Brevet FR2736076A1 — publié le 19970103

Plaque composite et procédé pour L'exécution de plafonds à ossature apparente. La présente invention concerne une plaque composite et un procédé pour l'exécution de plafonds à ossature apparente, et plus particulierement pour la realisation de plafonds dits "à la Provençale" ou "à la Marseillaise". L'invention vise également le procédé de préfabrication de cette plaque composite. Ces plafonds sont traditionnellement constitués de solives en bois generalement dénommées "kes" ou "demi-ronds" clouées, horizontalement, à intervalles réguliers, sur des poutres horizontales espacées, Les intervalles entre solives etant remplis de plâtre coulé par dessus, sur un coffrage fixé sous lesdites solives. De tels plafonds constitues, au-dessus des poutres, de bandes alternees de bois et de plâtre, présentent un aspect esthetique remarquable très apprécié dans certaines regions. L'exécution de ces plafonds soulève toutefois un certain nombre de problèmes non résolus, generateurs d'inconvénients très contraignants. En premier lieu, l'opération de realisation du plafond est une intervention difficile qui ne peut être realisee que par des executants tres expérimentés, et dont la durée de réalisation est très longue, ce qui influe défavorablement sur son prix de revient. En effet, cette operation consiste à: - 1) poser ou clouer des solives (kes ou demi-ronds) sur les poutres ; - 2) mettre en place le coffrage constitue par des planches ou voliges disposees sous les solives ; - 3) couler le plâtre, par le dessus, dans les espaces ménagés entre les solives. Outre les obligations contraignantes précédemment soulignees, cette méthode presente les inconvenients suivants - Il est pratiquement impossible de réaliser une bonne etancheite entre la sous-face des solives et la face coffrante du coffrage, de sorte qu'il se produit des coulures de plâtre, lors de la coulee de ce dernier, entre lesdites sous-face et face coffrante, ces coulures visibles en sous-face du plafond donnant l'aspect d'une mauvaise finition. - Il est, sinon impossible, du moins extrêmement difficile de réaliser ce type de plafond sous des planchers existants. - Il est pratiquement impossible de les executer sous rampants de toiture, c'est-à-dire avec une inclinaison même relativement faible. L'invention a notamment pour objectif de solutionner les problèmes decoulant des inconvenients soulignés ci-dessus. Selon la présente invention, ce but est atteint grâce à un procédé suivant lequel les plafonds du genre susmentionné sont exécutes au moyen de plaques composites préfabriquees constituées par des solives de bois et des lames de plâtre disposees de manière alternée et suivant des directions parallèles, ces plaques composites préfabriquées étant juxtaposées et fixées par l'intermédiaire de deux de leurs bords opposés, sur deux poutres espacees, dans une position suivant laquelle les solives de bois et les lames de plâtre alternées se trouvent orientées perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement auxdites poutres. L'invention concerne également les plaques composites préfabriquées constituées de solives de bois et de lames de plâtre assemblées de manière alternee et dont un certain nombre d'autres caractéristiques originales sont décrites dans la suite du present expose. Le procedé et la plaque composite prefabriquee suivant l'invention procurent notamment les avantages c;-après : - la possibilite de réaliser les plafonds du genre susmentionne facilement et rapidement, par des exécutants peu spécialises, ce qui permet d'abaisser très sensiblement leur coût ; - une grande amélioration de l'aspect de finition des plafonds ; - la possibilite de réaliser des plafonds sous des planchers existants ; - la possibilité de realiser des plafonds de ce genre sous les rampants de toiture, ou, plus généralement, des plafonds de ce type presentant une inclinaison même relativement importante. - un allégement des plafonds. Les buts, caracteristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de dessous, en perspective, d'une portion de plafond à ossature apparente, du genre dit "à la Provençale" exécute selon L'invention. La figure 2 est une vue de dessous d'une plaque composite préfabriquée selon l'invention, c'est-à-dire une vue de la face apparente de ladite plaque, lorsque celle-ci est en place. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe transversale analogue à la figure 4 et montrant une variante d'exécution de la plaque composite préfabriquée. La figure 6 est une vue de détail, de dessus et à plus grande échelle, montrant une portion de L'une des extrémites d'appui d'une plaque composite prefabriquee. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne 8-8 de la figure 6. La figure 9 est une vue de detail, et en plan, illustrant une disposition destinée à améliorer la liaison entre les bandes de plâtre et de bois. La figure 10 est une vue de detail, à plus grande échelle, et en coupe transversale, des moyens mis en oeuvre pour améliorer l'assemblage rigide des solives et des lames de plâtre. La figure 11 est une vue latérale partielle d'une solive munie de moyens d'ancrage dans le plâtre. La figure 12 est une vue en perspective illustrant la pose d'une plaque et de deux modules de raccordement sur deux poutres espacees voisines. La figure 13 est une vue en coupe transversale illustrant la jonction d'une plaque composite, au moyen de deux modules de plâtre, avec deux plaques voisines. La figure 14 est une vue de détail, en coupe transversale et à plus grande celle, illustrant la jonction de deux plaques adjacentes, par l'intermédiaire d'un module de plâtre. La figure 15 est une vue en perspective et de dessus montrant le positionnement d'une succession de plaques sur deux poutres voisines. La figure 16 est une vue en perspective et de dessous montrant une succession de plaques posées sur deux poutres espacées voisines. La figure 17 est une vue de face illustrant les moyens mis en oeuvre pour l'exécution des plaques composites selon l'invention. La figure 18 est une vue partielle et à plus grande échelle de la figure 17. On se reporte auxdits dessins pour décrire un exemple de mise en oeuvre du procedé et des exemples d'execution de la plaque composite préfabriquée selon l'invention. Selon le procede de l'invention, des plaques composites préfabriquées P constituées de solives de bois 1 et de lames de plâtre 2 disposées de manière alternee et apparentes sur au moins une face desdites plaques, sont juxtaposées et fixees, par L'intermédiaire de deux de Leurs bords opposés, sur des poutres parallèles espacées, dans une position suivant laquelle les solives de bois et les lames de plâtre alternées se trouvent orientées perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement auxdites poutres et apparentes en sous-face desdites plaques. Les plaques prefabriquees sont principalement executées au moyens de solives de bois, degauchies ou non et rabotees ou non, et de plâtre. Les solives 1 sont avantageusement du type couramment denommé "Kes", ou du genre "demi-rond". Les premières (figure 5) ont un profil trapézoidal dont la grande base est orientee de façon à constituer une portion de la sous-face de la plaque préfabriquée et presentent deux bords longitudinaux biseautés. Les secondes (figure 4) présentent deux faces planes opposées de largeurs inégales se raccordant, latéralement, par des surfaces courbes. Les solives (Kes ou demi-ronds) ont : - une longueur qui correspond à la longueur des plaques prefabriquees laquelle est prévue pour correspondre à l'entraxe des poutres sur lesquelles lesdites plaques sont destinees à être positionnées et fixees (par exemple de l'ordre de 125 cm) ; - une largeur variable en sous-face, qui peut être, en moyenne, de l'ordre de 10 cm ; - une épaisseur uniforme, qui peut être de l'ordre de 3,6 cm. Elles peuvent être executées en bois d'essences variees, naturels ou traités (vernis, lasurés, ou peints). Le plâtre utilise est, de préférence, du plâtre de Paris dit "plâtre gros", choisi pour ses excellentes caractéristiques de dureté et de luminosité. Les solives 1 et les lames de plâtre 2 peuvent presenter, en ce qui concerne leur face inférieure ou face destinée à constituer la sous-face du plafond, une largeur approximativement égale, étant observe que les bords longitudinaux visibles desdites solives ne sont pas necessairement rectilignes, mais peuvent être sinueux. Les plaques composites sont préfabriquées de la manière suivante - des solives (Kes ou demi-ronds) sont d'abord rigidement assemblées, par l'intermédiaire de leurs extrémités, avec un écartenent uniforne ou variable qui peut être, en moyenne, de l'ordre de 10 cm ; le nombre de ces solives peut varier en fonction des dimensions des plaques à exécuter, la figure 2 illustrant, à titre d'exemple, une plaque préfabriquée comportant cinq solives 1 ; - le plâtre est ensuite coule dans les espaces réservés entre les solives, en affleurement des faces inférieures et/ou supérieures de ces dernières ; après séchage et durcissement du plâtre, les solives se trouvent ainsi reliées, latéralement, par des lames de plâtre 2, de même épaisseur, et solidement rattachées aux bords desdites solives. De manière avantageuse, les solives sont initialement assemblées, à leurs extrémites, au moyen d'un profile metallique en U, galvanisé ou non, à l'intérieur duquel sont engagees lesdites extrémités, ce profilé 3 étant fixe sur les solives 1, par clouage ou autrement. L'une au moins des faces opposés des solives 1 peut présenter une feuillure dans laquelle est logée l'une des ailes des profilés 3, de façon que la surface externe de ladite aile se présente en affleurement de la face correspondante des solives. Afin d'améliorer la liaison entre les solives 1 et les lames de plâtre 2, lesdites solives peuvent être munies, lateralement, avant leur assemblage, de moyens d'ancrage, par exemple constitues par des clous croises 4, en acier dur galvanisé, repartis en quinconque, tous les 15 cm, le Long des côtes desdites solives. Dans un but d'allégement des dalles ou plaques modulaires préfabriquées, on peut avantageusement utiliser, pour l'obtention des lames de plâtre 2, du plâtre contenant des petites billes de polystyrène expansé ou matériau alveolaire analogue. Par exemple, l'utilisation d'un plâtre contenant une part de billes de polystyrène expansé pour trois parts de plâtre, permet un allégement très sensible des plaques préfabriquées et, par consequent, également du plafond réalisé à l'aide de ces plaques, ainsi qu'une amélioration significative des qualites acoustiques et thermiques desdits plafonds. Le calcul de la section des bois permet une diminution du poids du plafond fini, de l'ordre de 50 X par rapport au procédé de fabrication traditionnel. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, l'ossature bois des plaques est posée, en vue de L'opération de coulage du plâtre dans les intervalles ménagés entre les solives constituant ladite ossature, sur une surface coffrante souple 5. Cette surface coffrante souple est dotée d'une capacite de compression élastique et elle peut être avantageusement constituee par une couche de matériau élastiquement compressible 5a, telle qu'une plaque de mousse d'élastomère reposant sur une table plane ou autre surface rigide plane 5b. Grâce à ce procédé, il est possible d'établir un contact intime entre la face inferieure des solives 1 et la surface coffrante souple 5, ce qui permet d'obtenir une finition parfaite de la sous-face apparente des plaques composites, en evitant la formation de coulures de plâtre, lors de la coulee de ce dernier dans les intervalles ménagés entre les solives. La sous-face des lames de plâtre 2 se trouve parfaitement alignée avec la sous-face des solives 1. En outre, la couche de matériau élastiquement compressible peut être recouverte d'une toile ou autre feuille souple 5c dont la surface superieure constituant la face coffrante proprement dite, est dotee de légers reliefs de configurations diverses, permettant de donner un aspect decoratif à la face inférieure apparente des lames de plâtre 2 des plaques composites exécutées au moyen de cette surface coffrante. Les figures 17 et 18 illustrent un exemple de realisation des moyens permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Selon cet exemple, la reférence 9 designe L'ossature portant la surface coffrante 5 exécutée de la maniere indiquée précédemment et les solives de bois 1 munies des clous d'ancrage 4 étant maintenues en position, en vue de l'opération de coulee du plâtre, par des presses 10 et des serre-joints 11. De manière préférée, les éléments de rive la des plaques composites prefabriquees, sont constituées par des solives de bois et le bord longitudinal externe de celles-ci est biseaute de manière à présenter une surface inclinée lb en direction du bas. Toutefois, les éléments de rive la pourraient aussi être constitues par des lames de plâtre, ou par une pièce de bois sur l'un des côtes longitudinaux des plaques et par une lame de plâtre sur l'autre côte. Pour l'exécution d'un plafond, les plaques composites préfabriquées P sont poses, par l'intermédiaire de leurs extrémités P1 munies d'un profilé de solidarisation 3, sur deux poutres espacées voisines 6 présentant une surface superieure plane 6a telle qu'un méplat ou autre (en fonction du profil desdites poutres). De la sorte, les solives 1 et les lames de plâtre 2 sont orientees perpendiculairement aux poutres 6. Les bords voisins des plaques alignees dans la direction longitudinale (en considérant l'orientation des solives et des lames de plâtre), reposant sur une même poutre 6, sont faiblement espaces, de manière à autoriser le passage de la tige de tirefonds 7 au moyen desquels lesdites plaques sont fixees sur ladite poutre 6. Selon une autre disposition caracteristique de l'invention, la liaison entre les plaques composites préfabriquées reposant sur deux poutres espacées voisines 6, est réalisée au moyen d'un module de jonction 8, de preference execute dans un matériau identique à celui utilisé pour l'exécution des lames 2 desdites plaques, c'est-à-dire, avantageusement, du plâtre de Paris dit "plâtre gros". De manière interessante, les modules de jonction 8 sont obtenus par la mise en oeuvre de techniques connues de moulage sous vibrations. Ces modules peuvent être exécutés avec une armature interne de renforcement destinee à améliorer leur solidité, ou, sans aucune armature. Les modules de jonction 8 présentent des bords longitudinaux 8a conformes de maniere complémentaire aux bords longitudinaux des plaques préfabriquées, de manière à obtenir une imbrication des bords jointifs desdites plaques et desdits modules. Par exemple, lorsque Les bords longitudinaux des plaques sont realisés avec un biseau comportant une pente orientée vers le bas (comme illustré sur les dessins), les bords longitudinaux des modules 8 présentent un biseau complementaire 8a permettant l'appui desdits modules sur les bords longitudinaux biseautés lb desdites plaques, de sorte que la surface inferieure des modules se trouve alignée avec la surface inferieure des plaques (figure 14). Les plaques modulaires de jonction 8 peuvent être moulées à la longueur désirée, ou ajustées sur place, selon les necessites des chantiers, par sciage de plaques prefabriquees de plus grande longueur. Elles sont fixées au moyen de vis ou autrement sur les poutres 6. Les bords longitudinaux externes des élements de rive la des plaques P peuvent aussi être conformés pour permettre l'imbrication directe des bords de deux plaques P contigües, sans utilisation d'un module intermédiaire. Par exemple, les bords des éléments de rive la peuvent être dotes de feuillures complémentaires permettant leur encastrement réciproque. Dans ce cas, les solives constituant les éléments de rive la peuvent avoir une largeur plus réduite que celle des autres solives des plaques, de sorte que lorsque deux plaques se trouvent juxtaposées, les éléments de rive adjacents et imbriqués, reconstituent une solive ayant une largeur approximativement egale à celle des autres solives desdites plaques. Un autre avantage du procéde et des plaques préfabriquées selon L'invention est que le plafond resultant de leur mise en oeuvre peut servir de coffrage perdu pour le coulage d'une dalle en béton armé au-dessus dudit plafond. D'autre part, les plaques composites préfabriquées selon l'invention peuvent egalement servir de parements du type colombage, en exterieur ou en interieur, fixés sur une structure porteuse, avec, de préference, adjonction de chaux aerienne dans le plâtre. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour l'exécution de plafonds à ossature apparente, caractérisé en ce que lesdits plafonds sont réalisés au moyen de plaques composites prefabriquees (P) constituées par des solives de bois (1) et des lames de plâtre (2) disposées de maniere alternées, suivant des directions parallèles, et apparentes sur au moins une face desdites plaques, lesquelles sont juxtaposees et fixées par l'intermédiaire de deux de leurs bords opposés (P1) sur deux poutres espacées (6), dans une position suivant laquelle les solives de bois (1) et les Lames de plâtre (2) alternées se trouvent orientees perpendiculairement auxdites poutres (6). 2. - Plaque composite plus specialement destinee à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituee par des solives de bois (1) et des lames de plâtre (2) assembles les une aux autres de manière alternée et suivant des directions parallèles. 3. - Plaque composite selon la revendication 2, caractérisée en ce que ses éléments de rive (la) sont constitues par des solives de bois. 4. - Plaque composite suivant l'une des revendications 2 ou 3, caracterisee en ce que ses bords opposés (P1) destinés à être fixés sur les poutres (6) sont munis d'un profilé métallique de renforcement (3) ayant, de préférence, un profil en U et entre les ailes (3a) duquel sont loges les bords respectifs (P1) de ladite plaque. 5. - Plaque composite selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le bord longitudinal de ses éléments de rive (la) est conforme de manière à pouvoir s'imbriquer avec le bord longitudinal de l'élément de rive adjacent d'une plaque voisine. 6. - Plaque composite suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le bord longitudinal de ses éléments de rive (la) est conformé de manière à pouvoir s'imbriquer avec l'un des bords longitudinaux (8a) d'un module intermédiaire de jonction (8). 7. - Plaque composite préfabriquée suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que les lames de plâtre (2) sont solidement rattachées aux solives de bois, par l'intermédiaire de moyens d'ancrage (4) dont sont munis les bords longitudinaux des solives (1) et qui sont noyés dans lesdites lames de plâtre. 8. - Plaque composite préfabriquée selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que les lames de plâtre (2) sont constituées par du plâtre contenant des petites billes de materiau alvéolaire tel que, par exemple, des petites billes de polystyrène expansé. 9. - Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la jonction entre deux plaques composites voisines (P), est operée au moyen d'un module intermediaire (8) de longueur identique à celle desdites plaques et de largeur approximativement identique à la largeur des lames de plâtre (2) desdites plaques (P). 10. - Procédé pour l'obtention des plaques composites selon L'une quelconque des revendications 2 à 8, caracterise en ce que l'ossature en bois des plaques est posee, pour l'opération de coulage du plâtre dans les intervalles menages entre les solives (1) constituant ladite ossature, sur une surface coffrante (5) dotee d'une capacite de compression élastique, la face coffrante proprement dite étant, par exemple, dotee de legers reliefs, de configurations diverses, permettant de donner un aspect decoratif à la face apparente des lames de plâtre (2).