.
  • the object of the present invention is to simplify the manufacturing process of sleepers and uprights, and to allow automated assembly of the walls (walls, floors and roof elements) of wood cross-slats, and a beam assembly lattice, always with the principle of nesting by groove and pin.
  • the assembly of sleepers and uprights shall continue to provide the transmission functions of the efforts.
  • the present invention will also make it possible to cross blades at angles different from 90 °, to meet all the requirements of new constructions of original form. Summary of the invention
  • a blade assembly device for the manufacture of a structure of a wall or a truss, characterized in that it comprises:
  • each crosspiece having:
  • a front face provided, at least at the level of the entirety of a contact interface with another blade, of a picotée zone formed by a grooving oriented along a locking pin D1 as well as a grooving oriented along an axis blocking D2;
  • a front face provided, at least at the level of the entirety of a contact interface with another blade, of a pinched zone formed by a grooving oriented along the blocking axis D2 and a grooving oriented according to FIG. DI locking pin;
  • the layers of sleepers and uprights being superposed alternately so as to cross the sleepers and the uprights, the crossing zones corresponding to said contact interfaces between the sleepers and the uprights,
  • the front face of a cross member being in contact with the rear face of a post at a contact interface so as to block their sliding relative to each other along the locking pin D1
  • the rear face of a cross member being in contact with the front face of an amount at a contact interface so as to block their sliding relative to each other along the locking pin D2
  • said device comprising a superposition of at least three layers of crossed blades.
  • the main idea of this invention is to assemble at least three blades, instead of two blades, to resist a plane torsor.
  • the use of three blades to provide the force transmission function simplifies the machining of the blades themselves. Indeed, unlike the prior art, the blades have pimples on one side, not on both sides. This avoids a reversal of the part during its machining and thus saves considerable time.
  • the pins are made on the entire contact interface, that is to say over the entire width of the blade, which is simple to achieve for a grooving machine. It is possible to guarantee a better accuracy in the pins, and the assembly between the crosspieces and the uprights is largely simplified, the assembly surfaces of the sleepers and the uprights being more efficient. Thanks to this, the assembly phase of the walls and beams in the automated robot mounting process is greatly facilitated. In general, the behavior of the wall and the beam is more efficient in terms of stiffness resistance.
  • the present invention makes it possible to manage very easily the crossings of blades at angles other than 90 °, as will be presented later in the description.
  • the locking pin D1 is parallel to the axis X.
  • the locking pin D2 is parallel to the axis Y.
  • the X axis is perpendicular to the Y axis.
  • the locking pin D1 is perpendicular to the locking pin D2.
  • the grooving oriented along the locking pin D1 consists of a plurality of parallel grooves extending longitudinally over the entire length of the crossbar.
  • the grooving oriented along the blocking axis D2 consists of a plurality of parallel grooves extending longitudinally over the entire length of the amount.
  • the grooving oriented along the blocking axis D2 consists of a plurality of parallel grooves extending transversely over the entire width of the crossmember at least at the level of the contact interface,
  • the grooving oriented along the locking pin D1 consists of a plurality of parallel grooves extending transversely over the entire width of the upright at least at the contact interface.
  • the pinched zone has pins sized to fit into grooves grooving provided on the adjacent blade in contact.
  • said non-sticking fastening means consist of screws.
  • the blades are wood preferably: they could also be designed in any other suitable material for the manufacture of blades with grooves and pins. It can be for example fiber, plastic or any other composite material, recyclable preferably.
  • the invention also relates to a wall comprising:
  • the invention relates to a trellis beam comprising a structure obtained from a blade assembly device as described above.
  • the invention relates to a method of manufacturing a wall or a truss as described above, comprising the following steps:
  • FIG. 1 illustrates a structure used as a floor and a structure serving as a wall
  • Figure 2 shows the equilibrium of an amount
  • Figure 3 is an exploded view of the front faces of uprights and sleepers assembled to form a structure according to the prior art
  • FIG. 4 is an exploded view of the rear faces of uprights and crosses assembled to form a structure according to the prior art
  • FIG. 5 is an exploded view of the front faces of uprights and crosspieces assembled to form a structure according to the invention
  • FIG. 8 is an exploded view of the rear faces of uprights and sleepers assembled to form a structure according to the invention.
  • FIG. 8 shows the general balance of a wall with a transmission of vertical forces
  • Figures 9, 10 and 11 show various possible orientations of the grooving on the blades as a function of the angle between the blades;
  • FIG. 16 shows a lattice girder according to the invention. detailed description
  • FIGs 5 and 8 show the device according to the invention.
  • the same references as those shown in Figures 3 and 4 are used for the elements having an identical structure or similar functions.
  • FIG. 5 there is shown an assembly of blades formed by a superposition of sleepers 3 and uprights 2. For clarity, only a blade portion of the uprights 2 and a blade portion of the sleepers 3 are shown, in order to visualize their assembly.
  • These crosspieces 3 and these uprights 2 form a structure 1 for making a wall for a wall or a floor of a wooden construction, as shown in FIG.
  • FIG. 5 the front faces 3a of the crosspieces 3 and the front faces 2a of the uprights 2 are shown.
  • FIG. 6 the rear faces 3b of the crosspieces 3 and the rear faces 2b of the uprights 2 are shown.
  • These amounts 2 and sleepers 3 are preferably wood. However, they could be designed in any other material allowing the manufacture of blades with grooves and pins. For example, it is conceivable that the blades are molded or extruded.
  • the uprights 2 are assembled perpendicular to the crosspieces 3.
  • the uprights 2 are oriented along the Y axis and the crosspieces 3 are oriented along the X axis, the X and Y axes being orthogonal. .
  • This grooving is practiced over the entire length of the blade preferably. But it could be practiced only at the contact interface 5, the rest of the blade being smooth for example.
  • another grooving along a locking pin D2, parallel to the axis Y in this case is made on the crossbar 3, but only at the contact interface 5, across the width of the blade.
  • the combination of the grooving along the axis D1 and the grooving along the axis D2 forms a tingled zone. In the end, we obtain a square-shaped area with spikes at the level of the contact interface 5 on the front face 3a of the cross member 3 Such a picotée zone is illustrated in FIG. 15
  • Each front face 3a of a cross member 3 is intended to be brought into contact with a rear face 2b of a post 2.
  • the rear faces 2b of the uprights 2 comprise a grooving along the axis D2 made over the entire length of the blade preferably. But it could be practiced only at the contact interface 5, the rest of the blade being smooth for example.
  • the rear face 2b of the upright 2 comprises a simple grooving along the axis D2 at the contact interface 5 with the front face 3a of the crossbar 3.
  • the pins made on the contact interface 5 of the front face 3a of the cross member 3 are intended to be inserted in the grooves formed in the rear face 2b of the upright 2. Once the interlocking is achieved, it does not there is more relative movement between the two blades along the locking pin D1 because the pins abut against the reliefs of the grooves.
  • the front face 2a of the upright 2 is provided with a grooving oriented along the blocking axis D2, parallel to the Y axis, and which corresponds to the wood grain.
  • This grooving is practiced over the entire length of the blade preferably. But it could be practiced only at the contact interface 5, the rest of the blade being smooth for example.
  • another grooving along the locking pin D1, parallel to the axis X is made on the upright 2, but only at the contact interface 5, and this across the width of the blade.
  • the combination of the grooving along the axis D2 and the grooving along the axis D1 forms a tingled zone.
  • This front face 2a of the upright 2 is intended to be brought into contact with a rear face 3b of a crossbar 3.
  • the rear face 3b of the crosspiece 3 comprises a grooving along the axis D1 practiced over the entire length of the blade preferably. But it could be practiced only at level of the contact interface 5, the rest of the blade being smooth for example.
  • the rear face 3b of the cross member 3 has a simple grooving along the axis D1 at the contact interface 5 with the front face 2a of the upright 2.
  • the pins made on the contact interface 5 of the front face 2a of the upright 2 are intended to be inserted into the grooves formed in the rear face 3b of the crossbar 3. Once the interlocking is achieved, it does not there is more relative movement between the two blades according to the locking pin D2 because the pins abut against the reliefs of the grooves. Between the front face 2a of an upright 2 and the rear face 3b of a crossbar 3, there will still be a relative movement between the two blades along the axis D1 because the pins can slide inside the grooves of the grooves.
  • An adhesive-free fixing device is added at the level of the contact interfaces 5 to block any relative displacement of the blades along the blocking axis D3, orthogonal to the axes D1 and D2, and parallel to the axis Z, itself orthogonal to the X and Y axes.
  • This glueless fixture can be one or more screws. These screws are used to keep the blades interlocked with each other.
  • each screw is used to assemble the blades along the Z axis, at each contact interface 5. Thanks to this interlocking technique, it is possible to position the screws much closer to the edges of the blades relative to each other. at their location in the prior art.
  • the thickness of the walls is in general relatively large, since the functional panels also represent a certain thickness so that they can fulfill their functional criteria.
  • the structure has a superposition of 5 to 10 blades at least. Therefore, the superposition of at least three blades is always performed, regardless of the structure. It should be noted that the front faces of the first tears and the rear faces of the last blades of the structure 1, whether of upright 2 or crossbar 3, and which are not in contact with any other blade, do not do not need to have a tingled area. They can therefore have a simple grooving or even be smooth.
  • Figure 7 shows the general equilibrium of a wall node with a transmission of horizontal forces.
  • Figure 8 shows the general equilibrium of a wall node with a transmission of vertical forces.
  • the front faces 2a, 3a of the uprights 2 and crosspieces 3 having received spikes allow normal force transfers that is to say parallel forces to the fibers of the blades. These forces are represented by the arrows oriented along the X and Y directions in FIG. 7.
  • the assembly device according to the invention also makes it possible to be used to manufacture walls having specific angles, for example for a roof, or to support a floor, or the like. These are the cases presented in Figures 9, 10 and 11.
  • the uprights 2 are no longer perpendicular to the crosspieces 3. There is an angle a different from 90 ° between each upright 2 and each cross member 3. Thus, there is an angle ⁇ between the X and Y axes.
  • the Z axis is always orthogonal to the X and Y axes.
  • the upright 2 is provided with longitudinal grooves oriented along the blocking axis D2, parallel to the Y axis, and following the wood grain.
  • the upright 2 is also provided with grooves oriented along the blocking axis D1, orthogonal to the axis D2, over the entire width of the blade.
  • the angle b between the axes D1 and D2 is equal to 90 °.
  • the locking pin D3 is always orthogonal to the axes D1 and D2.
  • the cross member 3 is provided with grooves oriented along the locking pin D1, when it is turned on the upright 2.
  • the crossbar 3 is preferably grooved only at the contact interface 5. When the crossbar 3 is mounted on the amount 2, there is a degree of freedom between them represented by the double arrow.
  • the upright 2 is provided with longitudinal grooves oriented along the blocking axis D2, parallel to the Y axis, and along the wood grain.
  • the post 2 is also provided with grooves oriented along the blocking axis D1, making an angle b different from 90 ° with the axis D2, over the entire width of the blade.
  • the pins having a parallelogram shape.
  • the cross member 3 is provided with grooves oriented along the locking pin D1, when returned to the upright.
  • the crossbar 3 is mounted on the upright 2, there is a degree of freedom between them represented by the double arrow.
  • the cross member 3 is grooved longitudinally with an orientation along the blocking axis D1, parallel to the axis X, along the wood grain.
  • the amount 2 is provided, at the contact interface 5 with the cross member 3, a first groove also oriented along the locking pin D1, and a second grooving oriented along the axis blocking D2, D2 being perpendicular to D1 in this case.
  • this assembly of crosspieces 3 and uprights 2 angularly, with an angle other than 90 °, requires at least a superposition of three blades 4, as we have seen previously.
  • the blades are positioned vertically and aligned one behind the other in a horizontal direction.
  • the blades are crossed at 90 °.
  • the blades are positioned horizontally and aligned one behind the other in a vertical direction.
  • the blades are crossed at 90 °.
  • the blades are positioned vertically and aligned one behind the other in a horizontal direction.
  • the assembly order is as follows, and is repeated over the entire width of the floor:
  • the short blades are thus crossed at + or - 45 ° alternately from one row to another.
  • the height h of the floor is identical.
  • the blades are positioned vertically and aligned one behind the other in a horizontal direction.
  • the assembly order is as follows, and is repeated over the entire width of the beam:
  • a long blade positioned along the entire length of the beam, at the low level, and a long blade positioned over the entire length of the beam, at the high level
  • the short blades are thus sandwiched between the long blades.
  • the short blades do not have the same orientation from one row to another, so as to be able to balance the forces across the width of the beam.

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Abstract

Dispositif d'assemblage de lames pour la fabrication d'une structure d'une paroi ou d'une poutre treillis, comprenant : - au moins une couche ayant des lames orientées selon un premier axe X et appelées « traverses », chaque traverse présentant : o une face avant pourvue d'une zone picotée formée par un rainurage orienté selon un axe de blocage D1 ainsi qu'un rainurage orienté selon un axe de blocage D2; o une face arrière pourvue d'un rainurage orienté selon l'axe de blocage D1; - au moins une couche ayant des lames orientées selon un second axe Y et appelées « montants », chaque montant présentant; o une face avant pourvue d'une zone picotée formée par un rainurage orienté selon l'axe de blocage D2 ainsi qu'un rainurage orienté selon l'axe de blocage D1; o une face arrière pourvue d'un rainurage orienté selon l'axe de blocage D2.

Description

Dispositif d’assemblage de lames pour la fabrication d’une structure
Domaine de l’invention
L’invention concerne le domaine des constructions en bois, du type habitations ou collectifs.
L’invention est axée plus particulièrement sur un dispositif d’assemblage de lames pour la fabrication d’une strucl
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paroi ou d’une poutre treillis faisant partie d’une telle construction.
L'invention concerne également directement une paroi ou une poutre treillis comprenant une telle structure obtenue à partir du dispositif d’assemblage. Et enfin, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une telle paroi ou poutre treillis.
Etat de la technique
Les constructions en bois sont constituées par l’assemblage de plusieurs parois de bois composées de lames croisées. Ces lames forment la structure de la paroi. Entre les lames, sont insérées des plaques fonctionnelles, du type plaque à isolation thermique, ou plaque à isolation phonique, ou des plaques résistantes au feu, ou des plaques assurant toute autre fonction.
Ces parois peuvent résister à des efforts gravitaires. Le rôle de la structure de la paroi est de procurer suffisamment de rigidité à cet empilement de lames pour éviter leur flambement.
Grâce à sa structure, la paroi peut résister aux efforts exercés sur elle, notamment par des vents violents, ou par des séismes, ou toute autre action définie de manière réglementaire. Ces efforts sont horizontaux, et induisent une sollicitation de cisaillement au sein des parois. Dans une construction constituée de l’assemblage de plusieurs parois, il est nécessaire d'assurer le transfert de ces efforts horizontaux jusqu'aux fondations de la construction.
La figure 1 représente deux structures 1 de parois. Chaque structure 1 est composée de lames 4 en bois superposées et croisées. Elles forment un quadrillage trapézoïdal, avec des espaces dans lesquels il est possible d’insérer des plaques fonctionnelles lors du montage (non représentées).
L’une des structures 1 est utilisée comme plancher (situé en bas de la figure 1 ), donc posée au sol horizontalement. L’autre structure 1 , du même type, vient s'y fixer perpendiculairement sur l’un des côtés pour former un mur (situé en haut de la figure 1). Les trois autres murs ne sont pas représentés par soucis de clarté. Dans le cas du mur, la structure 1 consiste en des superpositions d’une couche de lames disposées horizontalement et appelées « traverses » 3, et d’une couche de lames disposées verticalement et appelées « montants » 4. De la même manière, la structure du plancher consiste en une superposition de traverses et de montants disposés dans un plan horizontal.
Lors d’un séisme ou de forts vents, des efforts de cisaillement peuvent être distribués de façon continue sur les bords du plancher. Ces efforts sont représentés par les flèches Fl Pour les murs, les efforts de cisaillement sont continus en pied à l’horizontal, représentés par les flèches F2, et sont cumulés en une réaction de pieds de chacun des montants, représentés par les flèches F3.
Des charges descendantes réparties ou ponctuelles, représentées par les flèches F4, limitent la réaction en pieds de montants. Ces charges sont les charges gravitaires des niveaux supérieurs (charges d’exploitations des planchers des étages supérieurs, charges climatiques ou réaction de l’équilibre des efforts horizontaux de vent ou des séismes). Au contraire, des charges ascendantes dues à l’équilibrage du moment dû à la force horizontale F2 (vent et séisme) les accentuent.
L’étude de l’équilibre d’un montant 2 tel qu’illustré en figure 2 montre en premier lieu que, dans une paroi en lames de bois croisées, les montants 2 transmettent des charges verticales F3, et transmettent surtout des charges horizontales F2, ce qui n’est pas le cas dans les systèmes en ossature bois classique, du type mur ossature bois (MOB), ou encore bois lamellé croisé (CLT). En second lieu, il apparaît fondamental que pour obtenir l’équilibre, il soit nécessaire que les traverses 3 exercent un moment M1 , M2, M3, M4, M5 dans chaque assemblage afin d’empêcher la rotation du montant et donc le déplacement horizontal de la paroi.
Pour produire le moment de réaction MR le plus fort possible sur chaque montant 2, chaque montant 2 est emboîté dans plusieurs traverses 3.
Pour assembler une lame de traverse 3 et une lame de montant 2, le principe d’assemblage par rainures et picots est utilisé. Ce principe permet de transmetre un effort de cisaillement par obstacle bois/bois. Plus précisément, les rainures consistent en une alternance de creux et de reliefs. Lorsqu'on emboîte les lames, les picots s'insèrent dans les creux des rainures. Tout mouvement relatif d’une lame par rapport à l’autre selon au moins une direction perpendiculaire aux rainures est bloqué par les picots qui entrent en butée contre les reliefs des rainures.
Les picots sont obtenus en pratiquant d’abord un rainurage dans le sens généralement parallèle à la lame, puis un rainurage dans le sens transversal (qui n'est pas forcément exactement orthogonal au sens primaire de rainurage parallèle).
Il est connu d’utiliser ce principe d’assemblage par rainures et picots, en usinant les lames 4 de bois sur leurs deux faces, chaque face étant dotée d’au moins une zone de picots s’étendant uniquement sur une partie de la largeur de la lame 4. Cet art antérieur est illustré sur la figure 3, qui montre les faces avant 2a, 3a des montants 2 et des traverses 3, et sur la figure 4 qui montre les faces arrière 2b, 3b des montants 2 et des traverses 3, notamment au niveau des interfaces de contact 5 entre les montants 2 et les traverses 3. Ces interfaces de contact 5 présentent une surface d’allure carrée lorsque les lames sont assemblées perpendiculairement. Elles sont divisées en deux parties, à savoir une partie supérieure 51 et une partie inférieure 52.
Concrètement, la face avant 3a d’une traverse 3 est rainurée sur toute sa longueur dans le sens de la fibre du bois selon l’axe X. Au niveau de l’interface de contact 5, la partie inférieure 52 est picotée, tandis que la partie supérieure 51 reste simplement rainurée selon l’axe X.
Il en est de même pour la face arrière 3b d’une traverse 3.
Concrètement, la face avant 2a d’un montant 2 est rainurée sur toute sa longueur dans le sens de la fibre du bois selon l’axe Y. Au niveau de l'interface de contact 5, la partie supérieure 51 est picotée, tandis que la partie inférieure 52 reste simplement rainurée selon l’axe Y.
Il en est de même pour la face arrière 2b d’un montant 2.
Les montants 2 et les traverses 3 sont superposés et emboîtés les uns dans les autres, puis sont maintenus en position par vissage, avec une ou plusieurs vis 6.
Lorsqu’une traverse 3 est emboîtée dans un montant 2, il existe deux cas.
Dans le premier cas, la face arrière 3b de la traverse 3 vient s'emboîter dans la face avant 2a du montant 2. Dans le deuxième cas, la face avant 3a de la traverse 3 vient s'emboîter dans la face arrière 2b du montant 2. Dans le premier cas, les rainures selon l’axe X de la partie supérieure 51 de l’interface de contact 5 de la face arrière 3b de la traverse 3 sont bloquées en translation selon l’axe Y par les picots de la partie supérieure 51 de l’interface de contact 5 de la face avant 2a du montant 2. Les rainures selon l’axe Y de la partie inférieure 52 de l’interface de contact 5 de la face avant 2a du montant 2 sont bloquées en translation selon l'axe X par les picots de la partie inférieure 52 de l’interface de contact 5 de la face arrière 3b de la traverse 3 Des vis d'assemblage 6 bloquent tout mouvement relatif entre la traverse 3 et le montant 2 selon l’axe Z, Par conséquent, l’assemblage d’une traverse 3 et d’un montant 2 permet d’obtenir un assemblage sans aucun degré de liberté, avec un blocage dans les trois directions X, Y et Z.
La conclusion est identique dans le deuxième cas.
Ainsi, chaque assemblage d’une traverse 3 et d’un montant 2 peut résister à un torseur plan.
Cet assemblage selon l’art antérieur présente cependant plusieurs inconvénients. Tout d’abord, l’usinage de la face arrière des traverses est difficile de mise en œuvre. En effet, l’usinage des picots est réalisé uniquement sur la moitié de la largeur de la lame au niveau de l’interface de contact. Cet usinage partiel n’est pas évident à réaliser avec les machines à rainurer. De plus, cet usinage partiel des lames diminue la capacité de l’assemblage entre les montants et les traverses.
De manière générale, chaque lame doit être rainurée est picotée sur ses deux faces. Il est donc nécessaire de tourner plusieurs fois (par exemple quatre fois) la lame sur la machine à rainurer, ce qui complexifie le process de rainurage et augmente son temps d’usinage.
L’objectif de la présente invention est de simplifier le process de fabrication des traverses et des montants, et de permettre un assemblage automatisé des parois (murs, planchers et éléments de toiture) de bois en lames croisées, ainsi qu’un assemblage de poutre treillis, toujours avec le principe de l’emboîtement par rainure et picot. L'assemblage des traverses et des montants devra continuer à assurer les fonctions de transmission des efforts. La présente invention devra également permetre de réaliser des croisements de lames à des angles différents de 90°, afin de répondre à toutes les exigences des nouvelles constructions de forme originale. Résumé de l’invention
Cet objectif est atteint grâce à un dispositif d’assemblage de lames pour la fabrication d’une structure d’une paroi ou d’une poutre treillis, caractérisé en ce qu’il comprend :
au moins une couche ayant des lames orientées selon un premier axe X et appelées « traverses », chaque traverse présentant :
o une face avant pourvue, au moins au niveau de l'intégralité d’une interface de contact avec une autre lame, d’une zone picotée formée par un rainurage orienté selon un axe de blocage D1 ainsi qu’un rainurage orienté selon un axe de blocage D2 ;
o une face arrière pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d’une interface de contact avec une autre lame, d’un rainurage orienté selon l’axe de blocage D1 ;
au moins une couche ayant des lames orientées selon un second axe Y et appelées « montants », chaque montant présentant :
o une face avant pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d'une interface de contact avec une autre lame, d’une zone picotée formée par un rainurage orienté selon l’axe de blocage D2 ainsi qu’un rainurage orienté selon l’axe de blocage DI ;
o une face arrière pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d’une interface de contact avec une autre lame, d’un rainurage orienté selon l'axe de blocage D2 ;
les axes X et Y formant un angle a entre eux, les axes D1 et D2 formant un angle b entre eux,
les couches de traverses et de montants étant superposées alternativement de manière à croiser les traverses et les montants, les zones de croisement correspondant auxdites interfaces de contact entre les traverses et les montants,
la face avant d’une traverse étant en contact avec la face arrière d'un montant au niveau d’une interface de contact de manière à bloquer leur glissement l'un par rapport à l'autre selon l’axe de blocage D1 , la face arrière d’une traverse étant en contact avec la face avant d'un montant au niveau d'une interface de contact de manière à bloquer leur glissement l'un par rapport à l’autre selon l'axe de blocage D2,
les traverses et les montants étant fixés ensemble au niveau de leurs interfaces de contact par des moyens de fixation non collants de manière à empêcher leur déplacement relatif selon un axe de blocage D3, l’axe de blocage D3 étant perpendiculaire aux axes de blocage D1 et D2, ledit dispositif comprenant une superposition d’au moins trois couches de lames croisées.
L’idée principale de cette invention consiste à assembler au moins trois lames, au lieu de deux lames, pour résister à un torseur plan. L’utilisation de trois lames pour assurer la fonction de transmission des efforts permet de simplifier l’usinage des lames en elles- mêmes. En effet, contrairement à l’art antérieur, les lames ne présentent des picots que sur une seule face, et non en recto-verso. Cela évite un retournement de la pièce lors de son usinage et permet donc un gain de temps considérable. De plus, les picots sont réalisés sur la totalité de l’interface de contact, c’est-à-dire sur toute la largeur de la lame, ce qui est simple à réaliser pour une machine de rainurage. Il est possible de garantir une meilleure précision dans les picots, et le montage entre les traverses et les montants est largement simplifié, les surfaces d’assemblage des traverses et des montants étant plus efficientes. Grâce à cela, la phase d’assemblage des parois et des poutres dans le process automatisé de montage par robot est grandement facilité. De manière générale, le comportement de la paroi et de la poutre est plus efficace en termes de résistance de raideur.
Dans la présente invention, c’est donc l’alternance des assemblages entre traverses et montants sur plusieurs couches qui permet de transmettre un seul effort de cisaillement et un moment
Enfin, la présente invention permet de gérer de manière très aisée les croisements de lames à des angles différents de 90°, comme cela sera présenté plus loin dans la description.
Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :
- l’axe de blocage D1 est parallèle à l’axe X.
- l’axe de blocage D2 est parallèle à l’axe Y.
- l'axe X est perpendiculaire à l’axe Y.
- l’axe de blocage D1 est perpendiculaire à l'axe de blocage D2.
- pour chaque traverse, lorsque l’axe de blocage D1 est parallèle à l’axe X, le rainurage orienté selon l'axe de blocage D1 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant longitudinalement sur toute la longueur de la traverse.
- pour chaque montant, lorsque l’axe de blocage D2 est parallèle à l’axe Y, le rainurage orienté selon l’axe de blocage D2 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant longitudinalement sur toute la longueur du montant. pour chaque traverse, le rainurage orienté selon l’axe de blocage D2 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant transversalement sur toute la largeur de la traverse au moins au niveau de l’interface de contact,
pour chaque montant, le rainurage orienté selon l’axe de blocage D1 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant transversalement sur toute la largeur du montant au moins au niveau de l’interface de contact.
- la zone picotée comporte des picots dimensionnés pour s’insérer dans les gorges du rainurage prévu sur la lame adjacente en contact.
lesdits moyens de fixation non collants consistent en des vis.
- les lames sont en bois de préférence : elles pourraient également être conçues dans tout autre matériau adéquat permettant la fabrication de lames dotées de rainures et de picots. Il peut s’agir par exemple de fibres, de plastique ou toute autre matière composite, recyclable de préférence.
L’invention se rapporte également à une paroi comprenant :
une structure obtenue à partir d’un dispositif d’assemblage de lames tel que décrit ci-dessus ;
des plaques fonctionnelles du type plaque à isolation thermique et/ou phonique, insérées entre les lames de la structure.
De même, l’invention se rapport à une poutre treillis comprenant une structure obtenue à partir d'un dispositif d'assemblage de lames tel que décrit ci-dessus.
Et enfin, l’invention concerne un procédé de fabrication d’une paroi ou d’une poutre treillis telle que décrite précédemment, comprenant les étapes suivantes :
pour chaque traverse, rainurage de la face avant selon l’axe D1 sur toute la longueur de la traverse, puis selon l’axe D2 sur toute la largeur de la traverse au moins au niveau des interfaces de contact ;
pour chaque traverse, rainurage de la face arrière selon l’axe D1 sur toute la longueur de la traverse ;
- pour chaque montant, rainurage de la face avant selon l’axe D2 sur toute la longueur du montant, puis selon l’axe D1 sur toute la largeur du montant au moins au niveau des interfaces de contact ;
- pour chaque montant, rainurage de la face arrière selon l’axe D2 sur toute la longueur du montant ; - emboîtement et maintien l’une contre l’autre des lames destinées à être en contact, les unes à la suite des autres, de façon à former la structure de la paroi en bois ;
- fixation des lames les unes avec les autres selon l’axe D3.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d’au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.
Sur ces dessins :
- la figure 1 illustre une structure servant de plancher ainsi qu’une structure servant de mur ;
la figure 2 montre l’équilibre d'un montant ;
la figure 3 est une vue éclatée des faces avant de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l’art antérieur ;
- la figure 4 est une vue éclatée des faces arrière de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l’art antérieur ;
- la figure 5 est une vue éclatée des faces avant de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l’invention ;
- la figure 8 est une vue éclatée des faces arrière de montants et de traverses assemblées pour former une structure selon l'invention ;
- la figure 7 montre l’équilibre généra! d’un mur avec une transmission des efforts horizontaux ;
- la figure 8 montre l’équilibre général d’un mur avec une transmission des efforts verticaux ;
les figures 9, 10 et 11 montrent diverses orientations possibles du rainurage sur les lames en fonction de l’angle entre les lames ;
- les figures 12, 13 et 14 illustrent trois arrangements possible d’une structure formant un plancher ;
- la figure 15 est une vue agrandie de picots ;
- la figure 16 montre une poutre en treillis selon l’invention. Description détaillée
Les figures 5 et 8 montrent le dispositif selon l’invention. Les mêmes références que celles présentes sur les figures 3 et 4 sont utilisées pour les éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues.
En référence aux figures 5 et 6, est représenté un assemblage de lames formées par une superposition de traverses 3 et de montants 2. Pour plus de clarté, seule une portion de lame des montants 2 et une portion de lame des traverses 3 sont représentées, afin de bien visualiser leur assemblage. Ces traverses 3 et ces montants 2 forment une structure 1 permettant de réaliser une paroi pour un mur ou un plancher d’une construction en bois, comme représentés sur la figure 1.
Sur la figure 5, on visualise les faces avant 3a des traverses 3, ainsi que les faces avant 2a des montants 2.
Sur la figure 6, on visualise les faces arrière 3b des traverses 3, ainsi que les faces arrière 2b des montants 2.
Ces montants 2 et traverses 3 sont de préférence en bois. Cependant, ils pourraient être conçus dans tout autre matériau permettant la fabrication de lames dotées de rainures et de picots. Par exemple, il est envisageable que les lames soient moulées ou extrudées.
Ces montants 2 et ces traverses 3 sont assemblés au niveau d’interfaces de contact 5 représenté en pointillés sur les deux dernières lames.
Dans l’exemple représenté, les montants 2 sont assemblés perpendiculairement aux traverses 3. En l’espèce, les montants 2 sont orientés selon l’axe Y et les traverses 3 sont orientés selon l’axe X, les axes X et Y étant orthogonaux.
Dans cet exemple, chaque face 3a avant d’une traverse 3 et pourvue d’un rainurage orienté selon un axe de blocage D1 , parallèle à l’axe X dans ce cas-là, et qui correspond au fil du bois. Ce rainurage est pratiqué sur la totalité de la longueur de la lame de préférence. Mais elle pourrait être pratiquée uniquement au niveau de l’interface de contact 5, le reste de la lame étant lisse par exemple. En plus de ce rainurage selon l’axe D1 , un autre rainurage selon un axe de blocage D2, parallèle à l’axe Y dans ce cas-là, est pratiqué sur la traverse 3, mais uniquement au niveau de l'interface de contact 5, sur toute la largeur de la lame. La combinaison du rainurage selon l’axe D1 et du rainurage selon l’axe D2 forme une zone picotée. Au final, on obtient une zone en forme de carré avec des picots au niveau de l’interface de contact 5 sur la face avant 3a de la traverse 3 Une telle zone picotée est illustrée en figure 15
Chaque face avant 3a d’une traverse 3 est destinée à être mise en contact avec une face arrière 2b d’un montant 2.
Les faces arrière 2b des montants 2 comportent un rainurage selon l’axe D2 pratiqué sur toute la longueur de la lame de préférence. Mais elle pourrait être pratiquée uniquement au niveau de l’interface de contact 5, le reste de la lame étant lisse par exemple. Ainsi, la face arrière 2b du montant 2 comporte un simple rainurage selon l’axe D2 au niveau de l’interface de contact 5 avec la face avant 3a de la traverse 3.
Les picots pratiqués sur l’interface de contact 5 de la face avant 3a de la traverse 3 sont destinés à s’insérer dans les rainures pratiquées dans la face arrière 2b du montant 2. Une fois que l’emboîtement est réalisé, il n’existe plus de mouvement relatif entre les deux lames selon l’axe de blocage D1 car les picots viennent en butée contre les reliefs des rainures.
Cependant, il existe toujours un mouvement relatif entre les deux lames selon l’axe D2, car les picots peuvent glisser à l’intérieur des creux des rainures.
Il est donc nécessaire d’ajouter une troisième lame pour obtenir un blocage selon l’axe D2.
Pour ce faire, la face avant 2a du montant 2 est pourvue d’un rainurage orienté selon l’axe de blocage D2, parallèle à l’axe Y, et qui correspond au fil du bois. Ce rainurage est pratiqué sur la totalité de la longueur de la lame de préférence. Mais elle pourrait être pratiquée uniquement au niveau de l’interface de contact 5, le reste de la lame étant lisse par exemple. En plus de ce rainurage selon l’axe D2, un autre rainurage selon l’axe de blocage D1 , parallèle à l’axe X, est pratiqué sur le montant 2, mais uniquement au niveau de l’interface de contact 5, et ce sur toute la largeur de la lame. La combinaison du rainurage selon l’axe D2 et du rainurage selon l’axe D1 forme une zone picotée. Au final, on obtient une zone en forme trapézoïdale et carrée avec des picots au niveau de l’interface de contact 5 sur la face avant 2a du montant 2.
Cette face avant 2a du montant 2 est destinée à être mise en contact avec une face arrière 3b d’une traverse 3.
La face arrière 3b de la traverse 3 comporte un rainurage selon l’axe D1 pratiqué sur toute la longueur de la lame de préférence. Mais elle pourrait être pratiquée uniquement au niveau de l’interface de contact 5, le reste de la lame étant lisse par exemple. Ainsi la face arrière 3b de la traverse 3 comporte un simple rainurage selon l’axe D1 au niveau de l’interface de contact 5 avec la face avant 2a du montant 2.
Les picots pratiqués sur l’interface de contact 5 de la face avant 2a du montant 2 sont destinés à s’insérer dans les rainures pratiquées dans la face arrière 3b de la traverse 3. Une fois que l'emboîtement est réalisé, il n’existe plus de mouvement relatif entre les deux lames selon l'axe de blocage D2 car les picots viennent en butée contre les reliefs des rainures. Entre la face avant 2a d’un montant 2 et la face arrière 3b d’une traverse 3, il existera encore un mouvement relatif entre les deux lames selon l’axe D1 car les picots peuvent glisser à l’intérieur des creux des rainures.
Un dispositif de fixation sans colle est ajouté au niveau des interfaces de contact 5 pour bloquer tout déplacement relatif des lames selon l’axe de blocage D3, orthogonal aux axes D1 et D2, et parallèle à l’axe Z, lui-même orthogonal aux axes X et Y. Ce dispositif de fixation sans colle peut correspondre à une ou plusieurs vis. Ces vis servent à maintenir les lames emboîtées entre elles.
De préférence, quatre vis sont utilisées pour assembler les lames selon l’axe Z, au niveau de chaque interface de contact 5. Grâce à cette technique d’emboîtement, il est possible de positionner les vis bien plus près des bords des lames par rapport à leur emplacement dans l’art antérieur.
Au final, en emboîtant successivement un montant 2, une traverse 3 et un deuxième montant 2 puis en les vissant, on obtient un dispositif d'assemblage avec un blocage selon les trois axes D1 , D2 et D3.
De la même manière, en emboîtant successivement une traverse 3, un montant 2, et une deuxième traverse 3, puis en les vissant, on obtient un dispositif d'assemblage avec un blocage selon les trois axes D1 , D2 et D3.
Dans une telle structure utilisée pour une construction, l’épaisseur des murs est en général relativement importante, puisque les panneaux fonctionnels représentent également une certaine épaisseur afin qu’ils puissent remplir leurs critères fonctionnels. En règle générale, la structure comporte une superposition de 5 à 10 lames au minimum. Par conséquent, la superposition d’au moins trois lames est toujours réalisée, quelle que soit la structure. II est à noter que les faces avant des premières larmes et les faces arrière des dernières lames de la structure 1 , qu’il s’agisse de montant 2 ou de traverse 3, et qui ne sont en contact avec aucune autre lame, n’ont pas besoin d’être doté d’une zone picotée. Elles peuvent donc présenter un simple rainurage, voire être lisse.
La figure 7 montre l'équilibre général d’un nœud du mur avec une transmission des efforts horizontaux. La figure 8 montre t'équilibre général d’un nœud du mur avec une transmission des efforts verticaux.
Les faces avant 2a, 3a des montants 2 et des traverses 3 ayant reçu des picots, permettent des transferts d’efforts normaux c’est-à-dire des efforts parallèles à la fibre des lames. Ces efforts sont représentés par les flèches orientées selon les directions X et Y sur la figure 7.
Sur cette figure 7, il est bien visible qu’il y a une transmission d’un effort normal de chaque traverse 3 sur la face arrière 2b de tous les montants 2 qu’elle jouxte dans la paroi.
Sur la figure 8, il est bien visible qu’il y a une transmission d’une charge tranchante de chaque traverse 3 sur la face avant 2a de tous les montants 2 qu’elle jouxte, cette charge tranchante étant transformée en effort normal.
Le fait que les montants 2 soient en capacité de transférer un effort normal par assemblage picoté permet d’équilibrer par assemblage bois sur bois la somme des moments que reçoit une lame de traverse 3 à chacun de ces assemblages. Ainsi tous les efforts plans qui transitent dans le mur sont équilibrés par l’assemblage par rainures et picots : les vis ne sont présentes dans ce système pian que pour empêcher le déboîtement des picots.
Le dispositif d’assemblage selon l’invention permet également d’être utilisé pour fabriquer des parois présentant des angles spécifiques, par exemple pour une toiture, ou pour soutenir un plancher, ou autre. Il s’agit des cas présentés aux figures 9, 10 et 11.
Sur ces figures sont représentés à chaque fois une traverse 3 et un montant 2, la traverse 3 étant prête à être retournée à 180° pour venir s'emboîter sur le montant 2. La traverse 3 telle que retournée est représentée en pointillés.
Les montants 2 ne sont plus perpendiculaires aux traverses 3. II existe un angle a différent de 90° entre chaque montant 2 et chaque traverse 3. Ainsi, il existe un angle a entre les axes X et Y. L’axe Z est toujours orthogonal aux axes X et Y.
Par exemple sur la figure 9, le montant 2 est pourvu de rainures longitudinales orientées selon l’axe de blocage D2, parallèle à i’axe Y, et suivant le fil du bois. Au niveau de l'interface de contact 5 avec la traverse 3, le montant 2 est également pourvu de rainures orientées selon l’axe de blocage D1 , orthogonal à l’axe D2, sur toute la largeur de la lame. Dans ce cas, l'angle b entre les axes D1 et D2 est égale à 90°. Ainsi, dans l’interface de contact 5 du montant 2 il existe une zone à picots. L’axe de blocage D3 est toujours orthogonal aux axes D1 et D2. La traverse 3 quant à elle est pourvue de rainures orientées selon l'axe de blocage D1 , lorsqu'il est retourné sur le montant 2. La traverse 3 est rainurée de préférence uniquement au niveau de l’interface de contact 5. Lorsque la traverse 3 est montée sur le montant 2, il existe un degré de liberté entre-eux représenté par la double flèche.
Par exemple sur la figure 10, le montant 2 est pourvu de rainures longitudinales orientées selon l’axe de blocage D2, parallèle à l’axe Y, et suivant le fil du bois. Au niveau de l'interface de contact 5 avec la traverse 3, le montant 2 est également pourvu de rainures orientées selon l’axe de blocage D1 , faisant un angle b différent de 90° avec l’axe D2, sur toute la largeur de la lame.
Ainsi donc, dans l'interface de contact 5 du montant 2 il existe une zone à picots, les picots ayant une allure de parallélogramme. La traverse 3 quant à elle est pourvue de rainures orientées selon l’axe de blocage D1 , lorsqu’il est retourné sur le montant. Lorsque la traverse 3 est montée sur le montant 2, il existe un degré de liberté entre-eux représenté par la double flèche.
Enfin, dans l’exemple à la figure 11 , la traverse 3 est rainurée longitudinalement avec une orientation selon l’axe de blocage D1 , parallèle à l’axe X, suivant le fil du bois. Le montant 2 quant à lui, est pourvu, au niveau de l'interface de contact 5 avec la traverse 3, d’un premier rainurage orienté également selon l’axe de blocage D1 , ainsi qu'un second rainurage orienté selon l’axe de blocage D2, D2 étant perpendiculaires à D1 dans ce cas. Lorsque la traverse 3 est montée sur le montant 2, il existe un degré de liberté entre-eux représenté par la double flèche.
Il ne s’agit que d’exemples parmi d’autres, et d’autres conceptions peuvent être envisagées. Dans tous les cas, cet assemblage de traverses 3 et de montants 2 de façon angulaire, avec un angle différent de 90°, nécessite au minimum une superposition de trois lames 4, comme nous l’avons vu précédemment.
Avec cette technique d'assemblage selon l’invention, il est possible de créer une structure 1 formant un plancher de plusieurs manières différentes. En l’espèce, selon la figure 12, les lames sont positionnées à la verticale puis alignées les unes derrière les autres dans une direction horizontale. Les lames sont croisées à 90°.
En figure 13, les lames sont positionnées à l’horizontale puis alignées les unes derrière les autres dans une direction verticale. Les lames sont croisées à 90°.
En figure 14, les lames sont positionnées à la verticale puis alignées les unes derrière les autres dans une direction horizontale. De préférence, l’ordre d’assemblage est le suivant, et se répète sur toute la largeur du plancher :
une lame longue positionnée sur toute la longueur du plancher
- plusieurs lames courtes orientées à +45°, avec un certain pas entre les lames courtes
- une lame longue positionnée sur toute la longueur du plancher
- plusieurs lames courtes orientées à -45°, avec un certain pas entre les lames courtes.
Les lames courtes sont ainsi croisées à + ou - 45° en alternance d’une rangée à l'autre.
L’avantage avec cete technique est qu'il est possible d’utiliser des petits morceaux de lames, voire même des chutes, pour la réalisation de ces planchers.
Quelle que soit la variante {figure 12 ou 13 ou 14), la hauteur h du plancher est identique.
Avec cette technique d’assemblage selon l’invention, il est également possible de réaliser des poutres treillis, comme illustré en figure 16.
Dans cet exemple de poutre treillis, le principe est un peu similaire à celui de la figure 14 en matière d’alignement de lames, mais elle s’effectue sur deux niveaux de hauteur.
Plus précisément, les lames sont positionnées à la verticale puis alignées les unes derrière les autres dans une direction horizontale. De préférence, l’ordre d’assemblage est le suivant, et se répète sur toute la largeur de la poutre :
- sur une première rangée : une lame longue positionnée sur toute la longueur de la poutre, au niveau bas, et une lame longue positionnée sur toute la longueur de la poutre, au niveau haut
- sur une seconde rangée : plusieurs lames courtes orientées à +45° ou -45° ou à 90°, avec un certain pas entre elles, et s’étendant du niveau bas au niveau haut
Les lames courtes sont ainsi prises en sandwich entre les lames longues.
Les lames courtes n’ont pas la même orientation d’une rangée à l’autre, de manière à bien pouvoir équilibrer les efforts sur toute la largeur de la poutre. En ce qui concerne la description ci-dessus, tes relations dimensionnelles optimales pour les parties de l'invention, en incluant les variations de taille, de matériaux, de formes, de fonction et de modes de fonctionnement, d'assemblage et d'utilisation, sont considérées comme apparentes et évidentes pour l'homme du métier, et toutes les relations équivalentes est illustré dans les dessins et ce qui est décrit dans le mémoire sont censées être incluses dans la présente invention.

Claims

Revendications
1. Dispositif d’assemblage de lames 4 pour la fabrication d’une structure 1 d’une paroi ou d’une poutre treillis, caractérisé en ce qu’il comprend :
- au moins une couche ayant des lames 4 orientées selon un premier axe X et appelées « traverses 3 », chaque traverse 3 présentant :
o une face avant 3a pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d’une interface de contact 5 avec une autre lame 4, d’une zone picotée formée par un rainurage orienté selon un axe de blocage D1 ainsi qu’un rainurage orienté selon un axe de blocage D2 ;
o une face arrière 3b pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d’une interface de contact 5 avec une autre lame 4, d’un rainurage orienté selon l'axe de blocage D1 ;
- au moins une couche ayant des lames 4 orientées selon un second axe Y et appelées « montants 2 », chaque montant 2 présentant :
o une face avant 2a pourvue, au moins au niveau de l'intégralité d’une interface de contact 5 avec une autre lame 4, d'une zone picotée formée par un rainurage orienté selon l’axe de blocage D2 ainsi qu’un rainurage orienté selon l’axe de blocage D1 ;
o une face arrière 2b pourvue, au moins au niveau de l’intégralité d’une interface de contact 5 avec une autre lame 4, d’un rainurage orienté selon l’axe de blocage D2 ;
les axes X et Y formant un angle a entre eux, les axes D1 et D2 formant un angle b entre eux,
les couches de traverses 3 et de montants 2 étant superposées alternativement de manière à croiser les traverses 3 et les montants 2, les zones de croisement correspondant auxdites interfaces de contact 5 entre les traverses 3 et les montants 2,
la face avant 3a d’une traverse 3 étant en contact avec la face arrière 2b d’un montant 2 au niveau d’une interface de contact 5 de manière à bloquer leur glissement l’un par rapport à l’autre selon l’axe de blocage D1 , la face arrière 3b d’une traverse 3 étant en contact avec la face avant 2a d’un montant 2 au niveau d’une interface de contact 5 de manière à bloquer leur glissement l'un par rapport à l’autre selon l’axe de blocage D2, les traverses 3 et les montants 2 étant fixés ensemble au niveau de leurs interfaces de contact 5 par des moyens de fixation non collants de manière à empêcher leur déplacement relatif selon un axe de blocage D3, l’axe de blocage D3 étant perpendiculaire aux axes de blocé
Figure imgf000019_0001
et D2,
ledit dispositif comprenant une superposition d'au moins trois couches de lames 4 croisées.
2. Dispositif d'assemblage de lames 4 selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’axe de blocage D1 est parallèle à l’axe X.
3. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’axe de blocage D2 est parallèle à l'axe Y.
4. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe X est perpendiculaire à l’axe Y.
5. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’axe de blocage D1 est perpendiculaire à l'axe de blocage D2.
6. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque traverse 3, lorsque l’axe de blocage D1 est parallèle à l’axe X, le rainurage orienté selon l’axe de blocage D1 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant longitudinalement sur toute la longueur de la traverse 3.
7. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque montant 2, lorsque l'axe de blocage D2 est parallèle à l’axe Y, le rainurage orienté selon l'axe de blocage D2 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant longitudinalement sur toute la longueur du montant 2.
8. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque traverse 3, le rainurage orienté selon l'axe de blocage D2 consiste en une pluralité de rainures parallèles s’étendant transversalement sur toute la largeur de la traverse 3 au moins au niveau de l’interface de contact 5.
9. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque montant 2, le rainurage orienté selon l’axe de blocage D1 consiste en une pluraiité de rainures parallèles s’étendant transversalement sur toute la largeur du montant 2 au moins au niveau de l’interface de contact 5.
10. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone picotée comporte des picots dimensionnés pour s’insérer dans les gorges du rainurage prévu sur la lame 4 adjacente en contact.
11. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation non collants consistent en des vis 6.
12. Dispositif d’assemblage de lames 4 selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lames 4 sont en bois.
13. Paroi comprenant :
une structure 1 obtenue à partir d’un dispositif d’assemblage de lames 4 tel que décrit dans les revendications 1 à 12 ;
- des plaques fonctionnelles du type plaque à isolation thermique et/ou phonique, insérées entre les lames 4 de la structure 1.
14. Poutre treillis comprenant une structure 1 obtenue à partir d’un dispositif d’assemblage de lames 4 tel que décrit dans les revendications 1 à 12.
15. Procédé de fabrication d’une paroi ou d’une poutre selon la revendication 13 ou 14, comprenant les étapes suivantes :
- pour chaque traverse 3, rainurage de la face avant 3a selon l’axe D1 sur toute la longueur de la traverse 3, puis selon l’axe D2 sur toute la largeur de la traverse 3 au moins au niveau des interfaces de contact 5 ;
- pour chaque traverse 3, rainurage de la face arrière 3b selon l’axe D1 sur toute la longueur de la traverse 3 ;
pour chaque montant 2, rainurage de la face avant 2a selon l’axe D2 sur toute la longueur du montant 2, puis selon l’axe D1 sur toute la largeur du montant 2 au moins au niveau des interfaces de contact 5 ;
- pour chaque montant 2, rainurage de la face arrière 2b selon l’axe D2 sur toute la longueur du montant 2 ; emboîtement et maintien l’une contre l’autre des lames 4 destinées à être en contact, les unes à la suite des autres, de façon à former la structure 1 e la paroi en bois ;
- fixation des lames 4 les unes avec les autres selon l'axe D3.
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