Brevet FR2626595A1 — publié le 19890804

L'invention concerne tous types de constructions dont L'ossature en bois reste vue en façade, et en particulier les maisons à colombage. Traditionnellement, le colombage est réalisé en section massive carrée, assemblé par tenons, mortaises et chevilles en bois. Le garnissage intérieur se fait actuellement encore en maçonnerie le plus souvent, ce qui est long, difficile et onéreux. De nombreux inconvénients, tels que la nécessité d'une main d'oeuvre hautement qualifiée sur le chantier, les temps de montage importants; la grande quantité de bois nécessaire en grosses sections, devant de surcroît être sec et de bonne qualité, la perméabilité des façades à l'eau, le traitement des joints entre bois et remplissage n'étant pas résolu (voir les bardages ventilés intérieurs en frise de bois jusqu'à m;;-hauteur sur la face interne des murs extérieurs rendus obligatoires de ce fait et encore visibles dans La plupart des anciennes maisons à colombages, particulièrement dans les régions humides comme l'Alsace), Le manque de solution évitant le passage du vent, source de difficultés de chauffage en hiver, ont, malgré les qualités incontestables de ce type de construction (esthétique, anti-sismique, biologiquement très saine) amené petit à petit, les constructeurs à abandonner l'ossature à colombage, celle-ci n'étant plus compétitive par rapport à d'autres systèmes de construction. D'autre part, le solivage et ses annexes, plafonds, planchers, isolation phonique, nécessitent habituellement la mise en oeuvre de techniques artisanales délicates et particulièrement chères. Les ouvrages de toiture, même en cas de charpente en fermettes, nécessitent généralement l'utilisation diune grue pour le levage des pièces, et de beaucoup de metier pour leur mise en place, principalement au niveau de leur contreventement provisoire, l'ensemble étant posé sur dalle ou sur chaînage. La présente invention, tout en sauvegardant les points forts traditionnels de colombage, du solivage et de la charpente en bois, permet de remédier de façon intéressante à tous les problèmes indiqués ci-dessus. La très grande simplicité de montage de l'ensemble, la rapidité d'assemblage, l'utili- sation d'élements légers se mettant en oeuvre sans moyen mécanique de levage, non seulement réduit sensiblement les coûts de mise en oeuvre, mais Laisse aussi envisager sans problème l'autoconstruction (montage par des particuliers non professionnels). Les parties murales sont en effet exécutées selon la présente invention par la mise en oeuvre de panneaux préfabriqués à colombage hauteur d'étage, légers et maniables, se juxtaposant et se fixant successivement les uns aux autres pour former ossature des murs périphériques de la construction. Les alignements haut et bas sont assurés par des pièces filantes venant en feuillure sur les panneaux. la section des pièces constitutives est caractérisée en ce qu'elle forme un "T", assurant ainsi l'existence de feuillures latérales, contre lesquelles vient préférentiellement s'appliquer avec un joint intermédiaire étanche, un voile de façade "qualité extérieur" assurant ainsi à ltensem- ble du panneau une parfaite étanchéité.De plus sur les pièces horizontales en saillie, les chants des parties soumises aux intempéries sont biaisés, interdisant la pénétration des eaux de pluie vers l'intérieur du panneau. Les panneaux peuvent se superposer pour des constructions à plusieurs niveaux. Une variante intéressante consiste à créer un engravement aux extrémités et sur la face intérieure des pièces en ailes recevant le voile de façade, l'ensemble formant alors double-feuillure recevant d'une part le dit voile, et d'autre part l'isolant de remplissage. Une autre variante consiste à engraver la face externe de ces pièces en aile, le voile de façade se fixant alors par l'extérieur du panneau, et permettant une pose à fleur ou en saillie du dit voile par rapport au colombage.Dans tous les cas, le remplissage en épaisseur des panneaux pourra se faire par un isolant rigide ou semi-rigide quelconque, le parement intérieur étant quant à lui au choix du constructeur, la fixation de plaques étant bien entendu facilitée par l'ossature en bois existante. Un solivage préfabriqué à la dimension voulue, s'encastrant sur les sablières hautes, liées aux panneaux des longpans, assure à l'ensemble la rigidité voulue et la structure nécessaire pour la suite de l'ouvrage. Dépassant la largeur du bâtiment au dernier niveau, il assure avantageusement la structure du débord de toiture en longpan. Il permet en outre, par sa section particulière en "T renversé" à l'intérieur du bâtiment, la pose très simple de plaques de plafondreposant en fond de feuillure et laissant la partie basse du solivage apparente, le joint entre plafond et solivage étant ainsi très propre. En cas d'ami nagement de l'étage, l'isolation phonique est exécutée par la pose sur ce plafonc d'un matelas d'isolant minéral type laine de roche à dérouler entre solives, et d'un joint résilient sur la tranche supérieure du solivage avant la pose du plancher. La charpente en toiture est réalisée préférentiellement par l'encas- trement aux extrémités du solivage du dernier niveau de sous-fermettes moisées qui, une fois posées, restent en place une à une sans risque de tomber. Ces sous-fermettes légères, possèdent également en partie haute du rampant des moises en attente qui servent à la fois de renfort et de guidage pour les petites fermettes de pointe qui viennent les coiffer. Ci dessous sont décrites à t-itre d'exemple certaines réalisations selon l'invention, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 montre en perspective un exemple d'ossature complète selon l'invention, dégageant un maximum de détails ; - la figure 2 représente en coupe verticale une traverse horizontale d'un panneau préfabriqué ; - la figure 3 montre en coupe horizontale l'assemblage de deux panneaux préfabriqués ; - la figure 4 représente en coupe horizontale le positionnement du voiLe dans le cas de double-feuillures - la figure 5 est une coupe horizontale d'un panneau dont les ailes de la structure bois sont engravées par I'extérieur ; - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe horizontale du détail de L'assemblage de deux panneaux préfabriqués respectivement en retours d'angle sail lant et rentrant ;; - la figure 8 est une vue en coupe horizontale du solivage recevant le plafond et le plancher - la figure 9 représente en coupe verticale au niveau du leur rencontre avec le solivage la superposition de deux panneaux préfabriqués en longpan dans le cas de constructions à plusieurs niveaux ; -la figure 10 est une vue de face, côté intérieur d'un panneau triangulaire en pignon. LA FIGURE 1 montre, en partie murale, un exemple de panneaux préfabriqués (1), comportant chacun deux montants verticaux (8) et (9)et deux pièces horizontales (30) et (31), l'ensemble formant cadre, et complétés à l'intérieur. de celui-ci par des pièces de complément inclinées ou verticales (14, 38) et horizontales (40, 39), formant par leurs parties vues en ailes extérieures dessin à colombage.On remarquera la section finie particulière en "T" constituée d'élements in teneurs formant âme (8, 9, 30, 31, 38, 39) et d'éléments extérieurs restant vus formant aile (3, 13, 16, 14, 403 respectivement assemblés deux à deux, et créant ainsi de part et d'autre des feuillures permettant d'appliquer les autres pièces structurelles, à savoir - représentéssur le seul panneau en coupe les voiles de façade (4) rigides opaques, pré-découpés aux dimensions entre feuillures, résistants aux intempéries, avec mise en oeuvre de joints (5) périphériques parfaitement étanches et pouvant recevoir intérieurement et extérieurement divers types d'isolant et de finitions. Une variante consiste en ce que tout ou partie des dits voiles sont constitués de volumes transparents ou translucides. - la semelle basse (11) solidaire du plancher (29), et recevant les pièces (13, 30), la sablière filante (15) s'encastrant dans les pièces en feuil lure (16, 31) et assurant ainsi le parfait alignement des panneaux(l) entre eux. - la sablière filante (15) comportant à intervalles réguliers des entailles (17) servant à la fois de guide, de blocage et de fixation au solivage (22, 23) formant plancher haut. Ce solivage dont la section forme un "T renver sé" est lui-même muni d'encoches (24) s'encastrant dans les entailles (17) de la sablière (15), assurant leur assemblage à mi-bois et le bon positionnement de chaque solive (22, 23). Le madrier (22) se poursuit au-delå de la largeur du b- timent délimité par les panneaux muraux (1), pour former structure de débord de toiture en longpan, les planches (23) venant, elles, buter contre la sablie- re (15).La charpente en toiture est caractérisée en ce qu'elle comporte en partie basse des sous-fermettes (19) comportant des planches moisées (26) s'encastrant et se fixant sur la partie supérieure (22) du solivage et renforçant celui ci de manière significative, un espace restant ménagé entre les pièces (26) et (23) permettant le passage des plaques de plafond (35). Ces sous-fermettes (19) comportent également en partie rampante deux planches moisées (27) constituant renfort en attente pour les fermettes (28) de pointe terminant l'ouvrage de charpente jusqu'au faitage. LA FIGURE 2 montre avec précision, sur la coupe verticale d'une pièce horizontale l'âme (39) et l'aile (40), celle-ci possédant un chant biaisé haut (6) et un chant biaisé parallèle (7), assurant par leurs pentes l'évacuation des eaux de ruissellement en façade vers llextérieur du panneau. Toutes les ailes (13, 16, 40, 25) des parties horizontales sont biaisées de la même manière lorsque le voile de remplissage, ainsi que le montre cette même figure, est fixé côté intérieur des ailes. SUR LA FIGURE 3 on voit que chaque panneau (1) possède contre le montant vertical (9) un décalage de l'aile (3), formant feuillures inégales de part et d'autres, la feuillure la plus grande (10) recevant le montant (8) du panneau suivant qui vient ainsi se fixer contre l'ensemble en feuillure (9 + 3), le tout (8 + 9 + 3) formant alors ossature solidaire verticale conservant en elle-même la caractéristique de la section en "T". Une exécution intéressante consiste pour des raisons esthétiques à biaiser sur les deux côtés les chants des ailes en saillie (3) et (14) respectivement des pièces verticales (8, 9) ou de com plément (38) formant ainsi chanfrein (2). SUR LA FIGURE 4,on voit en coupe horizontale l'exécution d'un panneau dans le cas où les ailes sur les parties recevant un voile de façade possèdent un engravement (44), l'ensemble formant double-feuillure (10, 44). Cette variante est intéressante à plusieurs titres : - la saillie en façade du bois est réduité, ce qui est plus plaisant à l'oeil et permet la mise en oeuvre d'un enduit extérieur mince. - les engravements présentent l'avantage de faciliter l'assembla- ge des ailes entre-elles, empêchant leur gauchissement. SELON LA FIGURE 5, une autre variante consiste à faire sur la face externe des âmes recevant un voile de façade un engravement (45). Ce positionnemen particulier du voile permet une pose à fleur ou même en saillie de celui-ci par rapport au colombage, ce qui correspond à une esthétique très recherchée. LA FIGURE 6, montre le détail des pièces assurant les retours d'angles saillants (oO entre panneaux préfabriqués (1) muraux, composés d'une-âme (20) et d'une aile décalée (33) permettant l'encastrement et la fixation respective des pièces (9) et (8) des panneaux (1) formant l'angle, l'âme (20) étant à adapter selon l'angle ( ) désiré, l'étanchéité et la finition du tout étant assunespar le collage d'un couvre-joint d'angle (41) formant moulure dont la partie intérieure est évidée. LA FIGURE 7 montre le détail de l'exécution des retours d'angles rentrants (p) entre deux panneaux (1), qui est assurée par des pièces composées d'une âme (21) emputée selon l'angle p) souhaité, et recevant l'aile (3) du montant (9) du panneau suivant, et assurant un parfait assemblage de l'ensemble. LA FIGURE 8 indique en coupe verticale la composition du solivage, formé d'un madrier sur chant (22) sur lequel sont fixés de part et d'autre , dans La partie inférieure, des planches de renfort (23), l'ensemble formant section en "T renversé", et assurant avantageusement le support des plaques du plafond (35) et d'un éventuel isolant (37). Le chant supérieur du madrier (22) reçoit un plancher (36). Une exécution intéressante consiste à moulurer comme le montre cette figure 2 Les chants inférieurs des planches (23), masquant ainsi les joints d'assemblage de celles-ci contre le madrier (22), et donnant l'aspect de poutres massives. SUR LA FIGURE 9 on voit en coupe le solivage intermédiaire (22, 23) dans le cas de panneaux (1) se superposant pour des bâtiments à plusieurs étages, ce solivage s'arrêtant au fond des feuillures formées par les pièces (13, 30) du panneau du dessus, et situées parfaitement à l'aplomb des pièces (16, 31) du panneau du dessous. Une planche (25) à chants biaisés parallèles assure l'habillage et l'écoulement des eaux de pluie vers l'extérieur du panneau. Une coupe partielle au niveau de la rencontre solivage (22) / sablière (15) montre l'assemblage à mi-bois assuré par les encoches (24) réalisées dans le solivage, ajustées sur les entailles (17) de la sablière (15). Les planches (23) viennent buter contre la sablière (15) et rigidifier l'ossature. LA FIGURE 10 montre un exemple de panneau préfabriqué en pignon, vu de l'intérieur, comportant un montant vertical (9) avec son aile (3), une pièce de complément (38) avec son aile (14) une structure horizontale intermédiaire (40, 39) une structure basse (13, 30) et une structure biaise adaptée à l'angle de la toiture et comportant une âme (42) et une aile (43) assemblées en "L" pour former feuillure en partie interne des panneaux et plan sans feuillure en partie externe permettant le passage du lattage pour le débord de toiture. REVENDICATIONS 1. Ossature pour constructions composée en partie murale de panneaux préfabriqués (1) caractérisés en ce qu'ils sont constitués d'éléments intérieurs formant âme (8, 9, 30, 31, 38, 39) et d'éléments extérieurs restant vus formant aile (3, 13, 16, 14, 40) respectivement assemblés deux à deux pour former une section en "T", les feuillures ainsi crées de part et d'autre permettant d'appliquer ou d'encastrer avantageusement les autres pièces structurelles telles que semelle (11), sablière (15), voiles de façade (4), solivage, toiture etc..., et en ce que les ailes (16, 40, 13, 25) des pièces horizontales possèdent en partie haute un chant biaisé formant chanfrein (6) et parallèlement en partie basse un chant biaisé formant goutte d'eau (7). 2. Ossature selon la revendication 1, caractérisée en ce que Les dits panneaux préfabriqués (1) comportent chacun au moins deux montants verticaux (8) et (9) et deux pièces horizontales (30) et (31), l'ensemble formant cadre,et en ce qu'ils possèdent contre le montant vertical (9) un décalage de l'ai Le (3), formant feuillure inégales de part et d'autre, la feuillure la plus grande (10) recevant le montant (8) du panneau suivant, ce même montant (8) venant se fixer contre l'ensemble (9 + 3) du panneau en question, Le tout (8 + 9 + 3) formant alors ossature solidaire verticale conservant en elle-même la caractéristique de la section en "T", et en ce que les dits panneaux (1) possèdent une feuillure horizontale basse formée par les pièces (13 + 30), s'encastrant sur une semez le linéaire (11) solidaire du plancher (29), ainsi qu'une feuillure horizontale haute formée par les pièces (16 + 31) et recevant une sablière filante (15), les éléments (15) et (11) assurant ainsi le parfait alignement des panneaux (1) entre eux. 3. Ossature selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que Les dits panneaux sont complétés à volonté par des pièces en "T" de compléments, verticales ou inclinées (14, 38) et horizontales (40, 39), situées à L'intérieur du dit cadre, et assurant par leurs parties vues en ailes extérieures, (16, 40, 13) la mise en oeuvre de -dessins à colombages variés. 4. Ossature selon les revendications 1, 2, 3, caractérisée en ce que Les ailes (3) des pièces verticales (8, 9) et les ailes (14) des pièces de complément (38) possèdent des chants biaisés sur les deux côtés, formant chanfrein (2) et en ce que les ailes (3, 13, 14, 16, 40) sont munies côté intérieur d'engravements (44) recevant le voile de façade (4). 5. Ossature selon les revendications 1, 2, 3, caractérisée en ce que Les ailes (3, 13, 14,116, 40) sont munies côtés extérieurs d'engravements (45) recevant le voile de façade (4). 6. Ossature selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce que les dites feuillures formées par les ailes (3, 13, 16, 40, 14) elles-mêmes ou par les engravements (44) permettent la fixation en applique, par l'intérieur, de voiles de façade rigides (4), pré-découpés aux dimensions, résistants aux intempéries, et l'exécution parfaite de joints étanches (5) périphériques. 7. Ossature selon la revendication 6, caractérisée en ce que les dits voiles sont constitués au moins partiellement de volumes transparents ou translucides. 8. Ossature selon l'une quelconque des revendications -précédentes, caractérisée en ce que les retours d'angles saillants entre panneaux préfabriqués (1) muraux se font par l'intermédiaire de pièces en redent comportant une âme (33), permettant l'encastrement et la fixation respective des pièces (8) et (9) des panneaux (1) formant l'angle, l'âme (20) de cette pièce étant à adapter selon l'angle ( ) recherché, l'étanchéité et-la finition de l'angle étant assurées par le collage d'un couvre-joint d'angle (41) formant moulure,dont la partie intérieure est évidée, et en ce que de même les retours d'angles rentrants entre panneaux (1) sont exécutés grâce à des pièces composées d'une âme (21) emputée selon l'angle Çs) désiré, et recevant l'aile (3) du montant (-9) du panneau précédent, et d'une aile (34) formant habillage extérieur du montant (9) du panneau suivant, assurant un bon assemblage de l'ensemble. 9. Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la sablière filante (15) comporte à intervalles réguliers des entailles (17) servant à la fois de guide, de blocage et de fixation au solivage (22, 23) formant plancher haut, et en ce que le solivage est composé d'un madrier sur chant (22) sur lequel sont fixées de part et d'autre, dans la partie inférieure, des planches de renfort (23), L'ensemble formant section en "T renversé", servant de plus avantageusement de support aux plaques du plafond (35), la partie supérieure du madrier pouvant recevoir un plancher (36), ce même soLivage (22, 23) comportant aux endroits de rencontre avec La sablière (15) des encoches (24) permettant l'assemblage à mi-bois sur les entailles (17) de celle ci, et en ce que les chants inférieurs des planches latérales (23) du solivage sont moulurées, masquant Les joints d'assemblage avec le madrier (22), celui-ci se poursuivant au-delå de la largeur du bâtiment pour former structure de débord de toiture, les planches (23) venant, elles, buter contre la sablière (15). 10. Ossature selon la revendication 9, caractérisée en ce que dans le cas de bâtiments à plusieurs niveaux, les solivages intermédiaires (22, 23) ne dépassent pas la largeur du bâtiment, et s'arrêtent aux fonds de feuillure des pièces (13, 30), et reçoivent en leurs extrémités une planche à chants biaisés (25) périphérique assurant l'habillage de l'ensemble de même que le parfait écoulement des eaux de pluies. 11. Ossature selon les revendications 1 et 8, caractérisée en ce que les éléments de charpente pour toiture sont constitués en partie formant piédroit par des sous-fermettes dont la base est composée de deux planches moisées (26) venant s'encastrer et se fixer sur la partie supérieure (22) du solivage, un espace restant ménagé entre ces pièces (26) et (22) permettant le passage des plaques du plafond (35), les parties formant rampant de ces sous-fermettes étant également flanquées de deux planches moisées (27) constituant un renfort en attente pour les fermettes (28) terminant l'ouvrage de charpente en toiture sur la partie supérieure jusqu'au faitage. 12. Ossature selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les panneaux préfabriqués dans les parties rampantes en pignons comportent au moins un montant vertical (8) ou (9) et au moins une structure (13, 30), et une âme (42) et une aile (43) assemblées en "L" pour former feuillure en partie interne des panneaux et plan sans feuillure en partie externe permettant le passage du lattage pour le débord de toiture.