Brevet FR2546555A1 — publié le 19841130

Perfectionnements aux murs-rideaux et à leurs composants. L'invention est relative aux murs-rideaux, c'est-à- dire aux murs de façade qui ne supportent pas de planchers. Elle vise également les éléments spéciaux tels que panneaux, attaches constitutifs de ces murs-rideaux. Les murs en question, eux-mêmes montés sur l'ossa- ture porteuse de la construction qu'ils équipent, forment l'habillage extérieur de cette construction et assurent une séparation étanche entre l'intérieur de cellerci et l'exté rieur. Ils sont habituellement constitués par des feuilles en métal, en matière plastique, en bois Ces feuilles présentent l'inconvénient d'un coût re- lativement élevé et, en outre, selon le cas, l'un et/ou l'autre des inconvénients suivants: nécessité d'une protec- tion spéciale contre l'humidité et le vieillissement; fai- ble résistance aux chocs; mauvaise isolation thermique; disponibilité seulement en éléments de surface réduite, ce qui exige des assemblages multiples, développés sur de gran- des longueurs L'invention a pour but, surtout, de rendre les murs- rideaux tels que les inconvénients ci-dessus soient réduits, voire supprimés. A cet effet, les murs-rideaux selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce qu'ils sont constitués par des plaques de béton minces allongées verticalement, précontraintes par adhérence à l'aide d'armatures longitudi- nales et suspendues en leur zone supérieure à l'ossature porteuse de la construction qu'elles délimitent extérieure- ment. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: chaque plaque constitutive d'un mur-rideau est attachée à l'ossature porteuse en au moins un niveau inférieur à celui de ses organes de suspension de façon telle qu'à ce niveau ladite plaque soit immobilisée horizontalement selon la di- rection perpendiculaire à son plan moyen, mais libre de cou- lisser verticalement, chaque plaque constitutive d'un mur-rideau est équipée avant sa mise en place, à l'une de ses extrémités longitudi- nales, de moyens de suspension tels que des orifices traver- sant la plaque ou que des crochets ou des pattes perforées ancrées dans la tranche supérieure de cette plaque, le ferraillage de chaque plaque est densifié au voisi- nage des organes de suspension et d'attache coulissante de façon à éviter tout risque de déchirure de'la plaque dans ces zones, les différentes plaques verticales constituant un même mur-rideau se chevauchent horizontalement de proche en proche et sont assemblées de façon étanche le long de leurs bords qui se chevauchent, l'épaisseur de chaque plaque est comprise entre 5 et cm, étant de préférence de l'ordre de 8 cm, chaque plaque est rectangulaire et présente une longueur comprise entre 4 et 12 m, de préférence de l'ordre de 9 à 11 m, et une largeur comprise entre 0,30 et 2,50 m, de pré- férence de 2,40 m. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicite- ment question ci-apres. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réa- lisatxon préferés de -l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ces dessins, montre en coupe verti- cale schématique un immeuble équipé d'un mur-rideau selon l'invention. La figure 2 montre de face à une échelle un peu agran- die une plaque constitutive de ce mur-rideau. La figure 3 montre selon une coupe verticale à échel- le fortement agrandie un détail de l'immeuble ci-dessus fai- sant apparaître le mode de suspension d'une plaque et le mode d'attache coulissante d'une autre plaque. La figure 4 est une coupe horizontale de la figure 3 selon IV-IV. Les figures 5 et 6 montrent à même échelle que les deux précédentes, respectivement en coupe verticale et en coupe horizontale selon VI-VI, fig 5, un autre détail d'un immeuble perfectionné selon l'invention, faisant apparaître une attache coulissante intermédiaire d'un mur-rideau et le chevauchement alterné des plaques voisines constitutives de ce mur. La figure 7 montre de face l'attache coulissante de la figure 5. La figure 8 montre schématiquement une variante du mode de chevauchement des plaques. La construction schématisée sur la figure 1 est un immeuble s'étendant sur cinq niveaux et comprend une ossatu- re porteuse 1 supposée constituée par des murs porteurs, dont l'un est représenté en 2, et par cinq dalles horizonta- les 30 à 34. La dalle 30 constitue le sol du rez-de-chaussée de l'immeuble Les autres dalles 31 à 34 forment lés planchers de quatre étages et sont portées par les murs 2 avec au moins leurs bords en porte-à-faux. Le mur-rideau selon l'invention est composé de pla- ques minces 4 en béton s'étendant verticalement sur la hau- teur totale du rez-de-chaussée et des trois premiers étages et suspendues au bord de la dalle 34. L'épaisseur de ces plaques ou voiles 4 est très fai- ble; elle est comprise entre 5 et 10 cm, étant-avantageuse- ment de l'ordre de 8 cm. Pour éviter les risques de fissuration des plaques 4 suspendues en raison de leur propre poids, celles-ci sont précontraintes par adhérence ou par "fils adhérents". En d'autres termes, lesdites plaques 4 sont armées au cours même de leur fabrication par des fils ou câbles mé- talliques 5 (figure 2) préalablement tendus entre leurs ex- trémités, le béton étant coulé dans un moule, coffrage ou "banc" contenant ces cables tendus. La tension desdits câbles est supprimée après la pri- se du béton et, du fait de -leur adhérence intime avec le bé- ton, ils exercent un effort permanent de densification sur ce dernier, effort qui assure à la fois la cohérence des pla- ques et leur étanchéité. Une telle fabrication a déjà été enseignée par le brevet FR N O 1 447 819, mais les plaques minces en béton précontraint alors fabriquées n'étaient pas destinées à cons- tituer des murs-rideaux suspendus: en conséquence les fer- raillages n'y étaient pas spécialement densifiés dans les zones, signalées ci-après, correspondant aux organes de sus- pension et d'attache. La face, de chaque plaque, qui est exposée à l'exté- rieur de l'immeuble en sa position montée définitive corres- pond avantageusement à celle qui est située à la base de la masse de béton au cours de sa coulée: on peut ainsi confé- rer à ladite face tous reliefs désirables, et en particulier ceux des façades en pierre de taille ou en brique, en don- nant au fond du moule ou "banc" le profil complémentaire de celui désiré. Ce dernier perfectionnement est avantageusement com- biné à la possibilité d'adopter pour le béton coulé une va- riété blanche ou d'une autre couleur artificielle pouvant rappeler notamment la couleur naturelle de la pierre de tail- le ou celle de la brique. Les plaques 4 sont ici allongées verticalement. Elles peuvent affecter une forme triangulaire ou tra- pézoidale, mais cette forme est généralement rectangulaire. La dimension longitudinale de chaque plaque est géné- ralement supérieure à 5 m et est de préférence de l'ordre de m, savoir comprise entre 9 et Il m. La valeur de 5 m correspond à la hauteur d'un ensem- ble de deux étages superposés tels qu'un duplex. Les murs-rideaux se prêtent particulièrement bien à la construction de tels ensembles, lesquels présentent un certain nombre d'avantages sur les constructions à étages sé- parés, en particulier l'augmentation du volume habitable pour un prix donné: les exigences relatives au plancher intermé- diaire d'un duplex sont en effet moins rigoureuses que pour les autres planchers au plan notamment de l'isolation phoni- que, de la tenue au feu, de la charge à supporter Une longueur de plaque de l'ordre de 10 m correspond donc àd deux duplex superposés: les plaques minces en béton précontraint ici considérées se prêtent facilement à une fa- brication sur une telle longueur. La largeur de chaque plaque est de préférence infé- rieure ou égale à 2,40 m, ce qui correspond au gabarit rou- tier, pour permettre leur transport par route. Mais on peut bien entendu concevoir toute une gamme de plaques du genre considéré, présentant respectivement des largeurs différentes: ces largeurs peuvent descendre éven- tuellement jusqu'à 30 cm pour permettre d'ajuster en fonction des besoins la largeur totale des ensembles composés à l'aide de ces plaques assemblées côte à cote, en vue notamment de respecter des contraintes telles qu'un raccordement à une construction existante ou que l'obligation de construire à l'intérieur d'un périmètre déterminé. La suspension de chaque plaque 4 à la dalle 34, ainsi que ses manipulations (enlèvement du banc de fabrication, dressage) sont assurées à l'aide d'au moins un organe d'accrochage 6 prévu au voisinage du bord supérieur de cette plaque. Cet organe 6 peut être composé d'un oeillet 7 (fig 2) prévu sur la plaque. Pour assurer la suspension de la plaque à la dalle 34 il suffit alors d'enfiler horizontalement chaque oeillet 7 sur une broche ou piton 8 (fig 1) dont le pied est encas- tré dans ladite dalle 34. Pour assurer ladite suspension, on peut également faire comprendre audit organe 6 une patte verticale 9 (fig 3 et 4) présentant une em- base 91 encastrée dans la tranche supérieure de la plaque 4 et une tête 92 percée par un alésage 931 une fourche horizontale 10 dont le pied 101 est encastré dans la dalle 34 et dont les ailes 102 chevauchent la tête 92 ci-dessus, chacune de ces ailes étant elle-même évidée par un alésage 103 aligné avec l'alésage 931 et une goupille 11 traversant les trois alésages 93 à 103- Le rapport entre l'épaisseur et la longueur de cha- que plaque 4 étant très faible, cette plaque a tendance à se comporter comme une feuille légèrement flexible. Pour éviter ses flottements au vent, on l'accroche à l'ossature l au niveau de sa base et éventuellement en au moins un-niveau intermédiaire à l'aide d'attaches 12 propres à interdire ses déplacements horizontaux selon la direction perpendiculaire au plan moyen de la plaque, mais à rendre possibles ses coulissements verticaux: on évite ainsi que les déformations thermiques ne développent des contraintes facheu- ses au droit desdites attaches. Comme visible sur les figures 5 et 7, chaque attache coulissante 12 peut comprendre: un boîtier métallique 12 î encastré dans la plaque 4 et délimité extérieurement par une face plane évidée en T et s'étendant selon le plan de la face correspondante de la plaque, un ensemble boulon- écrou 122 dont la tête est encastrée dans la dalle correspondante ( 30, 32 ' 34) et dont l'extrémi- té filetée, coiffée en bout par l'écrou, traverse le pied du T, cet écrou prenant appui contre les bords de ce pied, et des bandes horizontales élastiques intermédiaires 123 assurant le calage de la plaque et la fermeture de la lame d'air longeant intérieurement celle-ci (voir ci-après). Pour éviter tout risque d'arrachement du béton à proximité des organes d'accrochage supérieurs, il convient de prévoir au sein du béton, dans la zone desdits organes, un ferraillage renforcé, lequel a été supposé sur la figure 2 composé par des armatures transversales 13 spécialement rapprochées, elles-mêmes précontraintes ou non. On prévoit d'autres telles armatures transversales 13, réparties dans l'ensemble de la plaque 4, mais avec une 11 densité inférieure à celle observable dans la partie haute de la plaque, cette densité étant avantageusement renforcée à nouveau à proximité des attaches coulissantes 12. Pour éviter la formation de ponts thermiques et/ou acoustiques entre les plaques 4 et les dalles 30 à 34, on interpose entre ces plaques et ces dalles des coussins 14 (fig 3) en matériau isolant. Comme visible sur la figure 3, les murs de l'immeu- ble considéré sont complétés par des cloisons internes 15 s'étendant parallèlement aux plaques 4, dont elles sont sé- parées par les lames d'air 16 dont question ci-dessus. Chacune de ces cloisons 15 est supportée par une dalle et s'étend de bas en haut jointivement entre deux dal- les consécutives. Ces cloisons sont constituées en des matériaux lé- gers, thermiquement isolants et comprennent un parement interne 151 constitué par exemple en bois contre-plaqué, en particules agglomérées, en plâtre Une bavette 17 constituée par une feuille profilée en métal ou matière plastique recouvre la tranche supérieu- re de chaque plaque 4 de façon à la protéger de la pluie. Vu la grande minceur des plaques 4, il est diffi- cile de les assembler de façon étanche bord à bord dans le prolongement latéral l'une de l'autre. C'est pourquoi, dans le mode de réalisation pré- féré, on assure ces assemblages latéraux par chevauchement mutuel des plaques contiguës le long de bandes marginales de ces plaques. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures et 6, les chevauchements en question sont alternés. Les assemblages mutuels étanches des bandes 41 qui se chevauchent sont assurés de toute façon désirable, no- tamment à l'aide, d'une part, de profilés complémentaires 18 encastrés à l'avance dans lesdites bandes et, d'autre part, de joints élastiques 19 écrasés entre lesdites bandes. Sur les figures 5 et 6 on voit apparaître trois plaques adjacentes constitutives d'un mur-rideau, les deux plaques extrêmes constituant des trumeaux pleins et la pla- que centrale étant ajourée par des fenêtres 20. C'est cette plaque centrale qui est située le plus près des dalles horizontales de support et qui est donc directement suspendue et attachée à ces dalles de la manière indiquée ci-dessus. L'assemblage représenté sur la figure 5 correspond en particulier au montage "verticalement coulissant" de la- dite plaque centrale sur la dalle intermédiaire 32 ' et les deux panneaux de béton qui apparaissent respectivement au- dessous et au-dessus de ladite dalle 32 constituent respec- tivement le linteau 21 longeant supérieurement la fenêtre 20 de l'étage inférieur et l'allège 22 longeant inférieurement la fenêtre 20 de l'étage supérieur. Les trumeaux adjacents à la plaque ajourée centrale font alors légèrement saillie extérieurement sur la façade de l'immeuble par rapport à cette plaque. Mais ils sont encore suspendus et attachés aux dalles horizontales de la manière précédemment décrite, la seule différence avec les solutions précédentes résidant en ce que les broches ou fourches qui les supportent s'étendent un peu plus en porte-à-faux à partir des dalles dans lesquelles elles sont encastrées. On peut également aménager les pourtours horizontaux des dalles en correspondance, c'est-à-dire leur donner une forme crénelée de façon à réduire les porte-à-faux en ques- tion au droit des panneaux en saillie. Au lieu d'être alternés de proche en proche,-les chevauchements mutuels latéraux des plaques peuvent être prévus tous dans le même sens, ce qui donne à la façade une structure en écailles de poisson, ainsi que schématisé en plan sur la figure 8. Dans ce cas, les axes 23 des broches de support ou analogues ne sont plus rigoureusement perpendiculaires au plan moyen des plaques à supporter et il convient de prévoir les modifications ou tolérances qui en découlent. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réali- sation adopté, on dispose finalement de murs-rideaux dont la constitution et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes, notamment * celles pour lesquelles les murs-rideaux considérés seraient utilisés à d'autres fins que la délimitation exté- rieure d'immeubles à parois verticales, ces murs servant par exemple de bardages, ou étant légèrement inclinés sur la verticale de façon à constituer des toitures, celles o les plaques constitutives des mursrideaux en question ne seraient pas plates sur toute leur étendue mais renforcées par des nervures longitudinales et/ou trans- versales, les valeurs numériques indiquées ci-dessus pour l'épaisseur de la plaque étant considérées dans les parties courantes, non nervurées, de cette plaque, quand de telles nervures sont prévues. REVENDICATIONS 1 Mur-rideau caractérisé en ce qu'il est constitué par des plaques de béton minces ( 4) allongées verticalement précontraintes par adhérence à l'aide d'armatures longitudi- nales ( 5) et suspendues en leur zone supérieure à l'ossature porteuse ( 1) de la construction qu'elles délimitent exté- rieurement. 2 Mur-rideau selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune de ses plaques constitutives ( 4) est atta- chée à l'ossature porteuse ( 1) en au moins un niveau infé- rieur à celui de ses organes de suspension ( 6) de façon telle qu'à ce niveau ladite plaque soit immobilisée horizontalement selon la direction perpendiculaire à son plan moyen, mais libre de coulisser verticalement 3 Mur-rideau selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que les différentes plaques verticales ( 4) qui le constituent se chevauchent horizonta- lement de proche en proche et sont assemblées-de façon étan- che le long de leurs bords qui se chevauchent. 4 Mur-rideau selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il est légèrement incli- né sur la verticale. Plaque mince en béton précontraint constitutive d'un mur-rideau selon l'une quelconque des précédentes reven- dications, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens d'accrochage ( 6) à l'une de ses extrémités longitudinales, moyens tels que des orifices équipés d'oeillets ( 7) traver- sant cette plaque ou que des crochets ou pattes perforées ( 9) ancrés dans la tranche supérieure de ladite plaque. 6 Plaque selon la revendication 5, caractérisée en ce que son ferraillage ( 13) est renforcé au voisinage des moyens d'accrochage et éventuellement d'attache coulissante compris par cette plaque. 7 Plaque selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en-ce que son épaisseur est comprise en- tre 5 et 10 cm, étant de préférence de l'ordre de 8 cm. 8 Plaque selon l'une quelconque des revendications à 7, caractérisée en ce qu'elle est rectangulaire et pré- sente une longueur comprise entre 4 et 12 m, de préférence de l'ordre de 10 m. 9 Plaque selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisée en ce qu'elle est rectangulaire et pré- sente une largeur comprise entre 0,30 et 2,50 m. Plaque selon l'une quelconque des revendications à 9, caractérisée en ce qu'elle est renforcée par des nervures longitudinales.