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Title:
SPLINED JOINT FOR ASSEMBLING COMPONENTS MADE OF FIBROUS MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/044939
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a structural building product comprising a succession of longitudinal components formed parallel to one another end to end and made of a fibrous material essentially made up of natural fibres. The components are joined together with an adhesive agent and using multiple male and female splines that alternate on the faces of the butt ends of the components. In each of two lateral and opposing parts of the butt end face of a component, each part covering at least one quarter of the total surface of the face of the butt end of a component, the layout of the male and female splines is such that the successive male splines have ends formed in a first imaginary plane. The first imaginary plane runs at an angle to a plane perpendicular to the longitudinal direction of the component.

Inventors:
HARGOT, Benoît (Rue du travail 114B, Namur, B-5000, BE)
Application Number:
EP2011/066750
Publication Date:
April 04, 2013
Filing Date:
September 27, 2011
Export Citation:
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Assignee:
3B STRUCTURE SPRL (Rue de Lombartzyde 189, Bruxelles, B-1120, BE)
HARGOT, Benoît (Rue du travail 114B, Namur, B-5000, BE)
International Classes:
B27D1/10; B27F1/16; B27J1/00; B27M3/00; E04B1/26; F16B12/04
Domestic Patent References:
WO2008137339A12008-11-13
Foreign References:
US20070125448A12007-06-07
US5650210A1997-07-22
US20020015815A12002-02-07
US20020076275A12002-06-20
FR2038317A11971-01-08
Attorney, Agent or Firm:
PRONOVEM (pronovem - Office Van Malderen, Ave. Josse Goffin 158, Brussels, B-1082, BE)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Produit structurel de construction, comprenant une succession de pièces (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80) longitudinales ménagées parallèlement bout à bout et fabriquées à partir d'un matériau fibreux essentiellement constitué de fibres naturelles, lesdites pièces étant solidarisées l'une à l'autre par un agent adhésif et à l'aide de languettes (111, 211, 311, 411, 511) et d'entailles (112, 212, 312, 412, 512) multiples présentes en alternance dans les faces (11, 21, 31, 41) des abouts des pièces,

caractérisé en ce que

dans chacune de deux parties (501, 502) latérales et opposées de la face d'un about de pièce, chaque partie couvrant au moins un quart de la surface totale de la face de 1 ' about de pièce, la disposition des languettes (111, 211, 311, 411, 511, 611, 711) et des entailles (112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) est telle que les extrémités (113, 213, 313, 413) des languettes successives sont ménagées dans un premier plan imaginaire (115, 215, 315, 415, 515, 516) et telle que les fonds (114, 214, 314, 414, 514) des entailles, situées entre lesdites languettes successives, sont ménagés dans un deuxième plan imaginaire (116, 216,

316, 416) parallèle au premier plan, lesdits plans étant obliques par rapport à un plan perpendiculaire (117, 217,

317, 417) à la direction longitudinale (1) de la pièce.

2. Produit selon la revendication 1, dans lequel les premiers plans imaginaires des deux parties latérales sont parallèles.

3. Produit selon la revendication 2, dans lequel la disposition de la totalité des languettes présentes sur la face de 1 ' about de pièce est telle que les extrémités (113, 213, 313, 413) des languettes sont ménagées dans un unique premier plan imaginaire (115, 215, 315, 415) .

4. Produit selon la re endication 1, dans lequel les premiers plans imaginaires (515, 516) des deux parties latérales (501, 502) sont orientés à l'inverse par rapport audit plan perpendiculaire, formant un angle avec ledit plan perpendiculaire de même valeur absolue.

5. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les premier (s) plan (s) imaginaire ( s ) forme (nt) un angle avec ledit plan perpendiculaire de valeur absolue comprise entre 10° et 80°.

6. Produit selon la revendication 5, dans lequel ledit angle a une valeur absolue comprise entre 25° et 80°.

7. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce comprend au moins une face longitudinale plane et dans lequel lesdites extrémités de languettes et lesdites fonds d'entailles s'étendent selon une première direction, laquelle est parallèle à ladite face longitudinale de la pièce .

8. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pièces (10, 20, 30, 40) sont de section rectangulaire ayant une largeur (w) et une épaisseur (h) .

9. Produit selon la revendication 8, dans lequel le ou les premier (s) plan(s) imaginaire ( s ) (215, 415) est (sont) parallèle (s) à une direction transversale suivant la largeur (w) .

10. Produit selon la revendication 8, dans lequel le ou les premier (s) plan(s) imaginaire ( s ) (115, 315) est (sont) parallèle (s) à une direction transversale suivant l'épaisseur (h) .

11. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les pièces (70, 80, 81) sont de section circulaire.

12. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau fibreux est essentiellement constitué de fibres de bambou ou de rotin, lesdites fibres étant orientées essentiellement parallèlement à la direction longitudinale de la pièce et s' étendant en continu d'un about de la pièce à l'autre.

13. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites languettes (611) comprennent sur leurs côtes (618) des languettes (621) de dimension plus petite.

14. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les languettes sont de forme trapézoïdale ou triangulaire et la distance (L) entre les fonds des entailles et les extrémités des languettes est comprise entre 5 mm et 150 mm, de préférence entre 5 mm et 100 mm.

15. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite succession de pièces comprend des pièces constituées de matériaux fibreux de différentes performances mécaniques.

16. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite succession de pièces constitue une lamelle dans un empilement de lamelles .

17. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les extrémités d'un premier groupe de pièces (80, 81) présentent des sections creuses, les pièces du premier groupe étant solidarisées à l'aide de pièces intercalaires (82) disposées entre les pièces du premier groupe.

18. Produit selon la revendication 17, dans lequel les pièces (80, 81) du premier groupe sont des cannes de bambou.

19. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pièces sont de section variable suivant la direction longitudinale de la pièce .

20. Utilisation du produit selon l'une quelconque des revendications précédentes pour une application, dans laquelle un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné pour avoir une résistance en flexion supérieure à 24 MPa, de préférence supérieure à 40 MPa.

21. Utilisation du produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 dans une structure, pour reprendre des charges structurelles dans ladite structure, ladite succession de pièces étant conçue pour reprendre des efforts de compression, caractérisé en ce que dans ladite succession au moins un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné suivant la norme EUROCODES 5 en utilisant une résistance caractéristique à la compression axiale du matériau fibreux .

22. Utilisation du produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 dans une structure, pour reprendre des charges structurelles dans ladite structure, ladite succession de pièces étant conçue pour reprendre des efforts de traction, caractérisé en ce que dans ladite succession au moins un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné suivant la norme EUROCODES 5 en utilisant la résistance caractéristique à la traction axiale du matériau fibreux.

Description:
JOINT A LANGUE TTES POUR ASSEMBLAGE DE PIECES EN MATIERES

FIBREUSES

[0001] La présente invention se rapporte à un produit de construction, du type poutre, colonne, barre ou panneau comportant plusieurs pièces réalisées à partir d'un matériau essentiellement constitué de fibres naturelles, telles que de bois résineux, de bois feuillus, de bois exotique, de bambou, de rotin ou d'autre matériau. La présente invention vise à améliorer la technologie connue de l'aboutement desdites pièces par languettes et entailles multiples, dit « par entures multiples », ou « finger joint » et couramment utilisée dans l'industrie du bois pour la fabrication de bois lamellé-collé, de bois massif abouté, de membrure de poutrelle en « I », de plancher, de panneau, etc .

[0002] La technique « finger joint » permet avantageusement de réaliser des produits de longueurs théoriquement infinies par l'aboutement de planches de longueurs variables et limitées. Ainsi, des produits ayant une longueur plus importante que la longueur des planches constituant le produit sont possibles. Les abouts des planches sont pourvus d'entailles (ou dentures) et de languettes multiples, qui se présentent en alternance, des languettes successives étant séparées par une entaille. Les planches sont ensuite aboutées et raccordées par engrenage des languettes d'une planche dans des entailles correspondantes de l'autre planche et fixées au moyen d'une matière adhésive. [0003] Cette technique est par conséquent particulièrement intéressante pour des produits à base de fibres naturelles dont les dimensions géométriques sont restreintes anatomiquement.

[0004] Le raccord par entailles multiples peut constituer un point de faiblesse pour la transmission des efforts au travers de ladite lamelle pour des bois présentant de hautes résistances mécaniques. En général, ce raccord est accepté par les organismes de certification jusqu'à une limite de résistance en flexion d'environ 36 MPa (déterminée suivant un essai de flexion 4 points) . La technique de l'aboutage « par entures multiples » est validée lorsque la rupture se présente dans le bois. Pour cette raison, des types de bois de performance moyenne (par exemple C18, C20, C24 définis dans EN 338 « Bois de structure, Classes de résistance ») sont utilisés, présentant une contrainte de flexion caractéristique inférieure ou égale à 30 MPa. Au-delà de cette limite, la rupture se présente généralement dans l'aboutement (le joint) empêchant ainsi la valorisation des avantages mécaniques des bois de haute performance et par conséquent l'obtention de produits structurels à base de bois abouté plus performants.

[0005] Néanmoins, il existe des espèces de bois significativement plus performantes. En outre, il est connu que les performances mécaniques de certains matériaux constitués de fibres naturelles tels que le bambou ou le rotin sont en général largement supérieures (typiquement plus du double) à celles du bois résineux.

[0006] A cet effet, le document US 2002/076275 propose de décaler les extrémités des languettes et les fonds des entailles selon l'axe longitudinal de la planche en forme de zigzag. Une telle disposition permet d'éviter que les concentrations de tension présentes aux fonds d'entailles successives puissent se toucher. Une résistance supérieure du joint est obtenue.

[0007] Le document FR 2038317 propose un joint (un aboutement) à languettes, où les languettes disposées dans un unique plan de section droite s'étendent selon une direction oblique par rapport aux plans des faces longitudinales des planches. Avec une telle orientation oblique, le joint aura une résistance presque identique sur les deux côtés (en considérant une section carrée) , et donc il n'est plus nécessaire de prendre en considération l'orientation de mise sous charge de la planche. Malgré cet avantage, la résistance du joint n'est pas accrue de manière significative.

[0008] La présente invention vise à proposer des formes alternatives de joints à languettes et entailles multiples à utiliser pour raccorder des pièces ménagées bout à bout dans des produits structurels de construction, et qui ont des performances mécaniques nettement supérieures aux joints de l'art antérieur.

[0009] Selon la présente invention, un produit structurel de construction est proposé tel que repris dans les revendications annexées. Le produit comprend une succession de pièces longitudinales ménagées parallèlement bout à bout et fabriquées à partir d'un matériau fibreux essentiellement constitué de fibres naturelles telles que par exemple de bois, bambou, ou rotin. Les pièces sont solidarisées l'une à l'autre par un agent adhésif et à l'aide de languettes et d'entailles multiples présentes en alternance dans les faces des abouts (extrémités) des pièces.

[0010] Selon un aspect de la présente invention, dans chacune de deux parties latérales et opposées de la face d'un about de pièce - c'est-à-dire de régions situées à deux extrémités opposées de la face de l' about, - chaque partie couvrant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la surface totale de la face de 1 ' about de pièce, la disposition des languettes et des entailles est telle que les languettes successives ont des extrémités ménagées dans un premier plan imaginaire et telle que les entailles situées entre lesdites languettes successives ont des fonds ménagés dans un deuxième plan imaginaire parallèle au premier plan. Selon la présente invention, lesdits plans sont obliques par rapport à un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de la pièce.

[0011] Chaque partie latérale peut donc avoir son propre premier plan et deuxième plan imaginaire. De préférence, les premiers plans imaginaires des deux parties latérales sont parallèles. Alternativement, les premiers plans imaginaires des deux parties latérales sont orientés à l'inverse par rapport audit plan perpendiculaire. De préférence, les deux premiers plans forment un angle avec ledit plan perpendiculaire de même valeur absolue.

[0012] Selon une forme avantageuse de la présente invention, la disposition de la totalité des languettes présentes sur la face de 1 ' about de pièce est telle que les extrémités des languettes sont ménagées dans un unique premier plan imaginaire. Dans ce cas, les deux premiers plans imaginaires coïncident.

[0013] De préférence, le ou les premier (s) plan(s) ima g i na i r e ( s ) forme (nt) un angle avec ledit plan perpendiculaire de valeur absolue comprise entre 10° et 80°, de préférence entre 25° et 80°.

[0014] De préférence, la pièce comprend au moins une face longitudinale plane et dans lequel lesdites extrémités de languettes et lesdites fonds d'entailles s'étendent selon une première direction, laquelle est parallèle à ladite face longitudinale de la pièce. [0015] De préférence, les pièces sont de section rectangulaire, ayant donc une largeur et une épaisseur. De préférence, le ou les premier (s) plan (s) imaginaire ( s ) est (sont) parallèle (s) à une direction transversale suivant la largeur. De manière alternative, le ou les premier (s) plan(s) imaginaire ( s ) est (sont) parallèle (s) à une direction transversale suivant l'épaisseur.

[0016] Les pièces peuvent être de section plus ou moins circulaire, ou même d'autre forme non-rectangulaire.

[0017] Avantageusement, le matériau fibreux est essentiellement constitué de fibres de bambou ou de rotin. Les fibres sont orientées de préférence essentiellement parallèlement à la direction longitudinale de la pièce, de manière à avoir une longueur égale à la longueur de la pièce. Donc, les fibres s'étendent de préférence en continu tout le long de la pièce, d'un about de la pièce à l'autre.

[0018] De préférence, les languettes comprennent sur leurs côtes des languettes de dimension plus petite.

[0019] De préférence, les languettes sont de forme trapézoïdale ou triangulaire et la distance entre les fonds des entailles et les extrémités des languettes est comprise entre 5 mm et 150 mm, de préférence entre 5 mm et 100 mm.

[0020] De préférence, ladite succession de pièces comprend des pièces constituées de matériaux fibreux de différentes performances mécaniques.

[0021] De préférence, ladite succession de pièces constitue une lamelle dans un empilement de lamelles.

[0022] De préférence, les extrémités d'un premier groupe desdites pièces présentent des sections creuses. Avantageusement, les pièces du premier groupe sont solidarisées à l'aide de pièces intercalaires disposées entre les pièces du premier groupe. [0023] De préférence, les pièces, et plus en particulier les pièces du premier groupe, sont des cannes de bambou.

[0024] Les pièces peuvent être de section variable suivant la direction longitudinale de la pièce.

[0025] Selon un deuxième aspect de la présente invention, des utilisations du produit indiquée est proposée, telle que reprise dans les revendications annexées .

[0026] Les produits selon 1 ' invention sont avantageusement utilisés dans une application, dans laquelle un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné pour avoir une résistance en flexion supérieure à 24 MPa, de préférence supérieure à 40 MPa.

[0027] Les produits selon l' invention sont avantageusement utilisés dans une structure, pour reprendre des charges structurelles dans ladite structure, ladite succession de pièces étant conçue pour reprendre des efforts de compression, caractérisé en ce que dans ladite succession au moins un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné suivant la norme EUROCODES 5 en utilisant une résistance caractéristique à la compression axiale du matériau fibreux.

[0028] Les produits selon l' invention sont avantageusement utilisés dans une structure, pour reprendre des charges structurelles dans ladite structure, ladite succession de pièces étant conçue pour reprendre des efforts de traction, caractérisé en ce que dans ladite succession au moins un joint comprenant lesdites languettes et lesdites entailles est dimensionné suivant la norme EUROCODES 5 en utilisant la résistance caractéristique à la traction axiale du matériau fibreux. Brève description des figures

[0029] Les figures 1 à 4 représentent quatre configurations d'extrémités (abouts) de planche avec languettes et entailles multiples selon la présente invention.

[0030] La figure 5 représente une vue en éclaté d'une configuration ultérieure de joint selon la présente invention .

[0031] La figure 6 représente une vue en éclaté d'un joint selon la présente invention, comprenant une superposition de languettes plus petites sur des languettes plus grandes.

[0032] La figure 7 représente une vue en éclaté d'un joint selon la présente invention entre deux tubes ou cannes creuses et de même diamètre (section circulaire) .

[0033] La figure 8 représente en vue en éclaté de l'assemblage de deux cannes creuses de différents diamètres extérieurs à l'aide d'une pièce intercalaire.

[0034] La figure 9 représente les pièces de la figure 8 en configuration assemblée.

[0035] La figure 10 représente une vue d'une disposition de languettes selon la présente invention.

Description détaillée de l'invention

[0036] Selon l'invention, une nette augmentation de la résistance est obtenue à travers la combinaison d'une augmentation de la surface de collage dans le joint entre deux pièces et une orientation oblique du plan des languettes et des entailles par rapport à un plan perpendiculaire à la direction axiale (longitudinale) des pièces. Cette orientation oblique vise à développer une zone d'une longueur axiale importante dans laquelle le transfert des efforts à travers le joint a lieu. De cette manière, le transfert des efforts est distribué entre les fibres comprises dans le matériau des pièces jointes sur une longueur plus importante par rapport à l'art antérieur.

[0037] En effet, dans l'exemple du document FR

2038317, le transfert des efforts à travers le joint a lieu dans une zone de longueur axiale égale à la hauteur des languettes (distance axiale entre les fonds des entailles et les extrémités des languettes) . Dans l'exemple du document US 2002/076275, cette longueur est augmentée de la distance de décalage entre les languettes, mais néanmoins encore très faible.

[0038] Les joints selon la présente invention sont utilisés pour joindre des pièces aboutées parallèlement, de préférence selon leurs directions longitudinales. Les pièces aboutées de telle manière peuvent être utilisées en tant que telles comme poutre ou colonne. Alternativement, elles peuvent être utilisées comme strate, dit « lamelle » dans l'art du bois. Ainsi, plusieurs lamelles peuvent être empilées pour obtenir des structures telles qu'une poutre, colonne, barre ou panneaux de section plus importante par rapport la section des pièces aboutées.

[0039] On décrira maintenant, à titre d'exemple et non-limitatif, un nombre de modes de réalisation de joints selon la présente invention en se référant aux figures annexées. Dans lesdites figures, on considère des pièces de section rectangulaire, telle que des planches, ayant une longueur bien plus importante que la largeur et l'épaisseur et ayant une largeur plus importante que l'épaisseur. Dans les figures, l'orientation des pièces à solidariser est indiquée par les axes longitudinal (1), transversal en direction de la largeur (w) et transversal en direction de 1 ' épaisseur (h) .

[0040] Il est à noter que la présente invention n'est pas limitée à ce genre de pièces, mais elle peut être appliquée à des pièces de section de toute autre forme. [0041] Un premier mode de réalisation d'un joint selon la présente invention est représenté à la figure 1, dans laquelle les extrémités 11 de la planche 10 sont coupées par un plan parallèle à la direction transversale suivant l'épaisseur (h), et oblique à la direction transversale suivant la largeur (w) .

[0042] Une succession de languettes (ou entures) 111 est fraisée suivant ce plan 11. Chaque paire de languettes 111 successives est séparée par une entaille 112. Pour la réalisation des languettes 111 et des entailles 112, le fraisage s'effectue dans le plan 11 suivant la direction définie par l'intersection de ce plan avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche 10. C'est-à-dire que les plans médians des languettes 111 et des entailles 112 sont perpendiculaires à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche 10. Une telle géométrie peut être obtenue en utilisant un outil de fraisage conique.

[0043] On définira maintenant quelques termes relatifs aux languettes (ou entures) selon l'invention à l'aide de la figure 10. La figure 10 montre une vue d'extrémité ou about 1000 de pièce. La direction longitudinale de la pièce est indiquée par la référence "1". Les références "h" et "w" dénotent les directions transversales suivant respectivement l'épaisseur et la largeur de la pièce. Comme on le voit à la figure 10, les abouts 1000 des pièces sont pourvues d'une succession alternée de languettes 1010 et d'entailles 1020. Les entailles 1020 qui s'ouvrent sur la face de 1 ' about 1000 se rétrécissent à mesure que l'on entre dans la pièce selon la direction longitudinale (1), tandis que les languettes 1010 s'élargissent en correspondance. Les languettes 1010 sont délimitées par leurs extrémités 1011. D'un côté et de l'autre de l'extrémité 1011, la languette 1010 est délimitée par une côte 1012 (côte droit) et 1013 (côte gauche), lesquelles sont avantageusement obliques. Les côtes 1012 et 1013 s'étendent entre l'extrémité 1011 de la languette 1010 et le fond 1021 de l'entaille 1020. De telle manière, la section des languettes 1010 sera de préférence de forme triangulaire ou trapézoïdale.

[0044] On définira une direction d'extension des languettes 1010 et des entailles 1020 comme étant la direction d'extension de l'extrémité 1011 de la languette 1010, respectivement la direction d'extension du fond 1021 de l'entaille 1020. Les languettes 1010 et les entailles 1020 s'étendent donc selon une direction indiquée par la référence "e" dans la figure 10. Cette direction d'extension e peut être parallèle à la direction h, parallèle à la direction w, ou oblique par rapport aux directions h et w. On notera donc que, dans le cas de la figure 10, les deux directions h et w sont interchangeables .

[0045] On définira un plan médian Π des languettes comme étant le plan parallèle à la direction d'extension e des languettes, qui est positionné à mi-distance entre les deux côtes droite 1012 et gauche 1013 des languettes 1010. L'orientation des languettes selon la présente invention sera de préférence telle que le plan médian est parallèle à la direction longitudinale 1 de la pièce.

[0046] On définira la hauteur ou longueur des languettes 1010 comme étant la distance L (mesuré selon le plan médian Π) entre le fond 1021 d'entaille et l'extrémité 1011 de languette. On définira le pas P comme étant la distance entre les plans médians Π de deux languettes successives .

[0047] Se référant à la figure 1, les languettes 111 et les entailles 112 s'étendent donc dans 1 ' about (l'extrémité) de planche et selon la direction transversale suivant l'épaisseur (h), d'une face longitudinale 12 de la planche 10 jusqu'à la face opposée 13.

[0048] Les languettes 111 et les entailles 112 ont de préférence une section transversale de forme trapézoïdale ou triangulaire. Les extrémités 113 des languettes 111 et les fonds 114 des entailles 112 peuvent être plats comme on le connaît de l'art antérieur.

[0049] La section transversale des languettes 111 et des entailles 112 est de préférence constante tout le long de leur extension. De préférence, toutes les languettes 111 et toutes les entailles ont des sections de même dimension.

[0050] On notera que les languettes 111 et les entailles 112 sont décalées selon la direction longitudinale (1), d'une distance constante. De cette manière, les extrémités 113 des languettes 111 sont ménagées dans un plan imaginaire 115 parallèle à la direction transversale suivant l'épaisseur (h), et oblique à la direction transversale suivant la largeur (w) . Donc, le plan imaginaire 115 est oblique par rapport à un plan 117 perpendiculaire à l'axe longitudinal de la planche (parallèle à la direction longitudinale 1) . Ce plan 117 est couramment appelé un plan de section droite. L'angle a compris entre ces deux plans 115 et 117 est de préférence compris entre 10° et 80°. L'angle a est de préférence au moins 15°, de préférence au moins 20°, de préférence au moins 25° et de préférence au moins environ 30°. De préférence, l'angle a est défini en cherchant à atteindre un optimum entre la résistance du joint et la résistance du matériau de la pièce à assembler afin de limiter les pertes en matière première. Pour cette raison l'angle a est avantageusement inférieur ou égal à 75°, avantageusement inférieur ou égal à 70°, avantageusement inférieur ou égal à 65°, avantageusement inférieur ou égal à environ 60°. [0051] De la même manière, les fonds 114 des entailles 112 sont ménagées dans un plan imaginaire 116 parallèle au plan imaginaire 115 des extrémités 113 des languettes 112.

[0052] On notera que, dans le cas où les extrémités

113 des languettes 112, et/ou les fonds 114 des entailles 112 ont une certaine largeur (ne terminent pas en pointe), on considérera l'intersection des extrémités 113 et des fonds 114 avec les plans médians des languettes et des entailles correspondantes pour la construction des plans imaginaires 115 et 116.

[0053] Pour assembler deux planches selon l'invention, on exécute sur une deuxième planche 10 une extrémité (un about) 11 de même forme, mais d'angle a d'orientation inverse. Bien entendu, les languettes et les entailles sont disposées dans les deux extrémités qui se font face, telles que lorsque les planches sont mises bout à bout, les languettes d'une planche pénètrent dans les entailles de l'autre planche au moment de l'assemblage des deux planches.

[0054] Les extrémités (abouts) des planches sont solidarisées par collage avec une matière adhésive qu'on dispose dans les entailles, procédé qui est connu de l'art antérieur .

[0055] Un deuxième mode de réalisation d'un joint selon la présente invention est représenté à la figure 2, dans laquelle les extrémités 21 de la planche 20 sont coupées par un plan parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) , et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) .

[0056] Les languettes 211 et les entailles 212, sont fraisées suivant ce plan de l'extrémité 21. Pour la réalisation des languettes 211 et des entailles 212, qui peuvent être d'une même forme telle que décrite pour le premier mode, le fraisage s'effectue dans ledit plan, suivant la direction définie par l'intersection de ce plan avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche 20. C'est-à-dire, les plans médians des languettes 211 et des entailles 212 sont perpendiculaires à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche 20. Une telle géométrie peut être obtenue par mouvement d'un outil de fraisage selon la direction de l'intersection indiquée ci-dessus.

[0057] Les languettes 211 et les entailles 212 s'étendent donc selon une direction définie par l'intersection d'un plan parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) sous un angle β, avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche 20, et d'une face latérale de la planche 20 jusqu'à la face opposée .

[0058] De cette manière, on obtient que les extrémités 213 des languettes 211 sont ménagées dans un plan imaginaire 215 parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) , et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) . Donc, le plan imaginaire 215 est oblique par rapport à un plan 217 perpendiculaire à l'axe longitudinal de la planche (axe parallèle à la direction longitudinale 1 - plan de section droite) . L'angle β compris entre ces deux plans 215 et 217 a une valeur qui est avantageusement comprise entre les limites définies pour l'angle a ci-dessus.

[0059] De même manière, les fonds 214 des entailles

212 sont ménagées dans un plan imaginaire (216) parallèle au plan imaginaire 215 des extrémités 213 des languettes 212. [0060] Un troisième mode de réalisation d'un joint selon la présente invention est représenté à la figure 3, dans laquelle les extrémités 31 de la planche 30 sont coupées selon un même plan qu'à la figure 1, donc un plan parallèle à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) , et oblique à la direction transversale suivant la largeur (w) .

[0061] Contrairement à la figure 1, les languettes

311 et les entailles 312 sont maintenant fraisées dans le plan de l'extrémité 31 suivant la direction définie par l'intersection de ce plan avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 30. C'est-à-dire, les plans médians des languettes 311 et des entailles 312 sont perpendiculaires à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 30. Une telle géométrie peut être obtenue en utilisant des outils de fraisage existants, par mouvement de ces outils selon la direction indiquée ci-dessus.

[0062] Les languettes 311 et les entailles 312, qui peuvent être d'une même forme telle que décrite pour le premier mode, s'étendent donc selon une direction définie par l'intersection d'un plan parallèle à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) et oblique par rapport à la direction transversale suivant la largeur (w) avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 30, et d'une face latérale de la planche 30 jusqu'à la face opposée.

[0063] De cette manière, les extrémités 313 des languettes 311 sont ménagées dans un plan imaginaire 315 parallèle à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) , et oblique à la direction transversale suivant la largeur (w) . Donc, le plan imaginaire 315 est oblique par rapport à un plan de section droite 317. Le plan imaginaire 315 est de préférence orienté sous un angle a par rapport au plan 317, d'une valeur telle que décrite en relation à la figure 1 ci-dessus. Les fonds 314 des entailles 312 sont ménagées dans un plan imaginaire 316 parallèle au plan imaginaire 315.

[0064] Un quatrième mode de réalisation d'un joint selon la présente invention est représenté à la figure 4, dans laquelle les extrémités 41 de la planche 40 sont coupées par un plan parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) , et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h), similairement au cas représenté à la figure 2.

[0065] Contrairement au cas de la figure 2, les languettes 411 et les entailles 412 sont fraisées dans le plan de l'extrémité 41 suivant la direction définie par l'intersection de ce plan avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 40. C'est-à-dire, les plans médians des languettes 411 et des entailles 412 sont perpendiculaires à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 40. Une telle géométrie peut être obtenue en utilisant des outils de fraisage de forme conique, comme pour le cas de la figure 1.

[0066] Les languettes 411 et les entailles 412, qui peuvent être d'une même forme telle que décrite pour le premier mode, s'étendent selon une direction définie par l'intersection d'un plan parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) de la planche 40, et d'une face latérale de la planche 40 jusqu'à la face opposée.

[0067] Ainsi, les extrémités des languettes 411 sont ménagées dans un plan imaginaire 415 parallèle à la direction transversale suivant la largeur (w) et oblique par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (h) . Donc, le plan imaginaire 415 est oblique par rapport à un plan de section droite 417. Le plan imaginaire 415 est de préférence orienté sous un angle β par rapport au plan 417, d'une valeur telle que décrite pour l'angle a en relation à la figure 1 ci-dessus. Les fonds 414 des entailles 312 sont ménagés dans un plan imaginaire 416 parallèle au plan imaginaire 415.

[0068] On notera que le quatrième mode de réalisation (figure 4) peut être obtenu à partir du premier mode de réalisation (figure 1), par inversion des directions de largeur (w) et d'épaisseur (h) . Similairement , le troisième mode de réalisation (figure 3) peut être obtenu à partir du deuxième mode (figure 2), par inversion des directions de largeur (w) et d'épaisseur (h) .

[0069] Il est bien entendu possible de combiner les modes de réalisation précédents, de manière à ménager les extrémités des languettes et les fonds des entailles dans des plans imaginaires obliques par rapport à une section droite, selon la direction transversale suivant l'épaisseur et selon la direction transversale suivant la largeur. A titre d'exemple, il est possible, de combiner le premier et le deuxième mode de réalisation afin d'obtenir que les languettes sont disposées dans un plan imaginaire obliquement par rapport à la direction transversale suivant l'épaisseur (angle β) et obliquement par rapport à la direction transversale suivant la largeur (angle a) . On obtient de telles dispositions, en coupant les extrémités de la planche par un plan ni parallèle, ni perpendiculaire aux directions transversales suivants la largeur (w) et l'épaisseur (h) . Il sera avantageux dans ce cas de fraiser les entailles dans ce plan suivant la direction définie par l'intersection de ce plan avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant l'épaisseur de la planche (h) ou avec un plan perpendiculaire à la direction transversale suivant la largeur (w) de la planche, de manière que les plans médians des languettes restent parallèles à l'une des faces latérales des pièces.

[0070] Les formes d'aboutement selon l'invention développent des surfaces de collage jusqu'à plus de deux fois supérieure (en fonction de a et β) par rapport à des languettes disposées en une section droite. Elles permettent donc un transfert plus important des efforts directement au travers du raccord de 1 ' aboutement , avant rupture .

[0071] En outre, on obtient avec une disposition des languettes et des entailles selon un plan oblique que le transfert des efforts ne se concentre pas en une seule section droite (plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la planche) . La disposition selon un plan oblique permet en outre un transfert des contraintes régulier. Une telle réalisation peut augmenter de manière nette la résistance à la rupture du joint.

[0072] Afin de prouver l'efficacité du joint selon la présente invention, des essais ont été effectués avec un bois de classe C30 coupé en planches de section w = 150 mm x h = 40 mm. Un joint du type selon la figure 3, avec angle a = 60° a été assemblé. Les languettes ont été fraisées avec une fraise de type ZL 10/10 (Leitz), avec un pas de 3,8 mm, et résultant en languettes de hauteur (distance fond d'entaille - extrémité de languette) de 10 mm. Un nombre de 40 mm / 3,8 mm = 10,5 languettes ont ainsi été obtenues. Pour l'assemblage du joint, une colle polyuréthane mono-composant et une pression d'environ 25 bar ont été utilisées. La barre ainsi obtenue est coupée à une longueur de 1 m, le joint étant au milieu. On a assemblé de cette manière six barres identiques. Chaque barre a été testée individuellement sur un dispositif d'essai en flexion 4 points: distance entre les deux supports de 900 mm, deux charges symétriques à

1 ' interdistance de 200 mm, distantes de 350 mm des points de support et symétriquement par rapport au joint. Une force est appliquée aux deux points à une vitesse constante de 0,003xh mm/s jusqu'à la rupture. Le tableau 1 reprend les résultats.

[0073] Trois barres ont été testées avec la direction suivant la largeur (w) orientée verticalement (cas 1-3 dans le tableau 1) . Dans ces trois premiers cas, la rupture s'effectuait dans le bois (et non dans le joint) à cause de l'atteinte de la limite de résistance du bois en cisaillement. La valeur f m reprend donc l'état de contrainte maximale en flexion dans le bois au moment de la rupture de la barre due au cisaillement.

[0074] Trois barres ont été testées avec la direction suivant l'épaisseur (h) orientée verticalement (cas 4-6 dans le tableau 1) . Dans ces trois derniers cas, la rupture s'effectuait dans le bois (et non dans le joint), à cause de l'atteinte de la limite de résistance du bois en flexion. La valeur f m reprend donc la limite de contrainte en flexion du bois. La résistance du joint était donc supérieure à la résistance du bois.

[0075] D'autres essais sous les mêmes conditions ont été effectués sur de planches constituées de bambou lamellé-col lé (direction des fibres parallèles à l'axe longitudinal) . Un joint selon le type représenté à la figure 3 a été façonné pour assembler ces planches avec des angles a = 45° et 60° et pour différentes épaisseurs de planche. Les résultats obtenus sont repris dans le tableau

2. Tableau 1: Résultats d'essais de flexion bois C30 (f m : valeur maximale de contrainte en flexion au moment de la rupture )

échantillon; Nbr. échant.: nombre d'échantillons testés; f m ,mo y : résistance en flexion moyenne) .

[0076] Ces résultats montrent une résistance du joint nettement supérieure aux valeurs de 36 MPa, telle que l'on connaît de l'art antérieur (entures dans un plan unique de section droite) . De cette manière un élément de construction peut être obtenu en assemblant plusieurs pièces bout à bout selon la présente invention. L'élément de construction ainsi réalisé, peut être considéré comme ayant une résistance mécanique au moins égale à la résistance mécanique du matériau des pièces constitutives, à l'image de poutres en bois reconstitué pour lesquels la technique « finger joint » suivant l'art antérieur est pleinement efficace.

[0077] L'élément de construction mentionné ci-dessus peut être utilisé comme unité (strate ou lamelle) dans la fabrication de structures de sections plus importantes (par empilement des lamelles), telles que poutres, colonnes, barres, panneaux. En outre, des produits ayant différentes formes de coupe de section transversale peuvent être réalisées, par exemple des poutres avec une section transversale de forme I ou T .

[0078] Ainsi, la présente invention est utilisée avantageusement avec de la matière première de haute performance. Le matériau constituant les pièces assemblées est de préférence un bois de haute performance, par exemple un bois de haute performance de type résineux, feuillus, exotique ou tout autre type de bois.

[0079] On entendra par haute performance, une matière ayant des performances mécaniques supérieures ou égales à des bois de type C35 tels que définis dans EN 338 « Bois de structure, Classes de résistance ». Les matériaux auxquelles la présente invention fait référence, sont des matériaux fibreux, essentiellement constitués de fibres naturelles.

[0080] La présente invention est également utilisée avantageusement avec un matériau autre que le bois, tel que le bambou ou le rotin. En cas du bambou, de préférence des pièces constituées de fibres de bambou disposées parallèlement à la direction longitudinale de la pièce sont utilisées. De préférence, donc, l'orientation axiale des fibres coïncide essentiellement avec l'axe longitudinal de la pièce utilisée dans des produits de l'invention. Les fibres ont de préférence (toutes) une longueur égale à la longueur de la pièce. Ceci permet de mieux exploiter les performances mécaniques du bambou.

[0081] Lesdites pièces de bambou ont de préférence une masse volumique comprise entre 600 kg/m 3 et 1300 kg/m 3 , de préférence entre 1000 kg/m 3 et 1300 kg/m 3 , de préférence entre 1050 kg/m 3 et 1300 kg/m 3 .

[0082] Le matériau utilisé dans les produits selon la présente invention de préférence a une limite en traction axiale (selon EN 338) supérieure ou égale à 25 MPa, de préférence supérieure ou égale à 30 MPa, de préférence supérieure ou égale à 35 MPa, de préférence supérieure ou égale à 40 MPa, de préférence supérieure ou égale à 45 MPa, de préférence supérieure ou égale à 50 MPa.

[0083] Quand le matériau est du bambou, les pièces de bambou ont de préférence une limite en traction axiale (selon EN 338) supérieure ou égale à 55 MPa, de préférence supérieure ou égale à 65 MPa, de préférence supérieure ou égale à 75 MPa.

[0084] La présente invention permet avantageusement d'assembler plusieurs pièces bout à bout avec des joints de haute résistance à la rupture et donc, d'obtenir un produit d'assemblage de construction, tel qu'une poutre, colonne, dalle, ou panneau. Les produits de construction ainsi obtenus sont davantage utilisés dans des applications structurelles.

[0085] Les joints ou raccords obtenus selon la présente invention sont des raccords entre pièces disposées parallèlement, bout à bout.

[0086] Dans la présente invention, le terme «pièce» se réfère à un matériau qui présente des caractéristiques mécaniques essentiellement uniformes et continues tout le long de la pièce.

[0087] De préférence, la solidarisation des languettes et des entailles dans les joints est pratiquée avec des moyens ayant une résistance plus importante que la résistance au cisaillement du matériau des pièces. A cet effet, la solidarisation se pratique de préférence avec un agent adhésif, comme un urée-formaldéhyde, par exemple le mélamine-urée-formaldéhyde . Alternativement, l'agent adhésif peut être un polyuréthane, par exemple un polyuréthane mono- ou bi-composant . L'agent adhésif peut être de type résine, par exemple une résine époxy, par exemple une résine époxy mono- ou bi-composant.

[0088] Dans les modes de réalisation décrits ci- dessous, en relation aux figures 1 à 4, les extrémités des languettes et les fonds des entailles sont ménagées respectivement dans des plans uniques s ' étendant sur toute la face de l'extrémité de pièce. On notera que conformément à la résistance des matériaux et dans le cas d'une pièce chargée par des efforts perpendiculaires à l'axe longitudinal de la pièce, les contraintes de flexion sont de valeur élevée dans les fibres les plus éloignées de la fibre neutre. Donc, l'effet de répartition du transfert des efforts le long d'une zone plus longue tel qu'obtenu selon un joint de la présente invention est dans ces cas seulement important dans les parties les plus extérieures de la section du joint (les zones extrêmes de la section par rapport aux fibres neutres) .

[0089] Le mode de réalisation représenté à la figure

5 obtient cet effet. D'un côté 501 et de l'autre côté 502 par rapport à l'axe médian longitudinal 500 de planches 50 et 51 à assembler, des languettes 511 et des entailles 512 sont disposées selon le premier mode de réalisation (cf. figure 1), s ' étendant toutes selon la même direction suivant l'épaisseur h. Les languettes et les entailles d'un côté 501 sont décalées successivement selon la direction longitudinale dans un sens, tandis que de l'autre côté 502, le décalage s'effectue dans le sens opposé. On obtient ainsi que les extrémités des languettes et les fonds des entailles sont ménagés sur un côté 501 dans des plans imaginaires 515 parallèles qui ont une première orientation, tandis que les extrémités des languettes et les fonds des entailles sur l'autre côté 502 sont ménagées dans des plans imaginaires 516 parallèles d'orientation inverse par rapport aux plans du côté 501. L'extrémité de planche obtient ainsi une forme de V. Une telle forme permet de même une grande augmentation de la surface de collage par rapport au cas de la figure 1, mais permet de réduire la perte de matériau pendant la coupe des extrémités des planches, par exemple par rapport au cas selon la figure 1.

[0090] D'autres formes d'extrémité de planche sont bien entendu possibles. L'aspect important est de prévoir dans une partie latérale de 1 ' about de pièce des languettes et des entailles dont les extrémités sont ménagées dans des plans obliques par rapport au plan de section droite.

Chacune de ces parties latérales s'étendent de préférence sur au moins un quart de la surface totale de la face de l'extrémité, de préférence sur au moins 35%, de préférence au moins 40% de ladite surface totale.

[0091] Le calcul de l'aire de la surface peut être effectué sur base de la projection de la face de l'extrémité (1' about) de pièce sur un plan perpendiculaire à la direction longitudinale.

[0092] Il n'y a pas de limitation sur l'orientation des languettes. Par exemple, dans une forme alternative à la figure 5, les extrémités des languettes pourraient être orientées dans le même plan et perpendiculairement à l'orientation des languettes 511 de la figure 5.

[0093] Bien entendu, un joint du type selon la figure 5 développe un transfert des efforts moins favorable dans la partie centrale, ce qui rend cette option moins applicable pour des matériaux de très haute performance. Mais pour des matériaux moins performants, ce joint offre une solution plus économique et à la fois de résistance suffisante .

[0094] Afin d'augmenter ultérieurement la surface de collage, la présente invention vise à greffer des languettes plus petites à des languettes plus grandes. Un exemple de réalisation est représenté à la figure 6, qui représente un joint entre deux planches 60 et 60', formé de languettes 611 et entailles 612 ménagées selon l'exemple décrit à la figure 2. Sur les côtes 618 des languettes 611 sont superposées des languettes 621 de taille plus petite, s' étendant selon la même direction que les languettes 611. On notera que des languettes 621 sont présentes dans les deux extrémités 61 et 62 de planches qui s'opposent. Elles sont disposées de manière qu'un engrenage des languettes « grandes » 611 et « petites » 621 des deux planches ait lieu au moment de l'assemblage.

[0095] Ladite superposition de languettes plus petites sur les côtes des languettes « grandes » peut être appliquée à tout type de joint à languettes et entailles multiples, et en particulier aux types visés dans la présente invention.

[0096] La présente invention n'est pas limitée à des languettes de dimensions prédéterminées. Généralement, les dimensions des languettes dépendent des dimensions des pièces qui sont assemblées et de la charge dimensionnée . Ces languettes peuvent avoir une hauteur (dimension axiale entre fond d'entaille et extrémité de languette) comprise entre 5 mm et 150 mm, de préférence entre 5 mm et 100 mm, de préférence entre 5 mm et 70 mm. Les languettes peuvent avoir un pas (distance entre les plans médians de deux languettes successives, mesurée selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal) d'au moins 1,5 mm, de préférence d'au moins 2 mm, de préférence d'au moins 2.5 mm et inférieur ou égal à 50 mm, de préférence inférieur ou égal à 25 mm, de préférence inférieur ou égal à 15 mm.

[0097] L'application des joints selon la présente invention n'est pas limitée à des pièces de section rectangulaire. Des pièces de tout autre section, telle que circulaire, polygonale, etc. peuvent être raccordées selon la présente invention. Un joint entre deux tubes creux d'un diamètre environ égal est représenté à la figure 7. Le raccord entre les tubes 70 et 71 est exécuté avec un joint à languettes 711 et entailles 712 multiples parallèles, qui s'étendent selon une direction oblique par rapport à une section droite. Les tubes 70, 71 peuvent être par exemple des cannes de bambou.

[0098] Dans le cas où on veut assembler de pièces

(éventuellement creuses) de différentes dimensions, comme par exemple des cannes de bambou de diamètre trop différent, la présente invention propose d'utiliser une pièce intercalaire. Cet aspect est représenté à titre d'exemple à la figure 8. On exécute des languettes 811 et entailles 812 aux extrémités des deux cannes 80 et 81 selon l'un des types précédemment décrits. La pièce intercalaire 82, pourvue de languettes et entailles correspondantes est utilisée pour assembler les deux cannes 80 et 81. La figure 9 représente le résultat obtenu. La pièce intercalaire 82 a avantageusement des dimensions (de la section transversale) égales ou supérieures aux dimensions de la pièce 80, 81 la plus large.

[0099] La longueur de la pièce intercalaire 82 (selon la direction longitudinale ou l'axe longitudinal des pièces 80, 81 à assembler) est avantageusement d'au moins trois fois et de préférence d'au moins quatre fois la longueur, en projection sur ledit axe longitudinal, des (extrémités des) languettes pratiquées à un bout de la pièce intercalaire. Une telle longueur permet un transfert des efforts plus uniforme. Il est préférable de fabriquer la pièce intercalaire d'un matériau ayant au moins les mêmes performances mécaniques (par exemple en terme de résistance à la rupture) que les pièces 80, 81 à assembler. Ledit matériau est avantageusement un matériau fibreux essentiellement constitué de fibres naturelles.

[0100] En utilisation pour des pièces soumises à des contraintes de flexion, il sera avantageux de disposer le produit de telle manière, que les languettes s'étendent (toujours dans un plan oblique selon la présente invention) selon une direction, laquelle est telle qu'un plan défini par ladite direction et la direction longitudinale (l'axe longitudinal) des pièces est perpendiculaire par rapport au plan des fibres neutres.