Brevet FR2584758A1 — publié le 19870116

PROFILE METALLIQUE POUR ELEMENT PREFABRIQUE EN BETON A OSSATURE DE BOIS ET PROCEDE D'UTILISATION La présente invention concerne l'industrie de la construction. Elle vise essentiellement à procurer un nouveau mode de construction à partir de panneaux réalisés en préfabrication industrielle, qui utilise des panneaux en béton à ossature en bois. Dans ce mode de construction, la combinaison du béton et du bois offre de nombreux avantages. Le béton est particulièrement adapté à la réalisation industrielle de plaques pleines et de panneaux plans modulaires, pour un faible coût de revient et une bonne résistance mécanique. Mais avec ossature en bois, l'utilisateur retrouve, au moment du montage, toutes les facilités que peut apporter le bois dans l'assemblage des panneaux entre eux. Cependant, on n'a pas su résoudre convenablement, à ce jour, les problèmes que posent la conception de tels panneaux, principalement au niveau de la liaison entre le béton de la plaque centrale du panneau et le bois de son ossature. L'invention vise précisément à résoudre ces problèmes en permettant la réalisation de panneaux préfabriqués à ossature en bois, faciles à fabriquer et à assembler, dans le respect des impératifs de résistance mécanique et d'étanchéité qui s'imposent à l'industrie de la construction. L'invention a ainsi pour objet un profilé métallique pour éléments préfabriqués de construction, caractérisé en ce qu'il comprend au moins, quatre faces réparties en deux faces 1 et 2 au moins, d'une partie centrale 9 formant un prisme, lesdites deux faces 1 et 2 de la partie centrale étant munies d'ajours 8 et de deux faces latérales LI et 5 se trouvant dans le prolongement desdites deux faces 1 et 2 de la partie centrale, suivant les deux côtés d'un angle de pratiquement 90 degrés et etant chacune munie de picots 10 orientés dans deux directions pratiquement perpendiculaires vers l'intérieur dudit angle. Selon d'autres caractéristiques secondaires, un tel profilé comporte des passages 11, sous forme de cheminées tubulaires ouvertes, pour des vis ou boulons d'assemblage des éléments préfabriqués. La présente invention a aussi pour objet les éléments préfabriqués incorporant de tels profilés, ainsi qu'un procédé de construction en faisant application. Naturellement, elle étend ses effets aux parois et murs réalisés au moyen de tels panneaux. On décrira maintenant, plus en détail, une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 represente un profilé métallique avec l'ossature de bois, utilisé dans un élément préfabriqué pour assurer la liaison entre éléments perpendiculaires - La figure 2 représente un profilé métallique avec l'ossature de bois, utilisé dans des éléments préfabriqués quelconques - La figure 3 représente deux éléments préfabriqués assemblés perpendiculairement. Comme le montre la figure 1, un profilé métallique selon l'invention, réalisé pour une liaison entre éléments préfabriqués perpendiculaires, comporte cinq faces principales réparties en une partie centrale 9 formant trois faces 1, 2, 3 d'un prisme quadrangulaire et deux parties latérales 4 et 5 situées de part et d'autre de ladite partie centrale 9. Les trois faces de la partie centrale 9 se répartissent en deux faces ajourées 1 et 2 et une face pleine 3. Des ajours 8, situés sur les deux faces 1 et 2 de la partie centrale 9, assurent un maintien effectif du profilé lors du coulage du béton comme il sera explicité plus loin. Les déux parties latérales 4 et 5 se situent de part et d'autre de la partie centrale 9. Une première desdites faces latérales 4 est située dans le prolongement obtus ouvert, notamment un angle plat. La deuxième face latérale 5 est orientée dans une direction pratiquement perpendiculaire à la direction de la première face latérale. Les ajours 8 réalisés sur les deux faces 1 et 2 du profilé, par évidement de matière, peuvent avoir une forme géométrique quelconque, mais plus particulièrement, on utilisera une forme carrée représentant sur la surface de chaque face, 60 % de surface d'ouverture. La réalisation d'un voile de béton 7, par coulage de béton, permet le remplissage de la partie centrale prismatique 9 de manière à recouvrir tous les ajours 8 de cette partie centrale. Ces ajours 8 assurent donc, lors du coulage du panneau en béton 7, un remplissage rapide du volume prismatique 9 pour constituer, à la fin de ce coulage, un panneau préfabriqué où aucun des ajours 8 du profilé ne puisse être vu. Le profilé assure également une structure de renforcement dans le béton coulé. Les ajours 8 contribuent donc, par une intégration totale du profilé dans le panneau, à ce renforcement du béton. La face non ajourée 3 de la partie centrale, permet le blocage et la mise en place d'un panneau isolant 13 qui peut être éventuellement utilisé lors de la mise en oeuvre du panneau préfabriqué et empêche le débordement du béton de ce côté lors du coulage. Selon la figure 2, le profilé ne comporte, dans sa partie centrale 9, que deux faces 1 et 2. Ce type de profilé métallique permet de réaliser des éléments préfabriqués qui, associés deux par deux et fixés par des vis et écrous 15, collaborent pour la mise en oeuvre d'un mur de construction. En utilisant un élément préfabriqué à partir de ce type de profilé à deux faces centrales 1 et 2 et un élément préfabriqué avec un profilé à trois faces centrales 1, 2 et 3 décrit précédemment, on réalisera avantageusement une liaison perpendiculaire entre éléments préfabriqués. Les deux faces centrales 1 et 2 du profilé de la figure 2, forment deux faces d'un prisme triangulaire 9, notamment de section triangle rectangle. Ces deux faces centrales 1 et 2 sont munies d'ajours 8 qui reprennent les mêmes caractéristiques citées précédemment. On peut imaginer utiliser, pour la partie-centrale du profilé 9, un nombre de faces plus importantes, réalisant ainsi un volume prismatique ayant pour section un polygone dont une arête sera perpendiculaire à l'ossature de bois. Toutes les faces centrales d'un tel profilé, exceptée la face perpendiculaire à l'ossature de bois, seront munies d'ajours qui permettront le remplissage du volume prismatique, lors du coulage du béton. Le profilé comporte dans tous les différents types de réalisation particuliers, deux parties latérales Il et 5 situées de part et d'autre de la partie centrale 9. Dans chacune de ces faces latérales 4 et 5, sont formées, par emboutissage, des séries de picots 10. Les deux faces 4 et 5 permettent d'entrer en contact avec une ossature en bois 6, de volume parallélépipédique sur deux faces distinctes perpendiculaires. Dans le cas d'un profilé à cinq faces, une des deux parties latérales 5 est située dans le prolongement de la face non ajourée 3 de la partie centrale et forme avec elle, un angle obtus fermé, notamment un angle droit. Les picots 10, formés par emboutissage, sont répartis sur toute la surface des faces latérales 4 et 5 de manière constante, avec une densité, par unité de surface, assez élevée. A titre d'exemple, non limitatif, on réalisera par emboutissage un picot tous les deux centimètres. Sur la face latérale 4 située dans le prolongement d'une face ajourée 2 du profilé par un angle plat, la surface couverte par les picots 10 correspond, pratiquement, à la surface de l'épaisseur de l'ossature de bois. L'emboutissage est réalisé de manière à ce que les picots 10 soient orientés dans une direction pratiquement perpendiculaire aux faces latérales 4 et 5, dans un sens à pouvoir entrer dans deux faces distinctes de l'ossature en bois 6. Ainsi, les picots 10 pourront réaliser une liaison solide entre le profilé et l'ossa- ture de bois 6. Dans un mode de réalisation particulier du profilé selon l'invention, ce profilé est, en outre, équipé de cheminées tubulaires ouvertes 11, réparties sur la longueur de la face 3 et s'étendant chacune à travers la partie prismatique centrale jusqu'au plan de la seconde desdites faces latérales 5. Les cheminées 11 réalisées dans la structure du profilé, permettent de ménager des espaces vides de béton, espaces disponibles pour le passage de vis ou de boulons 14 permettant d'assurer la liaison entre deux panneaux adjacents. Pour coopérer avec le profilé métallique, on utilise une ossature de bois 6, formée d'une poutre de bois dont la longueur est choisie pour réaliser la longueur voulue de l'élément préfabriqué, dont la largeur doit être plus importante que la largeur du profilé, pour permettre la fixation de deux éléments préfabriqués par des vis et écrous à travers deux ossatures et dont l'épaisseur doit correspondre à la surface de la face 4, munie de picots. Une réalisation particulière de cette ossature de bois 6, de manière non limitative, peut être 10 cm de largeur, 3 cm d'épaisseur et 1,20 m de longueur. Pour réaliser un élément préfabriqué à l'aide d'un profilé métallique tel que celui qui vient d'être décrit, on utilise une ossature de bois 6 et un profilé métallique tel que décrit précédemment. Le profilé doit être suffisamment souple pour être mis en place contre l'ossature de bois. On enfonce les picots 10 des deux faces latérales 4 et 5 sur deux faces distinctes perpendiculaires de l'ossature en bois 6. Le profilé est alors lié à l'ossature de bois 6 par les picots 10 enfoncés dans le bois. On réalise ensuite, un voile de béton 7 par coulage de béton dans un moule approprié de manière à remplir le volume prismatique 9 à l'intérieur de la partie centrale des profilés et à recouvrir, au moins, tous les ajours 8 de cette partie centrale 9 et, au moins en partie, l'une des faces latérales du profilé. Le moulage du béton peut être réalisé, en particulier, de manière que chaque profilé, dont le matériau est généralement métallique, se trouve noyé en totalité dans le béton. Dans un mode de réalisation préféré, le béton est coulé de manière à former sur les côtés du panneaux, une tranche plane se situant dans le prolongement de la face extérieure de l'ossature de bois 6 dans le même plan que celle-ci et présentant une rainure 12, longitudinale, propre à recevoir un joint d'étanchéité interposé entre deux panneaux similaires adjacents. Pour augmenter l'isolation de tels panneaux, on inverse lors de la fabrication de ces éléments préfabriqués, des panneaux isolants. Le panneau isolant 13 est placé horizontalement en contact avec la face latérale 5, en prolongement de la face non ajourée 3.Le panneau isolant repose également contre l'ossature de bois 6, qui a une largeur plus importante que celle du profilé. Le panneau isolant 13 vient en contact avec l'angle du profilé formé par la face non ajourée 3 de la partie centrale et la face latérale 5 en prolongement de ladite face non ajourée 3. Lors du coulage du panneau de béton 7, le panneau isolant 13 entre donc dans la constitution de l'élément préfabriqué, bloqué sur sa partie inférieure par la face latérale 5 du profilé et une partie de l'ossature de bois 6, et sur sa partie supérieure par le coulage du béton 7. En plus des panneaux préfabriqués ainsi réalisés, la présente invention couvre aussi leur emploi dans un procédé de construction de parois qui consiste, essentiellement, à assembler de tels panneaux en position jointive par leur ossature de bois, comme le montre la figure 3. L'assemblage de tels panneaux est réalisé à l'aide de vis et écrous 15 traversant les deux ossatures de bois des panneaux à assembler. Dans un mode de réalisation particulier, on utilise des profilés comportant des cheminées 11, comme décrit précédemment, ce qui permet de ménager des espaces vides de béton, à l'intérieur desdites cheminées, espaces disponibles pour le passage de vis ou de boulons 15 permettant d'assurer la liaison entre deux panneaux adjacents. Dans un autre mode de réalisation, le passage des vis et écrous 15 est ménagé à travers des tubulures en métal 14, placées à proximité de la face pleine de la partie centrale du profilé, lors du coulage du béton. Ce tube, placé au milieu du béton, aura une longueur égale à l'épaisseur du panneau en béton réalisé lors du coulage. Par ces passages, réalisés dans le béton, les vis 15 pourront être placées de manière à traverser les faces latérales du profilé et les deux ossatures de bois, pour assurer la liaison entre deux panneaux adjacents. La position du tube de métal 14 pourra varier entre une position adjacente au profilé et une position à l'extré mité de l'ossature de bois. Grâce à une disposition appropriée de telles cheminées, on obtient un mode d'assemblage particulièrement avantageux, où les efforts impliquent une traction à l'intérieur du béton et une pression bois sur bois.A partir de panneaux préfabriqués, peu coûteux, faciles à réaliser et à mettre en oeuvre, on constitue ainsi, des parois à montage rapide, contenant éventuellement une plaque isolante 13. Il ne reste plus, pour assurer une finition complète des cloisons, qu'à placer un plâtre sur les parois intérieures, de manière à faire disparaître toute structure de l'élément préfabriqué telle que l'ossature en bois 6, le profilé métallique, la plaque isolante 13. On obtient alors des cloisons de construction respectant les impératifs de résistance mécanique et d'étanchéité qui s'imposent à l'industrie de la construction. Ces éléments préfabriqués bénéficient de l'avantage d'être légers. Leurs poids permettent donc une maniabilité et une manutention peu commune dans les matériels de construction. A l'aide de ces panneaux préfabriqués, une maison d'habitation peut être livrée en six semaines. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Profilé métallique pour élément préfabriqué de construction, caractérisé en ce qu'il comprend au moins, quatre faces réparties en deux faces (1, 2) au moins, d'une partie centrale (9) formant un prisme, lesdites deux faces (1, 2) de la partie centrale étant munies d'ajour-s (8) et deux faces latérales (4 et 5) se trouvant dans le prolongement desdites deux faces (1 et 2) de la partie centrale, suivant les deux cotés d'un angle de pratiquement 90 degrés et étant chacune munie de picots (10) orientés dans deux directions pratiquement perpendiculaires vers l'intérieur dudit angle. 2. Profilé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie centrale (9) comporte une troisième face (3) non ajourée formant avec lesdites deux faces ajourées, un prisme sensiblement quadrangulaire ouvert vers ledit angle. 3. Profilé selon les revendications 1 et -2, caractérisé en ce que ledit profilé comporte des passages, sous forme de cheminées tubulaires ouvertes (11), pour des vis ou boulons (15) d'assemblage des éléments préfabriqués. 4. Elément préfabriqué, caractérisé en ce qu'il comporte un profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, assurant la liaison entre un panneau en béton (7) et une ossature en bois (6). 5. Procédé de réalisation d'un élément préfabriqué selon la revendication 4, caractérisé en ce que - les picots (10) des faces latérales (4 et 5) du profilé sont enfoncés dans deux faces distinctes de l'ossature de bois (6); - un coulage de béton du panneau (7) est réalisé, comprenant le centre du volume prismatique (9). 6. Procédé selon la revendication 5, carac térisé en ce que le profilé est pratiquement noyé en totalité dans le coulage de béton. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'on ménage des espaces disponibles, sous forme de cheminées, au milieu du béton coulé, à proximité du profilé, pour le passage de vis ou écrous (15). 8. Eléments préfabriqués, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 5, 6 et 7. 9. Procédé de construction de parois selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les panneaux préfabriqués sont assemblés en position jointive par des vis et écrous (15) placés dans les cheminées et traversant I1 ossature de bois.