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WO 98/48127 PCT/FR98/00745
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Dispositif d'assemblage de planches de bois
constitutives de parois de construction.
L'invention concerne un dispositif d'assemblage
de planches de bois superposées constitutives de parois de
construction.
Certaines constructions, telles que des chalets,
des garages, des abris ou des granges, possèdent des parois
(murs extérieurs ou intérieurs) constituées chacune par un
assemblage d'une série de planches de bois allongées, de
section sensiblement rectangulaire, disposées dans un plan
vertical selon une direction horizontale et superposées
chant contre chant. Les parois ainsi formées sont juxtapo-
sées et reliées par leurs bords latéraux dans le prolonge-
ment les unes des autres, de façon à former une paroi
continue, ou à angle droit (avec des liaisons en L, en T,
ou en X) .
L'assemblage des planches superposées d'une part
et la liaison des parois formées par les superpositions de
planches d'autre part peuvent être assurés par un procédé
ancien d'entaille à mi-bois consistant à ménager une
encoche dans les extrémités des planches et à entrecroiser
les extrémitës des planches adjacentes en emboîtant les
encoches les unes dans les autres.
Plus récemment, des dispositifs d'assemblage
particuliers ont été proposés afin de réduire les coûts de
fabrication et d'amêliorer les caractéristiques mécaniques
de la construction. Ces dispositifs d'assemblage comportent
principalement des montants verticaux équipés de moyens de
liaison des extrémités des planches avec ces montants.
On connaît en particulier du brevet français No
2.682.974, un dispositif dans lequel chaque montant
vertical est un profilé continu et les moyens de liaison de
ce montant avec chaque série de planches formant une même
paroi sont rêalisés sous la forme d'une glissière verticale
ménagée en renfoncement d'une face du montant vertical et
dans laquelle est engagée l'une des extrémités de chaque
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planche. Les planches sont ainsi empilées chant contre
chant pour former une paroi. Plusieurs glissières peuvent
être ménagées sur différentes faces du montant vertical
pour assembler plusieurs séries de planches superposées
constitutives de plusieurs parois qui sont ainsi reliées
entre elles en angle ou dans le prolongement les unes des
autres.
Un inconvénient de ce dispositif réside dans le
fait que la paroi formée par l' empilement de planches chant
contre chant est soumise aux importantes variations dimen-
sionnelles du bois constituant les planches en fonction des
conditions atmosphériques et en particulier du degré
d'humidité de l'air ambiant. Les fibres du bois étant
principalement longitudinales, ces variations dimensionnel-
les sont essentiellement sensibles selon une direction
transversale des planches, c'est-à-dire verticalement.
On connaît par ailleurs du document FR 2.556.022
un dispositif d'assemblage dans lequel les moyens de
liaison du montant vertical avec les planches sont réalisés
sous la forme d'une série de tenons solidaires du montant
vertical et s'étendant perpendiculairement à celui-ci dans
un plan vertical commun pour coopérer avec des mortaises
ménagées dans l'extrémité correspondante des planches.
Ce genre de dispositif permet d'affranchir la
paroi formée par chaque empilement de planches des varia
tions dimensionnelles du bois en fonction des conditions
atmosphériques.
En effet, les planches superposées ne sont plus
empilées les unes sur les autres, mais sont au contraire
assujetties verticalement au montant vertical par les
tenons qui leur sont associés. L'écartement vertical des
planches entre elles est donc fixé par celui des tenons, si
bien que les planches peuvent travailler indépendamment les
unes des autres en se dilatant ou se contractant librement
selon les conditions atmosphériques sans que ces variations
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dimensionnelles ne soient répercutées sur la paroi qu'elles
forment. En outre il est ainsi possible de réaliser une
construction à plusieurs étages.
Toutefois, un inconvénient majeur subsiste . le
montage du montant vertical et des planches peut s'avérer
difficile. En particulier, la mise en place d'une planche
de bois entre deux montants verticaux préalablement
implantés au sol ne peut être envisagée sur un chantier
sans prévoir d'autres aménagements, tels qu'une encoche
ménagée dans l'une des extrémités de la planche pour
permettre un accès latéral du tenon à la mortaise corres-
pondante. Mais de tels aménagements augmentent les coûts de
fabrication et risquent de fragiliser la construction.
Un but de l'invention est de concevoir un
dispositif d'assemblage à liaison du type tenon et mortai
se, permettant un montage aisé et rapide tout en conservant
une bonne tenue mécanique.
En vue de la réalisation de ce but, on prêvoit
selon l' invention un dispositif d' assemblage d' au moins une
série de planches de bois qui présentent chacune deux
extrémités opposées et deux chants longitudinaux opposês et
qui sont superposées chant contre chant pour former une
paroi, le dispositif comportant un montant vertical équipé
de moyens de liaison de l' une des deux extrémités de chaque
planche avec ce montant, ces moyens de liaison comportant,
pour chaque série de planches superposées, une série de
tenons s'étendant perpendiculairement au montant vertical,
dans un plan vertical commun, pour coopérer avec des
mortaises ménagées dans l'extrémitê correspondante des
planches, dispositif dans lequel le montant vertical se
compose d'une pluralité de tronçons aboutés les uns aux
autres et équipés chacun de l'un des tenons de chaque série
de tenons.
I1 est ainsi possible de relier préalablement
chaque tronçon avec la ou les planches qui lui sont
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associées, avant de placer ce tronçon sur le tronçon
inférieur déjà en place. Ainsi, en particulier, l' introduc-
tion des tenons de chaque tronçon dans les mortaises de la
ou des planches associées peut être réalisée manuellement,
sans qu' aucun aménagement particulier ne soit à prévoir sur
les planches. En outre, chaque tronçon forme un élément
d'assemblage polyvalent qui permet de former un montant
vertical de hauteur adaptée aux circonstances.
Dans un premier mode de réalisation, chacun des
tronçons est tubulaire et est emmanché sur une tige formant
une âme commune à tous les tronçons. Le montant vertical
ainsi obtenu possède une résistance mécanique particu
lièrement élevêe. De plus, la fabrication des tronçons et
de la tige est simple et peu coûteuse.
Dans un second mode de réalisation, chacun des
tronçons possède deux extrémités homologues d'emboîtement.
Le montage du montant vertical est ainsi particulièrement
simple et rapide.
Avantageusement alors, chacun des tronçons est
tubulaire et reçoit partiellement, dans l'une de ses deux
extrémités, un téton dont une partie est montée serrée dans
l'extrémité du tronçon et dont une autre partie déborde du
tronçon pour être emboîtable dans l'autre extrémité du
tronçon adjacent.
Selon une caractéristique avantageuse de l'inven
tion, chaque tenon est retenu dans la mortaise de la
planche correspondante par une goupille traversant des
lumiêres ménagées sensiblement en correspondance dans la
planche et le tenon. On améliore ainsi la rigidité et la
stabilité de l'assemblage.
De préférence alors, les lumiêres du tenon d'une
part et de la planche d'autre part étant légèrement
décalées, la goupille présente une extrémité conique. Au
montage, l'extrémitê conique de la goupille exerce une
fonction de rampe d'entrée qui force le recalage des
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lumières du tenon et de la planche, de façon à obtenir un
placage serré et précontraint de l'extrémité de la planche
contre le montant vertical.
Selon une seconde caractéristique avantageuse de
5 l'invention, les mortaises ménagées dans l'extrémitê des
planches sont réalisées sous la forme de perçages cylindri
ques, tandis que les tenons du montant vertical sont
réalisés sous la forme de plaquettes disposées dans un plan
parallèle au montant vertical. On obtient ainsi un disposi
tif d'assemblage rigide, facile â fabriquer et à monter.
Selon une troisième caractéristique avantageuse
de l' invention, le montant vertical présente une face plane
sur laquelle les tenons font saillie, et les extrémités des
planches présentent une partie centrale plane de largeur au
plus égale à celle du montant vertical et deux chanfreins
latéraux formant un angle d'environ 45° avec la face
d' extrémité plane . On évite ainsi que les parties en regard
de deux planches reliées à angle droit au montant vertical
n'interfèrent l'une avec l'autre.
Selon une quatrième caractéristique avantageuse
de l'invention, les deux chants longitudinaux opposés des
planches présentent des formes d'emboîtement homologues de
section trapézoïdale. Les chants adjacents de chaque paire
de planches superposées s'interpénètrent pour renforcer la
solidité de l' assemblage et pour éviter tout ajourage entre
les planches superposées. I1 existe en effet nécessairement
entre ces planches un jeu de dilatation variable selon les
conditions atmosphériques. De plus, la forme à section
trapézoïdale des chants longitudinaux des planches assure,
en cas de sollicitation, une bonne résistance mécanique de
l'emboîtement.
D'autre part, chaque planche peut être renforcée
par une âme intérieure métallique possédant deux extrémités
dans chacune desquelles est ménagée une encoche prenant
appui sur le tenon concerné du montant vertical. On
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améliore ainsi la solidité de l'assemblage et des planches
elles-mêmes qui peuvent dès lors servir d'éléments de
structure porteurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in
vention apparaîtront à la lecture de la description qui
suit de modes de réalisation particuliers, donnés à titre
d'exemples non limitatifs.
I1 sera fait référence aux dessins annexés, parmi
lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe par un plan
vertical d'un dispositif d'assemblage de deux séries de
planches superposées constitutives de deux parois disposées
dans le prolongement l'une de l'autre ;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne
II-II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue de détail en élévation
d'une planche seule ;
- la figure 4 est une vue de côté selon la flèche
IV de la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue de dessous selon la
flèche V de la figure 3 ;
- la figure 6 est une vue de détail en élévation
d'un tronçon du montant vertical ;
- la figure 7 est une vue de dessus selon la
flèche VII de la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue de détail de la gou-
pille servant à retenir chaque tenon dans la mortaise dans
laquelle il est reçu ;
- les f figures 9 , 10 et 11 sont des vues analogues
à la figure 2, illustrant respectivement des dispositifs
d'assemblage selon l'invention de deux, trois et quatre
séries de planches de bois superposées constitutives de
deux, trois et quatre parois reliées respectivement en L,
en T et en X;
- les figures 12, 13 et 14 sont des vues analo-
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Bues respectivement aux figures 1, 3 et 4, illustrant une
variante de réalisation perfectionnée de l'invention;
- les figures 15 et 16 sont des vues analogues
respectivement aux figures 1 et 6, illustrant une autre
variante de réalisation de l'invention.
Aux figures 1 à 6, on a représenté un dispositif
d'assemblage de deux séries 1, 2 de planches de bois 3
superposées. Chacune des deux séries 1, 2 de planches 3
constitue une paroi de construction telle qu'un mur
extérieur ou une cloison intérieure.
Comme cela est mieux visible aux figures 3 à 5,
chaque planche de bois 3 présente une forme de profilé de
section sensiblement rectangulaire et possède deux extrémi-
tés opposées 4 et deux chants longitudinaux opposés 6, 7.
Les extrémités 4 de chaque planche sont identi-
ques et présentent chacune une face centrale plane 8 de
largeur 1 et deux chanfreins latéraux 9 formant un angle a
d'environ 45° avec la face d'extrémité 8.
Les deux chants longitudinaux opposés 6, 7 des
planches 3 présentent des formes d'emboîtement homologues:
le chant 6 présente une nervure de section trapézoïdale et
le chant 7 présente une encoche de section trapézoïdale
correspondante.
Comme cela est illustré par la figure 1, les
planches 3 de chaque série 1, 2 sont disposées dans un plan
vertical, avec leur direction longitudinale horizontale, et
sont superposées chant contre chant. La nervure et l'enco
che des chants adjacents 6, 7 de chaque paire de planches
3 superposêes s' interpénètrent, ce qui renforce la solidité
de l'assemblage et évite tout ajourage entre les planches
3.
Conformément à la figure 2, les parois 1,2 ainsi
formées sont juxtaposées et reliées par leurs bords
latéraux formês par les extrémités 4 des planches 3, par
l'intermédiaire du dispositif selon l'invention. Dans
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l'exemple illustré par les figures 1 et 2, les deux parois
1, 2 sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre.
Le dispositif d'assemblage selon l'invention
comporte un montant vertical 10 métallique, équipé de
moyens de liaison de l'une des deux extrémités 4 de chaque
planche 3 avec ce montant. Ces moyens de liaison compor-
tent, pour chaque série 1, 2 de planches superposées, une
série de tenons 11 mêtalliques, s'étendant perpendiculaire-
ment au montant vertical 10, dans un plan vertical commun,
pour coopêrer avec des mortaises 12 ménagées dans l'extré-
mité 4 correspondante de la planche 3 concernée. En
l'espêce, le montant 10 présentant une section carrée
creuse, les deux séries de tenons 11 sont fixées sur deux
faces opposées du montant 10. La largeur de chaque face du
montant 10 est au moins égale à celle 1 de la face d'extré-
mité 8 des planches 3.
Dans l'exemple illustré, les mortaises 12 sont
réalisées sous la forme de perçages cylindriques, tandis
que les tenons 11 du montant vertical 10 sont réalisés sous
la forme de plaquettes de section rectangulaire ayant deux
grands côtés parallèles au montant vertical 10 et deux
petits côtés.
Chaque tenon 11 est fixé au montant vertical 10
par quatre cordons de soudure 13 , 14 ménagés sur les grands
et petits côtés du tenon. Chaque cordon de soudure est de
plus petite dimension que le côté du tenon sur lequel il
est ménagé. Les cordons de soudure 13, 14 ne s'étendent pas
sur les parties anguleuses du tenon 11. Il est ainsi
possible de prévoir un faible jeu entre le tenon 11 et la
mortaise 12, les parties angulaires du tenon 11 venant en
contact avec la face intérieure cylindrique de la mortaise
12.
Chaque tenon 10 est retenu dans la mortaise 12
correspondante par une goupille 15 traversant des lumières
ménagées sensiblement en correspondance respectivement dans
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la planche 3 et le tenon 11.
La lumière 17 du tenon 11 d'une part et les
lumières 16 de la planche 3 d'autre part sont, avant le
montage de la goupille 15, légèrement décalées . La goupille
15 présente une extrémité conique 18. En l'espèce, cette
extrémité est ménagée sur une portion avant 19 séparable
d' une portion principale 15 . 1 de la goupille 15 grâce à une
encoche circulaire 20 d'amorce de rupture. La portion
principale 15.1 présente une longueur voisine de l'épais
seur de la planche 3.
Le montant vertical 10 se compose d' une pluralité
de tronçons 21 aboutés les uns aux autres et équipés chacun
de l'un des tenons 11 de chaque série de tenons. Dans
l' exemple illustré par les f figures 1 à 8 , chaque tronçon 21
est donc équipé de deux tenons 11 disposês à l'opposé l'un
de l'autre.
Les tronçons 21 sont tubulaires et sont emmanchés
sur une tige 22 formant une âme commune à tous les tronçons
et réalisant leur assemblage.
Au montage, chaque planche 3 est fixée au tronçon
21 du montant 10 qui lui est associé avant ou après que ce
tronçon ait été emmanché sur la tige 22 formant l'âme du
montant vertical 10. Le tenon 11 correspondant est reçu
dans la mortaise 12 de la planche 3 avec un faible jeu et
la face d' extrémité 8 de la planche 3 est plaquée contre le
tronçon 21. Les lumières 16 et 17 de la planche 3 et du
tenon 11 se présentent légèrement décalées, la lumière 17
du tenon 11 étant légèrement en retrait par rapport aux
lumières 16 de la planche 3. La goupille 15 est alors
introduite dans l'une des lumières 16 de la planche 3 par
sa portion avant 19. L'extrémitê conique 18 de la goupille
15 pénètre dans la lumière I7 du tenon 11 et, enfoncée à
force, provoque le recalage des lumières 16 et 17, la face
d'extrémité 8 de la planche 3 étant alors plaquée de façon
précontrainte contre le tronçon 21 du montant vertical 10.
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Lorsque la portion principale 15.1 de la goupille
est entiêrement enfoncée dans la planche 3, la portion
avant 19 s'étend en saillie de l'une des faces de la
planche 3 et est détachée de la portion principale 15.1 en
5 cassant la goupille dans la zone d' amorce de rupture formée
par l'encoche circulaire 20.
De même, la planche 3 correspondante de l'autre
paroi est fixée au tronçon 21 au moyen du second tenon 11
de ce tronçon. L'assemblage terminé, un cache en bois 23,
10 constitué par un profilé de section trapézoïdale, peut être
disposé entre les chanfreins latéraux 9 des extrémités 4
des planches 3 et des parois 1 et 2, de part et d'autre du
montant vertical 10.
Aux figures 9 à 11, on a représenté trois
15 dispositif s d' assemblage conformes à l' invention, analogues
à celui précédemment décrit en référence aux figures 1 à 8,
et assurant respectivement une liaison en L de deux parois
30, 31, une liaison en T de trois parois 40, 41, 42 et une
liaison en X de quatre parois 50, 51, 52, 53. Les parois 30
et 31, 40 à 42 et 50 à 53 sont de constitution identique à
celle des parois 1 et 2 du mode de réalisation précédemment
décrit en référence aux figures 1 â 8.
Comme précédemment, le dispositif comporte le
montant vertical 10 constitué des tronçons 21 aboutés et
emmanchés sur la tige 22.
Dans le mode de réalisation illustré par la
figure 9, les moyens de liaison des planches 3 avec le
montant vertical 10 comportent deux séries de tenons 11
s'êtendant dans des plans verticaux sensiblement perpendi-
culaires l'un à l'autre. Plus précisément, le montant
vertical 10 présentant une section carrée, les deux séries
de tenons 11 sont fixées sur deux faces adjacentes du
montant 10.
Le fait que la largeur 1 de la face d'extrémité
8 des planches 3 soit légèrement inférieure (et au plus
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égale) à celle du montant vertical 10 et que les chanfreins
latéraux 9 à 45° soient ménagés de part et d'autre de cette
face 8 permet d'éviter tout conflit entre les planches 3
des parois 30 et 31.
En outre, un cache d'angle 32 en bais est prévu
pour recouvrir les deux faces non utilisées du montant
vertical 10. Ce cache 22 est constitué par un profilé à
section en forme d'équerre dont les extrémités 32.1 sont
biseautées pour être jointives avec les chanfreins 9
correspondants des planches 3.
Dans le mode de réalisation illustré par la
figure 10, les moyens de liaison des planches 3 au montant
vertical 10 comportent trois séries de tenons 11 ménagés
dans trois plans verticaux formant entre eux des angles
droits. Plus précisément, le montant vertical 10 présentant
une section carrée, les trois séries de tenons 11 sont
fixées sur trais faces différentes du montant 10. Comme
précédemment, la forme des extrémités des planches 3, avec
leur face 8 de plus petite largeur que le montant 10 et
leurs chanfreins latéraux 9 permet d'éviter tout conflit
des planches 3 les unes avec les autres. En outre, un cache
23 identique à celui décrit en référence à la figure 2, est
disposé entre les planches 3 des parois 40 et 41.
Dans le mode de réalisation illustré par la
figure 11, les moyens de liaison des planches 3 avec le
montant vertical 10 comportent quatre séries de tenons 11
disposées dans quatre plans verticaux perpendiculaires deux
à deux. Plus précisément, le montant vertical 11 présentant
une section carrée, chaque série de tenons 11 est fixée sur
l'une des quatres faces du montant 10. Comme précédemment,
la forme des extrémités des planches 3 permet d' éviter tout
conflit des planches des parois adjacentes les unes avec
les autres.
En outre, même dans les cas où seulement une,
deux ou trois séries de tenons 11 sont fixées sur une, deux
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ou trois faces du montant vertical, il est possible de
prévoir que la ou les faces de ce montant, qui ne portent
aucune série de tenons, présentent néanmoins des moyens
pour l'implantation rapide d'une ou plusieurs séries de
tenons supplémentaires permettant le raccordement ultérieur
d'une paroi d'extension ou de complément de la construc-
tion. Par exemple, chaque face libre du montant vertical
peut présenter des lumières d'emboîtement des tenons.
Aux figures 12 à 14 on a représenté une variante
de réalisation d'un dispositif d'assemblage conforme à
l'invention. Ce dispositif comporte, comme précédemment, le
montant vertical 10 constitué des tronçons 21 aboutés et
emmanchés sur la tige 22. Dans l'exemple illustré, deux
séries de tenons I1 sont fixées sur deux faces opposées du
montant vertical 10 pour relier à ce montant deux parois de
planches 3 disposées dans le prolongement l' une de l' autre .
La constitution de chaque planche, ici désignée
par la référence générale 60 diffère de celle des planches
3 des modes de réalisation précédemment décrits en ce
qu'elle comporte une âme intérieure métallique 61 de
renforcement. Cette âme est constituée par une plaque de
section rectangulaire noyée dans le bois constituant la
planche 60. L'âme 61 présente, avec une de ses extrémités,
une encoche 62 qui reçoit le tenon 11 correspondant 2. Les
âmes métalliques 61 des planches 60 constituent ainsi, avec
le montant vertical métallique 10 et les tenons métalliques
11, une structure entièrement métallique particulièrement
rigide et résistante dans laquelle la reprise des efforts
ne fait intervenir que des éléments métalliques. En
particulier, les âmes métalliques 61 des planches 60
peuvent servir d'élément porteur d'une faîtage ou d'une
dalle.
Aux figures 15 et 16, on a représenté une autre
variante de réalisation d'un dispositif d'assemblage
conforme à l'invention. Ce dispositif se distingue de celui
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précédemment décrit en référence aux figures 1 à 6 par la
constitution du montant vertical, qui est ici désigné par
la référence générale 70.
Ce montant vertical 70 se compose d' une pluralité
de tronçons 71 aboutés les uns aux autres et équipés chacun
de l' un des tenons 11 de chaque série de tenons . Toutefois,
â la différence du mode de réalisation précédemment décrit,
l'assemblage des tronçons 71 est réalisé, non pas au moyen
d'une âme unitaire commune sur laquelle il serait emmanché
mais de façon autonome grâce à des moyens d'emboîtement
homologues ménagés aux deux extrémités de chaque tronçon
71. En l'espèce, chaque tronçon 71 est réalisé sous la
forme d'une portion de tube (de section circulaire ou
polygonale) qui présente une extrémité mâle 72 équipée
d'une pièce d'emboîtement 73, et une extrémité femelle 74
susceptible de recevoir avec un faible jeu la pièce
d'emboîtement 73 de la première extrémité 72 du tronçon 71
adjacent. Plus précisément, la pièce d'emboîtement 73 est
constituée par une portion de tube qui est fixée dans
l'extrémité 72 du tronçon 71. Une partie de cette portion
de tube 73 est montée serrée dans l'extrémité 72 du tronçon
71, tandis que la partie restante de cette portion de tube
déborde du tronçon 71 pour être emboîtable dans l' extrémité
74 du tronçon 71 adjacent.
L'assemblage des tronçons 71 pour former le
montant vertical 70 s'effectue ainsi de façon extrêmement
simple et rapide par simple emboîtement de ces tronçons par
leurs extrémités.
Éventuellement, bien que cela ne soit pas prévu
dans l'exemple illustré aux figures 15 et 16, il serait
possible de prévoir des moyens d'ancrage des tronçons 71
les uns aux autres. En particulier, on pourrait prévoir de
réaliser des tronçons 71 ayant une extrémité mâle 72
filetée et une extrémité femelle 74 taraudée. De même, il
serait également possible, en fin d'assemblage, de faire
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passer à l'intérieur des tronçons 71 formant le montant
vertical 70 une tige de bridage et/ou d'armature ancrée au
sommet et à la base du montant vertical 70.
