Brevet FR2567189A1 — publié le 19860110

STRUCTURE DE PORTE RESISTANT AU GAUCHISSEMENT ET AU PASSAGE DU FEU. La présente invention se rapporte à des portes, principalement en bois ou en matériaux ê base de bois, destinées à l'utilisation comme portes extérieures, portes entre des zones d'ambiance différente en ce qui concerne la température et l'humidité, portes séparant ou conduisant à des zones oh l'irruption du feu doit être évitée, ou combinaisons des utilisations indiquées. Une difficulté rencontrée dans de tels cas ré- side dans la déformation ou le gauchissement auquel une porte est soumise du fait de sa fonction de barrif- re ou au moins d'élément de séparation entre des condi- tions différentes de température et d'humiditéo Cette question a été étudiée à fond pendant de nombreuses années et elle est traitée notamment dans les brevets Suédois 144 418 et 339 745. On a trouvé par exemple que le déplacement de l'humidité dans une couche de surface du bois est un facteur affectant considérablement le gauchissement d'une porte. Afin d'empêcher le mouvement de l'humidi- té et de créer en même temps une barrière contre la diffusion, on a utilisé des plaques d'aluminium, sur les deux faces de la structure de porte, ce qui réduit â la fois le gauchissement et le déplacement de l'humi- dité a travers la porte. Un mouvement non contr8ôlé de l'humidité entral- nerait sinon une divergence accrue du rapport d'humi- dité entre les couches de surface et parfois également à l'intérieur de la structure de porte. Dans les deux cas, il se produirait un gauchissement accru et, parfois, également une dégradation de l'isolation thermique. L'aluminium répond à des exigences élevées en ce qui concerne à la fois le revêtement en feuille et la densité de diffusion. On peut aussi utiliser des ou- tils de travail du bois pour travailler cette matière et cela est une condition préalable décisive dans le processus de fabrication. Par contre, l'aluminium a pour inconvénient d'apporter une contribution limitée aux qualités de résistance au feu de la porte, compte tenu de ce que l'aluminium fond aux températures qui peuvent se pro- duire. En outre, le fait qu'on peut appliquer à l'alu- minium des outils et des procédés facilement disponi- bles, tout en apportant un avantage du point de vue de la fabrication, diminue la protection contre le vol. En ce qui concerne les exigences relatives à l'augmentation de l'isolation thermique, avec l'utili- sation résultante de matériaux thermiquement isolants de plus haute qualité, le coefficient de dilatation thermique relativement élevé de l'aluminium entraîne également des difficultés. Une meilleure isolation en- gendre de plus grandes différences de température entre les couches de surface et cela provoque un gauchisse-. ment accru de la porte, du fait à la fois de la tempé- rature et de l'humidité. L'invention vise à éviter les inconvénients ci- dessus et à procurer une porte répondant aux exigences élevées de stabilité dimensionnelle et d'isolation ther- mique, ainsi que de résistance au feu et de protection contre le vol. L'invention a pour objet une structure de porte, identifiable au moins extérieurement comme une porte en bois, qui résiste au gauchissement et au passage du feu. La structure de porte suivant l'invention est ca- ractérisée en ce qu'elle comprend une plaque de fer d'au moins 0,2 mm d'épaisseur, fixée par collage du côté intérieur d'une couche extérieure comprenant au moins une couche de bois, sur les deux faces de la porte. Par le terme "plaque de fer", il faut entendre, dans ce qui précède et dans ce qui suit, une plaque en métal ferreux techniquement utilisable, par exemple de l'acier contenant de l'aluminium et du zinc. La pla- que de fer actuellement préférée est une plaque en "ALUZINC" fabriqué en Suede par SSAB. Cet acier est connu sous la référence B 500 A. Par le terme "couche de bois", il faut enten- dre, dans ce qui précède et dans ce qui suit, une cou- che de placage de bois, de bois massif, de panneau de fibres (densité moyenne) ou éventuellement aussi de panneau de particules. Par utilisation d'un pressage à chaud, c'est- à-dire par collage à température élevée, soit dans la préfabrication de couches de surface comprenant une plaque de fer et des couches de bois ou à base de bois, soit dans le collage de la porte, on obtient une struc- ture précontrainte. Cette précontrainte a pour effet de diminuer les mouvements dus aux variations de tempé- rature et d'humidité. On obtient une construction particulièrement avantageuse par fixation de la plaque de fer entre des couches de bois ou de matériau à base de bois, c'est- à-dire lorsqu'on place également des couches de bois ou de matériau à base de bois sur la face de la plaque tournée vers l'intérieur, sur la porte. Même si on ne doit pas appliquer de précon- trainte, pour une raison quelconque, l'utilisation d'au moins une telle couche de bois ou de matériau à base de bois du côté intérieur de la plaque de fer apporte un effet favorable supplémentaire, en ce qui concerne la stabilité dimensionnelle en dépit des va- riations d'humidité et de température. Comme déjà indiqué, les variations d'humidité dans les couches de surface font que la porte est sou- mise à des déplacements d'humidité et à un gauchisse- ment. Par contre, la couche située du côté intérieur de la plaque n'est pas exposée à ces variations et elle résiste donc à la tendance au déplacement d'humi- dité et au gauchissement. Cet effet favorable atteint son niveau le plus notable lorsque le matériau de l'âme de la porte possède une certaine densité de dif- fusion, environ 20 fois supérieure à celle de l'air, car il ne peut alors pas y avoir de mouvement sensible d'humidité à l'intérieur de la porte. De même, dans le cas de températures extrêmes, par exemple à l'occasion d'un feu, la couche de bois intérieure, protégée, est un facteur de stabilisation. Une plaque de fer libérée, du fait que les couches de bois extérieures ont été détruites par le feu, entraîne un gauchissement important de la porte et un grand risque de passage du feu à travers les rainures. La couche de bois intérieure s'oppose à ce gauchissement, de façon efficace. Comme la plaque de fer a un coefficient de di- latation thermique inférieur à celui d'une plaque d'aluminium, on peut accepter des différences importan- tes de température entre le côté extérieur et le côté intérieur de la porte, sans risque de mouvements impor- tants d'humidité dans les couches de surface. Tenant compte de ce fait, un autre développement de l'inven- tion est caractérisé en ce que le matériau de l'âme de la porte est un matériau bon isolant thermique, ayant une conductivité thermique A comprise entre 0,015 et 0,050 W/m. C environ. Ce matériau est à comparer avec l'âme en bois massif suivant le brevet suédois 144 418 et la fibre de bois stratifiée poreuse suivant le brevet suédois 339 745, pour lesquels X est de 0,14 et 0,10 respective- ment. Lorsqu'on considère l'augmentation de gauchis- sement à la température qui a lieu lorsqu'on passe de la fibre de bois stratifiée poreuse (brevet suédois 339 745) à une meilleure isolation, par exemple avec x = 0,025, on trouve par des calculs et des essais que, pour une différence de température de l'ordre de 40 C entre les couches de surface de la porte, le gauchis- sement de l'aluminium à la température est supérieur de 2 mm à celui qui se produit dans le cas de fibre de bois stratifiée. Avec la fixation suggérée, par collage, des plaques de fer sur les deux faces du chassis ou de l'âme bien isolante de la porte, le gauchissement ré- sultant devient très faible, de façon assez inatten- due, dans les conditions d'ambiance possibles d'humidi- té et de température qu'on peut rencontrer. L'expression "fixation par collage" peut avoir différentes significations. Selon le type d'adhésif et le procédé d'application utilisés, on peut obtenir une ligne de colle "rigide"'et aussi un joint "glissant". Du point de vue du renforcement, le premier cas semble le plus approprié. Beaucoup des matériaux isolants actuels, par exemple mousse de polystyrène, de chlorure de polyvi- nyle ou de polyuréthane, peuvent être pressés à chaud à des températures atteignant +60 C à +80 C environ. On obtient un effet particulièrement favorable par pressage à chaud à des températures plus élevées, en- tre +80 C et +120 C. Dans ce cas, on peut utiliser avantageusement une mousse dite phénolique. Cette dernière mousse est également avantageu- se dans le cas d'incendie. Alors que les autres mousses fondent, brûlent et/ou engendrent de grandes quantités de gaz toxiques et de fumée, la mousse phénolique est stable aux températures élevées et, lorsqu'elle brûle, non seulement elle laisse un squelette stable de char- bon mais produit aussi de très faibles quantités de fumée. Une porte composée de bois et dé matériau à base de bois et comportant la combinaison plaque de fer/mousse phénolique peut donc répondre à toutes les conditions exigées d'une porte anti-incendie, aussi bien suivant les essais conformes aux méthodes ISO que ASTM, avec toutes les différences existantes. Le travail du fer en combinaison avec du bois a généralement été considéré jusqu'à présent comme un problème insoluble. Toutefois, il est maintenant prouvé qu'on peut effectuer ce travail de façon satisfaisante si, par exemple, on divise l'opération de coupe au for- mat en plusieurs opérations différentes et si on utili- se une lame d'une profondeur de coupe ne dépassant pas 20 mm environ, et de préférence inférieure à 14 mm, lorsqu'on coupe les couches de surface. On décrit maintenant certains exemples de mise en oeuvre de l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue semblable d'un autre mode de réalisation, et la figure 3 illustre un troisième mode de réa- lisation. Dans le cas de la figure 1, une âme en mousse de matière plastique (matière plastique cellulaire de construction), dans cet exemple une mousse phénolique à cellules fermées, est placée dans un cadre en bois 11. Des plaques de fer 12 et 13 sont collées, sur une seule face, à des couches de bois 14 et 15. Dans cet exemple, les plaques de fer ont une épaisseur de 0,3 mm, tandis que chaque couche de bois comprend une couche de placage de 1,5 mm d'épaisseur. Chaque structure stratifiée, comprenant la pla- que de fer et la couche de placage, doit être pressée à chaud préalablement, puis collée au cadre. Le pressa- ge à chaud est effectué à une température comprise en- tre +80 C et +120 C. Toutefois, l'assemblage par colla- ge des divers éléments dans les structures stratifiées peut également être effectué simultanément à la fixa- tion au cadre 11. Un parement de dessus 16 semblable à du bois ou du placage est collé à une face ou aux deux faces de la porte. Un tel parement peut bien entendu être une couche de matière plastique mais cette couche n'est toutefois pas fixée directement à la plaque de fer. Dans le cas de la figure 2, les plaques de fer 12 et 13 sont reliées sur leurs deux faces à des cou- ches de bois 14 et 17, et 15 et 18, respectivement. Chaque structure stratifiée 12, 14, 17 et 13, 15, 18 respectivement, comporte de préférence des lignes de collage rigide obtenues par pressage à chaud. Lorsque l'âme 10 est en matière plastique phénolique résistant à la chaleur, on effectue le collage à une température comprise entre +80 C et +120 Co Le parement 16 en pla- cage de bois, bois massif ou autre matériau, notamment à base de bols est fixé à une face ou aux deux faces de la porte. La figure 3 illustre un mode de réalisation dans lequel chaque structure stratifiée comprend une plaque de fer 12 et 13, une double couche intérieure de bois 17', 17" et 18', 18" et une double couche ex- térieure, également en matériau à base de bois, 14', 14" et 15', 15". Ces dernières doubles couches compor- tent un revêtement approprié 16. L'exécution de la construction collée est di- visée en plusieurs opérations séparées. Les couches de surface, comprenant la plaque de fer avec des couches de bois sur une face ou les deux faces, sont coupées avec une lame d'une profondeur de coupe ne dépassant pas 20 mm environ et de préférence inférieure à 14 mm. L'invention permet naturellement de nombreux choix en ce qui concerne la sélection des matériaux et l'agencement des couches. Dans le mode de réalisa- tion qui donne actuellement les meilleurs résultats, le matériau de l'âme de la porte peut, par exemple, être défini d'une manière générale comme comprenant un matériau de bonne isolation thermique ayant une conductivité thermique X de 0,015 à 0,050 et une résis- tance à la diffusion au moins 20 fois plus grande que celle de l'air. Les couches de placage 14 et 15, ainsi que les autres couches de bois, peuvent comprendre ou être constituées également de matériaux autres que du pla- cage et elles peuvent être doublées ou répétées à volonté. REVENDICATIONS 1. Structure de porte, identifiable au moins extérieurement comme une porte en bois, qui résiste au gauchissement et au passage du feu, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque de fer ou alliage ferreux (12, 13) d'au moins 0,2 mm d'épaisseur, fixée par col- lage du côté intérieur d'une couche extérieure (14, 15) comprenant au moins une couche de bois ou à base de bois, sur chaque face de la porte. 2. Porte suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que chacune des plaques de fer est fixée par collage entre une couche respective des couches exté- rieures (14, 15) et au moins une deuxième couche de bois ou à base de bois (17, 18). 3. Porte suivant la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée en ce que le matériau de l'ame (10) de la structure de porte est un matériau bon isolant thermi- que ayant une conductivité thermique X comprise entre 0,015 et 0,050 W/m. C. 4. Porte suivant la revendication 3, caracté- risée en ce que le matériau de l'âme est une mousse phénolique. 5. Porte suivant la revendication 3, caracté- risée en ce que l'âme de la structure de porte est en matériau ayant une résistance à la diffusion au moins fois plus grande que la résistance à la diffusion de l'air. 6. Porte suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que la fixation par collage de la plaque de fer consiste en une jonc- tion obtenue par pressage à chaud. 7. Porte suivant la revendication 6, caracté- risée en ce que le pressage à chaud est effectué à une température supérieure à +80 C. 8. Porte suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que la porte est découpée avec une lame d'une profondeur de coupe maxi- male de 20 mm environ. 9. Porte suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que la plaque (12, 13) est faite en acier renfermant de l'aluminium et du zinc.