Brevet FR2497858A1 — publié le 19820716

Elément porteur pour la construction de plafonds ou de toits. L'invention concerne un élément porteur pour la construction de couvertures, plafonds ou toits comprenant une poutre et des corps de remplissage en matière plastique moussée dure, en particulier en polystyrène expansé. I1 est connu d utiliser,pour la construction de plafonds, des poutres en béton armé en tant qu'éléments porteurs structuraux et de remplir les espaces intermédiaires compris entre ces poutres avec de la matière plastique moussée dure, en particulier du polystyrène expansé, pour l'isolation thermique. Les poutres en béton armé forment cependant des ponts thermiques pour le froid entre les corps de remplissage en polystyrène, ce qui dégrade l'isolation thermique. Les poutres en béton armé ont un poids très élevé, si bien qu'elles ne peuvent être posees qu'au moyen de grues coûteuses. Ceci va à l'encontre de l'application la plus courante, en particulier de l'érection individuelle de maisons familiales. On connaît aussi des plafonds pour lesquels sont utilisées des solives en bois. Entre les solives en bois sont placés dcs matériaux formant barrage pour l'isolation thermique et phonique. La fixation des matériaux formant barrage à l'aide de planchéiages à glissières hourdis. ou analooues, est coûteuse et demande beaucoup de travail. D'autres structures de couvertures, qui n'utilisent aucune poutre préfabriquée d'une seule pièce placée sur les murs porteurs, nécessitent une sous-couche pour le bétonnage, ce qui rend à nouveau indispensable la présence d'une sousstructure coûteuse. De telles constructions de couvertures sont de ce fait inadaptées à la construction individuelle. L'invention vise à fournir un élément porteur pour plafond ou toit qui soit préfabriqué dans une large mesure, soit simple à utiliser et de poids r e d u i t afin qu'il soit aussi particulièrement adapté à la construction individuelle et qu'il fournisse une bonne isolation thermique. Ce but est atteint par un élément porteur du type mentionné au début qui se caractérise en ce que la poutre est une so- live en bois , en ce que les deux faces latérales de la solive en bois portent, dans leur direction longitudinale, des barrettes à section en queue d'aronde, et en ce que sur les deux surfaces latérales sont rapportés par moussage des corps de remplissage qui s'agrippent aux barrettes arase à des rainures en queue d'aronde. L'élément porteur selon l'invention pour la construction comprend en tant que poutre une solive en bois qui est appuyée sur les murs porteurs. De part et d'autre de la solive en bois sont fixés rigidement des corps de remplissage en matière plastique moussée dure, en particulier en polystyrène expansé. La solive en bois forme avec les corps de remplissage en polystyrène un élément de construction monobloc et totalement préfabriqué. Cet élément a un poids faible, de sorte qu'il peut être manié et utilisé sans l'aide auxiliaire de grues même pour les longueurs nécessaires pour le recouvrement sans appui de grands locaux. La couverture totale est assemblée par jonction de ces éléments les uns aux autres, de sorte que la constitution du plafond peut avoir lieu rapidement et simplement. L'élément de construction est exclusivement en bois et en matière plastique moussée dure, ciest-à-dire en matériaux ayant un haut pouvoir d'isolation thermique. I1 en résulte une isolation thermique élevée sans pont thermique pour le froid. La liaison non démontable de la solive en bois avec les corps de remplissage latéraux est réalisée dans le cas le plus simple seulement grâce à la liaison par queue d'aronde. Une amélioration supplémentaire de la liaison est possible quand sont prévus des trous dans la couche neutre de la solive en bois, trous qui sont également rerrplis de mousse lors de l'apport par moussage du corps de remplissage, de sorte que les corps de remplissage présents de part et d'autre de la solive sont dépendants et monoblocs grâce à ces trous. Un renforcement additionnel de l'élément est possible en partageant la solive en bois dans son plan longitudinal vertical et en inserant ire couche de remplissage supplémentaire de la matière plastique m o u s s ê e d u r e entre les deux moitiés. Cette couche de remplissage est apportée par moussage conjointement aux corps de remplissage latéraux et elle est en liaison monobloc avec ceux-ci grâce aux trous prévus dans la couche neutre de la solive en bois. Sur les surfaces latérales externes du corps de iemplissage sont prévues des languettes ou des rainures qui pénètrent l'une dans l'autre, de sorte que les éléments individuels peuvent être joints les uns aux autres sans soudure. Ce raccordement réciproque sans soudure des éléments de construction permet de superposer une couche de béton directement sur l'élément. Cette couche de béton superposée comprend une légère armature métallique. Dans la surface du corps de remplissage sont avantageusement prévues des gorges longitudinales dans lesquelles pénètre la couche de béton superposée. Il en résulte une bonne liaison entre les éléments porteurs t la couche de béton superposée, les éléments s'interpénétrant grâce aux rainures et languettes étant additionnellement solidarisés. Les corps de remplissage des éléments se faisant suite côte à côte latéralement comblent complètement par de la matière plastique moussée dure l'espace compris entre les solives en bois. Il en résulte une grande stabilité latérale des solives en bois tenant lieu de poutres, ce qui augmente la capacité de charge et diminue les vibrations de la couverture. Sur la face inférieure de l'élément porteur selon l'invention peut etre rapportée directement une plaque de plafond préfabriquée, en particulier une plaque de poutre. Cette plaque de plâtre peut être directement peinte ou tapisse. La plaque de plâtre disposée sur la face inférieure et la couche de béton prévue sur la face supérieure rendent ignifuge la structure de couverture.A la place d'une plaque de plâtre rapportée sur la face inférieure de l'élément, la face inférieure du corps de remplissage en polystyrène peut être structurée pour former une surface d'accrochage d'enduit, pour faciliter l'application d'un enduit ou d'un crépi sur le plafond.Dans ce cas, les solives en bois soit restent nues, pour fournir un plafond rustique à solives en bois, soit sont munies d'une mince couche de polystyrène moussé sur leurs faces inférieures, si bien qu'il en résulte une surface d'accrochage d'enduit continue. On peut enfin rapporter aussi un planchéiage ou un lattis de bois sur la face inférieure du plafond en le fixant aux solives en bois des élément. L'élément porteur selon l'invention peut être utilisé aussi bien en tant qu'élément de plafond qu'en tant qu'élément de toit totalement isolant. Pour l'utilisation en tant qu'élément de toit, les solives en bois servent de chevrons pour le toit. Les solives font dans ce cas avantageusement saillie vers le haut par rapport à la surface supérieure des corps de remplissage, de sorte que les lattes ou voliges du toit peuvent être clouées de marière simple sur le solives en bois. Il se forme ainsi en outre avantageusement une couche de ventilation sous-jacente entre le lattis du toit et les corps de remplissage en polystyrène. Grâce à l'intraversabilité par l'eau du polystyrène, on peut se passer d'une garde contre la neige volante.L'eau passant éventuellement au travers de la couche externe du toit s'écoule sur la surface supérieure du polystyrène dans laquelle peuvent en outre être prévues des rigoles pour l'évacuation de l'eau. Des formes de réalisation de l'invention seront maintenant décrites, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue perspective éclatée d'un élément porteur selon l'invention pour la construction d'un plafond; la figure 2 est une vue perspective de l'élément de plafond représenté à la figure 1; et la figure 3 est une vue perspective de trois éléments porteurs pour la constitution d'un toit, à l'état assemblé. L'élément porteur représenté aux figures 1 et 2 sert à la construction de plafonds. L'élément comprend une solive en bois 10 qui est divisée en deux moitiés 10a et lOb suivant son plan longitudinal vertical. Entre les deux moitiés 10a et lob est prévue une couche de remplissage 12 en polystyrène expansé. Sur les deux surfaces latérales externes des moitiés de solives en bois lOd et lob, dans le sens longitudinal, sont cloues ou vissées deux barrettes 14 à section en queute '9'aron- de. Dans la couche neutre de la solive 10, qui correspond à son plan médian horizontal, les deux moitiés 10a et lOb sont traversées par des trous 16 disposés à distance les uns des autres dans la direction longitudinale. Sur les deux surfaces latérales des solives 10 sont disposés des corps de remplissage 18a ou 18b en polystyrène expansé. Les corps de remplissage 18a et 18b sont reliés rigidement aux solives 10 grâce au fait qu'ils entourent les barrettes 14 par des rainures 20 en queue d'aronde. Les corps de rem plissage 18a et 18b ont la meme hauteur que les solives et se raccordent en affleurement à ces dernières sur leurs faces inférieures et supérieures. Les corps de remplissage 18 et 18b sont traversés dans le sens longitudinal par des canaux cylindriques 22 qui assurent une économie en matériau et en poids. Sur sa surface latérale éloignée de la solive, l'un des corps de remplissage 18a présente deux rainures 24 disposées l'une au-dessus de l'autre dans la direction longitudinale, et l'autre corps de remplissage 18k présente deux barrettes 26 disposées de manière correspondante l'une au-dessus de l'autre dans la direction longitudinale. Lorsque les éléments, l'un d'entre eux étant représenté intégralement à la figure 2, sont rassemblés pour former un plafond, les barrettes 26 d'un élément pénètrent dans les rainures 24 de l'élément suivant, et il en résulte une liaison sans joint vertical continu. Sur la surface inférieure de l'élément est rapportée une plaque de plafond 28, avantageusement une plaque en plâtre. Pour la fabrication de l'élément, les deux moitiés de solives 10a et lOb présentant les barrettes 14 et les trous 16 sont disposées de la manière prévue puis en-tourées de polysbyrène expansé, de sorte que les corps de remplissage lisa, 18b et la couche de remplissage 12 sont formés. Les barrettes 14 sont alors entourées de mousse, si bien que les rainures en queue d'aronde 20 sont formées. Les trous 16 sont également remplis de mousse, de sorte que les corps de remplissage 18a et 18b dépendent de manière monohloc de la couche de remplissage grâce à ces trous.La plaque de plafond 28 est en outre moussée lors de cette fabrication. I1 en résulte donc un élément de construction préfabriqué qui a la forme représentée à la figure 2. Des éléments de construction de ce type sont placés sur les murs porteurs 38, comme le montre la figure 2, et recouvrent la pièce. Les éléments disposés l'un à côté de l'autre sont emboîtés de manière bien étanche au moyen des rainures 24 et des barrettes 26, de sorte qu'il en résulte un plafond hermétique sans joint traversant. Sur ce plafond est coulée la couche 30 de béton superficielle qui contient une légère armature métallique. Dans les surfaces supérieures des corps de remplissage 18a et 18b sont prévues des rigoles 32 longitudinales dans lesquelles pénètre, lors de la coulée, le béton de la couche superficielle 30. I1 en résulte un bon accrochage de la couche superficielle de béton au plafond et les éléments individuels emboîtés en sont en outre supplémentairement maintenus.L'apport de la couche de béton superficielle a lieu en une coulée, le plafond étant coulé en même temps dans la zone d'appui le long des murs extérieurs et des murs porteurs. Les dimensions d'une forme de réalisation avantageuse dans la pratique de l'élément de construction selon l'invention en tant qu'élément de plafond sont indiquées dans ce qui suit: Epaisseur de chaque moitié 10a et lOb de solives en bois : 4cm. Hauteur des moitiés de solives, c'est-à-dire hauteur de l'élan ment de construction : 22 cm. Largeur totale de l'élément de plafond : 50 cm. Epaisseur de la couche de remplissage 12 : environ 6 cm. Diamètre des trous 16 : environ 4 cm. Distance entre trous 16 : environ 30 à 40 cm. Au moyen d'un tel élément, on peut atteindre des portées d'environ 5 mètres sans soutien et sans étayage, pour un poids réduit et une grande rigidité, donc une capacité de charge élevée. La figure 3 représente un élément servant pour la construction de toits. Pour les parties qui sont anaiogues à celles de l'élément représenté aux figures 1 et 2, les mêmes chiffres de référence sont utilisés ici et on se réfèrera à la description qui précède. Etant donné que l'élément de toit ne doit avoir qu'une capacité de charge faible, la solive en bois 10 de l'élément conforme à la figure 3 n'est pas divisée. Les corps de remplissage 18a et 18k ont une hauteur plus faible que la solive 10. En conséquence, une seule barrette 14 est prévue sur chaque côté de la solive 10 pour les liaisons par queue d'aronde avec les corps de remplissage 18a et 18b. En outre, les deux canaux cylindriques 22 ne sont pas l'un au-dessus de l'autre mais sont situés côte à côte latéralement. Enfin, une seule rainure 24 ou une seule barrette 26 est prévue sur chacune des surfaces latérales externes des corps de remplissage 18a et 18b. Pour le reste, l'élément de toit conforme à la figure 3 a les mêmes propriétés que l'élément de plafond représente aux figures 1 et 2. On obtient en particulier une isolation thermique parfaite sans pont thermique pour le froid, une utilisation simple et un poids faible. La fabrication en atelier se fait de la même manière que celle qui a été décrite pour l'élément de construction représenté aux figures 1 et 2. Lorsque l'on utilise l'élément conforme à la figure 3 en tant qu'elément de toit, les solives 10 servent de chevrons. Sur les solives 10 qui font saillie vers le haut au-dessus des surfaces supérieures des corps de remplissage 18a et 18b sont clouées les lattes 34 d toit. I1 se forme de ce fait une couche de ventilation sous-jacente entre l'enveloppe de toit portée par les lattes 34 et les corps de remplissage 18a et 18k en polystyrène. L'eau qui passe éventuellement au travers de l'enveloppe du toit s'écoule sur les corps de rem plissage 18a et 18b étant donné que le polystyrène est imperméable et que la liaison des éléments individuels est également étanche grâce aux rainures 24 et aux barrettes 26. L'écoulement de l'eau peut encore être favorisé par des rigoles 36 prévues longitudinalement dans la surface des corps de remplissage 18a et 18b. Les dimensions d'une forme de réalisation avantageuse dans la pratique de l'élément pour toit sont indiquées ci-après Epaisseur de solive en bois : 6 cm. Hauteur de solive : 18 cm. Hauteur de corps de remplissage : 13 cm. Largeur d'un élément : 50 cm. Hauteur de la couche d'aération sous-jacente : 5 cm. Bien entendu, une plaque de couverture 28 peut aussi être prévue sur l'élément de toit conforme à la figure 3, dans le cas où le toit sert en même temps de plafond d'une pièce construite dans les combles. La solive en bois 10 est avantageusement en bois plein.' Il est également possible, dans le cadre de l'invention, d'utiliser en tant que solive 10 une poutre contre-collée légère ou une poutre-caisson en bois. Revendications. 1. Elément porteur de construction pour plafond, couverture ou toit,comprenant une poutre et des corps de remplissage en matière plastique moussée dure, en particulier en polystyrène expansé, caractérisé en ce que la poutre est une solive en bois (10), en ce que des barrettes (14) à section en queue d'aronde sont disposées sur les deux surfaces laterales de la solive dans sa direction longitudinale, et en ce que-sur les deux surfaces latérales, sont rapportés par moussage des corps de remplissage (18a, 18b) qui s'accrochent aux barrettes (14) grâce às rainures (20) en queue d'aronde. 2. Elément porteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barrettes (14) sont clouées ou vissées sur les solives en bois (10). 3. Elément porteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les corps de remplissage (18a, 18b) présentent des rainures (24) et des languettes (26) longitudinales s'emboîtant l'une dans l'autre, sur leurs surfaces latérales cpposées à la solive (10). 4. Elément porteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur chaque surface latérale des corps de remplissage (18a, 18b) sont prévues deux rainures (24) ou languettes (26j disposées l'une au-dessus de l'autre. 5. Elément porteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solive en bois (10) est traversée dans sa couche neutre par des trous (16) disposés à distance l'un de l'autre et par lesquels les corps de remplissage (18a, 18b) sont rendus dépendants. 6. Element porteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps de remplissage (18a, 18b) sont traversés longitudinalement par des canaux (22). 7. Elément porteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une plaque de plafond (28), en particulier une plaque de plâtre, est rapportée sur sa face inférieure. 8. Elément porteur selon l'une quelconque des revendications précédentes utilisé comme élément de plafond, caractérisé en ce que la solive en bois (10) est partagée dans son plan longitudinal vertical et présente entre ses deux moitiés (10a, lOb) une couche de remplissage (12) en la matière plastique moussée dure qui dépend des corps de remplissage (18a, 18b) par les trous (16). 9. Elément porteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les surfaces externes des solives (10) et des corps de remplissage (18a, 18b) se raccordent en affleurement l'une à l'autre. 10. Elément porteur selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que des rainures (32) longitudinales sont prévues dans la surface supérieure des corps de remplissage (18a, 18b) pour une couche (30) de béton superficielle. 11. Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 utilisé en tant qu'élément formant chevron de toit, caractérisé en ce que la surface supérieure de la solive (10) fait saillie par rapport à la surface supérieure des corps de remplissage (18a, 18b) pour la fixation des lattes (34) du toit. 12. Elément porteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que des rigoles (36) longitudinales sont prévues dans la surface supérieure des corps de remplissage (18a, 18b) pour l'écoulement de l'eau.