Brevet FR2659370A1 — publié le 19910913

PROCEDE DE CONSTRUCTION DE MURS DE BâTIMENT, PANNEAUX PREFABRIQUES UTILISES ET PROCEDE DE FABRICATION DE CES PANNEAUX L'invention concerne un procédé de construction modulaire de murs de bâtiment à partir de panneaux préfabriqués. Elle stétend aux nouveaux panneaux préfabriqués utilisés et à un procédé de fabrication de ces panneaux. Pour réduire la main-d'oeuvre nécessaire sur chantier, les fabricants ont conçu de nombreux types de panneaux préfabriqués qui sont assemblés pour former les murs de bâti ment. Ces panneaux sont disposés côte à côte et généralement assemblés par fixation des montants adjacents des panneaux voisins. Par exemple, les brevets FR 2.552.142, 2.560.254, 2.523.183 présentent des systèmes d'assemblage de ce type mettant en oeuvre des panneaux en bois, aggloméré ou contreplaqué. Certains de ces panneaux comportent, entre leurs faces, une couche de matériau isolant qui leur confère de meilleures performances sur le plan thermique et, le cas échéant, acoustique.Toutefois, ces systèmes conduisent à des murs d'esthétique peu attrayante, exigeant l'application de revêtement de finition ; en outre, les murs obtenus ont une résistance mécanique médiocre et sont susceptibles de subir des déformations préjudiciables lorsqu'ils sont mis en charge. La présente invention se propose de pallier les défauts des systèmes de construction sus-évoqués et de fournir un procédé de construction et des panneaux préfabriqués auto-porteurs, qui conduisent à une meilleure cohésion d'ensemble des murs, à des résistances mécaniques plus élevées et à des caractéristiques d'esthétique améliorées. A cet effet, le procédé conforme à la présente invention consiste : à à utiliser des panneaux comprenant chacun deux parois en lamellé-collé fixées en vis-à-vis sur des entretoises constituées de montants et traverses, notamment en bois, chaque panneau étant doté d'au moins une réservation pour l'insertion d'une tige le traversant de part en part entre ses montants latéraux, à à assembler les panneaux les uns contre les autres au moyen de tiges filetées disposées dans leurs réservations de façon à courir le long du mur, les panneaux étant mis en pression les uns contre les autres au moyen d'organes de serraqe vissés sur lesdites tiges. De préférence, les panneaux sont disposés côte à côte de façon que les lamelles de leurs parois soient orientées verticalement, les tiges filetées étant disposées horizontaLement de façon à exercer une pression d'accolement desdites lamelles les unes contre les autres. Toutefois, il est également possible d'orienter les lamelles horizontalement avec des tiges filetées disposées verticalement. Selon une autre caractéristique avantageuse du système, les deux montants situés de part et d'autre de chaque panneau sont disposés respectivement en saillie et en retrait par rapport aux chants des parois en lamellé-collé de façon à assurer une liaison bouvetée entre panneaux, l'un au moins des montants comportant un logement adapté pour contenir un des organes de serrage de tige filetée. Ainsi, dans le procédé de l'invention, la continuité des tiges filetées le long du mur et le serrage des panneaux les uns contre les autres au moyen de celles-ci assurent une remarquable cohésion de l'ensemble, auqmentent la résistance mécanique du mur grâce aux précontraintes développées et qarantissent une tenue parfaite du lamellécollé en raison de la pression d'accolement entre lamelles.De plus, les parois en lamellé-collé donnent au mur une apparence attrayante ; la face des panneaux située du côté intérieur du bâtiment ne comporte pas de vis ni de fixation apparente et peut rester visible, cependant que la face extérieure (lorsque le mur sert de mur extérieur au bâtiment) peut être protégée par un film ou un feutre bitumeux pare-pluie microperforé, le revêtement extérieur (bardage...) étant fixé par des tasseaux en vue de préserver une ventilation entre panneau et revêtement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les panneaux comprennent un matériau isolant (polyuréthane, laine de verre, polystyrène extrudé ou autre isolant...) disposé entre ses parois en lamellé-collé. Par la combinaison de cette couche isolante et des deux parois en lamellé-collé, on atteint un coefficient de transmission surfacique global inférieur à celui de la plupart des panneaux de type analogue. En outre, une plaque pare-feu ou antieffraction peut le cas échéant être fixée entre les parois en lamellé-collé des panneaux. L'invention s'étend au produit nouveau constitué par le panneau préfabriqué sus-évoqué ; ce panneau comprend deux parois fixées en vis-à-vis sur des entretoises constituées par des montants et traverses notamment en bois, et se caractérise en ce que les deux parois sont en lamelles collé et en ce qu'au moins une réservation pour une tige filetée traverse de part en part le panneau pour déboucher de part et d'autre de ses montants latéraux. De préférence, l'espace libre entre parois en lamellé-collé est rempli au moyen d'un matériau isolant, avec insertion le cas échéant d'une plaque pare-feu ou anti-effraction. Les panneaux conformes à l'invention présentent avantageusement une hauteur égale à une hauteur d'étage de bâtiment ou de pignon (de l'ordre de 1 m à 6 m). PLusieurs largeurs modulaires peuvent être prévues pour permettre de répondre avec souplesse à toutes les appLications pratiques. L'invention vise, en outre, un procédé de fabrication des panneaux prédéfinis, procédé qui permet d'en réduire le coût. Ce procédé consiste à à fabriquer une poutre en lamellé-collé de section telle que l'une de ses dimensions (dans le sens perpendiculalre aux lamelles) corresponde à la largeur des parois de panneaux et que son autre dimension (largeur des lamelles) soit supérieure à l'épaisseur desdites parois de panneaux, à à découper longitudinalement ladite poutre selon des pLans perpendiculaires à la direction des lamelles en vue d'obtenir plusieurs éléments en lamellé-collé d'épaisseur correspondant à celle des parois de panneau, à à fixer deux éléments en lamellé-collé en vis-à-vis entre des entretoises notamment en bois, agencées pour constituer les montants et traverses des panneaux, au moins l'une des entretoises formant une traverse intermédiaire et étant pourvue d'un logement de tige fiLetée sur sa longueur, les montants étant percés de lumières en correspondance avec ce logement de tige, de façon à réaliser une réservation débouchant de part et d'autre du panneau. L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, la description qui suit en référence aux dessins annexés en présente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue en perspective d'un panneau préfabriqué conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 sont des coupes dudit panneau, respectivement coupe verticale par un plan A et coupe horizontale par un plan B, - les figures 4, 5 et 6 illustrent un procédé de fabrication desdits panneaux, - les figures 7, 8 et 9 sont destinées à illustrer le procédé de construction conforme à l'invention et montrent un mur réalisé par mise en oeuvre de ce procédé, respectivement en coupe horizontale au voisinage d'un angle (figure 7), en coupe de détail à la jonction entre deux panneaux (figure 8) et en coupe verticale (figure 9). Le panneau préfabriqué représenté à titre d'exemple aux figures 1, 2 et 3 constitue un module courant de construction de murs de bâtiment. Sa hauteur L est environ de 2 500 m m, sa largeur 9 environ de 600 m m et son épaisseur totale E comprise entre 90 mm et 220 mm selon les performances recherchées. Le poids de ce type de moduLe est compatible avec une manipulation à l'aide de moyens de levage classiques ; il est toutefois possible de prévoir des panneaux de largeur plus importante pour les chantiers disposant de moyens de levage plus puissants. Des panneaux de hauteur plus réduite sont prévus pour les parties de mur comportant des ouvertures. Le panneau est constitué de deux parois 1 et 2 en lamellé-collé, qui sont fixées sur des entretoises en bois qui les séparent d'une distance -d-. En l'exemple, ces entretoises sont formées par deux montants latéraux 3 et 4 fixés sur Les parois parallèlement aux lamelLes du lamellé- collé, et trois traverses : une traverse haute 5, une traverse intermédiaire 6 disposée à mi-hauteur et une traverse basse 7. Plusieurs traverses intermédiaires peuvent le cas échéant être prévues selon la hauteur du panneau. Le montant 3 est fixé sur les parois 1 et 2 de façon à dépasser des chants de ces parois et à former une languette de bouvetage, cependant que le montant 4 et les traverses 5 et 7 sont fixés en retrait par rapport aux chants ou extrémités des parois de façon à constituer des rainures de bouvetage. Cette fixation est réalisée par tout moyen et en particulier par co tlage et/ou par mise en place de vis 8 ou de broches crantées. L'épaisseur -e- des parois en lamellé-collé est en 1'exemple égale à 38 mm et peut varier suivant la hauteur des panneaux et la charge à supporter. La distance -dde séparation des parois est comprise entre environ 30 et 120 mm selon les performances d'isolation thermique désirées. Sur la face supérieure de la traverse intermédiaire 6 est ménagé un logement 9 (figure 2) qui s'étend sur toute la longueur de cette traverse en vue de la mise en place d'une tiqe filetée. En regard de ce logement, les montants 3 et 4 sont percés de lumières telles que 10, qui prolongent ledit logement et réalisent ainsi des réservations traversant le panneau de part en part pour l'insertion des tiges de serrage. Des logements 11 pratiqués à l'orifice des lumières 10 permettent de loger des écrous de serrage qui seront vissés sur les tiges. Par aiLleurs, entre ses parois en lameilé- collé, le panneau comprend un matériau isolant 12, en particulier deux plaques en polyuréthane, polystyrène extrudé ou laine de verre rigide, disposées au-dessous et au-dessus de la traverse 6. Une plaque pare-feu 13 (toujours en deux parties) peut également être prévue pour accroître la résistance au feu du panneau. Le panneau préfabriqué ci-dessus décrit est avantageusement fabriqué par le procédé décrit ci-après en référence aux figures 4, 5 et 6. On fabrique par le procédé traditionnel une poutre en lamellé-collé 14. La largeur -P2- de cette poutre, 2 fournie par la largeur des lamelles 15, est égale à plusieurs fois ltépaisseur -e- des parois des panneaux à réaliser. Cette largeur f2- peut être par exemple de l'ordre de 460 mm afin de correspondre à douze parois. La hauteur r de la poutre 14 (dans le sens perpendiculaire aux lamelles) correspond à la largeur des panneaux à fabriquer (600 mm en l'exemple). La longueur de la poutre xL correspond à une ou plusieurs fois la hauteur des panneaux à réaliser (2 500 mm en l'exemple). Une fois réalisée, la poutre 14 est découpée longitudinalement selon des plans C1, C2... perpendiculaires à la direction des lamelles. Puis un tronçonnage à la longueur L est le cas échéant réalisé afin d'obtenir plusieurs éléments en lamellé-coîlé (figure 5) de dimensions correspondant à celles des parois 1 ou 2 de panneau (épaisseur e ; largeur dans le sens perpendiculaire aux lamelles ; hauteur L dans le sens des lamelles). Le panneau sandwich est a lors assemblé en disposant un élément en lamellé-collé 1, les montants et traverses 3-7, les plaques d'isolant 12, le cas échéant les plaques pare-feu 13 et un autre élément en lamellé-collé 2, la fixation étant réalisée par collage et/ou mise en place de vis ou broches crantées comme déjà indiqué. Bien entendu, le logement 9 pour tige filetée est ménagé dans la traverse intermédiaire préalablement, les montants étant percés des lumières 10 dans le prolongement de ce logement. Les figures 7, 8 et 9 illustrent le procédé de construction d'un mur. Les panneaux sont mis en place de proche en proche à partir d'un poteau en bois 16 avec interposition d'un joint souple entre panneaux. En partie basse, ils sont posés sur une semelle bouvetée 17 en bois ou lamellé-collé. Un premier panneau est d'abord mis en place contre le poteau 16 avec lequel il est lié par bouvetage. Une tige filetée 18 est introduite dans une lumière du poteau et dans la réservation du panneau pour s'étendre sur toute la largeur de celui-ci. Le panneau est serré contre le poteau au moyen d'écrous de serrage 19 et 20. La tige filetée appelée à courir le long du mur est constituée de plusieurs tronçons qui sont liés entre eux par des douilles de jonction 21 logées dans les réservations des panneaux. Un deuxième panneau est mis en place contre le premier, de façon à s' emboîter sur la partie en saillie du montant de celui-ci. Ce panneau est serré contre le premier à l'aide de La tige filetée et d'un écrou de serrage. Les panneaux sont ainsi assemblés jusqu'au poteau suivant. Le dernier panneau est serré contre ce poteau de la même manière que le premier panneau. Des tire-fonds viennent compléter la liaison avec les poteaux. Un contreventement vertical est prévu à titre provisoire pendant le montage. La tête des panneaux est ensuite liaisonnée par un chaînage haut 22 (en bois ou lamellé-collé) assurant une liaison bouvetée, qui est complétée par tire-fonds. La face intérieure du mur présente l'aspect attrayant du lamellé-collé et peut rester visible. La face extérieure peut être protégée par tout moyen connu. Un bardage ou revêtement 23 de tout type connu peut être mis en place au moyen de tasseaux 24 qui préservent un vide de ventilation. Le mur ainsi obtenu présente de remarquables qualités de cohésion et de résistance mécanique, associées à de bonnes qualités d'isolation thermique. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de construction de murs de bâtiment à partir de panneaux préfabriqués, lesdits panneaux étant disposés côte à côte et assemblés entre-eux, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise des panneaux comprenant chacun deux parois en lamellé-collé (1, 2) fixées en vis-à-vis sur des entretoises constituées de montants (3, 4) et traverses (5, 6, 7), notamment en bois, chaque panneau étant doté d'au moins une réservation (9, 10) pour l'insertion d'une tige le traversant de part en part entre ses montants latéraux, i'on assemble les panneaux les uns contre les autres au moyen de tiges filetées (18) disposées dans leurs réservations de façon à courir le long du mur, les panneaux étant mis en pression les uns contre les autres au moyen d'organes de serrage (20) vissés sur Lesdites tiges. 2/ - Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux sont disposés côte à côte de façon que les lamelles de leurs parois (1, 2) soient orientées verticalement, les tiges filetées (18) étant disposées horizontalement de façon à exercer une pression d'accolement desdites lamelles les unes contre les autres. 3/ - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les deux montants (3, 4) situés de part et d'autre de chaque panneau sont disposés respectivement en saillie et en retrait par rapport aux chants des parois en lamelLé-collé (1, 2) de façon à assurer une liaison bouvetée entre panneaux, l'un au moins des montants comportant un logement (11) adapté pour contenir un des organes de serraqe de tige filetée. 4/ - Procédé de construction selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les panneaux sont mis en place de proche en proche à partir d'un poteau (16) avec interposition d'un joint souple entre panneaux, les tiges filetées (18) étant positionnées au fur et à mesure, avec resserrage de chaque panneau contre le précédent ou contre poteau au moyen des organes de serrage (20). 5/ - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise le long du mur plusieurs tronçons de tige, liés entre eux par des douilles de jonction (21) logées dans les réservations (9) précitées. 6/ - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tiges (18) sont disposées dans des réservations constituées chacune par un logement (9) ménagé le long d'une traverse (6) et par des lumières (10) en correspondance, pratiquées dans les montants (3, 4). 7/ - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les pannedi!x comprennent en tête et en partie basse des traverses (5, 7) disposées en retrait par rapport aux bords supérieur et inférieur des parois en lamellé-collé (1, 2) de façon à assurer une liaison bouvetée respectivement avec un chaînage haut en bois ou lamellé-coilé (22) et une semelle en bois ou lamellé-collé (17). 8/ - Panneau préfabriqué comprenant deux parois (1, 2) fixées en vis-à-vis sur des entretoises constituées par des montants (3, 4) et traverses (4, 5, 6) notamment en bois, caractérisé en ce que les deux parois (1, 2) sont en lamellé-collé et en ce qu'au moins une réservation (9, 10) pour une tige filetée traverse de part en part le panneau pour déboucher de part et d'autre de ses montants latéraux. 9/ - Panneau préfabriqué selon la revendication 8, comprenant deux montants latéraux (3, 4) respectivement en saillie et en retrait par rapport aux chants des parois en lamellé-collé, deux traverses haute (5) et basse (7) en retrait par rapport aux bords supérieur et inférieur desdites parois, et au moins une traverse intermédiaire (6), le panneau comportant une réservation pour tige filetée, constituée par un loqement (9) ménagé le long d'une traverse intermédiaire (6) et par deux lumières (10) en correspondance pratiquées dans les montants latéraux. 10/ - Panneau préfabriqué selon l'une des revendications 8 ou 9, comprenant un matériau isolant (12) disposé entre ses parois en lamellé-col.lé (1, 2). 11/ - Panneau préfabriqué selon l'une des revendications 8, 9 ou 10, comprenant une plaque pare-feu ou anti-effraction (13) fixée entre ses parois en lamellé-co.llé. 12/ - Procédé de fabrication de panneaux préfabriqués selon l'une des revendications 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il consiste à à fabriquer une poutre en lamellé-collé (14) de section telle que l'une de ses dimensions (-91 : dans le sens perpendiculaire aux lamelles) corresponde à la largeur des parois de panneaux et que son autre dimension on largeur des lamelles) soit supérieure à l'épaisseur (e) desdites parois de panneaux, à à découper lonqitudinalement ladite poutre selon des plans (cl, c2...) perpendiculaires à la direction des lamelles en vue d'obtenir plusieurs éléments en lamellécollé d'épaisseur (e) correspondant à celle des parois de panneau, . à fixer deux éléments en lamellé-collé (1, 2) en vis-à-vis entre des entretoises notamment en bois (3-7) agencées pour constituer les montants et traverses des panneaux, au moins l'une des entretoises formant une traverse intermédiaire et étant pourvue d'un logement de tige filetée sur sa longueur, les montants étant percés de lumières en correspondance avec ce logement de tige, de façon à réaliser une réservation débouchant de part et d'autre du panneau.