Brevet FR2704886A1 — publié le 19941110

L'invention a trait à un élément de construction comprenant un panneau supérieur et un panneau inférieur reliés au moyen d'entretoises. La présente invention trouvera son application dans le domaine de la construction, notamment en bois faisant appel à des panneaux préfabriqués destinés à la conception, par exemple, de toitures ou encore de planchers, murs ou autres. En fait, on connaît, déjà, au travers du document FR-A-2.488.306, un tel élément de construction comprenant un panneau inférieur et un panneau supérieur espacés par l'intermédiaire d'entretoises. Plus précisément, les deux panneaux sont de différentes épaisseurs et réalisés en des matériaux distincts. Le panneau supérieur est réalisé en un matériau non métallique, notamment en contreplaqué, tandis que le panneau inférieur est, au contraire, conçu à partir d'une feuille métallique relativement mince. Quant aux entretoises, elles sont conçues, substantiellement, par des poutres composites parallèles les unes par rapport aux autres et liées auxdits panneaux par collage, un clouage complétant cette liaison éventuellement.Il est notamment préconisé de conférer à ces poutres composites une structure en forme de "I" ayant une âme formée par une planche en fibres de bols et des flancs ou bords en bois. Dans llespacement prévu entre les panneaux inférieur et supérieur peut prendre position, également, un matériau isolant. De plus, l'espace réservé entre les panneaux inférieur et supérieur peut accueillir des renforts transversaux disposés à angle droit par rapport aux entretoises ou poutres composites s'étendant longitudinalement. Il est également connu la solution d'un élément de construction totalement en bois creux ayant des panneaux supérieur et inférieur formant madrier, à base de bois, et des entretoises similaires à celles décrites dans le document cité ci-dessus. En outre, on connaît, par le document FR-A-2.148.167, un élément de construction en bois, notamment pour la réalisation de toitures, comprenant une ossature comportant plusieurs poutres en "I" placées parallèlement et réalisées à partir de lattes de bois collées ensemble. Ces poutres sont reliées entre elles, à leurs extrémités, par des madriers sur lesquels elles sont clouées. L'ossature ainsi obtenue est recouverte de deux panneaux minces cloués servant de coffrage. En fait, quel que soit l'élément de construction connu, il s'avère ne pas être à même de satisfaire à l'ensemble des exigences du domaine considéré. Ainsi, souvent ces éléments de construction sont trop lourds en raison de l'utilisation de panneaux supérieur et/ou inférieur d'épaisseur importante de manière à leur conférer une résistance suffisante. Dans d'autres cas, se posent des problèmes de protection contre le feu, notamment lorsque le panneau inférieur est conçu au moyen d'une planche agglomérée ou encore contreplaquée. La solution d'un panneau inférieur métallique n'apporte pas non plus toute satisfaction en raison de sa conductibilité thermique importante. Ces éléments de construction connus posent, également, de manière fréquente, des problèmes de conception, soit en raison, précisément, de l'association de matériaux différents soit pour des questions de complexité de l'assemblage même. A noter, en outre, qu'à cela s'ajoutent des problèmes de tenue dans le temps, sachant que de tels éléments de construction doivent, nécessairement, présenter une certaine longévité malgré leur exposition aux intempéries et, par conséquent, à l'humidité et à des variations importantes de température. La présente invention a pour but de proposer un élément de construction qui soit en mesure de satisfaire à l'ensemble des conditions de résistance mécanique, de tenue dans le temps, ainsi qu'aux conditions de protection contre le feu, d'isolation et d'esthétique, mais en outre, qui se veut à même d'apporter une solution à l'ensemble des problèmes de réalisation au travers d'une conception simple. A cet effet, l'invention concerne un élément de construction comprenant un panneau supérieur et un panneau inférieur reliés entre eux au moyen d'entretoises, caractérisé par le fait qu'au moins le panneau inférieur est en bois lamellé collé et correspond à un refend d'une poutre en bois lamellécollé laquelle a été fendue dans ce but perpendiculairement au plan des lames contrecollées qui la composent. Selon un mode de réalisation préférentiel, tant le panneau inférieur que supérieur sont en bois lamellé-collé conçus tel que définit ci-dessus. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ce que le ou les panneaux en bois lamellé-collé, sous forme de refends d'une poutre en lamellé-collé, sont particulièrement résistants d'autant plus que le risque de rupture au niveau de lamelles aboutées est particulièrement faible, puisqu'un tel joint d'aboutage est nécessairement pris entre des lamelles adjacentes continues. En fait, un bâtiment peut être entièrement réalisé à partir de tels éléments de construction qui sont, notamment, porteurs. Ainsi, ils sont à même de remplacer, en couverture, les pannes, les étresillons de panne, les contreventements de bas de pente, les contreventements en toiture et le panneau support d'étanchéité. En outre, un tel élément de construction remplace, en long-pan, les lisses de bardage, les étresillons de lisse, les contreventements de bas de pente, les palées de stabilité et le panneau de bardage. A hauteur d'un pignon il se substitue, avantageusement, à l'ossature principale en pignon, aux poteaux de bardage, aux lisses de bardage, aux étresillons de lisse, aux contreventements de bas de pentes et aux panneaux de bardage. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif. La présente description sera mieux comprise en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel - la figure 1 est une vue schématisée et en perspective d'un élément de construction conforme à l'invention - la figure 2 est une vue schématisée d'une poutre dont sont issus les panneaux supérieur et inférieur en bois lamellé-collé de l'élément de construction - la figure 3 est une vue de détail A d'un panneau inférieur ou supérieur en bois lamellé-collé - la figure 4 est une vue schématisée et en élévation de l'assemblage de deux éléments de construction conformes à l'invention. Tel que représenté dans les différentes figures du dessin joint en annexe, la présente invention est relative à un élément de construction 1 destiné à la réalisation de bâtiments et notamment de toitures, murs ou autres. Cet élément de construction 1, tel que représenté dans la figure 1, comporte un panneau supérieur 2 et un panneau inférieur 3 reliés entre eux par l'intermédiaire d'entretoises 4. En fait, notamment dans le cadre de réalisations de couvertures, le panneau inférieur 3 est soumis à des contraintes de tension et de flexion importantes, tandis que le panneau supérieur 2 subit davantage des compressions. Aussi, ce panneau inférieur 3 est-il, fréquemment, plus sollicité. Ainsi, selon l'invention, au moins ce panneau inférieur 3 est conçu en bois lamellé-collé selon un mode de réalisation spécifique. Plus précisément, ce panneau inférieur 3 constitue un refend d'une poutre 5, telle que représentée dans la figure 2, en bois lamellé-collé, laquelle poutre 5 est, dans ee but, fendue perpendiculairement au plan des lames 6 contrecollées qui la composent, par exemple, suivant une direction correspondant à la flèche repérée 7. Il est bien entendu que la poutre 5 comporte, dans ces conditions, une hauteur 8 correspondant à la largeur 9 du panneau inférieur 3 et donc de l'élément de construction 1 à réaliser. Quant à la longueur de cette poutre 5 elle est au moins égale à la longueur 10 dudit panneau inférieur 3. En fait, de tels panneaux lamellé-collé 2, 3, ainsi réalisés s'avèrent particulièrement résistants d'autant plus que le risque de rupture à un joint d'aboutage 11 (voir figure 3) est particulièrement faible en raison de la continuité des lamelles 12, 13 jouxtant un tel joint d'aboutage 11. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, tant le panneau inférieur 3 que le panneau supérieur 2 sont, ainsi, constitués en bois lamellé-collé. Il en résulte un ensemble particulièrement homogène et très résistant convenant, de ce fait, à l'ensemble des situations que l'on peut rencontrer dans le cadre de la construction d'un bâtiment. En ce qui concerne les entretoises 4, celles-ci se présentent sous forme de poutres réalisées en bois massif ou contrecollé ou encore en bois lamellécollé, s'étendant, entre les panneaux supérieur 2 et inférieur 3, parallèlement au sens longitudinal 14 de ces derniers, c'est-à-dire parallèlement à l'orientation des fibres de bois des lamelles 12, 13 composant ces panneaux supérieur 2 et inférieur 3. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'élément de construction 1, ces entretoises 4, en forme de poutres, sont collées, à hauteur de leurs chants supérieur 15 et inférieur 16 sur la face interne, respectivement, du panneau supérieur 2 et du panneau inférieur 3. Le nombre de ces entretoises 4, 4A, 4B, au niveau d'un élément de construction 1 dépend, naturellement, de la largeur 9 de ce dernier. Toutefois, l'on retrouvera, au minimum, un nombre de deux entretoises d'extrémité 4A, 4B, s'étendant le long des bords latéraux 18, 19 et au niveau de la face interne des panneaux supérieur 2 et inférieur 3. En fait, ces entretoises d'extrémité 4A, 4B se présentent, préférentiellement, à fleur avec les chants latéraux 20, 21 de ces panneaux supérieur 2 et inférieur 3. Il convient d'observer qu'en raison de leurs propriétés mécaniques élevées; ces panneaux supérieur 2 et inférieur 3 peuvent être de faible épaisseur, de l'ordre de quelques centimètres, tout en conférant la tenue mécanique requise aux éléments de construction 1. Tenant compte, en plus, d'une certaine souplesse desdits panneaux supérieur 2 et inférieur 3, il peut être envisagé de les cintrer afin de les appliquer sur les chants 15 et 16 d'entretoises 4, 4A, 4B de forme courbe et d'obtenir, finalement, des éléments de construction 1 galbés. Tel que représenté dans la figure 4, plusieurs de ces éléments de construction 1 peuvent être juxtaposés et rendus solidaires les uns des autres, par exemple par collage et/ou brochage et/ou boulonnage. La figure 4 illustre un mode de liaison par brochage éventuellement complété par collage. A noter, à ce propos, que la portée de collage offerte, simultanément, par les chants latéraux 20, 21 des panneaux supérieur 2 et inférieur 3 et par une entretoise d'extrémité 4A, 4B permet de garantir une parfaite tenue de deux éléments de construction 1, ainsi associés, par simple collage. A noter qu'au niveau de ces éléments de construction 1, l'on peut également retrouver des entretoises transversales 22 s'étendant, notamment, à hauteur des bords transversaux 23, 24 et du côté interne des panneaux supérieur 2 et inférieur 3. De telles entretoises transversales 22 viennent, ainsi, refermer, avantageusement, les éléments de construction 1, en forme de caisson, à hauteur de leurs chants transversaux 25. Là encore, ces entretoises transversales 22 sont rendues solidaires de l'élément de construction 1, par exemple, de ses panneaux supérieur 2 et inférieur 3 par collage. En outre, les entretoises transversales disposées à hauteur des chants transversaux 25 sont à même de recevoir des organes de fixation permettant, éventuellement, de fixer l'élément de construction sur une ossature principale composant un bâtiment. Naturellement, d'autres entretoises transversales 22 peuvent être réparties dans l'espace interne 26 défini par le panneau supérieur 2 et le panneau inférieur 3, entre deux entretoises longitudinales 4, 4A, 4B consécutives. Toutefois, de telles entretoises transversales 22 complémentaires s'avèrent, d'une part, gênantes pour le passage de conduites, câbles ou autres à l'intérieur des éléments de construction 1 et, d'autre part, non indispensables en raison d'une parfaite tenue mécanique de ce dernier au travers de la conception de ses panneaux supérieur 2 et inférieur 3 en bois lamellé-collé. En outre, cet espace interne 26, délimité par deux entretoises longitudinales consécutives 4, 4A, 4B peut recevoir des moyens d'isolation, tel qu'au moins une couche de laine de verre ou autre matériau isolant 27, complétée, le cas échéant, d'un pare-vapeur 28 et/ou par une lame d'air 29 préservée entre ladite couche de matériau isolant 27 et le panneau supérieur 2. Celui-ci étant, habituellement, du côté externe de la construction et, donc, exposé aux intempéries, sa face externe 30 peut recevoir une peau de protection appropriée. I1 peut être souhaitable d'éviter ou de limiter les déformations transversales que peut subir l'élément de construction 1, par exemple, en cas d'exposition à une forte humidité. Dans ce but, il est appliqué un ou des raidisseurs 31 au niveau de la face interne des panneaux supérieur 2 et/ou inférieur 3 de l'élément de construction 1. De tels raidisseurs 31 peuvent être constitués, substantiellement, par des planches en bois disposées de telle sorte que leurs fibres de bois s'étendent transversalement à celles des lamelles 12, 13 composant lesdits panneaux supérieur 2 et inférieur 3. Selon un autre mode de réalisation, le panneau supérieur 2 et/ou le panneau inférieur 3 peut être constitué par une superposition d'au moins deux plaques en bois lamellé-collé correspondant, là encore, à des refends d'une poutre 5 en lamellé-collé ayant été fendue perpendiculairement au plan des lames 6 contrecollées qui la composent. Ces plaques sont, dans ces conditions, contrecollées de manière croisée, c'est-à-dire que les fibres de bois d'une des plaques se présentent orientées perpendiculairement aux fibres de bois de la plaque qui lui est contrecollée. Préférentiellement, le panneau supérieur 2 et/ou le panneau inférieur 3 est constitué par un sandwich de trois plaques, telles que décrites ci-dessus, celle du milieu étant orientée de sorte que ses fibres de bois soient perpendiculaires aux fibres de bois des plaques contrecollées qui l'insèrent, ceci en vue de rigidifier, transversalement, ce panneau supérieur 2 et/ou inférieur 3. I1 convient d'observer que les performances correspondant à un tel élément de construction, conforme à l'invention et obtenues au travers, notamment, de son panneau inférieur 3 en bois lamellé-collé, sont tels qu'il est envisageable de réaliser dans cet élément de construction et, donc, dans ses panneaux inférieur 3 et supérieur 2, des ouvertures autorisant le passage de la lumière. De telles ouvertures sont, par exemple, refermées au moyen de plaques translucides ou transparentes en un matériau présentant des propriétés mécaniques proches de celles du bois lamellé-collé. En outre, le panneau inférieur en bois lamellé-collé assure une parfaite protection de l'élément de construction contre le feu. En conséquence, l'élément de construction conforme à l'invention, de par ses caractéristiques, constitue un net progrès dans le domaine considéré. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Elément de construction (1) comprenant un panneau supérieur (2) et un panneau inférieur (3) reliés, entre eux, au moyens d'entretoises (4, 4A, 4B), caractérisé par le fait qu'au moins le panneau inférieur (3) est en bois lamellé-collé et correspond à un refend d'une poutre (5) en lamellé-collé laquelle a été fendue, dans ce but, perpendiculairement au plan des lames (6) contrecollées qui la composent. 2. Elément de construction (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le panneau supérieur (2) est en bois lamellé-collé de structure identique au panneau inférieur (3) et correspondant à un refend d'une poutre (5) en bois lamellé-collé. 3. Elément de construction (1) selon une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les entretoises (4, 4A, 4B) se présentent sous forme de poutres réalisées en bois massif ou contrecollées ou en bois lamellé-collé, et s'étendent entre les panneaux supérieur (2) et inférieur (3), parallèlement au sens longitudinal (14) de ces derniers correspondant à l'orientation des fibres de bois des lamelles (12, 13) composant ces panneaux supérieur (2) et inférieur (3). 4. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les entretoises (4, 4A, 4B)) sont collées, à hauteur de leur chant supérieur (4) et inférieur (5), sur la face interne, respectivement, du panneau supérieur (2) et du panneau inférieur (3). 5. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux entretoises d'extrémité (4A, 4B) s'étendant le long des bords latéraux (18, 19) et au niveau de la face interne des panneaux supérieur (2) et inférieur (3). 6. Elément de construction (1) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les entretoises d'extrémité (4A, 4B) se présentent à fleur avec les chants latéraux (20, 21) des panneaux supérieur (2) et inférieur (3). 7. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des entretoises transversales (22) s'étendant au moins à hauteur des bords transversaux (23, 24) et du côté interne des panneaux supérieur (2) et inférieur (3) et refermant ledit élément de construction (1) à hauteur de ses chants transversaux (26), ces entretoises transversales (22) étant rendues solidaires de l'élément de construction (1) au moins par collage. 8. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le panneau supérieur (2) et/ou inférieur (3) comporte, sur sa face interne, un ou des raidisseurs (31) disposés transversalement. 9. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le panneau supérieur (2) et/ou inférieur (3) est constitué par une superposition d'au moins deux plaques, préférentiellement trois plaques, en bois lamellé-collé correspondant à des refends d'une poutre (5) en lamellé-collé ayant été fendue, dans ce but, au plan des lames (6) contrecollées qui la composent, lesdites plaques étant contrecollées de manière croisée, de sorte que les fibres de bois d'une des plaques se présentent orientées, sensiblement, perpendiculairement, aux fibres de bois de la plaque qui lui est contrecollée. 10. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte, dans l'espace interne (26) délimité par deux entretoises longitudinales consécutives (4, 4A, 4B) et les panneaux supérieur (2) et inférieur (3), des moyens d'isolation, tels qu'au moins une couche de matériau isolant (27) et/ou un pare vapeur (28) et/ou une lame d'air (29) réservée entre ladite couche de matériau isolant (27) et le panneau supérieur (2). 11. Elément de construction (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte une ou plusieurs ouvertures aménagées dans les panneaux supérieur (2) et inférieur (3) pour permettre le passage de la lumière, ces ouvertures étant à même d'être refermées au moyen de plaques translucides ou transparentes en un matériau de propriétés mécaniques proches de celles du bois lamellé-collé.