Brevet FR2542347A1 — publié le 19840914

Procédé de construction et d'isolation d'un bâtiment à façade maçonnée accrochée à un plancher intermédiaire L'invention concerne un procédé de construction et d'isolation d'un bâtiment à façade maçonnée accrochée à un plancher intermédiaire. On sait que dans la construction des bâtiments d'habitation, notamment de ceux qui comportent de nombreux appartements, on cherche à obtenir à la fois un aspect extérieur agréable, surtout en façade, et une bonne isolation thermique, le tout pour un prix de revient aussi faible que possible L'isolation thermique peut être obtenue par la mise en place de parois isolantes de types connus sur tous les murs extérieurs et en couverture. De telles parois peuvent entre placées en face extérieure ou en face intérieure de ces murs. Dans le cas des murs de façade une isolation en face extérieure rend difficile ou tout au moins coûteuse l'obtention d'un aspect acceptable. Si l'isolation est réalisée en face intérieure, la face extérieure doit présenter un aspect plus agréable que celui du béton. Un tel aspect peut être obtenu à l'aide d'un mur de façade maçonné, constitué par exemple de briques apparentes pleines, d'autres éléments à maçonner, tels que certaines pierres, pouvant également être utilisés. La recherche de l'économie fait alors réaliser la structure du bâtiment sous forme de planchers de béton armé portés par des murs de refend et de pignons également en béton. Le contreventement est par exemple assuré par les parois elles aussi bétonnées des cages d'escaliers, et on cherche à réduire autant que possible l'épaisseur du mur de façade pour diminuer son coût, ce qui diminue en même temps sa stabilité. Le procédé habituel de construction du bâtiment comporte les opérations suivantes - construction de murs porteurs notamment de refend et/ou de pignon, - construction d'au moins un plancher intermédiaire en béton armé, cette construction étant réalisée par coulage de béton autour d'armatures sur un coffrage horizontal avec bordures verticales, ce plancher étant porté par ces murs porteurs et relié à ceux-ci de manière à constituer une structure indéformable, au moins un bord de façade de ce plancher s'étendant selon une direction horizontale et à distance de ces murs porteurs sur au moins la plus grande partie de sa longueur, - construction d'un mur de façade autoporteur s'élevant devant chaque bord de façade à proximité de celui-ci, ce mur étant constitué d'éléments à maçonner assemblés au mortier en lits horizontaux superposés de manière à constituer une façade visible de l'extérieur et d'aspect agréable, - accrochage de ce mur de façade à ce plancher intermédiaire pour empê- cher ce mur de s'incliner en s'écartant ou en se rapporchant du bord de façade du plancher, - et mise en place d'une cloison thermiquement isolante contre la face intérieure du mur de façade au-dessus et au-dessous dudit plancher intermédiaire. Dans ce procédé connu l'accrochage du mur de façade au plancher se fait avec contact direct de manière à obtenir la solidité et la rigidité nécessaires. Ce contact entrain, au moins dans le cas d'un plancher intermédiaire, une interruption de la paroi isolante disposée sur la face intérieure du mur. Il en résulte l'apparition d'un pont thermique, c'est-à-dire d'un défaut d'isolement d'autant plus gênant que le plancher bétonné constitue un conducteur thermique. La présente invention a pour but de permettre de construire écolo miquement un bâtiment à façade maçonnée et à plancher intermédiaire en assurant à la fois un accrochage rigide et une isolation thermique améliorée. Elle a pour objet un procédé permettant la construction et l'isolation d'un tel bâtiment et comportant les opérations connues précédemment indiquées de construction de murs porteurs, d'un plancher interm8- diaire et d'un mur de façade, d'accrochage de ce mur et de mise en place d'une cloison isolante.Son but est atteint grâce au fait que, avant le coulage du béton du plancher intermédiaire, la bordure de coffrage le long du bord de façade est réalisée par mise en place d'un caisson de bordure dont les parois sont constituées de feuilles rigides résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion, ce caisson s'étendant verticalement sur l'épaisseur de ce plancher entre une paroi haute et une paroi basse, et s'étendant transversalement entre une paroi arrière à distance du futur mur de façade et une paroi avant à proximité immédiate de celuici, la largeur du caisson de cette paroi arrière à cette paroi avant étant inférieure à l'épaisseur envisagée pour ladite cloison isolante, ce caisson étant muni de fers d'ancrage s'étendant transversalement de sa paroi arriere vers l'intérieur du bâtiment et étant muni en outre de pièces d'accrochage s'étendant longitudinalement de manière sensiblement continue sur sa face haute ou basse, le volume intérieur du caisson étant rempli d'un matériau thermiquement isolant, - on effectue ensuite le coulage du béton du plancher intermédiaire de manière que le béton enrobe en même temps les armatures du plancher et les fers d'ancrage du caisson, - on maçonne ensuite des lits successifs du mur de façade en s'arrentant après avoir maçonné un lit "d'accrochage" qui est le plus haut lit d'éléments à maçonner ne dépassant pas le niveau desdites pièces d'accrochage, - on met ensuite en place des pattes d'accrochage allongées constituées d'un matériau résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion, ces pattes s'étendant transversalement entre une extrémité avant qui s'appuie sur le lit d'accrochage et une extrémité arrière qui coopere avec les pièces d'accrochage pour empêcher tout déplacement transversal de la patte d'accrochage par rapport à la pièce d'accrochage et au caisson de bordure tout en permettant un déplacement longitudinal libre de la patte d'accrochage par glissernent sur la pièce d'accrochage, l'extrémité avant de chaque patte d'accrochage comportant un trou d'ancrage disposé dans l'épaisseur du mur de façade au voisinage de la face supérieure du lit d'accrochage, - on fait ensuite passer un fer longitudinal d'ancrage des pattes dans les trous d'ancrage des pattes successives, - on réalise ensuite le lit du mur de façade immédiatement supérieur au lit d'accrochage en plaçant une couche de mortier recouvrant le fer d'ancrage des pattes, en posant sur cette couche de mortier des éléments à maçonner successifs, en faisant coulisser longitudinalement chaque patte d'acrochage au fur et à mesure de la pose des éléments à maçonner pour l'amener dans l'intervalle entre le dernier élément posé et l'élément à poser suivant, et en formant dans cet intervalle un joint de mortier. A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire ci après, à titre non limitatif, comment l'invention peut être mise en oeuvre. il doit âtre compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, âtre remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. La figure 1 représente une vue partielle d'un bâtiment construit par le procédé selon l'invention, en coupe par un plan vertical transversal, cette figure montrant un plancher intermédiaire et un mur de façade La figure 2 représente une vue en perspective montrant le même plancher et le même mur de façade, à un moment où le mur de façade en cours de construction est accroché à ce plancher La figure 3 représente une vue en perspective à échelle agrandie d'une patte d'accrochage de la figure 2. Les figures 4 et 5 représentent des vues du meme bâtiment en coupe partielle par le même plan que la figure 1, mais en montrant non plus un plancher intermédiaire mais, respectivement, un plancher haut de sous sol et un plancher terrasse. Le bâtiment partiellement montré sur la figure 1 a été réalisé en construisant de manière classique des fondations puis, des murs porteurs, tels que des murs de refend et des murs de pignon paralleles entre eux ainsi que des murs de cages d'escalier perpendiculaires à ces murs de refend ou de pignon et assurant le contreventement des murs de refend ou de pignon. Ces murs porteurs sont construit en béton armé sur la hauteur d'un sous sol ou d'un étage, puis servent d'appui à unplan- cher. Ce dernier est réalisé par coulage de béton autour d'armatures disposées sur un platelage, avec solidarisation avec les murs porteurs. La construction de ces murs est ensuite poursuivie sur la hauteur d'un autre étage, puis un deuxième plancher est construit sur ces murs et ainsi de suite de manière à obtenir une structure indéformable. Les planchers sont de plan rectangulaire, les murs de pignon et de refend s'étendant horizontalement selon une direction "transversale" qui est celle de la largeur du rectangle. La longueur du rectangle définit une direction horizontale perpendiculaire à la précédente et appelée ci-après "longitudinale', ehacun des deux bords correspondants du plancher pouvant constituer le "bord de façade" précédemment mentionné. La figure 1 montre un plancher intermédiaire 2 comportant des armatures 4 et porté par un mur de refend 6. L'opération suivante, après la construction de chaque plancher, ou de préférence après celle de tous les planchers, est la construction d'un mur de façade autoporteur 8 s'élevant devant chaque bord de façade à proximité de celui-ci. Ce mur est constitué d'éléments à maçonner 10 assemblés au mortier en lits horizontaux superposés de manière à constituer une façade visible de l'extérieur et d'aspect agréable. Ces éléments sont ici des briques pleines en forme de parallélépipèdes rectangles. Les joints verticaux entre les briques d'un même lit sont décalés en quinconce d'un lit au suivant, comme bien connu. Le mur est mince c'est-à-dire que la largeur de chacun des éléments maçonnés s'étend d'une face à l'autre du mur.Cette largeur peut être par exemple de 11cm la longueur des briques étant disposées horizontalement et valant par exemple 22cm alors que leur hauteur vaut 5,5cm. La stabilité d'un tel mur est insuffissante pour un bâtiment à plusieurs étages et on sait qu'il est nécessaire de procéder à son accrochage à chaque plancher intermédiaire pour l'empêcher de s'incliner en s'écartant ou en se rapporchant du bord de façade du plancher. On effectue ensuite d'autres opérations telles que la construction d'une couverture étanche au dessus du bâtiment, et la mise en place de cloisons thermiquement isolantes contre toute la face intérieure du mur de façade au-dessus et au-dessous de chaque plancher intermédiaire 9 de même que contre les faces intérieures ou extérieures de tous murs extérieurs. La réalisation de ces diverses opérations est classique sauf que, conformément à la présente invention, l'accrochage du ou des murs de façade au ou aux planchers intermédiaires est réalisée comme indique ciaprès, ce qui permet de compléter l'isolation thermique contre la face intérieure de ce mur au niveau des planchers et d'éviter ainsi la formation d'importants ponts thermiques Avant le coulage du béton du plancher intermédiaire 2, la bordure de coffrage le long du bord de façade est réalisée par mise en place d'un caisson de bordure dont les parois sont constituées de feuilles rigides résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion.Ce caisson s'étend verticalement sur l'épaisseur de ce plancher entre une paroi haute 12 et une paroi basse 14, et transversalement entre une paroi arrière 16à distance du futur mur de façade 8 et une paroi avant 18 à proximité immédiate de celui-ci. Sa largeur, de cette paroi arrière à cette paroi avant, est inférieure à l'épaisseur envisagée pour la cloison isolante 20. il est muni de fers d'ancrage 22 s'étendant transversalement de sa paroi arrière vers l'intérieur du bâtiment. Des pièces d'accrochage 24 s'étendent longitudinalement de manière sensiblement continue sur sa face haute ou basse. Son volume intérieur est rempli d'un matériau thermiquement isolant 27. Plus particulièrement, les paroi haute, avant et bases du caisson sont par exemple constituées d'une tôle galvanisée de l'ordre du mm, pliée en forme de C, les parois haute et basse se prolongeant vers l'intérieur du bâtiment de sorte que les branches haute et basse du C ont une longueur totale de l'ordre de 10cm. Ces branches sont encore pliées à leur extrémité pour former chacune un rebord pénétrant dans le béton sur une hauteur de l'ordre de 10 mm. Les fers d'ancrage 22 s'étendent par exemple sur 40 cm. La paroi arrière 16 est également constituée d'une tôle galvanisée, mais elle peut être supprimée, si l'isolant employé le permet. Les pièces d'accrochage sont constituées par une cornière inégale de 40 x 25 x 4mm filante 24 d'acier galvanisée et fixée par soudage sur la paroi haute 12 du caisson, par son aile de 25mm. L'autre constitue une "lame d'accrochage" 26 dont la largeur prolonge vers le haut la paroi avant 18. Le béton du plancher intermédiaire 2 est ensuite coulé de manière à enrober à la fois les armatures 4 et les fers d'ancrage 22. Comme visible sur la figure 2, on maçonne ensuite des lits successifs pour construire ou continuer à construire le mur de façade 8. On interrompt cette construction au niveau de chaque plancher construit. Plus précisément cette interruption prend place lorsqu'on a maçonné un lit "d'accrochage" 28 qui est le plus haut lit d'éléments à maçonner ne dépassant pas le niveau des pièces d'accrochage 24. On met ensuite en place des pattes d'accrochage allongées 30 constituées d'un matériau résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion. Ces pattes s'éten- dent transversalement entre une extrémité avant 32 qui s'appuie sur le lit d'accrochage et une extrémité arrière 34 qui coopère avec les pièces d'accrochage 24 pour empecher tout déplacement transversal de la patte d'accrochage par rapport à la pièce d'accrochage et au caisson de bordure 12, 14, 16, 18. Ces pattes et ces pièces doivent être conçues de manière à permettre un déplacement longitudinal libre de la patte d'accrochage par glissement sur la pièce d'accrochage.L'extrémité avant 32 de chaque patte d'accrochage comporte un trou d'ancrage 36 disposé dans l'épaisseur du mur de façade au voisinage de la face supérieure du lit d'accrochage 28. Ce trou est oblong, son plus grand diamètre étant vertical. Ces pattes se succédant longitudinalement à intervalles régu- liers avec un pas égal à celui des éléments à maçonner dans la mur de façade. Plus particulièrement chaque patte d'accrochage 30 présente la forme d'une bande plate d'épaisseur non supérieure à celle des joints verticaux entre les éléments à maçonner 10. Cette bande est découpé dans une feuille d'acier inoxydable épaisse par exemple de 3mm. Sa largeur est par exemple de 30mm et sa longueur de 12cm environ. il est souhaitable d'éviter autant que possible le risque dsun dégagement accidentel d'une patte d'accrochage par rapport à la pièce d'accrochage. C'est pourquoi la patte d'accrochage comporte une succession longitudinale de lumières 40 s'étendant longitudinalement avec une largeur s'étendant sur une fraction intermédiaire de la largeur de la lame, l'extrémité arrière de chaque patte d'accrochage étant plus large que ces lumières et comportant une zone 38 à largeur diminuée inférieure à la largeur de ces lumières.Ceci permet, lors de la mise en place des pattes, d'engager leur extrémité arrière dans les lumières des pièces d'accrochage jusqu'à la zone à largeur diminuée, ceci après avoir disposé horizontalement la largeur de ces pattes, et ensuite de réaliser l'accrochage en disposant verticalement la largeur des pattes (voir figures 2 et 3). Lorsque les pattes d'accrochage ont été engagées, on enfile un fer longitudinal "d'ancrage des pattes1, 41 dans les trous d'ancrage 36 des pattes successives. On réalise ensuite le lit du mur de façade immédiatement supérieur au lit d'accrochage en plaçant une couche de mortier recouvrant le fer d'ancrage des pattues, en posant sur cette couche de mortier des éléments à maçonner successifs, an faisant coulisser longitudinalement chaque patte d'acrochage au fur et à mesure de la pose des éléments à maçonner pour l'amener dans l'intarvallè entre le dernier élément posé et liélé- ment à poser suivant, et en formant dans cet intervalle un joint de mortier. On peut noter que les fers d'ancrage 41 arment en même temps le mur de façade, c'est-à-dire qu'ils jouent la rôle dgun chaînage. Dans la lit immédiatement supérieur à celui qui surmonte le lit d'ancrage on dispose des briques d'évacuation d'eau 42 de type connu qui permettent de recueillir, par un prolongement intérieur incliné 44 9 l'eau qui pourrait exceptionnellement s'infiltrer derrière le mur de façade, et de l'évacuer à l'extérieur par un exutoire 46. Une cloison thermiquement isolante 48 de type connu est disposée an regard de la face intérieure du mur de façade en laissant un intervalle d'air de coupure de capillarité épais par exemple de l'ordre de 5cm. Cette cloison est par exemple épaisse de 10cm mais dont l'épais seur sera déterminé en fonction des performances à obtenir. il en résulte que la paroi avant 18 du caisson de bordure est située dans l'épaisseur de l'intervalle d'air et que la paroi arrière 16 de ce caisson est située dans l'épaisseur de la paroi isolante. Cette dernière est revenues sur sa face regardant vers l'intérieur, d'un panneau de parement rigide 50. Elle est fixée entre deux planchers successifs par l'intermédiaire de montants verticaux métalliques non représentés. Elle assure en même temps les fonctions de coupe-feu et d'isolation phonique. La construction du plancher haut de sous-sol 52 représenté sur la figure 4 est analogue à celle des planchers intermédiaires tels que 2. Mais une couche isolante 54 est collée sous ce plancher et prolonge l'isolation constituée par la paroi isolante 48 et le matériau isolant 26. On aperçoit d'autre part un mur bétonné 56 à la base du mur maçonné 8. Le plancher terrasse 60 de la figure 5 est également réalisé isolé et accroché de la même manière, mais avec une couche isolante 58 sur sa face supérieure. Cette couche est revêtue d'une couche d'étanchéité 62 relevée contre le bord supérieur 64 du mur de façade 8 et recouverte de gravier 65. Des tôles de zinc ou d'aluminium 66 et 68 complètent ltétan- chéité de manière connue. REVENDICATIONS 1/ Procédé de construction et d'isolation d'un bâtiment à façade maçonnée accrochée à un plancher intermédiaire, ce procédé comportant les opérations suivantes - construction de murs porteurs (6) notamment de refend et/ou de pignon, - construction d'au moins un plancher intermédiaire (2) en béton armé, cette construction étant réalisée par coulage de béton autour d'armatures (4) sur un coffrage horizontal avec bordures verticales, ce plan- cher étant porté par ces murs porteurs et relié à ceux-ci de manière à constituer une structure indéformable, au moins un bord de façade de ce plancher s'étendant selon une direction horizontale et à distance de ces murs porteurs sur au moins la plus grande partie de sa longueur, - construction d'un mur de façade autoporteur (8) s'élevant devant chaque bord de façade à proximité de celui-ci, ce mur étant constitué d'éléments à maçonner (10) assemblés au mortier en lits horizontaux superposés de manière à constituer une façade visible de l'extérieur et d'aspect agréable, - accrochage de ce mur de façade à ce plancher intermédiaire pour empêcher ce mur de s'incliner en s'écartant Qu en se rapporchant du bord de façade du plancher, - et mise en place d'une cloison thermiquement isolante contre la face intérieure du mur de façade au-dessus et au-dessous dudit plancher intermédiaire, - ce procédé étant caractérisé par le fait qu'avant le coulage du béton du plancher intermédiaire (2) la bordure de coffrage le long du bord de façade est réalisée par mise en place d'un caisson de bordure dont les parois sont constituées de feuilles rigides résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion, ce caisson s'étendant verticalement sur l'épaisseur de ce plancher entre une paroi haute (12) et une paroi basse (14), et s'étendant transversalement entre une paroi arrière (16) à distance du futur mur de façade (8) et une paroi avant (18) à proximité immédiate de celui-ci, la largeur du caisson de cette paroi arrière à cette paroi avant étant inférieure à l'épaisseur envisagée pour ladite cloison isolante (20), ce caisson étant muni de fers d'ancrage (22) s'étendant transversalement de sa paroi arrière vers l'intérieur du bâtiment et étant muni en outre de pièces d'accrochage (24) s'étendant longitudinalament de manière sensiblement continue sur sa face haute ou basse, le volume intérieur du caisson étant rempli d'un matériau thermir quemant isolant (27), - on effectua ensuite le coulage du' béton du plancher intermédiaire de manière que le béton enrobe en mame temps les armatures (4) du plancher et les fers d'ancrage (22) du caisson, - on maçonne ensuite des lits successifs du mur de façade (8) en s'arre- tant après avoir maçonné un lit "d'accrochages9 (28) qui est le plus haut lit d'éléments à maçonner ne dépassant pas le niveau desdites pièces d'accrochage (24), - on met ensuite en place des pattes d'accrochage allongées (30) consti tuées dsun matériau résistant aux efforts mécaniques et à la corrosion 7 ces pattes s'étendant transversalement entre une extrémité avant (32) qui s'appuie sur le lit d'accrochage et une extrémité arrière (34) qui coopère avec les pièces d'accrochage (24) pour empêcher tout déplacement transversal de la patte d'accrochage par rapport à la pièce d'accrochage et au caisson de bordure (12, 14, 16, 18) tout en permettant un déplacement longitudinal libre de Ia patte d'accrochage par glissement sur la pièce d'accrochage, l'extrémité avant (32) de chaque patte d'accrochage comportant un trou d'ancrage (36) disposé dans l'épaisseur du mur de façade au voisinage de la face supérieure du lit d'accrochage (28), - on fait ensuite passer un fer longitudinal d'ancrage des pattes (41) dans les trous d'ancrage (36) des pattes successives, - on réalise ensuite le lit du mur de façade immédiatement supérieur au lit d'accrochage en plaçant une couche de mortier recouvrant le fer d'ancrage des pattes, en posant sur cette couche de mortier des éléments à maçonner successifs, en faisant coulisser longitudinalement chaque patte d'acrochage au fur et à mesure de la pose des éléments à maçonner pour l'amener dans l'intervalle entre la dernier élément posé et l'élément à poser suivant, et en formant dans cet intervalle un joint de mortier 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque patte d'accrochage (30) présente la forme d'une bande plate d'épaisseur non supérieure à celle des joints verticaux entre les éléments à maçonner (10). 3/ Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites pièces d'accrochage (24) comportent une lame d'accrochage (26) s'étendant longitudinalement, présentant une largeur verticale et comportant une succession longitudinale de lumières (40) s'étendant lon gitudinalamant et présentant une largeur qui s'étend sur une fraction intermédiaire de la largeur de la lame, l'extrémité arrière (34)de chaque patte d'accrochage étant plus large que ces lumières et comportant une zone (38) à largeur diminuée inférieure à la largeur de ces lumières pour permettra, lors de la mise an place des pattes, d'engager C7 leur extrémité arrière dans les lumières des pièces d'accrochage jusqu'à la zone à largeur diminuée après avoir disposé horizontalement la largeur de ces pattes, et pour permettra ensuite de réaliser l'accrochage en disposant verticalement la largeur des pattes. 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le trou d'ancrage (36) des pattes d'accrochage (30) est oblong, avec son plus grand diamètre disposé sensiblement perpendiculairement à la longueur de la pattue.