Brevet FR2246706A1 — publié le 19750502

Dans l'industrie de la construction les systèmes de préfabrication sont nombreux. Selon certains l'unité de préfabrication est une cellule, selon d'autres il s'agit de pièces qui, par assemblage sur le chantier, fournissent cellules, ou les murs, ou les façades ou les cloisons ou les sols etc.. La'présente invention se rapporte aux systèmes de préfabrication dans lesquels on réalise les murs extérieurs par assemblages sur le chantier d'éléments préfabriqués en usine et elle vise un élément de mur, le procédé pour le fabriquer et son système de montage. Dans ce domaine il est connu d'une façon générale, de réaliser en usine des panneaux de murs sur lesquels sont ensuite rapportés sur le chantier des éléments de parements interne ou externe. L'élément de mur selon l'invention est un élément complet, c'est-à-dire incorporant le parement extérieur, la structure portante, l'isolation et le parement interne et il est destiné à la préfabrication dite 1,légère11. L'élément de mur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose dune ossature métallique, formée principalement d'éléments verticaux reliés par des lisses hautè et basse, entièrement noyée dans une masse d'agrégats liés par une mousse plastique rigide, à l'exception des lisses haute et basse qui affleurent à la surface de cette masse sur la tranche de l'élément, ladite masse étant pourvue dTun revêtement intérieur et comportant éventuellement des volumes d'élégissement, et un revêtement externe. Par masse d'agrégats légers liés par une mousse plastique rigide il faut entendre un matériau formé d'agrégats légers tels que billes de verle expansé argile expansée, schiste expansé ou autre noyés dans une masse de mousse rigide telle que de la mousse de polyuréthane. Un tel matériau est connu en soi. Sa densité peut varier dans de fortes proportions selon la densité de la mousse et la densité agrégats légers dont elle est chargée. Par volumes d'élêgissements il faut entendre des volumes définis de densité plus faible que la masse précédente. Ces volumes peuvent étre des blocs de mousse plastique légère, telle que de la mousse de polystyrène, incorporée à la masse au moment de sa fabrication ; ils peuvent également consister en des volumes de mousse de densité inférieure à celle de la masse chargée dfagré- gats, ces volumes pouvant & re obtenus, par exemple, conformément au brevet français nO 73 26B47 déposé le 23.7.I973 au nom de la demanderesse. te procédé de fabrication de l'élément selon l'invention consiste à fabriquer une ossature métallique à base d'éléments verticaux reliés par une lisse haute et basse avec incorporation éventuelle d'éléments de contreventement obliques, à placer cette ossature dans un moule dont le fond est constitué par le revttement interne de l'élément de mur, à mettre en place les volumes d'élégissement éventuels, à remplir d'agrégats légers les espaces vides, à mettre en place le revêtement extérieur éventuel, à fermer le moule et injecteur dans les espaces remplis par l'agrégat léger la mousse plastique rigide. te procédé de montage des éléments de murs selon ltinven- tion consiste à lier aux structures horizontales de la construction (planchers, plafonds, toitures) des lisses haute et basse dont le profil correspond et coopère avec celui des lisses haute et basse des éléments de mur, et à assurer leur liaison avec ces dernières par tout moyen approprié, la liaison entre éléments de murs contigus étant réalisée par des ferrures fixées sur les ossatures. les moyens de fixation des lisses peuvent traverser les éléments de mur sur toute leur hauteur moyennant la mise en place de gaines appropriées dans lesdits éléments au moment de leur fabrication. Ces caractéristiques et certaines autres seront plus amplement décrites ci-après avec référence aux dessins annexés sur lesquels La fig. 1 est une coupe horizontale illustrant la constitution de l'élément de mur selon l'invention et son assemblage aux éléments voisins la fig. 2 illustre un exemple d'ossature interne de l'élé- ment de mur la figo 3 illustre le mode de fabrication d'un élément de mur la fig. 4 illustre en coupe verticale le mode de montage de l'élément de mur selon l'invention la fig. 5 constitue une variante de la fig. 4. En se reportant aux fig. 1, 2 et 4 on voit que l'élément de mur selon l'invention se compose d'une ossature métallique formée d'éléments verticaux 1 reliés par des lisses haute et basse 2 et 3 ; cette ossature est entièrement noyée dans une masse 4 d'agrégats légers liés par une mousse plastique rigide, à l'excep- tion des lisses haute et basse 2, qui affleurent à la surface de la masse comme on peut le voir sur la fig. 4 ; l'élément porte en outre, de fabrication, un revêtement intérieur 7 par exemple en platre cartonné doublé de pare-vapeur et il comporte éventuellement des volumes d'élégissement 9 par exemple en polystyrène expansé ou selon le brevet français 7326847 précité. Un élément de revêtement extérieur 10 peut également être prévu à la fabrication ou appliqué sur chantiers. Pour la réalisation d'un tel élément de mur on place suc ceèsivement, comme représenté fig. 3, sur une table horizontale 11 les règles latérales de coffrage 12 les plaques de revêtement intérieur 7, l'ossature 1,2,3, les volumes d'élégissement 9. On procède ensuite au remplissage des espaces vides au moyen d'agrégats. On ferme le capot du moule 13 et on injecte par les cannes 14 la mousse rigide qui vient lier les agrégats et forme la masse 4 en noyant l'ossature 1, 2, et 3. On a représenté en 15 un rouleau de tissus ou de feutre ou mat de verre (ou autre composé de fibres de verre) qui peut être placé dans le moule, contre le capot 13. Après injection ce produit est lié à la masse de mousse 4 et forme l'élément de rev!- tement extérieur 10 de la fig. 1. I1 peut être revêtu, soit en usine soit sur chantier, d'un enduit plastique 18 compatible avec le liant de la masse 4. Comme représenté fig. 1, si l'enduit 18 est appliqué sur chantier, ce sera de préférence après assemblage et jointoiement 16 des panneaux voisins et en disposant un élément de raccord de fibre de verre 17 avant enduction plastique 18. l'ossature 1,2,3 assure la qualité porteuse des éléments de mur qui seront soit porteurs soit autoporteurs selon la structure adoptée pour la construction. Les éléments verticaux 1 sont de préférence disposés selon une trame définie, par exemple 0,90m et constitués par des profilés à froid. les lisses haute et basse ontde préférence, comme repré senté, un profil Omega donnant à 1' élément fini des rainures sur ses tranches inférieure et supérieure (fig.4). Des éléments de contreventement 19peuvent être prévus pour assurer une plus grande rigidité à l'ossature. Cette ossature est constituée de façon à ménager les ouvertures. En ltespèce on a prévu une porte-fenêtre de deux trames dans l'espace compris entre les éléments verticaux 6, sous le linteau 5, et deux fenêtres dans les espaces entre éléments verticaux 7. On prévoit alors au moulage des arrets de moule définissant des ouvertures et les menuiseries sont fixées sur les ouvertures par tout moyen, tel que des vis auto-taraudeuses qui viennent s'ancrer dans les éléments 6 et 6a à travers la masse 4. Ainsi constitué ltélément de mur est à la fois très léger, résistant, et doué de bonnes qualités d'isolation. La densité de la masse 4 peut être aussi basse que 200 kg/m3, celle des volumes d'élégissement étant encore moindre, de sorte que l'élément peut avoir de grandes dimensions, de l'ordre d'une dizaine de mètres de long sur la hauteur d'étage. Dans exemple représenté cette longueur est de 9m,113 pour une épaisseur de mur de Om,113. Pour le montage des éléments de murs (fig. 4) on prévoit, liées aux structures horizontales (plancher, plafond, toiture) des lisses hautes et basses 20 et 21 de section complémentaire de celle des lisses 2 et 3 appartenant à l'ossature des éléments,.c' est-à- dire en forme de rails. L'assemblage de ces lisses complémentaires est obtenu par tout moyen approprié. Dans l'exemple de la fig. 5 ce montage est réalisé au moyen des boulons 22 qui sont vissés dans des écrous 25 soudés sur des pièces de fixation 24 elles-mêmes fixées sur l'ossature. La dalle de plancher 25 (ou les blocs ou murs de fondation) comportera des évidements 26 permettant de mettre les boulons 22 en place et de les serrer sur des plaques 27 ancrées dans la dalle. Ces évidements seront ensuite remplis de mortier comme indiqué en 28. Dans l'exemple de la fig. 5, le montage est réalisé au moyen de tirants 29 ancrés sur les plaques 27 comme précédemment et qui traversent des éléments de mur sur la totalité de leur hauteur pour les enserrer entre dalle et plafond. Cette solution est particulièrement intéressante pour les constructions à plus d'un niveau, par le moyen des pièces intermédiaires telles que 30 qui permettent de relier l'ensemble à la dalle de base 25. Elle nécessite de mettre en place des gaines dans les éléments de murs, au moment de leur fabrication, pour permettre le passage des tirants 29. Pour une plus grande facilité de mise en place des boulons 22 à travers les lisses 20 fixées sur la dalle 25, ces lisses seront percées de lumières allongées On peut voir également que les lisses hautes 21 ainsi que la lisse basse intermédiaire 31 peut revêtir la forme d'une sablière filante en bois. Une telle sablière permettra ia liaison avec la charpente de la toiture. Dans les joints verticaux entre panneaux (fig. I) les liaisons seront effectuées par des plats (ou des équerres dans les angles) liées aux ossatures porteuses verticales par des moyens connus tels que vis auto-taraudeuses. On prévoira avantageusement des échancrures dans les revetements internes 7 pour la pose de ces pièces. L'étanchéité entre panneaux est réalisée, vers l'extérieur, par un joint souple 33 venant compléter le joint 16. R:gT3NDICAXIONS 1. Elément de mur préfabriqué, caractérisé en ce qu'il se comp^sn d'une ossature métallique, formée principalement d'éléments verticaux reliés par des lisses haute et basse, entièrement noyée dans une masse d'agrégats légers liés par une mousse plastique rigide, à l'exception des lisses haute et basse qui affleurent à la surface de cette masse sur la tranche de 11 élément, ladite masse étant pourvue d'un revêtement intérieur et comportant éventuellement des volumes d'élégissement, et un revêtement externe. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des gaines verticales pour le passage de tirants traversant les éléments sur toute leur hauteur. 30 Elément selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les volumes d'élégissement sont réalisés au moyen de mousse de matière plastique expansées - 4. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le revêtement intérieur est constitué de plaque de platre cartonné. 5. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le revêtement extérieur est réalisé au moyen d'une nappe de fibres de verre fixée sur la masse d'agrégats liés par de la mousse plastique à la fabrication et revêtue d'un enduit plastique. 6. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les lisses haute et basse ont un profil omega. 7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les éléments verticaux de l'ossature sont équidistants selon une trame régulière de l'ordre de 0,90m, 8. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la hauteur des éléments est voisine de la hauteur d'étage et la longueur est de l'ordre de 10 mètres 9.Procédé de fabrication d'un élément de mur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qutil consiste à fabriquer une ossature métallique à base d'éléments verticaux reliés par une lisse haute et basse avec incorporation éventuelle d'éléments de contreventement obliques, à placer cette ossature dans un moule dont le fond est constitué par le revêtement interne de l'élément de mur, à mettre en place les volumes d'élégissement éventuels, à remplir d'agrégats légers les espaces vides, à mettre en place le revêtement extérieur éventuel, à fermer le moule et injecter dans les espaces remplis par l'agrégat léger la mousse plastique rigide. 10. Procédé de montage des éléments de mur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à lier aux structures horizontales de la construction (planchers plafonds, toiture) des lisses haute et basse dont le profil correspond et coopère avec celui des lisses haute et basse des éléments de mur, et à assurer leur liaison avec ces dernières par tout moyen approprié, la liaison entre éléments de murs contigus étant réalisée par des ferrures fixées sur les ossatures.