Brevet FR2537185A1 — publié le 19840608

Domaine technique L'invention concerne des perfectionnements aux constructions à ossature de bois recouverte d'un parement extérieur et d'un.parement intérieur, lesdits parements pouvant n'ëtre pas accolés à l'ossature pour des raisons, notamment, d'isolation, ladite ossature étant déjà connue depuis plusieurs siècles, en particulier sous le nom de "pan-de-bois" et se composant - d'une sablière basse s'appuyant au sol par l'intermédiaire d'un bahut puis d'un solin ou, récemment, d'une dalle ou plancher en béton moulé - de poteaux de fond - de poteaux d'huisserie, - de poteaux de fenêtres, - de linteaux - d'appuis, - de sablières hautes de plancher - et de décharge pour contreventer l'ensemble. Problème posé Il s'agit, d'une part de réduire le prix de la construction, notamment; en accélérant sa mise en oeuvre et, d'autre part, de résoudre les problèmes d'isolation qui sont exigés par les nouvelles réglementations, Etat de la. technique et inconvénients En ce qui concerne une isolation, les essais ont prouvé que les constructions à ossature de bois étaient très intéressantes. Or ce mode de-construction est très ancien et remonte au Moyen Age. I1 a été illustré par les ouvrages suivant - J. RONDELET "Traité théorique et pratique de l'art de bGtir" 1830 Tome III Planche LXXXIV, figure 4 - VIOLLET LE DUC Dictionnaire 1859, Tome III page 55 - VIOLLET LE DUC, Dictionnaire 1864, Tome VII, page 43 - J.RONDELET "Traité théorique et pratique de l'art de batik 1830 Tome III, Planche LXXI Actuellement, on réalise industriellement ou artisanalement les ossatures porteuses en bois, a claire-voie présentant des montants tous les 60 cm avec une lisse ou sablière haute et une lisse ou sablière basse, cette dernière étant posée sur une semelle. Le contreventement est assuré par des panneaux de contreplaqué ou autre qui recouvrent toute la surface de ladite ossature. Cette ossature en place est réalisée généralement en parpaings. On éxécute ensuite un-parement extérieur,puis un parement intérieur ; ce parement ne peut généralement pas être du plâtre car l'humidité diffuserait dans les membranes de bois ; c'est pourquoi on utilise des panneaux préfabriqués par exemple en plâtre. Les inconvénients de ce genre de constructions sont nombreux. On-peut citer - l'obligation de prévoir un linteau entre deux poteaux au niveau des baies ; - les investissements lourds que nécessite la préfabrication de tels panneaux en usine ; - les contraintes qui sont imposées aux constructeurs et aux architectes de placer les baies à des distances qui sont des multiples de 0,60 m ; en effet, les montants étant disposés tous les 60 cm, il faut respecter ces impératifs; - le prix élevé qui résulte de la présence de panneaux en contreplaqué sur toute la surface de la pièce ; -, l'encombrement des panneaux qui est gênant pour le transport généralement il faut un camion complet pour transporter les éléments d'une maison ; en effet, les panneaux comportent beaucouprde vide - les limites imposées à l'architecture qui doit se plier à des bâtiments comportant des angles droits ou, au mieux, des angles vifs ; on ne peut pratiquement faire que des maisons à plan rectangulaire, en L ou en U. En-Amérique du Nord, on a éliminé une grande partie de ces inconvénients en transportant des éléments de la charpente qui est assemblée sur le lieu d'édification de la construction. I1 n'y a pas de plan de détails eut le charpentier, qui est une personne hautement qualifiée, donne libre court à son inspiration et réalise ce qu'on appelle une "ossature libre".Cependant) ce qui est possible en Amérique ne l'est souvent pas ailleurs pour les raisons suivantes - les dépôts de bois sur-les-chantiers sont susceptibles d'autre exposés aux vols, - il y a nécessité d'une main d'oeuvre hautement qualifiée et responsable - il y a, chez nous, un manque de section normalisée pour les bois, - chez nous. la main d'oeuvre étant moins consciencieuseS le temps de montage sur chantiers extérieurs déterminerait des prix prohibitifs, - dans nos régions les exécutants, comme les utilisateurs, ne sont pas préparés à accepter des méthodes similaires, - enfin, et c'est là un inconvénient capital, chez nous, la construction est contrôlée par des réglementations complexes et exigeantes qui interdisent de telles méthodes. La présente invention est destinée à remédier en grande partie à ces inconvénients. Exposé de l'invention Les constructions de l'invention sont caractérisées par la combinaison : a) de sablières, et d'appuis à section en forme d'auge à parois latérales verticales et à fond horizontal b) de poteaux pouvant se terminer par un tenon, s'ajustant dans le creux intérieur des sablières, c) d'un assemblage des poteaux aux sablières résistant aux efforts sur lesdits poteaux tendant à les faire pivoter autour d'un axe horizontal perpendiculaire aux parois latérales de la sablière de manière à assurer le contreventement, d) de la supression des linteaux, les efforts verticaux étant repris par la sablière haute. En général pour des facilités de fabrication, les sablières -et appuis sont réalisés par une paroi horizontale sur laquelle sont fixées les deux parois latérales qui rejoignent la paroi horizontale à angles droits. Toutefois, cette construction n'est pas limitative et on pourrait imaginer des constructions monoblocs moulées. Dans tous les cas, ces memes pièces peuvent ètre courbées autour d'axes verticaux suivant le profil que l'on désir ; c'est l'une des caractéristiques essentielles de la présente invention. Dans certains cas, notamment de surcharge ponctuelle ou de mur de très grande hauteur, on peut réaliser des linteaux. Pour cela, on préfère à partir de la section en forme d'auge, rejoindre les bords inférieurs libres des parois latérales par une planche de renfort. Plus précisément, dans le cas de tenons, cew:-ci ont une longuèur égale à la profondeur des sablières, et appuis et leur naissance est flanquée d'au moins un épaulement qui s'appuie sur le bord d'une paroi latérale verticale tandis que lesaits tenons sont solidarisés aux sablières et linteaux. Les tenons peuvent n'être flanqués que d'un épaulement. Ils peuvent aussi ëtre flanqués de deux épaulements qui ont la profondeur de l'épaisseur des parois latérales verticales des sablières et appuis tandis qu'ils sont maintenus auxdites parois latérales par clouage. Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que le contreventement peut être renforcé par au moins un panneau de renfort fixé entre deux poteaux, de préférence l'un d'eux étant un poteau d'angle. Ceci est intéressant lorsque l'on ne place qu'un seul panneau de renfort sur un pan d'ossature de bois que lron confectionne sur le chantier. Lorsqu'il y a plusieurs niveaux, les sablières hautes ont une section en H entre deux niveaux. Dans ce cas cette sablière est constituée soit de deux auges dont les fonds sont voisins et sont reliés par une poutre intermédiaire faisant une saillie vers l'intérieur pour supporter le plancher, soit par deux parois verticales reliées par une paroi horizontale un tasseau étant prévu, à l'intérieur, au niveau de la paroi horizontale. Solution au problème, avantages et résultats industriels La construction de l'invention résoud le problème de l'isolation et celui de l'abaissement du prix de revient. Outre les avantages de prix la construction de l'invention apporte des avantages techniques. Dans le premier domaine il faut remarquer que l'on utilise beaucoup moins de panneaux de contreplaqué pour contreventer. L'économie est de l'ordre de 60 % dans l'emploi de ces panneaux. I1 faut aussi citer la possibilité de récupérer des tronçons de sablières basses pour réaliser des appuis ; cette question sera examinée de manière plus détaillée dans la description qui suit. Des économies considérables de transport peuvent être réalisées puisque l'on ne transporte que des paquets de pièces de bois serrées les unes contre les autres alors que, dans le mode de construction actuel,on transporte des panneaux dont le volume est augmenté par les vides qu'ils contiennent. Dans le deuxième domaine, il faut préciser que les sablières basses définissent le contour de l'immeuble et que c'est à ce moment de la construction qu'une attention plus importante est nécessaire ; on construit ensuite au dessus de cette sablière. e òrme d'auge des sablières assure le contreventement. Un deuxième avantage réside dans la suppression des pièces spécifiques pour linteaux. Un troisième avantage très important réside dans la possibilité de prévoir des parois et des huisseries qui ont une forme autre que plane ; il est en effet très facile de prévoir des sablières arrondies, semi-élliptiques, en spirale etc. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne quelques exemples non limita-tifs de réalisation pratique et qui est illustrée par les dessins joints. Brève description des fifres Dans ces dessins, la figure 1 est une vue en perspective éclatée et coupée à mi-hauteur d'un angle saillant d'un panneau d'ossature de bois d'une construction de l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective partielle d'un panneau ossature de bois, suivant l'invention, au niveau d'une. huisserie, à savoir, une porte en traits pleins et d'une fenêtre en traits pointillés la figure 3 est une vue en perspective d 'une sablière haute sans plancher ; la figure 4 est une vue en perspective d'une sablière basse ;; la figure 5 est une vue en perspective d'un poteau avec tenons supérieur et inférieur à double épaulement, ledit poteau étant coupé dans sa partie centrale la figure 6 est une vue en perspective d'un poteau avec tenons supérieur et inférieur à simple épaulement, ledit poteau étant coupé dans sa partie centrale ; la figure 7 est une vue en perspective d'un poteau simple, sans tenon ledit poteau étant coupé dans sa partie centrale ; la figure 8 est une vue en perspective d'une sablière haute entre deux niveaux montrant comment s'y adaptent les deux poteaux inférieur et supérieur qui doivent s'y encastrer suivant les flèches représentées ; la figure 9 est une coupe verticale transversale d'une sablière haute entre deux niveaux constituee de deux auges serrant une poutre en sandwich ;; la figure 10 est une coupe verticale transversale d'une sablière haute entre deux niveaux constituée par deux parois verticales reliées par une paroi horizontale, une lambourde étant prévue, à l'intérieur au niveau de la paroi horizontale de ladite sablière pour repos du solivage de penches la figure 11 est une coupe suivant I-I de la figure 2 ; la figure 12 est une coupe suivant Il-Il de la figure 2 la figure 13 est une vue en élevation partielle d'un appui au niveau de son raccordement avec un poteau de fenêtres au moyen d'un bloc de bois'; la figure 14 est une coupe verticale transversale d'un panneau de l'invention incorporant une isolation ;; la figure 15 est une coupe verticale transversale d'une autre version de sablière haute entre deux parties serrant un plancher ; la figure 16 est une vue en perspective d'une sablière courbée avec fond en bois lamellé et collé. Description de quelques modes de réalisation I1 est évidemment impossible de représenter. toutes les constructions qui sont réalisables avec l'ossature en bois de l'invention. Cependant, la figure 1 et la figure 2 donnent une idée d'ensemble de l'ossature qui sera décrite plus en détails et illustrée par les autres figures. On reconnait les sablières basses (1) des poteaux de fond (.2, 3), un poteau d'angle (4), un poteau d'huisserie (5), un poteau de fenêtres (6) un appui (7) (représenté en pointillés à la figure 2) et une sablière haute de plancher (8). Une première caractéristique de l'invention réside dans le fait que les sablières (1), (8) et les appuis (7) ont une section en forme d'auge à parois latérales (9, 10) verticales et à fond (il) horizontal. Dans la réalisation représentée à a figure 16 d'une sablière haute en arc de cercle, le fond (111) est réalisé en bois lamellé et collé ou autre si bien que les parois latérales (91) et (101) sont verticales mais suivent la courbe du fond (111). Naturellement, on pourrait réaliser le fond de toute aire manière, par exemple, en le taillant dans une pièce de bois massive. On pourrait aussi réaliser l'ensemble représenté à la figure 16 en une seule pièce moulée. Une deuxième caractéristique de l'invention réside dans le fait que les poteaux (2, 3, 4, 5, 6) se terminent, en haut et en bas, par un tenon (12, 13) qui s'ajuste exactement dans le creux intérieur de l'auge cons titué par les sablières basses (1) hautes (8) par exemple. Une troisième caractéristique de l'invention reside dans l'assemblage des poteaux (2, 3, 4, J 6) aux sablières (1, 8, 81, 82), assemblage qui est constitué pour résister aux efforts qui tendent à faire pivoter les dits poteaux (2-6) autour d'un axe horizontal perpendi culaire aux parois latérales (9, 91 101) de la sablière. cet assemblage peut être réalisé par clouage, boulonnage, vissage, collage ou autre. De cette façon, on assure un contreventement de l'ensemble du panneau. Pour assurer la liaison (2-6) aux sablières (1) et (8), les tenons (12, 13) ont une longueur égale à la profondeur de l'auge des sablières (1, 8) qui est d'ailleurs la même que celle d'un appui tel que (7). La naissance des tenons (12, 13) est flanquée d'au moins un épaulement (14, 15, 16, 17) qui est destiné à s'appuyer sur le bord d'une paroi latérale verticale (9, 10, 91, 101). En fait, ce sont les tenons (12, 13) qui sont généralement solidarisés aux parois latérales (9, 10, 91, 101), généralement par clouage, et qui assurent la permanence de l'appui des épaulements (14, 17) sur le bord des parois verticales (9, 10, 91, 101).Généralement, les épaulements (14-17) ont une profondeur qui ont exactement l'épaisseur des parois latérales (9, 10, 91 > 101). Ceci a l'avantage de placer deux niveaux la paroi externe des parois latérales (9, 10) et des poteaux (2-6).Le contreventement est renforcé par au moins un panneau de renfort (18) fixé entre deux poteaux (2, 3) ou (3 > 4). En général, ce sera cette dernière solution qui sera retenue car on met rarement une huisserie dans l'angle d'un immeuble. Le poteau (4) qui est représenté à la figure 1 est constitué, en réalité de trois poteaux (3) accollés, lesdits poteaux (3) présentant un seul contreventement intérieur (14) situé au voisinage. de la sablière haute (8) et un seul épaulement (16) situé au voisinage de la sablière basse (1). Ceci a l'avantage de pouvoir prévoir un panneau (18) qui s'ajuste exactement contre les poteaux (3) et (4) entre le bord supérieur de la paroi latérale (10) de la sablière basse (1) et le bord inférieur de la paroi latérale (10) de la sablière haute (8). Les chants du panneau (18) et des parois (10) contribuent ainsi grandement aux contreventements. Une quatrième caractéristique de l'invention réside dans une semelle basse (19) de soutien de la sablière basse (1). Cete semelle (19) est légèrement surélevée par rapport au niveau du plancher (20). Pour réaliser un linteau (21), on relie les bords inférieurs des parois latérales (9) et (10) de la sablière haute (8) par une planche de renfort (22). En effet, avec le dispositif de l'invention, on réalise des sablières hautes (8) qui ont une hauteur plus importante que les sablières classiques si bien qu'il n'est guère besoin de rajouter un linteau à un niveau inférieur ; on s'arrange d'ailleurs pour que la hauteur de la sablière haute (8) soit choisie pour que sa lisière inférieure corresponde au niveau inférieur classique des linteaux. Quand il n'y a qu'un seul niveau à la .construc- tion, on renforce généralement la sablière haute (8) par une planche horizontale (23). Quand il y a plus d'un niveau, la sablière haute (81), (82), située entre deux niveaux, a une section en H. Dans la disposition représentée à la figure 9, la sablière haute (81) est constituée de deux auges (24, 25) dont les fonds (112) et (113) sont voisins. Ces deux fonds (112) et (113) sont reliés par des boulons tels que (26) de manière à serrer une poutre intermédiaire (27) entre les deux fonds (112) et (113). La poutre intermédiaire (27) forme une saillie (28), vers l'intérieur de la construction pour supporter le plancher. Dans la réalisation représentée à la figure 8, la sablière haute (83) présente deux parois latérales (91, 101) qui ont le double de hauteur, environ des parois latérales (9, 10) et qui sont reliées par un fond (11) commun qui est maintenu par des clous (29). Dans la réalisation représentée à la figure 10, on a une sablière haute (82) qui a une structure similaire à celle de la sablière haute (83). Elle présente, cependant, une lambourde (30) du côté tourné vers l'intérieur du bâtiment. La lambourde (30) sert à supporter les slaves de planches (34)o Dans la réalisation de la figure 15, au lieu d'une sablière haute à section en H, on utilise une sablière haute de plancher (8) classique et une sablière basse (1) classique. Entre la sablière (1) et la sablière (8), on dispose le-plancher (34) qui repose sur la sablière (8) avec interposition d'une poutre intermédiaire (35) et d'appuis de répartition (36).La sablière haute (8) est supportée par les poteaux de fond (31) tandis que la sablière basse (1), qui est en fait ici au dessus d'une sablière haute (8) supporte les poteaux de fond (32).- Pour réaliser un appui (;() (figures 2-, 12, et 13) on peut tronçonner la sablière basse (1) et utiliser lesdits tronçons. Pour fixer l'appui (7) au poteau d'huisserie (5) et de fenêtres (6), on utilise un renfort montant (37) qui est cloué à la fois sur les poteaux (5, 6) et sur les parois (9, 10). A la figure 14, ôn a représenté un panneau (38) incorporant une matière isolante (39) -dans l'intervalle compris entre une peau intérieure (40) et une peau extérieure (41). Ces peaux peuvent être constituées par des panneaux de contreplaqué, d'aggloméré, de plâtre e-tc. On prévoit généralement une peau extérieure plus épaisse (411) à la base du panneau. On peut aussi prévoir une mince paroi imperméable (42) constituée par une feuille de matière plastique. La sablière haute de plancher (82) est constituée comme les autres sablières hautes à section en H qui ont été décrites ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Perfectionnements aux constructions à ossature de bois recouverte d'un parement extérieur et d'un parement intérieur, lesdits parements pouvant n'être pas accolés à l'ossature pour des raisons, notamment d'isolation ladite ossature étant déjà connue depuis plusieurs siècles, en particulier sous le nom de " panwdeabois" et se composant - d'une sablière basse (1) s'appuyant au sol par l'intermédiaire d'un bahut puis d'un solin ou, recemment, d'une dalle ou plancher en béton moulé, - de poteaux de fond (2, 3), - de poteaux d'huisserie (5), - de poteaux de fenêtres (6), - de linteaux (21), - d'appuis (7), - de sablières hautes de plancher (8), - et de décharge pour contreventer l'ensemble c a r a c t é r i S é s par la combinaison a) de sablières (1, 8), et d'appuis (7) à section en forme d'auge à parois latérales verticales (9, 10) et à fond horizontal (11), b) de poteaux (2-6) pouvant se terminer par tenon (12, 13) s'ajustant dans le creux intérieur des sablières (1 > 8), c) d'un assemblage des poteaux (2-6) aux sablières résistant aux efforts sur lesdits poteaux (2-6) tendant à les faire pivoter autour d'un axe horizontal perpendiculaire aux parois latérales (9, 91, 101) de la sablière de manière à assurer le contreventement, d) de l'absence de linteaux car les efforts verticaux sont repris par la sablière haute. 2o Constructions, telles que définies dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e spar le fait que les parois latérales (9, 10) des sablières, (b, 8) et appuis (7) se rejoignent à angle droit avec le fond (11) de l'augè. 3. Constructions, telles que définies dans la revendication 1, c a r a c t é ris é e s par le fait que les sablières (1, 8:) et appuis (7) sont courbées autour d'axes verticaux. 4. Constructions, telles que définies dans la revendication 3 c a r a c t é r i s é e s par le fait que les fonds des auges des sablières (1, 8) et appuis (7) sont réalisés en bois lamellé et cQ1é; 5. Coustructions, telles que définies dans l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é e. s par le fait que les bords inférieurs des parois latérales (9, 10) des sablières (1, 8) snt reliés par une planche de renfort (22). 6. Constructions, telles que définies dans la revendication 1 c a r a c t é r i s é e s par le fait que les tenons (12, 13) ont une longueur égale à la profondeur des sablières (1, 8) et appuis (7) et que leur naissance est flanquée d'au moins un épaulement qui s'appuie sur le bord d'une paroi latérale verticale tandis que lesdits tenons (12, 13) sont solidarisés des sablières (1, 8) et linteaux. 7. ConstructiOns, telles que définies dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é e s par le fait que les tenons (12, 13) sont flanqués de deux épaulements qpi ont la profondeur de l'épaisseur des parois latérales verticales (9, 10) des sablières, (1, 8) et appuis (7) tandis qu'ils sont maintenus auxdites parois latérales (9, 10) par clouage (29). 8. Constructions, telles que définies dans la revendication 1 c a r a c t é r i s é e s par le fait que le contreventement est renforcé par au moins un panneau de renfort fixé entre deux poteaux, de préférence l'un d'eux étant unffipoteau d'angle. 9. Constructions, telles que définiesdans la revendication 1, c a r a c t é r-i s-é e s par le fait que les sablières hautes (8) entre deux niveaux ont une section en H, lorsqu'il y a plusieurs niveaux 10. Constructions, telles que définies-dans la revendication 9, c a r a c t é r i s é e s par le fait que la sablière haute (8) entre deux niveaux est constituée de deux-auges (24, 25) dont les fonds sont voisins et sont reliés par une poutre intermédiaire (27) faisant une saillie (28)-vers l'intérieur pour supporter le plancher (34)0 11. Constructions, telles que définies dans la revendication 9, c a r a c t é r i s é e s par le fait que la sablière haute -(8) entre deux niveaux est constituée par deux parois verticales (9, 10) reliées par une paroi horizontale.(35) une lambourde (30) étant prévue, A l'intérieur, au niveau de la paroi horizontale.