Brevet FR2454488A1 — publié le 19801114

L'objet de la présente invention consiste en l'organisation et la structure d'un assemblage constitué de composants industriels préfabriqués en bois, lequel assemblage, permettant de créer une enveloppe habitable, transmet toutes les sollicitations apportées par le vent, la neige, les surcharges d'exploitation, les charges permanentes en un même noeud. Ce noeud permet ainsi de transmettre directement ces efforts verticalement aux fondations ; sa réalisation présente une exécution rapide, indépendante des intempéries, avec un maximum de sécurité. On constate que - généralement les enveloppes habitables, constituées d'éléments préfabriqués, nécessitent, in situ, l'adjonction d'éléments traditionnels destinés a assurer l'une des fonctions, thermique ou acoustique ou architecturale ou esthétique ; ces dernières sont assurées traditionnellement par l'inter vention de corps d'état supplémentaires qualifiés et entraînant des temps d'intervention importants. - l'utilisation optimale des espaces situés sous l'enveloppe "toiture" nécessite généralement l'emploi d'une charpente traditionnelle reposant sur des murs porteurs transversaux ou de fermettes ayant des sections ren forcées ou comportant des éléments supplémentaires destinés au report de charges. - le plancher léger courant d'une enveloppe habitable est généralement cons titué d'une structure traditionnelle, travaillant uniquement en flexion et nécessitant des éléments secondaires qui supporteront une plate forme ou/et soutiendront un plafond. L'objet du dispositif tel qu'il est défini propose de remédier aux inconvénients sus-mentionnés. La totalité des composants industrialisés servant à la constitution de l'enveloppe extérieure, répond à toutes les fonctions d'assemblage et d'habitabilité définies par les règlements en vigueur. En vue de répondre aux critères d'optimisation de I'habitabilité sous-toiture, offrant un dégagement total de l'espace et répondant aux désirs fonctionnels et esthétiques habituels, il a été conçu un système constructif composé d'un noeud d'assemblage particulier qui liaisonne les éléments de toiture, de plancher et l'ossature verticale porteuse. Le plancher, reposant sur des poutres transversales, aboutissant au noeud, assurera la stabilité transversale et horizontale de l'ensemble de la structure, et, par l'intermédiaire d'une sablière, assurera la transmission de sollicitations horizontales apportées par la toiture. D'autre part, ce plancher homogène, ayant un aspect de parquet traditionnel ne nécessite en aucun cas l'adjonction d'un plafond rapporté ni l'obligation de l'utilisation d'un revêtement de sol. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, qui permettra d'en dégager ses avantages et ses caractéristiques. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma définissant la longrine préfabriquée sur laquelle repose le système. - la figure 2 est un schéma montrant, à titre d'exemple, un mode de réalisa tion d'un panneau vertical à ossature bois sur lequel repose la poutre et le plancher. - la figure 3 est le schéma principal définissant le système selon l'inven tion. - la figure 4 est un schéma illustrant l'application de l'invention à l'exé- cution d'une façade de liaison Individuelle comportant un parement constituée de briques en terre cuite, exemple non limitatif. En se rapportant tout d'abord à -la figure 1, on voit que la longrine exécutée en béton, comporte une forme trapézoidale intérieure permettant un décoffrage facile, mais ayant pour objets essentiels de permettre - par l'intermédiaire du trou oblong 1, la fixation par boulonnage après pose et réglage latéral aux massifs de fondation 3 situés en partie inférieure. - par I'intermédiaire des trousoblongs2,1a fixation par boulonnage après pose et réglage latéral du panneau vertical à ossature bois. Cas trous comportent un méplat 4 permettant l'interposition de rondelles autobloquantes, assurant, dans le temps, un blocage parfait. En partie supérieure, la longrine comporte un rejingot 5 permettant la mise en oeuvre non obligatoire et non restrictive d'un parement extérieur vertical et évitant la pénétration horizontale de liteau de ruissellement sous l'effet du vent. Il est à noter que ce rejingot 5 comporte un chanfrein 7, évitant les épaufrures. Ainsi, le talon 6 dégagé permet le repos du panneau vertical à ossature bois. A chaqne extrémité, la longrine comporte un tympan 9 percé d'un trou 8 permettant le liaisonnement à la longrine voisine par l'intermédiaire d'un boulon. La figure 2, représente le mode de réalisation des panneaux à ossature bois juxtaposés. Ces panneaux sont liaisonnés à la longrine décrite précédemment par des boulons passant dans lestrouslO et 11 percés dans la lisse basse 12 en bois Cette lisse 12 reçoit l'ossature verticale constituée de montants en bois 13, 14, 15, 28, reliés par des traverses en bois 16, 17 et 19 et la lisse bois supérieure 18. Il est important de noter que ces éléments 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 et 28 forment un cadre parfaitement rigide et non déformable complété d'une plaque en aggloméré de bois 20 agrafée sur cette ossature servant de parement intérieur, et d'une plaque en aggloméré bois 21 agrafée sur cette ossature et pouvant servir de parement extérieur. D'autre part, ces deux plaques 20 et 21, d'épaisseur comprise entre 8 et 20 mm, permettront la transmission et la reprise des efforts latéraux du au contreventement général de l'enveloppe. Il est à noter que la description de ces parements n'est pas limitative. Les montants 13 présentent une particularité essentielle de l'invention ; en effet, les éléments exécutes en bois de sciage ou reconstitués par technique d'aboutage et collage ou par assemblage en treillis, sont interrompus, en partie supérieure 25, de manière à y recevoir la poutre bois, constituant de l'invention, et comportent un moisage 22 assemblé mécaniquement par l'intermédiaire de boulons passant dans des trous 26. Ce moisage 22 comporte également, deux trous 24 permettant le passage des boulons destinés à l'assemblage mécanique du système, qui sera largement décrit sur la figure 3. D'autre part, les montants 13 comportent, en parties médiane et inférieure, deux trous 23 destinés à l'assemblage mécanique des panneaux entre eux, ce proxédé d'assemblage n'étant pas limitatif. La lisse bois supérieure 18 servira d'appui continu au plancher bois et permettra l'assemblage mécanique des panneaux et du plancher. Cette particularité sera largement décrite sur la figure 3. Ainsi définis, les panneaux constituent l'ossature verticale porteuse du système. Complétée par l'adjonction d'un isolant thermique intérieur 27 muni d'un pare-vapeur, d'épaisseur suffisante pour répondre aux exigences des règlements en vigueur, les panneaux constituent une barrière thermique et permettent de lutter effi-cacement contre les déperditions calorifiques. Les montants et traverses 14, 15, 16, 17, 19 forment, dans cet exemple non limitatif, l'encadrement destiné à recevoir une fenêtre, complétés d'un ébrasement intérieur 29. De la meme manière, ces panneaux peuvent recevoir portes, portesfenêtres, vélux, portes de garage, vitrages fixes sans restriction de forme. La figure 3 représentant le mode d'assemblage des différents composants, définit parfaitement l'invention. Les panneaux 31 à ossature bois décrits précédemment, comportent des montants verticaux 32 en bois ,interrompus en partie supérieure et moisés par des montants 34, liaisonnés mécaniquement à 32 par l'intermédiaire de boulons traversant les trous 35 et 36. Le trou 35 sert à l'assemblage mécanique primitif du moisage 34 sur le montant 32 alors que le trou 36 sert à la fois à l'assemblage mécanique du moisage 34 sur le montant 32 et à l'assemblage mécanique des panneaux entre eux. Ainsi assemblés, les panneaux 31 recoivent la poutre en bois 37 de forme et de section quelconque, la figure 3 étant à ce titre, non limitative. Cette poutre 37, reposant sur l'appui 33 et maintenue entre les moisages 34 est alors assemblée à ceux-ci par boulons 40 passant dans les trous 38 et 39. Le blocage des écrous s'effectuant par l'intermédiaire d'une découpe 41 pratiquée dans le parement intérieur 48 ou extérieur 30. La poutre 37, en bois de sciage ou reconstituée par technique d'aboutage et collage ou par technique d'assemblage en treillis, reçoit un plancher bois 42 jusqu'à son about. Ce plancher 42, constitué l'éléments industrialisés en bois utilisant les techniques d'aboutage et de collage, repose en son extrémité sur la lisse haute 44 par l'intermédiaire d'un compriband 43 et est assemblé à la poutre 37 par l'intermédiaire de pointes torsadées ; ce mode d'assemblage n'étant pas limitatif. La sabliere 47, de forme rectangulaire, trapézoldale ou triangulaire, en bois de sciage ou reconstituée par technique d'aboutage et collage ceci à titre non limitatif, est solidarisée au plancher 42 par l'intermédiaire de pointes torsadées uniformément réparties. Cette sablière 47 reçoit l'élément supérieur 46 du système constitue de caissons industrialises du type "3D" rotulés en partie supérieure, et brevetes sous le n" 7509712, ou tout autre type de caissons répondant à des caractéristiques équivalentes . Les efforts horizontaux indiqués par la flèche 49, apportés par les éléments 46 sous l'action des charges permanentes et des surcharges d'exploitation dues à la neige et au vent, se transmettent de manière uniforme par l'intermédiaire de la sablière 47, au plancher 42 ; ces deux éléments étant mécaniquement solidaires. De même, les efforts verticaux indiqués par la flèche 50 apportés par les éléments 46 se retransmettent verticalement sur le plancher 42 par l'intermédiaire de la sablière 47. De ce fait, le plancher 42 est sollicité par des efforts horizontaux et des efforts verticaux, uniformément répartis sur un même axe 51, et puisqu' il joue le rôle de plancher, il est soumis à des charges permanentes, dont son propre poids et les surcharges d'exploitation. Les charges permanentes et surcharges d'exploitation appliquées au plancher 42, se transmettent en premier lieu, par un travail en flexion de celui-ci, aux poutres 37 qui travaillent à leur tour, en flexion, et reportent ces efforts au noeud d'assemblage sur l'axe 51. Il est à noter qu'un faible pourcentage de ces efforts appliqués au voisinage du noeud d'assemblage se transmettent directement à la lisse haute 44 Les efforts horizontaux 49 apportés par les éléments 46, sollicitent le plancher 42. Ce dernier étant constitué par des éléments en bois utilisant les techniques d'aboutage et de collage, joue alors le rôle de poutre, dont l'inertie, dans le sens horizontal, lui permet de travailler également, en flexion. Ces efforts de flexion, de la même manière, sont alors transmis latéralement aux poutres 37, qui jouent, alors, par réaction, le rôle de tirant et transmettent ainsi, leurs efforts au noeud de l'assemblage sur l'axe 51. Ainsi, nous constatons que les sollicitations, appliquées directement au plancher 42 et les efforts horizontaux transmis au plancher 42, sont transmis en un même noeud d'assemblage, selon l'axe 51, objet précis de l'invention; ce meme noeud, transmettant alors, verticalement, l'ensemble de ces efforts aux montants verticaux 32. De ce fait, ce système permet au plancher 42 d'assurer deux fonctions qui, habituellement, nécessitent la mise en oeuvre de deux systèmes constructifs. A cet égard, le plancher est l'équivalent d'une poutre qu'il eut été indispensable de concevoir en partie supérieure des panneaux 31 servant d'ossature porteuse qui travaillerait alors en torsion, et obligerait de renforcer considérablement la structure des panneaux. De ce fait, l'invention permet de réduire les difficultés engendrées par la fabrication, le transport de'cers panneaux et simplifie considérablement le mode d'assemblage des différents constituants, en toute sécurite. Il est à noter que les efforts verticaux apportés par la toiture se transmettent directement de façon uniformément répartie, par l'intermédiaire du plancher 42 et de la lisse 44 sur l'ossature verticale des panneaux 31. L'aspect en sous face du plancher 42 par sa finition, et sa composition rappelant celle d'un plancher bois traditionnel, constitue, sans aucune restriction de forme, un plafond parfaitement esthétique n'obligeant pas la mise en oeuvre d'un plafond suspendu ou rapporté. Ainsi, cette invention trouve une application intéressante dans le domaine du bâtiment et permet, dans le cadre de la définition de systèmes constructifs, l'utilisation de composants industrialisés simples dans leur mode de fabrication et dans leur mode d'assemblage. La figure 4 est l'exemple d'une application de l'invention dans le domaine de la Liaison Individuelle. Cette figure représente la coupe de la façadecomportantun parement extérieur 52 en brique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif concernant un système à ossature bois, constitué de composants industriels préfabriqués comprenant des panneaux verticaux, poutres, planchers aboutés et collés, sablières, caissons de toiture et assemblés en un même noeud, caractérisé par le fait que l'ensemble des sollicitations appliquées verticalement à la totalisé de l'ossature se transmet aux longrines préfabriquées et semelles par l'intermédiaire de ce noeud d'assemblage. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'enveloppe verticale constituée de panneaux à ossature bois juxtaposés est liaisonnée aux longrines ou semelles par un boulonnage rapporté qui autorise le réglage latéral. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les poutres en bois de sciage ou reconstituées par technique d'aboutage et collage, ou par techniques d'assemblage en treillis, reposent directement sur les panneaux à ossature bois et supporte le plancher. 4 - Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé par le fait que les poutres sont maintenues aux panneaux par des éléments bois verticaux moisés sur l'ossature, et assemblés à celle-ci par liaison mécanique. 5 - Dispositif selon les revendications 3 et 4 caractérisé par le fait que la liaison mécanique assure, en même temps, la liaison supérieure des panneaux entre eux. 6 - Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé par le fait que le plancher supporté par la-poutre, est mis en oeuvre par juxtaposition continue ou partielle d'éléments jusqu'à l'about de celle-ci. 7 - Dispositif selon la revendication 1 et 6 caractérisé par le fait que le plancher est en bois reconstitué par des techniques d'aboutage et collage. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le plancher assure, de par sa conception et sa mise en oeuvre, la transmission de la totalité des sollicitations qui lui sont appliquées directement. 9 - Dispositif selon les revendications 1 et 8 caractérisé par le fait que la sablière en bois continue nécessaire au positionnement des caissons de toiture est fixée mécaniquement au plancher à l'aplomb de l1élé- ment de façade 10 - Dispositif selon la revendication 1, 8 et 9 caractérisé par le fait que l'assemblage plancher sablière, de par sa conception et sa mise en oeuvre, assure la transmission des sollicitations qui lui sont appliquées et la transmission des efforts horizontaux apportés par la toiture, en un même noeud. 11 - Dispositif selon les revendications 6 et 7 caractérisé par le fait que la sous-face du plancher sert de plafond et constitue, en lui-même l'esthétique du plafond.