Brevet FR2531135A1 — publié le 19840203

La présente invention concerne les encadrements de baies réalisées sur les batiments à usage d'habitation ou à usage commercial ou industriel. D'une manière genérale, les encadrements d'ouvertures, qu'elles soient portes, fenêtres ou portes-fenêtres, sont constitués d'un élément horizontal bas communément appelé seuil ou appui, d'un élément horizontal haut dénommé linteau, et de deux éléments verticaux ou tableaux dont l'écartement définit la largeur de l'ouverture. La réalisation de ces encadrements selon la méthode traditionnelle nécessite une mise en oeuvre longue et onéreuse en particulier dans les-phases de coffrage et de moulage de l'appui et du linteau, suivi, après le temps de séchage nécessaire de l'exécution des tableaux et du ragréage de ceux-ci après mise en place des menuiseries.A cette méthode, il est parfois substitué celle qui consiste à incorporer au gros-oeuvre des pré-cadres destinés à recevoir les dormants de fenêtres ou de portes-fenetres : ces pré-cadres sont soit en acier, en aluminium, en bois, en béton ou en matière plastique, cependant leur utilisation bien que généralement satisfaisante sur le plan résistance mécanique, présente par contre des inconvénients notamment sur lé plan protection thermique des matériaux isolants entrant dans la composition des murs du bâtiment. Dans le cas de pré-cadres métalliques, il se produit souvent une condensation intérieure, l'entretien des parties en contact avec l'humidité ainsi occasionnée étant alors impossible ; dans le cas d'éléments en béton vibré, leur mise en place nécessite l'utilisation d'engins de manutention. L'ensemble bloc-baie suivant l'invention permet.d'éviter ces inconvénients : la préfabrication en atelier de ses éléments, leur assemblage en atelier ou sur le site permet la réalisation et l'équipement complet d'une baie en une seule intervention, sans l'aide d'aucun moyen de levage, par manipulation uniquement manuelle en raison de la légèreté de ses éléments ou de l'ensemble de ceux-ci assemblés, le mode d'assembluge des éléments entre eux ainsi que le mode d'intégration de l'ensemble du bloc-baie dans la structure d'un mur de bâtiment assurant une parfaite étanchéité et une bonne isolation en supprimant toute possibilité de pont thermique. L'ensemble bloc-baie, objet de l'invention, est constitué selon un élément porteur réalisé en quatre parties formant linteau, les tableaux, l'appui ou le seuil, s'assemblant par boulonnage avec interposition de joints d'c-tancheité, certaines parties extérieures du cadre ainsi constitué ayant un état de surface permettant une bonne adhérence de l'enduit associé à la périphérie à un grillage de liaison ;les différentes parties de l'ensemble bloc-baie comportent, incorporés, les dispositifs d'arrêt et les gonds des volets. Les parties constitutives du cadre sont réalisées à partir d'un mortier de ciment renforcé de fibres de verre résistantes à l'attaque alcaline du ciment.L'association de ces matériaux contribue à conférer au produit des résistances mécaniques accrues en particulier, aux sollicitations de traction grâce à la présence des fibres de verre ainsi qu'aux sollicitations de compression, grâce à la présence de ciment. D'autre part, les fibres de verre noyées dans le ciment maitrisent la progression des fissures éventuelles. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple des modes de réalisation d'un ensemble bloc-baie conforme à la présente invention. Ceux-ci représentent - en figure 1, un ensemble vu en élévation coupe incorporé dans la paroi verticale d'un bâtiment comportant une isolation intá- rieure associée à une cloison de doublage en briques plâtrières enduite de plâtre, - en figure 2, un ensemble vu en élévation-coupe, incorporé à la structure d'un mur de bâtiment comportant une isolation intérieure et un panneau de placoplâtre collé, - en figure 3, une vue de dessus, en coupe de l'ensemble illustré en figure 1, - en figure 4, une vue de dessus, en coupe de l'ensemble illustré en figure 2, - en figure 5, une variante de réalisation vue en élévation-coupe se rapportant au seul d'une porte-fenêtre, - en figure 6, une vue en coupe partielle illustrant la liaison des éléments, - en figure 7, une vue en perspective montrant le détail de liaison de l'encadrement avec les enduits extérieurs du bâtiment. Tel que représenté en figures 1 à 4, l'ensemble bloc-baie comporte un élément porteur constituant l'encadrement de la baie et réalisé en quatre parties: - un linteau la, - un appui lb ou un seuil lc, - deux tableaux Id. Ces quatre éléments constitutifs sont réalisés soit par projection pneumatique manuelle ou semi-automatique d'un matériau mixte sur un moule, le dit matériau étant compacté après projectior à l'aide d'un rouleau spécial, soit par moulage du matériau suivi d'une opération de vibration, soit par fabrication à la presse. LeC éléments ainsi obtenus sont ensuite introduits en enceinte humide pour maturation.Le matériau utilisé est un mortier de ciment Portland et de fibres de verre fabriquées à partir de sable silices à haute teneur en zircone, assurant à la fibre une bonne résistance à l'attaque alcaline du ciment au cours de sa prise et de sa maturation. L'associotion de ces deux composants permet l'obtention d'un matériau mixte dont les principales caractéristiques sont les suivantes - résistance en compression (bars) : 600 à 800/cm2 - résistance en traction pure (bars) : 80à110cm2 - résistance en traction par fle-xion (bars) : 300 à 400/cm2 Ces performances sont dues à la conjugaison de la bonne résistance à la traction de la fibre de verre et de la bonne résistance à la compression du mortier de ciment, le matériau mixte possédant les avantages d'un produit siliceux totalement inorganique. De plus, le matériau obtenu est parfaitement incombustible et possède une très grande résistance aux chocs, à l'eau, au vent, au gel, à l'attaque- des parasites et aux agents biologique Le linteau la et les tableaux 1d ont un profil de section droite identique permettant ainsi une standardisation de leur fabrication : ce profil comporte, côté intérieur bâtiment un retour d'équerre ou talon le destiné à réaliser une surface d'appui du cadre dormant 2 de la menuiserie de l'ouverture : ce talon porte une gorge semi-circulaire 3 destinée à loger un joint d'étanchéité 4 supprimant toute possibilité d'infiltration entre les éléments de l'encadrement et le dormant..L'appui'Ib ou le seuil 1c comporte côté intérieur batiment un plat de bordure horizontal If destiné à réaliser une surface d'appui du jet d'eau du cadre dormant 2 de la menuiserie ; sur ce plat de bordure est également prévue une gorge semi-circulaire 5 dans laquelle s'inscrit un joint d'étanchéité 6.Les retours d'équerre le des linteaux et tableaux ainsi que les plats de bordure If des appui et seuil comportent répartis à intervalles réguliers des plots le' et 1f' dont l'épaisseur permet de limiter l'écrasement des joints 4 et 6 au moment de la fixation de la rnenuiserie sur l'encndrc-rnent, les plots assurant également un bon positionn-r,lent de la dite menuiserie dans cet encadrement Les linteau la, tableaux ld et seuil lc comportent côté extérieur boniment un talon incliné lg ; la pente de ce talon est dirigée vers l'extérieur de l'encadrement, sa largeur est déterminée de façon telle qu'elle corresponde au moins à la valeur de l'épaisseur de l'enduit extérieur, la pointe du talon 1h permettant de tirer l'enduit à la règle. Le talon constitue également une zone de renforcement dans laquelle est implanté le dispositif d'ancrage des gonds 7 des volets équipant la baie, lesquels gonds comportent au-delà de leur face d'appui sur le talon un prolongement constituant des pattes de scellement 8 assurant la solidarisation de l'encadrement avec le gros-oeuvre du mur du bâtiment ; dans cette zone est également noyée une armature grillagée 9 dont la saillie hors de l'encadrement est destinée à assurer la liaison de l'enduit extérieur avec ltencadrement. Tel que représenté en figure 3 les tableaux peuvent également comporter des pattes de liaison 10, lesquelles, avec les pattes de scellement 8 sont noyées dans le mortier de béton 11 coulé après positionnement de l'encadrement, entre celui-ci et le parpaing ou la brique constituant le gros oeuvre du mur. L'insertion des pattes de scellement et de liaison de l'armature grillagée ainsi qu'éventuellement des butées d'arrêt 12 et 13 des volets s'effectue en atelier au cours de la réalisation des éléments.Les parties constitutives de l'encadrement sont assemblées entre elles et selon le principe illustré en figure 6 les tableaux Id comportent en parties haute et basse et sur leur face externe des retours d'équerre latéraux 1d' dont la largeur de débordement constitue une face de liaison avec le prolongement des faces internes du linteau et de l'appui ou du seuil. Cette face de liaison comporte une rainure semi-circulaire 14 dans laquelle est placé un joint d'étanchéité de section circulaire 15. La liaison des éléments s'effectuant par boulons 16, il est également prévu sur la face de liaison des plots de calage 17 répartis sur la longueur de la dite face dont l'épaisseur est déterminée pour limiter l'écrasement du joint au moment du serrage.L'encadrement une fois réalisé reçoit son équipement en menuiserie fenêtre ou porte-fenêtre, ainsi que les volets ; la solidarisation des dormants de fenêtre ou porte-fenêtre avec l'encadrement s'effectue à l'aide de vis 18 placées en position oblique afin de résister à tout arrachement. L'ensemble bloc-baie ainsi constitué est incorpore à la maçonnerie, lorsque celle-ci a atteint le niveau d'arase 19 de l'allège ou du seuil. Pour obtenir un bon positionnement du bloc-baie il est prévu de placer sur ce niveau d'arase des cales de mise de niveau 20 : le volume compris entre celles-ci et entre l'appui lb ou le seuil lc et le dessus du parpaing ou de la brique est ensuite rempli par un bourrage de mortier.Ce procédé de mise en oeuvre permet l'alignement et le réglage des blocs-baies sur la façade ; le montage des trumeaux et l'exécution des enduits extérieurs en sont facilités, les arêtes de l'encadrement correspondant à la pointe 1h du talon lg des linteau, tableaux et seuil servant de guide. Dans le cas d'une fenêtre le volume intérieur du débordement de l'appui lb par rapport à la façade peut être préalablement garni d'un matériau de faible densité ou d'un profilé creux jouant leOrôle de coffruge perdu. Dans le cas d'un mur comportant un complexe placopl tre (figures 2 et 4), il est procédé en atelier à une application d'une mousse de polyuréthane en 21, pour corriger le pont thermique en linteau et tableaux dans cette zone. Une fois le bloc-baie incorporé à la maçonnerie, il est procédé selon la méthode traditionnelle à la mise en place de l'isolation et des cloisons de doublage L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation spécialement décrits, elle couvre toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. L'invention peut être-appliquée à la construction de tous bâtiment, maisons d'habitation, immeubles ou locaux a usage commercial ou industriel en construction neuve ou en restauration de bâtiments anciens. - RFVENDI#AT#OIJS 1.- Ensemble bloc-bsie préfabriqué permettant la réalisotion et 2 'Cqjipernnt couplet d'une baie en une seule intervention et son intégration dans la maçonnerie d'un bâtiment sans l'intervention d'aucun moyen de manutention ou de levage, ainsi que sa fixation dans la dite maçonnerie en assurant une parfaite étanchéité et une bonne isolation dans les zones d'assemblage, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un encadrement en quatre parties formant le linteau, les tableaux1 l'appui ou le seuil de la baie, s'assemblant entre elles avec interposition d'un joint d'étanchéité chacune des dites parties constitutives de l'enc-adrement comportant des moyens de fixation du cadre dormant de la menuiserie de l'ouverture avec interposition d'un joint d'étanchéité, des moyens de liaison avec le gros oeuvre, des moyens d'accrochage et de réglage de l'enduit extérieur du bâtiment, ainsi que les gonds et les dispositifs de butée des volets de l'ouverture. 2.- Ensemble bloc-baie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments constitutifs de l'encadrement sont réalisés soit par projection pneumatique manuelle ou semi-automatique d'un matériau mixte sur un moule, le dit matériau étant compacté après projection à l'aide d'un rouleau spécial, soit par moulage du matériau suivi d'une opération de vibration, soit par fabrication à la presse. 3.- Ensemble bloc-baie selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau utilisé pour la réalisation des éléments constitutifs de l'encadrement est un matériau mixte, composé d'un mortier de ciment Portland et de fibres de verre fabriquées à partir de sable siliceux à haute teneur en zircone assurant aux fibres une bonne résistance à l'attaque alcaline du ciment au cours de sa prise et de sa maturation, le matériau mixte ainsi obtenu ayant comme caractéristiques principales - résistance en compression : 600 à 800 bars/cm2 - résistance en traction pure : 80 à 110 bars/cm2 - résistance en traction par flexion : 300 à 400 bars/cm2 lesquelles caractéristiques sont dues a' la conjugaison de la bonne résistance a' la traction de la fibre de verre et de la bonne résistance a' la compression du mortier de ciment, le matériau obtenu possédant les avantages d'un produit siliceux totalement inorganique, parfaitement incombustible et possédant une très grande résistance aux chocs, à l'eou, au vent, au gel, à l'attaque des parasites et aux agents biologiques. 4.- Ensemble bloc-baie selon les revendications 1, 2 et 3, prises ensemble, caractérisé en ce que les parties constitutives de l'encadrement s'assemblent entre elles par boulonnage, les tableaux (Id) comportant à cet. effet en parties haute et basse et sur leur face externe des retours d 'équerre latéraux (1d') dont la largeur de débordement constitue une face de liaison avec le prolongement des faces internes du linteau (la) et de l'appui (lob) ou du seuil (la), laquelle face de liaison porte une rainure semi-circulaire (14) dans laquelle est placé un joint d'étanchéité (15) l'écrasement duquel est limité au moment du serrage des boulons (16) par la présence de plots de calage (17) répartis sur la longueur de la dite face de liaison. 5.- Ensemble bloc-baie selon les revendications 1, 22 3 et 4, prises ensemble, caractérisée en ce que le linteau -(i a) et les tableaux (nid) comportent coté intérieur bâtiment un retour d'équerre ou talon (le) destiné à réaliser une surface d'appui du cadre dormant (2) de la menuiserie de l~Pouverture, lequel talon porte une gorge semi-circulaire (3) destinée a' loger un joint d'étanchéité (4) supprimant toute possibilité d'infiltration entre les éléments de l'encadrement et le dormant, l2assemblage desquels s'effectue à l'aide de vis (18) placées en position oblique afin de résister à tout arrachement, l'écrasement du joint d'étanchéité étant limité au moment du serrage des vis grâce à la présence de plots (le') répartis sur la longueur du dit talon, lesquels plots assurent également un bon positionnement de la-menuiserie dans 1 'encadrement 6.- Ensemble bloc-baie selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5, prises ensemble, caractérisé en ce que l'appui (lob) ou le seuil (tic) comporte côté intérieur batiment un plat de bordure horizontal (If) destiné à réaliser une surface d'appui du jet d'eau du cadre dormant (2) de la menuiserie sur lequel plat de bordure est située une gorge semi-circulaire (5) dans laquelle s'inscrit un joint d'étanchéité (6) supprimant toute possibilité d'infiltration entre l'élément d'encadrement et le dormant, l'assemblage des-quels s'effectue à l'aide de vis (18), l'écrasement du joint d'étanchéité étant limité au moment du serrage des vis grâce à la présence de plots (If') répartis sur la longueur du dit plat de bordure, lesquels plots o.surent égolemc-nt un bon positionnement de la enuiseri dons 1 'encadrement. 7.- Ensemble bloc-baie selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, prises ensemble, caractérisé en ce que le linteau (la), le tableau (Id) et le seuil (tic) comportent côté extérieur bâtiment un talon incliné (ig) la pente duquel est dirigée vers l'extérieur de l'encadrement, sa largeur étant déterminée de façon à ce qu'elle corresponde à la valeur de l'épaisseur de l'enduit extérieur du bâtiment, la pointe du talon (;in) permettant de tirer l'enduit à la règle. 8.- Ensemble bloc-baie selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, prises ensemble, caractérisé en ce que le talon (zig) constitue une zone de renforcement dans laquelle est implanté le dispositif d'ancrage des gonds (7) des volets équipant la baie, lesquels gonds comportent au-delà de leur face d'appui sur le talon un prolongement constituant des pattes de scellement (8) assurant la solidarisation de l'encadrement avec le gros-oeuvre du mur du bâtiment, laquelle zone de renforcement comporte également une armature grillagée incorporée (9) dont la saillie hors de l'encadrement est destinée une fois repliée d'équerre a' assurer la liaison de l'enduit extérieur avec l'encadrement. 9.- Ensemble bloc-baie selon l'ensemble des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il s'incorpore à la maçonnerie lorsque celle-ci a atteint le niveau d'arase (9) de l'allège ou du plancher, l'ensemble étant positionné a laide d'une cale de mise à niveau (20) son immobilisation étant assurée par un bourrage de mortier sous l'appui ou le seuil ainsi que le long des tableaux dans lequel mortier sont noyées les pattes de scellement (18), des gonds, ainsi que des pattes de liaison (10) incorporées aux tableaux au cours de la préfabrication de ceux-ci.