Brevet FR2610024A2 — publié le 19880729

FR 2610024 A2 19880729 FR 8700837 A 19870126 La présente invention concerne un procédé de constation falscrt utilisation de l'ossature métallique des cloisons sèches pour ;-calire:- structure portante de constructions basses à usage d'habitation, de bureaux, de locaux commerciaux, scolaires, d'établissements de santé ou toutes fonctions assimilées. Ce procédé permet de n'utiliser qu'unie seule et même ossature légère pour maintenir l'isolation thermique, pour fixer le parement intérieur et, éventuellement, le parement extérieur, soutenir la charpente et éventuellement supporter un plancher intermédiaire. L'un des parements peut assurer en plus le contreventement vertical, en voile du bâtiment ; cette disposition permet de supprimer totalement ou partiellement les diagonales situées dans le plan des murs. Ainsi, l'ossature est constituée de potelets et de lisses hautes et basses, complétée éventuellement par quelques diagonales. La lisse haute peut être réduite en dimensions par la constitution de poutres treillis dans le plan horizontal de la charpente. Le présent certificat d'addition au brevet d'im-ention n" 86.01.601 déposé le 6 Février 1986, a pour but, d'une part, d'amender et de préciser les dispositions définies dans le brevet, et d'autre part, de décrire une variante d'utilisation de l'invention, sous forme de façade sèche, pour réaliser les façades portées de bâtiments à étages. Ainsi, la présente invention concerne un procédé de construction de bâtiments à rez-de-chaussée ou à étages, utilisant une ossature unique, allégée, constituée de composants métalliques industrialisables, parfaitement adaptés à leurs fonctions et de préférence, en tôle mince pliée. Il est possible de n'utiliser que des produits industriels, ne nécessitant ni parachèvement en atelier, ni conditions climatiques particulières pour la pose. Ce procédé permet de réaliser des constructions dans de moindres délais qu'en traditionnel, avec de meilleures performances énergétiques et présentant une plus grande liberté de conception architecturale, notamment par la diversité d'aspect extérieur. La structure principale de cette ossature est composée de potelets, c'est-à-dire de montants verticaux, sur lesquels tous les autres éléments viennent se fixer. Le mode d'assemblage préférentiel sur chantier des divers composants métalliques entre-eux est le boulonnage ou le vissage avec des vis auto-tarodeuses. Selon une première disposition dite standard, comportant une seule nappe d'isolant avec pare-vapeur intégré, positionnée entre les potelets, il est possible d'obtenir avec cette paroi des performances énergétiques convenables. Selon une deuxième disposition préférentielle dite superisolée, conz- portant une deuxième nappe d'isolant devant la face interne des potelets, ensérant un pare-vapeur constitué d'un film plastique maintenu entre les 2 nappes, il est possible d'obtenir d'excellentes performances énergétiques. Enfin, selon une troisième disposition dite rudimentaire dans laquelle l'isolant est supprimé, de même qu'éventuellement le parement intérieur, il est possible de réaliser les parois de bâtiments annexes. La figure 1 présente une vue éclatée d'une paroi selon la disposition superisolée, où apparaissent les potelets (1) en forme ce "C" dont l'rame peut comporter des nervures de raidissement, avec les percements (2) éventuels nécessaires, le parement extérieur (3) fixé directement ou éventuellement indirectement sur les potelets selon la nature du matériau utilisé, un vide d'air (4) situé derrière ce parement, une première nappe d'isolant (5) enserrée entre les potelets, un pare-vapeur (6) fixé sur la face interne de ceux-ci, une deuxième nappe d'isolant (7) placée contre ce pare-vapeur à joint croisé avec la première nappe, une lisse métallique (8) placée horizontalement, écartée du potelet par un taquet (9) pouvant être de même matériau que le parement intérieur et une plaque de parement intérieur (10).Dans ce cas, la lisse métallique (8) est fixée à l'aide d'un pivot métallique sur le potelet au travers du taquet. Néanmoins, en variante, cette lisse peut être fixée directement sur les potelets à l'aide d'une suspente placée à l'horizontal, permettant de régler l'écartement à volonté. Au cas où les potelets assurent seulement le maintien des parements et de l'isolant, la tôle utilise pourra être d'une épaisseur réduite ; ainsi, en est-il pour certains pignons de pavillons et pour les façades portées des bâtiments à étages. Les figures 2 et 3 présentent en plan respectivement la constitution d'une paroi standard et superisolée. Les potelets (1) sont pourvus en partie courante de percements (2) nécessaires éventuellement au maintien de la première nappe d'isolant à l'aide d'aiguilles métalliques (12) venant se disposer dans les percements, la répétitivité excessive de ceux-ci peut concourir à créer une rupture de transmission thermique par l'âme des potelets.Apparaissent aussi, l'emplacement du parement extérieur (3), le vide d'air (4) derrière ce parement, la première nappe d'isolant (5) constituée de préférence en panneaux de laine de verre semi-ridiges, le pare-vapeur intégré à l'isolant (11) ou constitué d'un film plastique (6) fixé au nu de la face interne des potelets ; dans ce deuxième cas, il réalise simultanément parement, la deuxième nappe d'isolant (7), constituée de préférence avec le même rìateriau que la première nappe est posée à joints croisés par rapport à celle-ci, l'os- sature métallique (8) horizontale écartée de ceux-ci par un taquet r pouvant être du même matériau que le parement intérieur (10) telles des plaques de plâtre ou fixée directement sur la face interne des potelets.En variante, les percements (2) de forme longiligne verticaux peuvent être remplacés par des percements de forme semi-circulaire ou composés des 3 côtés d'un rectangle avec angles éventuellement arrondis tels qu'exprimés sur la figure 5, en sorte de pouvoir rabattre à la perpendiculaire la partie intérieure de la découpe et constituer ainsi une patte de maintien pour l'isolant, tout en procurant une rupture thermique dans le potelet. Une autre variante consiste à maintenir la première nappe d'isolant par un bourrelet d'isolant (37) venant s'insérer dans l'intérieur du potelet du côté du vide d'air ; sur la face extérieure du potelet, le bourrelet est maintenu en place par un clips venant se fixer sur l'aile du potelet. Les figures 4 et 5 présentent pour les constructions basses, en coupe verticale et en axonométrie, la fixation du potelet sur la dalle (13) servant de support, réalisée à l'aide d'un guide de pose constitué d'une semelle (14) de préférence en tôle pliée en forme de "Z", de sorte à faciliter l'évacuation des éventuelles eaux de condensation, qui pourraient se former dans le vide d'air, par un jour continu prévu entre ce guide et le parement extérieur. Entre ce guide et la dalle sont positionnées des calles de réglage (15) corrigeant les écarts altimétriques éventuels de la dalle et donnant un léger devers à la semelle vers l'extérieur ; cet espace sous la semelle est ensuite bourré au mortier (16).Les potelets reposant sur cette semelle sont fixés au sol par l'intermédiaire de cornières (17) en tôle pliée, boulonnées au sol et aux potelets, en utilisant les percements prévus à cet effet dans la semelle (18) et les potelets (19). Ces percements permettent de positionner automatiquement les potelets avec un entr'axe prédéterminé. La figure 5 exprime en axonométrie ce mode de fixation. Le parement intérieur repose sur un joint souple (20) comprimé et fixé au sol par l'intermédiaire d'un profilé (21). Les figures 6 à 13 présentent pour les façades sèches constituant les façades portées de bâtiments à étages, la fixation des potelets sur les planchers, réalisée à l'aide d'une platine (22) en tôle éventuellement pliée ou nervurée, notamment pour en assurer la rectitude. Cette fixation est caractérisée par le jour (23) oblongue placé verticalement permettant d'absorber les éventuels mouvements de flexion du plancher, mais surout, les écarts dimensionnels provoqués par les dilitations différencielles du mur de façade par rapport aux planchers, sous les effets thermiques. Ces jours sont positionnés aux deux extrémites des potelets si ceux-ci correspondent à un seul niveau, mais il peut être prévu des jours intermédiaires, si le montant correspond à plusieurs niveaux.Ces potelets sont fixés à cette platine (22), à l'aide de tiges filetées (24) et de plaques de répartition (95). La platine d'ancrage (22) est fixée au plancher (13) soit en utilisant la platine comme coffrage de rive de dalle en béton armé coulé in-situ (figure 10) avec les tiges filetées (24) se prolongeant (26) à l'intérieur de la dalle, soit en plaçant ces tiges (26) sur la prédalle et en incoporant ces tiges dans la dalle de compression de béton coulé in-situ (figure 11), soit sans faire usage de ces tiges filetées dans la dalle de plancher, en utilisant des boulons à expansion (27) dans une dalle de beton armé déjà réalisée (figure 12). Au cas où le plancher serait constitué de poutrelles métalliques, la platine serait boulonnée sur celles-ci.Ces tes de fixation de la platine au plancher n excluent pas d'autres modes d'accrochage qui apparaîtraient plus appropriés et nécessiteraient éventuellement de modifier la forme de la platine d'ancrage (22) constituée d'une tôle sur laquelle sont préfixées des tiges filetées (24) se prolongeant (26) éventuellement à l'intérieur du plancher. Cette platine stit la rive des dalles de plancher. Les tiges filetées sont fixées sur la platine d'ancrage par paires l'une au-dessus de l'autre, en sorte de pouvoir maintenir deux montants respectivement au-dessous et audessus du plancher, ou bien un seul montant filant sur plusieurs niveaux. Au montage, il est nécessaire de positionner avec précision les platines d'un étage par rapport à l'autre, pour un seul montant. L'emplacement des autres montants étant donné automatiquement par la platine. Les pattes (28) fixées à la platine d'ancrage sont destinées à soutenir la 1ère nappe d'isolant au droit de chaque plancher. Les figures 14 et 15 présentent en coupe verticale, pour des constructions basses, l'accrochage de la charpente constituée de fermettes, positionnées contre l'âme des potelets et fixées (29) par l'entrait (30) et éventuellement, l'arbalétrier (31). Si la distance des fixations du potelet sur l'entrait et l'arbalétrier est suffisante, elle constituera un encastrement utile au contreventement. La figure 15 exprime la disposition de l'arbalétrier pour conserver cet encastrement pour les toitures à faible pente. Le rail (32) formant sablière, fixé horizontalement sur les potelets, permet le support provisoire des fermettes lors du montage et contribue à la stabilité de l'ossature ; en cas de parois standards, sans taquet écarteur, ce rail est de même dimension que le profilé (8) courant.Le plafond est constitué de plaques de plâtre (33) maintenues par une ossature métallique secondaire (34) fixée aux fermettes par des suspentes (353 et une nappe d'isolant (36) complétée éventuellement par une deuxième nappe croisée,- positionnée au-dessus du plafond. Les figures 16 et 17 expriment en plan, la manière de traiter respectivement les angles saillants et rentrants. Cette disposition implique un doublement des potelets, en sorte d'avoir un montant dans chaque plan de façade. Dans le premier cas, ces potelets sont assemblés par l'intermédiaire de fourrures constituées par des éléments de rail (32) pour la paroi sunerisolée et de srofil (8) pour la paroi standard sans taquet écarteur. Dans le deuxième cas, les potelets sont assemblés directement l'un sur l'autre. L'isolant de la première nappe peut être maintenu en place, côté vide d'air, par des calles constituées éventuellement d'un bourrelet d'isolant ( Les figures 1â, 19 et 20 présentent le détail de fixation des baies, respectivement en coupe horizontale sur tableau et en coupe verticale sur allège et linteau. Le bâti de l'huisserie (38) constituant pre-cadre en plastique, métal ou bois, est fixé sur des potelets auxquels il s'adosse de chaque côté (figure 18) ; en conséquence, si la largeur de la baie ne correspond pas à l'écartement des potelets, il pourra être nécessaire de disposer de potelets complémentaires. Un cordon d'étanchéité (39) est à réaliser avec le parement extérieur. Eventuellement, un habillage complémentaire (40) peut être nécessaire pour clore le tableau intérieur.Si le bâti d'huisserie nécessite un maintien hori--ontal tant en linteau qu'en allège, ou bien si la largeur de la baie implique l'interruption d'un potelet sur une partie de sa hauteur ou la présence d'un potelet complémentaire, il est nécessaire de disposer d'un rail (41) à l'horizontal, de même type que celui prévu en sablière (32) placé en linteau et éventuellement en allège, sur lequel viennent se fixer les pattes de fixation (42) de l'huisserie. Les figures 21, 22 et 23 expriment la manière de réaliser une poutre treillis, constituant linteau, pour supporter les potelets interrompus et laisser la place aux bâtis d'huisserie. Ainsi peuvent respectivement être interrompus un ou plusieurs potelets. Les membrures hautes et basses sont constituées des rails (32 et 41). Les diagonales sont constituées de profils en tôle pliée (43) fixés sur les potelets. La figure 24 présente en élévation, la structure du pignon d'une construction basse. Apparaissent ainsi les potelets (1) ne supportant pas la charpente, mais fixés sur l'entrait (30)et l'arbalétrier (31), en sorte de pouvoir maintenir le parement en continuité sur toute la hauteur. Le contreventement vertical des constructions basses est assuré par l'un des parements ou par des barres (4,) placés diagonalement entre la tête et le pied des potelets sur une hauteur d'étage, tant en pignon, qu'en façade porteuse. Ces barres sont constituées de profilés en têle pliée, de meme nature que ceux utilisés pour réaliser les poutres treillis (43) ; elles sont fixées sur la face interne des potelets et donc positionnés dans l'espace libre entre les potelets et les ossatures horizontales (8). La stabilité horizontale est assurée au niveau de la charpente par une poutre treillis située au niveau de l'entrait, ainsi que des renforts d'angle. Les parements légers du type bardage (44) sont fixés soit directement sur les potelets (figure 25) si la ligne de fixation est verticale, soit (figure 26) par l'intermédiaire d'une ossature secondaire (46) horizontale fixée sur les potelets si la ligne de fixation (45) doit etre horizontale. Ces bardages peuvent être réalisés avec des panneaux ou planches de bois, plastique, métal, amiante-ciment, résine, et leurs dérivés, mais aussi tuiles et ardoises ou similaires. Les figures 27 et 28 présentent pour les façades sèches constituant les façades portées de bâtiments à étage, la manière de réaliser d'une part, le rejet vers l'extérieur de, eaux de condensation, o,ui pourraient se former à l'intérieur du vide d'air (4), et d'autre part, la coupure du vide d'air pour éviter la propagation du feu. Le rejet des eaux est réalisé par une bavette (47) fixée sur les pattes (28) destinées à soutenir la première nappe d'isolant. Cette bavette continue est placée entre les potelets. Simultanément, elle permet le changement de nature ou d'épaisseur du matériau de parement extérieur. La barrière coupe feu est constituée d'une bande d'isolant (48), type laine de roche, maintenue en place par des pattes (49) attachées à la bavette (47) et/ou aux pattes (28). Les parements semi-lourds, présentés sur les figures 29 à 32 sont constitués de plaques (50) de ciment, pierre, terre cuite, résine ou leurs dérivés, de petites dimensions, auto-porteuses sur la hauteur d'un étage. La figure 29 exprime comment les plaques sont maintenues au devers par des pattes (51) fixées sur les potelets. La figure 30 exprime, pour les constructions basses, comment ils sont soutenus par une semelle (52) particulière, se substituant à la semelle normale (14), comportant des ergots de maintien (53). Les figures 31 et 32 expriment, pour les façades sèches, comment les plaques (50) sont soutenues par une bavette (54) particulière se substituant à la bavette (47). Cette bavette (54) est soudée à la platine d'ancrage (22). Les plaques sont maintenues en place par des ergots (55). Les parements lourds sont constitués de panneaux de béton armé correspondant à une hauteur d'étage. Ils sont auto-porteurs sur la hauteur du bâtiment et reposent sur la dalle basse du plancher. Ils sont maintenus, soit pour les constructions basses, au droit des chaînages hauts, soit en variante pour les façades sèches, au droit de chaque rive de plancher ou à l'ossature primaire du bâtiment. RER ICATIONS 1) Procédé de construction permettant de réaliser des constructions basses utilisant une ossature métallique allégée, de méme type que celles employées poser les cloisons sèches, constituées de composants métalliques industrialisables en tôle mince pliée pour maintenir l'isolation thermique, fixer les parements intérieurs et extérieurs, soutenir la charpente et éventuellement, pour supporter un plancher intermédiaire, l'un des parements pouvant assurer le contreventement vertical du bâtirent, selon la revendication 1 du brevet principal nO 86.01.601. Ce procédé, qui permet en outre la réalisation de façades sèches de constructions à étages, est caractérisé par l'utilisation d'une ossature constituée de 4 types de composants : des potelets sur lesquels des Ruides de pose, des chaînages hauts et des diagonales sont assemblés, de préférence sur chantier par boulonnage ou vissage avec des vis auto-tarodeuses. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les potelets (1) en forme de "C" à âme pouvant comporter des nervures de raidissement, supportent la charpente et éventuellement le plancher intermédiaire ; au cas où ils assurent seulement le maintien des parements et de l'isolant, la tôle utilisée est d'une épaisseur réduite (pignons de constructions basses et pour les façades portées des bâtiments à étages) ; ces potelets, correspondant à un ou éventuellement plusieurs hauteurs d'étage, sont pourvus de percements permettant primo la fixation par boulonnage par l'intermédiaire d'un guide pose à la structure support (13) constituée de la dalle du pavillon ou des rives de planchers des bâtiments à étage.Secundo, le maintien éventuel de la première nappe d'isolant positionnée entre les potelets en sorte de trouver un vide d'air (4) entre l'isolant (5) et le parement extérieur (3). Ce maintien est réalisé, soit par des aiguilles (12) se fixant par pincement au travers des percements (2) longilignes et verticaux prévus dans l'âme des potelets, soit par rabattement à la perpendiculaire de la partie intérieure du percement au cas où celui-ci est constitué par une ligne semi-circulaire ou formant les 3 côtés d'un rectangle, la répétitivité excessive de ces percements peut concourir à créer une rupture des transmis- sions thermiques par l'âme des potelets, soit par un bourrelet d'isolant venant s insérer dans l'intérieur du potelet côté vide d'air et sur la face extérieure du potelet, ce dernier bourrelet est maintenu en place par un clips venant se fixer sur l'aile du potelet Et tertio, la fixation directe de la charpente en fermette (30 et 31) sur le plat de l'âme du potelet. 3) Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les guides de pose pour les constructions basses, constitués par une semelle en "Z" (14) pourvue de percements (18) assurent la fixation des potelets au sol à l'aide de cornières (17), et prédéterminent l'espacement des potelets ; entre cette semelle et le parement extérieur, un jour continu est ménagé pour la ventilation et l'écoulement des eaux de condensation ; la semelle repose sur des calles de réglage corrigeant les écarts altimétriques de la dalle et donnant un léger devers de la semelle vers l'extérieur. 4) Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les guides de pose pour les bâtiments à étages sont constitués par une platine (22) scellée en rive de dalle des planchers (13) et pourvue de tiges filetées (24) sur lesquelles viennent se fixer les potelets à l'aide des percements (23) prévus sur l'une de leurs ailes et des plaques de répartition (25). Ces percements de forme oblongue dans le sens vertical permettent d'absorber le différenciel dimensionnel entre les potelets et les planchers ; l'espacement des tiges filetées (24) prédétermine le positionnement des potelets, dès lors qu'une première verticale a été réglée ; ces platines disposent de pattes de support (28) de l'isolant, renforcées éventuellement pour supporter certains parements extérieurs. 5) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le chaînagehaut (32) fixé sur la face interne des potelets, facilite la pose de la charpente (30 et 31) et éventuellement du plancher intermédiaire ; au droit des baies, la suppression d'un ou plusieurs potelets implique la réalisation d'une poutre treillis constituée en membrure haute par ce chaînage (32), en membrure basse par un rai= (41) au-dessus de la baie et des profilés (43) fixés aux potelets sur leur face interne formant diagonales. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le contreventement vertical est assuré par l'un des parements ou par les diagonales (43) ; celles-ci sont placées entre la tête et le pied de certains potelets sur une hauteur d'étage, tant en pignon qu'en façade porteuse et fixées sur la face intérieure des potelets. La stabilité horizontale est assurée au niveau de la charpente par une poutre treillis au niveau de l'entrait et par des renforts d'angles. 7) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au niveau des angles saillants et rentrants, les potelets sont doublés, en sorte d'avoir un montant dans chaque plan de façade ; dans le premier cas, les potelets sont assemblés par l'intermédiaire de fourrure constituée par des éléments de rail (32) pour la paroi superisolée ou de profil (8) pour la paroi standard ; dans le deuxième cas, les potelets sont assenblés directement l'un sur l'autre. 8) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le bâti des huisseries (38) est fixé verticalement sur les potelets de base ou des potelets complémentaires et horizontalement sur un rail (41) de même type que celui prévu en sablière (32). 9) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le parement intérieur constitué d'une plaque des parements (10) fixés en disposition standard directement sur les potelets ou par l'intermédiaire d'une ossature secondaire horizontale (8), le pare-vapeur est intégré à l'isolant et l'étan cuite à l'air est réalisée par le parement intérieur ; en disposition superisolée, l'ossature (8) est éloignée des potelets par des taquets écarteurs (9) ou des pivots métalliques pour procurer la place à une deuxiène nappe d'isolant (7) positionnée entre la face interne des potelets et le parement intérieur, le pare-vapeur est constitué d'un film plastique (6) fixé sur l'ossature au nu de la face interne des potelets entre les deux nappes d'isolant, il sert simultanément de pare-vent ; en disposition rudimentaire, tout l'isolant est supprimé et même le parement intérieur, elle permet de réaliser les parois de bâtiments annexes. 10) Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les parements externes sont soit du type léger (bardage de panneaux ou planches de bois, plastique, métal amiante-ciment, résines et leurs dérivés, tuiles et ardoises) fixés directement sur les potelets, ou par l'intermédiaire d'une ossature secondaire horizontale (46) avec des dispositions particulières pour les bâtiments à étage (bavette (47) de rejet des eaux fixée sur les pattes (28) et une bande d'isolant (48) formant barrière coupe feu maintenue par des pattes (49) attachées à la bavette (47) ou aux pattes (28)), soit du type semi-lourd autoporteur sur la hauteur d'un étage (plaque (50) de ciment, pierre, terre cuite, résines et leurs dérivés) maintenus au devers par des pattes (51) fixées sur les potelets et soutenus par des éléments renforcés (semelle (52) pour les constructions basses et bavettes (54) pour les constructions à étage soudées à la platine d'ancrage (22) et comportant des ergots (55) de support3, soit du yi'e lourd autoporteur sur la hauteur du bâtiment constitué de panneaux de hauteur d'étage, reposant sur la dalle basse du bâtiment et maintenus au devers par fixation au chaînage haut pour les constructions basses, ou à chaque rive de plancher ou à l'ossature primaire du bâtiment pour les bâtiments à étage.