Brevet FR2509773A1 — publié le 19830121

-1- L'invention concerne la construction des bati- ments, en particulier ceux pour lesquels une excellente isolation thermique est recherchée. Avec les procédés de construction courants, les planchers sont en contact thermique étroit avec les murs extérieurs Lorsqu'on réalise une excellente isolation thermique par ailleurs, au niveau des ouvertures notam- ment, il demeure que la conduction thermique var le plancher et les murs permet le transfert d'une quantité de chaleur significative Et les tentatives de solution de ce problème se heurtent à de réelles difficultés: elles amènent à des modes de construction mal acceptés par les constructeurs et/ou les usagers, ou bien ne donnant pas techniquement-satisfaction. La présente invention vient au contraire apporter à ce problème une solution élégante, qui offre de surcroît l'avantage de s'insérer facilement dans les procédés de construction habituels, et même de faire disparaître certains de leurs inconvénients de mise en oeuvre. Un élément essentiel de cette solution consiste en un dispositif d'appui de plancher sur un mur, qui comporte, d'une manière-générale: une boite ouverte définie par au moins une paroi latérale s'appuyant sur le contour arqué d'un fond inférieur plat, tandis que le bord libre du fond et les bords libres latéraux de la paroi sont sensiblement coplanaires, la paroi latérale de cette boite comprenant un matériau isolant continu, le fond inférieur de la boite comprenant une couche déformable, et étant susceptible d'un perçage sensi- blement en son centre, la boite étant destinée à être encastrée dans un mur, ses bords coplanaires affleurant sur la surface de -2- celui-ci, tandis que des fers d'une armature du plancher viennent former un coude autour d'un goujon vertical engagé, à travers le perçage du fond inférieur de la boite, dans un alvéole du mur, l'ensemble étant soli- darisé au coulage du béton du plancher, ce qui permet une liaison mécanique avec une excellente isolation thermique entre plancher et mur. Dans la grande majorité des cas, la boîte se complète d'un fond supérieur qui comprend aussi une matière isolante, et est également susceptible d'un perçage, pour le positionnement vertical du goujon. Dans un mode de réalisation actuellement con- sidéré comme préférentiel, la boite est en forme de tronc de demi-prisme à base octogonale régulière Cependant, on peut aussi utiliser une boîte en forme de tronc de demi-cylindre à base circulaire. D'un autre côté, sur le plan de sa structure, la boite peut avoir sa forme définie par une enveloppe mince rigide, en matière synthétique de préférence, tout au moins en ce qui concerne sa paroi latérale. Selon une variante, le matériau isolant continu précité est lui-même rigide et définit directement la forme de la boite. Selon un autre aspect de l'invention, la paroi latérale de la boîte comporte des extensions latérales vers l'extérieur, sensiblement coplanaires aux bords libres de la boite. Très avantageusement, le fond inférieur de la boîte comporte un empochement vers l'extérieur, apte à définir pour le goujon un alvéole oblong selon la grande dimension horizontale du mur. De préférence, le matériau isolant continu est un matériau synthétique alvéolaire, tel que de la mousse de polyuréthane, de polychlorure de vinyle ou de polys- tyrène De son c Oté, le fond inférieur de la boite est en caoutchouc synthétique du type néoprène. 2 $ 6 f? 73 -3- A partir du dispositif d'appui défini ci-dessus, l'invention propose aussi un procédé de construction, du type dans lequel on réalise, par coulage de béton sur armatures, des murs extérieurs, puis au moins un plancher. Le procédé proposé est remarquable par les opérations suivantes: a) insérer de place en place dans les murs des dispositifs d'appui tels que définis selon l'invention, b) munir les murs d'une couche isolante au niveau des emplacements de plancher, c) prévoir dans l'armature de plancher des coudes engagés - à l'intérieur de chacun des dispositifs d'appui, d) faire passer dans chaque dispositif d'appui un goujon vertical engagé dans un alvéole du mur sous le dispo- sitif d'appui, et passant dans le ou les coudes cor- respondants de l'armature, après quoi le coulage du- béton du plancher solidarise le goujon au plancher, dont la partie entrant dans le creux du dispositif d'appui assure la liaison mécanique avec le mur. Selon un autre aspect de l'invention, l'opéra- tions a) comprend: la fixation de la botte au coffrage du mur, à l'aide d'un plot adapté à l'intérieur de la botte et retenu dans celle-ci par le goujon, et le coulage du béton, tandis que l'opération b) de mise en place de la couche isolante peut se faire entre les boîtes ainsi fixées par les plots, le goujon étant ensuite enlevé pour extraire-les plots avant l'opération c). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: les figures l A à 1 C illustrent une boîte de fixation selon la présente invention, ainsi que sa mise en -4- oeuvre dans le cadre du procédé de construction proposé; les figures 2 et 3 sont respectivement des coupes hori- zontales et verticales de la boîte d'appui; la figure 4 est également une coupe verticale de la boite d'appui, mais après mise en place du plancher, armature et bétonnage; et la figure 5 est une vue de dessus de la même boîte dans son mur, montrant mieux la mise en place des armatures du plancher. Avant de décrire en détail la présente invention, il parait utile de rappeler le procédé de construction couramment utilisé à l'heure actuelle. Traditionnellement, les appuis de plancher coulés in situ sont réalisés de manière continue sur les murs porteurs. Ce système présente plusieurs inconvénients les déperditions thermiques linéiques sont importantes elles sont de l'ordre de 0,6 à 0,7 watts par mètre li- néaire et par degré centigrade, c'est-à-dire que si le mur est à forte isolation, 1 mètre linéaire de jonction correspond à 1 à 2 m 2 de paroi au point de vue de la déperdition thermique. ces jonctions constituent, très souvent, des hétérogé- néités thermiques, provoquant des condensations, ainsi que des altérations du revêtement et de ses finitions. l'utilisation, en extérieur, de murs à forte isolation peut conduire à d'importantes dilatations thermiques différentielles entre le mur extérieur et le plancher intérieur, d'o des risques de fissurations importantes, qui sont constatées en pratique. Une solution connue, et souvent utilisée, consiste à réaliser l'isolation thermique par l'extérieur. Si elle présente certains avantages, cette solution pos- sède également des contre-indications, qui en limitent l'utilisation Ces contre-indications sont à la fois de -5- nature technique, et de nature esthétique: les usagers l'acceptent souvent assez mal. La solution proposée selon la présente invention peut être considérée comme faisant intervenir des appuis ponctuels entre le plancher et le mur, ces appuis ponctuels étant assortis d'une coupure isolante. Sur la figure 1 A, la référence numérique 1 désigne une boite, constituée généralement d'une paroi latérale 2, d'un fond inférieur 3 et d'un fond supérieur 4 On voit immédiatement que cette boite est ouverte Le fond inférieur 3, de même que le fond supérieur 4, qui n'est d'ailleurs pas toujours impératif, définissent un contour arqué sur lequel s'appuie la paroi latérale 2. Sur la figure 2, on voit que le bord libre 38 du fond 3 et les bords libres latéraux 26 et 27 de la paroi latérale 2 sont sensiblement coplanaires. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, la boite est en forme de tronc de demi-prisme à base octogonale régulière On voit immédiatement que les côtés 21, 22 et 24 appartiennent à un octogone, dont 23 et 25 sont des demi-côtés Bien que cette forme soit actuellement considérée comme préférable, notamment pour laisser passer les armatures propres au mur M de la figure 1 A, on pourra utiliser d'autres formes prismatiques ou cylindriques à base régulière, et en particulier une forme en tronc de demi-cylindre à base circulaire. La paroi latérale 2 et le fond supérieur 4 de la boîte coeportent un matériau isolant continu, oui présente sur les figures 2 et 3 les références 21 à 25 et 40 Ce matériau peut lui-n*me^ servir à définir la forme de la boite, possédant alors une rigidité suffisante, en particulier pour être coffrable. Toutefois, dans un mode de réalisation préfé- rentiel, la forme de la boîte est définie par une enveloppe mince rigide, de préférence en matière synthé- tique, qui possède sur la figure 2 les références 31 à 35. -6- On voit également sur la figure 2 que cette paroi latérale de la boite comporte des extensions latérales vers l'exté- rieur 36 et 37, qui sont sensiblement coplanaires aux bords libres de la boîte. Dans ce mode de réalisation préférentiel, la figure 3 montre que le fond inférieur de la boite comprend lui aussi une enveloppe en matière synthétique, désignée généralement par 39, et muni d'un empochement 60, suscep- tible de définir vers l'extérieur un alvéole que l'on décrira plus loin en détail Au-dessus de ce fond inférieur 39 est placée une couche déforfable 43, cette couche étant susceptible dc'un perçage 42 sensiblement en son centre, et au niveau de l'empochement 60 Eventuellement, le perçage peut être fait à l'avance, ou obtenu par traversée de la couche 3, comme on le verra plus loin. Comme le montrent les figures l A et 1 B, la botte est destinée à être encastrée dans le mur M, ses bords coplanaires affleurant sur la surface de celui-ci, tandis que les fers 10 d'une armature d'un plancher P viennent former un coude 12, 13 autour d'un goujon verti- cal 5 engagé, à travers le perçage 42 du fond inférieur de la botte, dans l'alvéole 6 du mur, l'ensemble étant solidarisé au coulage du béton au plancher P sur le coffrage CP Ceci permet une liaison mécanique avec-une excellente isolation thermique entre plancher et mur. Pour cela, on prévoit en outre de préférence une couche isolante IM au niveau des emplacements de plancher, cette couche étant incorporée à la face intérieure du mur Sur la figure 1 B, la référence AM désigne générale- ment l'armature de plancher, tandis que la référence il désigne des entretoises entre plusieurs fers de plancher , qui vont donner des coudes 12 et 13 coopérant avec la boite selon l'invention La figure 1 C illustre l'allure des dispositifs après achèvement des opérations On y voit un étage de mur M, l'isolation IM entre le mur et 250 *? 13 -7- le plancher, le plancher lui-même P, ainsi que le fond supérieur 4 de la boîte selon l'invention. La figure 2 fait apparaître en outre que l'alvéole 6 défini verticalement dans le mur M au- dessous de la boite présente un caractère oblong dans le sens longitudinal du mur En association avec le caractère déformable de la couche de néoprène 43, cela permet un jeu relatif entre le plancher et le mur De son côté, la figure 3 fait apparaître en partie haute, dans le fond supérieur de la boîte, un perçage 41 homo- logue du perçage 42, et permettant le positionnement vertical du goujon 5 illustré sur la figure 2, et autour duquel vont passer les coudes 12 et 13. On va maintenant décrire la mise en oeuvre d'un procédé de construction selon l'invention, à partir de la botte d'appui qui vient d'être décrite Ce procédé comprend les opérations suivantes: a) on insère de place en place dans les murs M des dis- positifs d'appui 1, que l'on considérera ici dans le cas o ils sont constitués intégralement d'une enve- loppe rigide, en matière synthétique mince, sur laquelle sont surajoutées la couche isolante latérale et supérieure, ainsi que la couche inférieure de néoprène. Cette opération s'effectue lors du coffrage du mur, la fixation de la botte au coffrage se faisant à l'aide d'un plot, adapté à l'intérieur de la boîte, et par exemple réalisé en polystyrène moulé ou en bois Ce plot est maintenu dans la botte par le goujon 5 enfilé dans les orifices supérieur 41 et inférieur 42 (figure 3). En insérant le plot dans la boite, on augmente sa rigi- dité, la chose étant souhaitable lors du coulage du mur proprement dit. En même temps ou peu après, on réalise une autre opération (b) consistant à mettre en place une ?s O*? 73 couche isolante IM, dans l'épaisseur du mur, côté inté- rieur, cette couche étant localisée au niveau des empla- cements de contact entre le plancher et les murs. On voit immédiatement que l'ensemble peut aisément être rendu solidaire de l'armature et du coffrage du mur, dont il suffit alors de couler le béton. Après coulage du béton, le goujon 5 est enlevé, pour extraire les plots, qui sont alors écartés. Au sein de l'armature AM du plancher, qui n'est encore défini que par son coffrage inférieur CP (figure l B), on place des éléments transversaux 10, avantageuse- ment réunis les uns aux autres par des entretoises 11, et venant définir des coudes 12 et 13 engagés dans chacune des boites selon l'invention On remet alors en place le goujon 5, à l'intérieur des coudes 12 et 13 La figure 5 illustre alors la position de l'armature auxiliaire de plancher 10 par rapport à la botte d'appui, dans une vue en coupe horizontale. Il reste alors à effectuer le coulage du béton du plancher, qui solidarise le goujon 5 à l'ensemble du béton du plancher avec son armature Et la partie des éléments en béton du plancher qui entrent dans le creux de chaque boite d'appui assure une liaison mécanique avec le mur, par appui sur la couche de néoprène 43, le goujon 5 venant de surcroît s'engager dans l'alvéole 6, pour assurer une meilleure prise Bien entendu, on atta- chera un soin particulier au vibrage du béton dans chaque zone d'appui. La présente invention permet de diminuer consi- dérablement les déperditions thermiques entre plancher et mur, puisqu'il existe sur toute la périphérie du plancher une coupure à fort pouvoir isolant définie par la couche IM de polystyrène ou autre mousse isolante. Au niveau de chaque appui, les déperditions sont réduites du fait de l'utilisation en appui de plaques de néoprène. Le goujonnage du plancher sur le mur maintient la position relative de-ce dernier dans le sens perpen- diculaire au plan du mur, mais il permet par contre des variations différentielles horizontales au plan du mur, compte tenu de la forme oblongue de l'alvéole 6 Les risques de fissuration se trouvent donc considérablement réduits. Un autre avantage apparaît: traditionnellement, le coulage d'un plancher sur un mur en béton conduit à couvrir la tranche du plancher, lors du coulage de ce dernier, ce qui constitue une sujétion de chantier bien connue Le procédé de la présente invention élimine purement et simplement cette sujétion. On remarquera également que la présente inven- tion propose une structure très simple, qui ne modifie que peu les opérations classiques de construction: en ce qui concerne le coulage du mur, la mise en oeuvre de l'invention suppose simplement l'addition de boites aux emplacements prévus, ces boites pouvant être fixées par l'intermédiaire de plots ajoutés en leur intérieur et du goujon 5 à l'armature du mur ou à son coffrage. On pose immédiatement et sans aucune difficulté la couche isolante périphérique IM qui peut être immédia- tement rendue solidaire du coffrage, ce qui permet très simplement son insertion dans l'épaisseur du mur. Enfin, l'enveloppe externe de la boite, définie par le contour octogonale 31 à 35, le fond supérieur 30, et le fond inférieur 39 constituent un moyen de mise en oeuvre préférentiel, étant observé par ailleurs que l'addition de l'empochement 6 au fond inférieur 39 permet d'obte- nir immédiatement l'alvéole oblong destiné à recevoir le goujon 5 au cours de la phase ultérieure de coulage du plancher. en ce qui concerne le coulage du plancher, il suffit d'ajouter à celui-ci un ferraillage de type classique, t ASOP? 7 Z 3 -10- qui peut être préfabriqué, et correspond aux références , 11, 12 et 13 sur la figure 1 B Engagé dans les boites d'appui selon l'invention, et après mise en place du goujon, ce ferraillage est alors considéré comme partie intégrante de l'armature métallique du plancher, qu'il suffit de couler de la manière habituelle. En pratique, les caractéristiques de détail de la boîte selon l'invention pourront être les suivantes: largeur entre les bords 26 et 27, environ 200 mm; profondeur entre le plan intérieur du mur et le fond 31, environ 100 mm; largeur des bords 35 et 36, environ 20 mm; l'alvéole de fond 6 est situé à environ 50 mm du bord intérieur du mur, il présente une largeur de 20 mm transversalement au mur, et une longueur de 30 mm dans le sens axial du mur; les perçages 41 et 42 pourront avoir un diamètre d'environ 20-mm; et la hauteur de la boite sera d'environ 200 mm; l'épaisseur de la mousse isolante IM pourra être de mm, cette mousse étant de préférence du polystyrène; la mousse interne de la boite sera également d'une épaisseur de 20 mm, et disposée en continu sur les parois latérales et de préférence aussi sur le fond supérieur de la boite, cet isolant étant de préférence, comme précédemment indiqué, une mousse de polyuréthane, ou bien de chlorure de polyvinyle; la plaque de néoprène disposée en bas pourra avoir une épaisseur de 10 mm environ; la saillie vers le bas qui sera destinée à réalisée l'alvéole pour le goujon peut avoir une profondeur de mm environ; enfin, le goujon 5 peut être réalisé par un rond à béton de 12 à 16 mm. -11- Bien entendu, les données de détails qui précèdent ne sont fournies qu'à titre d'exemple nullement limitatif, et l'homme de l'art comprendra qu'on peut en réaliser de nombreuses variantes sans s'écarter pour autant du cadre de la présente invention. En particulier, on a déjà indiqué qu'au lieu d'utiliser une enveloppe extérieure mince, sur laquelle sont surajoutées une mousse isolante alvéolaire sur les côtés et en haut, ainsi-qu'une plaque de néoprène en bas, on pourra réaliser les parois latérales et supérieures directement par une mousse isolante rigide, sur laquelle serait fixée par exemple par collage la couche inférieure de néoprène. Par ailleurs, pour certaines applications, au lieu de réaliser l'enveloppe extérieure en matière syn- thétique, on pourra la réaliser par exemple en tôle de métal plié. Dans ces différents cas, le téton inférieur destiné à réaliser l'alvéole du goujon pourra être défini soit à partir de l'enveloppe mince, soit à partir de la couche de néoprène. D'une manière générale, les fixations des différents éléments pourront se faire par collage, ou bien par agrafage, en particulier pour ce qui est de la fixation de la couche isolante périphérique IM aux bords 26 et 27 de la boite selon l'invention. 5109 ?? 3 -12- d REVENDYCATJI O NS 1 Dispositif destiné à permettre l'appui d'un plancher sur un mur, caractérisé par le fait qu'il comporte: une boîte ouverte ( 1) définie par au moins une paroi latérale ( 2) s'appuyant sur le contour arqué d 'un fond inférieur plat ( 3), tandis que le bord libre du fond ( 38) et les bords libres latéraux ( 26, 27) de la paroi sont sensiblement coplanaires, la paroi latérale ( 2) de cette boite comprenant un matériau isolant continu ( 21-25), le fond inférieur ( 3) de la boîte comprenant une couche déformable, et étant susceptible d'un perçage ( 42) sen- siblement en son centre, la boîte étant destinée à être encastrée dans un mur (M), ses bords coplanaires affleurant sur la surface de celui-ci, tandis que des fers ( 10) d'une armature du plancher viennent former un coude ( 12; 13) autour d'un goujon vertical ( 5) engagé, à travers le perçage ( 42) du fond inférieur de la boîte, dans un alvéole ( 6) du mur, l'ensemble étant solidarisé au coulage du béton au plancher (P), ce qui permet une liaison mécanique avec une excellente isolation thermique entre plancher et mur. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la boite se complète d'un fond supérieur ( 4) qui comprend aussi une matière isolante ( 40), et est également susceptible d'un perçage ( 41), pour le positionnement vertical du goujon ( 5). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la botte est en forme de tronc de demi-prisme à base octogonale régulière ( 21, 22, 23, 24, 25). -13- 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la botte est en forme de tronc de demi-cylindre à base circulaire. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins la paroi latérale de la boîte est définie par une enveloppe mince rigide, de préférence en matière synthétique 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la paroi latérale de la boite comporte des extensions latérales vers l'exté- rieur ( 36, 37), sensiblement coplanaires aux bords libres de la boite. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le fond inférieur de la boîte comporte un empochement ( 60) vers l'extérieur, apte à définir pour le goujon ( 5) un alvéole ( 6) oblong selon la grande dimension horizontale du mur. 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le matériau isolant continu est un matériau synthétique alvéolaire, tel que de la mousse de polyuréthane, de polychlorure de vinyle ou de polystyrène. 9 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le fond inférieur de la botte est en caoutchouc synthétique du type néoprène. Procédé de construction, du type dans lequel on réalise par coulage de béton sur armatures des murs extérieurs (M), puis au moins un plancher (P) , caractérisé par les opérations suivantes: a) insérer de place en place dans les murs (M) des dis- positifs d'appui ( 1) selon l'une des revendications 1 à 9, b) munir les murs d'une couche isolante (IM) au niveau des emplacements de plancher, -14- c) prévoir dans l'armature de plancher (AM) des coudes ( 12, 13) engagés à l'intérieur de chacun des dispo- sitifs d'appui, d) faire passer dans chaque dispositif d'appui un goujon vertical ( 5) engagé dans un alvéole ( 6) du mur sous le dispositif d'appui, et passant dans le ou les coudes ( 12, 13) correspondants de l'armature, après quoi le coulage du béton du plancher (P) solidarise le goujon au plancher, dont la partie entrant dans le creux du dispositif d'appui assure la liaison mécanique avec le mur. 11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'opération a) comprend: la fixation de la boîte au coffrage du mur, à l'aide d'un plot adapté à l'intérieur de la boite et retenu dans celle-ci par le goujon, et le coulage du béton, tandis que l'opération b) de mise en place de la couche isolante (IM) peut se faire entre les boites ainsi fixées par les plots, le goujon étant ensuite enlevé pour extraire les plots avant l'opération c).