Brevet FR2871488A1 — publié le 20051216

La présente invention concerne des éléments de construction de murs de bâtiments en bois empilés et procédé de construction desdits murs. Dans le domaine de la construction de maisons, la mise en place de panneaux préfabriqués utilisant des structures métalliques ou autres, se pratique depuis de nombreuses années. En général, les panneaux sont constitués d'une ossature bois ou métal. De nos jours, Cette dernière est ensuite remplie de matériaux qui apporteront les propriétés d'isolation thermiques et phoniques. Pour obtenir un résultat esthétique satisfaisant, il est fait usage de différents habillages en fonction des styles recherchés comme le bois par exemple. Le brevet ANTERIEUX FR 2 602 533 en illustre parfaitement le principe puisqu'il consiste en la fabrication de panneaux métalliques en ateliers, ensuite montés et habillés de bois pour former la bâtisse. Mais, si ils remplissent les conditions de simplification dans la construction et garantissent un gain de temps et de coût par rapport à la fabrication de constructions traditionnelles, les bâtiments obtenus ne sont pas des maisons en bois. Elles n'en ont que l'apparence mais pas les propriétés ni le charme. Dans la construction de maisons en bois massifs de type rondins ou madriers, il existe de nombreuses techniques et procédés de mise en oeuvre. Citons notamment celles de bois empilés, de bois croisés ou les colombages. Les bâtiments ainsi obtenus garantissent un confort intérieûr lié notamment à une isolation de très bonne qualité tant du point de vu sonore que thermique. De plus, le taux d'humidité de l'air intérieur reste relativement constant puisque absorbé par le bois, qualité fondamentale que l'on ne retrouve pas avec les maisons en panneaux préfabriqués ni traditionnelles en briques. Mais le confort apporté par les bâtiments de ce type est contrarié par le problème des variations d'humidité qui provoquent des déformations conséquentes. Ces dernières peuvent atteindre plusieurs centimètres de déformation pour un taux d'humidité moyen. Si ces mouvements du bois se font essentiellement de manière axiale ils peuvent atteindre 0,28% de déformation par degré d'humidité. Longitudinalement, les mouvements sont pour ainsi dire inexistants. Il faut également prendre en compte d'autres facteurs tels que la qualité du bois et la rapidité de son séchage. On comprendra donc aisément que ces déformations du bois, très difficiles à contrôler et dépendantes directement du taux d'humidité variable en fonction des conditions climatiques, engendre des mouvements impossibles à prédéfinir de l'ensemble de la bâtisse. Ce désagrément est non seulement incontrôlable mais impose un savoirfaire et un temps dans la construction qui rendent le coût des ces bâtiments particulièrement élevé. Si le brevet EGAWA GORO US 5666781 apporte l'idée d'une construction d'une maison en bois constituée d'un squelette en métal, elle n'en reste pas moins très compliquée et limitée dans sa mise en oeuvre. La présente invention se propose de pallier les inconvénients et lacunes de l'art antérieur évoqué ci-dessus. Les panneaux en bois massif sont empilés, séparés par des cales et des joints et encadrés par des profilés métalliques autorisant les mouvements du bois. Les éléments de construction ainsi obtenus peuvent être associés les uns aux autres afin de constituer une bâtisse possédant les propriétés d'une maison en bois et dont la forme peut varier à l'infini. On a ainsi la possibilité de construire des maisons en bois massifs et notamment en pin des Landes dont les murs peuvent faire 20 centimètres d'épaisseur. L'invention consiste en des éléments de construction de murs réalisés par des panneaux de bois empilés type madriers ou rondins équarris destinés à la réalisation de bâtiments, lesdits murs comportant des profilés métalliques, verticaux disposés latéralement et horizontaux disposés à la base et au sommet formant cadre métallique maintenant les éléments en bois Avantageusement, les éléments en bois comportent des fentes dans lesquelles coulissent les profilés verticaux, lesdits profilés verticaux sont fixés à leur base d'une part sur un profilé horizontal fixé sur le sol et d'autre part au sommet sur un profilé horizontal servant de chaînage des murs sur lequel s'appuient les éléments de charpente de façon que les éléments en bois soient mobiles en fonction des dilatations dues aux variations de température et d'hygrométrie guidés au sein d'une structure métallique fixe rigide. Préférentiellement lesdits profilés métalliques verticaux sont réalisés en deux parties liées entre elles par des boulons permettant l'assemblage de tronçons longitudinaux à 180 , d'équerre à 90 ou à 45 . De préférence lesdits profilés métalliques horizontaux bas ont une section en forme de U, leur base étant apparente en façade et leurs ailes en contact avec le sol pour l'un et les éléments bas des panneaux en bois pour l'autre. Selon une autre caractéristique lesdits profilés métalliques horizontaux hauts ont une section en forme de U renversé, les ailes orthogonales à la base formant un angle de 180 entre elles. Dans un aspect de l'invention lesdits profilés métalliques verticaux sont constitués de la liaison de deux demi-profilés dont la section a une forme de U renversé de sorte qu'une aile, orthogonale à la base, permette le coulissement dans les fentes des éléments en bois alors que l'aile opposée, servant de liaison entre les deux demi-profilés, forme un angle variable avec la base du U fonction de l'angle des murs formé entre chacun des panneaux de bois. Préférentiellement lesdits demi-profilés métalliques sont ajourés à leur base libérant ainsi un espace suffisant pour laisser courir conduites de fluides et d'électricité à travers chaque profilé horizontal bas. Selon un aspect de l'invention des languettes supports relient les bases desdits demi- profilés métalliques verticaux et libèrent un espace suffisant pour guider le passage de conduites de fluides et d'électricité. Selon une variante de réalisation lesdits profilés métalliques horizontaux hauts et verticaux sont reliés entre eux par un élément, profilé métallique en forme de U, permettant la repose de la charpente sur ledit cadre métallique ainsi formé et libère un espace suffisant avec le profilé métallique haut lors de la dilatation des éléments de bois. Le procédé de construction d'un bâtiment mettant en oeuvre les éléments déterminés par les revendications décrites selon l'invention comporte les phases suivantes: A. Réalisation de la dalle constituant le sol; B. Fixation des demi-profilés métalliques verticaux avec le profilé métallique horizontal bas; C. Mise en place des éléments en bois dans leur glissière; D. Fixation des éléments horizontaux hauts; E. Mise en place des panneaux ainsi formés et fixation des profilés métalliques verticaux formant les murs du bâtiment; F. Pose de la charpente. Selon le mode de réalisation décrit, la toiture ne subit aucune déformation due aux murs porteurs. Les plafonds qui y sont suspendus ne risquent aucune détérioration du fait de ces mouvements. Les cloisons qui y sont fixées ne subiront pas le désagrément des fissures, envisageable uniquement avec des joints de dilatation importants dans le cas de maisons en bois traditionnelles. Les bâtiments ainsi constitués peuvent se poser indifféremment sur pilotis ou sur dalle du fait que la structure est autoporteuse. Avantageusement les éléments de construction de murs de bâtiments en bois empilés et leur procédé de construction selon l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif nullement limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente en vue de dessus la section horizontale d'une jonction entre deux éléments de construction de mur disposés à 180 selon l'invention. La figure 2 représente en vue de dessus la section horizontale d'une jonction entre deux éléments de construction de mur disposés à 90 selon l'invention. La figure 3 représente en vue de face un élément de construction de mur selon l'invention. - La figure 4 représente en vue de profil la section verticale d'un élément de construction de mur selon l'invention. La figure 1 représente en vue de dessus la section d'une jonction entre deux éléments de construction du mur. Chaque élément est constitué de panneaux de bois empilés (1) encadrés par une structure métallique composé notamment de profilés verticaux (3) autorisant la liaison entre chacun des panneaux. Les profilés métalliques verticaux (3) sont constitués de deux demiprofilés (3a et 3b) qui par leur forme de U renversé dont les ailes sont orthogonales à la base permet aux deux panneaux de former un angle de 180 entre eux. Deux desdites ailes de chaque demi-profilé (3a et 3b) sont liées face contre face par du boulonnage de telle sorte que les deux bases des deux demi-profilés (3a et 3b) soient parallèles. Les ailes opposées de chaque demi-profilé (3a et 3b) coulissent dans des fentes (2) creusées de part et d'autre dans chaque panneau de bois de telle sorte que lesdits panneaux soient maintenus de part et d'autre par les profilés métalliques verticaux. Des languettes de support (6) assurent la liaison entre chacun des demiprofilés (3a et 3b) créant un espace (7) destiné à guider les conduites de fluide et d'électricité et autres câbles. Un cache de forme variable (10) participe à la finition esthétique de l'ensemble obstruant l'espace laissé entre les deux panneaux d'une distance équivalente à la longueur de l'aile de chaque demi-profilé assurant la liaison. La figure 2 représente en vue de dessus la section d'une jonction entre deux éléments de construction du mur. Chaque élément est constitué de panneaux de bois empilés (1) encadrés par une structure métallique composé notamment de profilés verticaux (3) autorisant la liaison entre chacun des panneaux. Les profilés métalliques verticaux (3) sont constitués de deux demiprofilés (3a et 3b) qui par leur forme de U renversé permet aux deux panneaux de former un angle d'équerre de 90 entre eux. Les ailes formant un angle de 45 avec la base de chaque demi-profilé (3a et 3b) sont liées face contre face par du boulonnage de telle sorte que les deux bases des deux demi-profilés (3a et 3b) soient orthogonales. Les ailes opposées, orthogonales aux bases des U formant chaque demi-profilé (3a et 3b) coulissent dans des fentes (2) creusées de part et d'autre dans chaque panneaux de bois de telle sorte que lesdits panneaux soient maintenus de part et d'autre par les profilés métalliques verticaux. Des languettes de support (6) assurent la liaison entre chacun des demiprofilés (3a et 3b) créant un espace (7) destiné à guider les conduites de fluide et d'électricité et autres câbles. Un cache de forme variable (10) participe à la finition esthétique de l'ensemble obstruant l'espace laissé entre les deux panneaux d'une distance équivalente à la longueur de l'aile de chaque demi-profilé assurant la liaison. La figure 3 représente en vue de face un élément de construction de mur selon l'invention. Un panneau en bois est constitué de rondins (1) superposés les uns sur les autres et reliés par des cales et des joints (11). L'ensemble est encadré par une structure métallique constituée par deux profilés métalliques verticaux (3) répartis de part et d'autre du panneau en bois, un profilé métallique haut (5) relié par des profilés métalliques en forme de U (8) assurant la liaison avec les profilés métalliques verticaux (3) et un profilé métallique horizontal bas (4) liés de part et d'autre aux profilés métalliques verticaux. Les profilés métalliques (8) en forme de U ont des oreilles sur lesquelles repose le profilé métallique horizontal (5). Ils assurent ainsi trois fonctions. D'une part, la charpente reposera dans l'espace libéré par le creux du U et sera assurée du maintient de l'ensemble de la structure métallique, d'autre part permet d'assurer un espace suffisant pour le panneaux bois lors de sa dilatation (9) entre la base du profilé métallique horizontal haut. Il assure également une liaison supplémentaire entre chacun des panneaux. La figure 4 représente en vue de profil la section verticale d'un élément de construction de mur selon l'invention. Un panneau en bois est constitué de rondins (1) superposés les uns sur les autres et reliés par des cales et des joints (11). L'ensemble est encadré par une structure métallique constituée en haut et en bas par un profilé métallique horizontal haut (5) et un profilé métallique horizontal bas (4). Le profilé métallique horizontal haut (5) a une forme de U renversé dont la base est parallèle au panneau de bois, l'aile montante est en façade de l'élément de construction de mur ainsi constitué et l'aile descendante longe la face intérieure du panneau de bois. Un espace suffisant pour le panneaux bois lors de sa dilatation (9) entre la base du profilé métallique horizontal haut et l'élément supérieur du panneau de bois existe. Le profilé métallique horizontal bas (4) en forme de U dont la base est apparente en façade, est en contact avec le sol via l'une de ses ailes et avec le panneau de bois via l'aile opposée. L'espace libéré par le creux du U permet le passage de conduits de fluide, d'électricité ou d'autres câbles et éléments d'isolation divers. On voit bien que de nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci- après. Les modifications susceptibles d'être apportées par l'homme de l'art au dispositif décrit ci-dessus qui, sans en altérer les dispositions originales, n'en seraient que de simples équivalents techniques, entrent également dans le cadre de la présente invention. 1) 2) 3) 4) 5) REVENDICATIONS Éléments de construction de murs (12) réalisés par des panneaux de bois empilés (1) type madriers ou rondins équarris destinés à la réalisation de bâtiments, lesdits murs comportant des profilés métalliques, verticaux (3) disposés latéralement et horizontaux disposés à la base (4) et au sommet (5) formant cadre métallique maintenant les éléments en bois (1), lesdits éléments de construction (12) sont caractérisés en ce que les éléments en bois (1) comportent des fentes (2) dans lesquelles coulissent les profilés verticaux (3), lesdits profilés verticaux sont fixés à leur base d'une part sur un profilé horizontal (4) fixé sur le sol et d'autre part au sommet sur un profilé horizontal (5) servant de chaînage des murs sur lequel s'appuient les éléments de charpente de façon que les éléments en bois soient mobiles en fonction des dilatations dues aux variations de température et d'hygrométrie guidés au sein d'une structure métallique fixe rigide. Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 1 caractérisés en ce que lesdits profilés métalliques verticaux (3) sont réalisés en deux parties (3a et 3b) liées entre elles par des boulons permettant l'assemblage de tronçons longitudinaux à 180 , d'équerre à 90 ou à 45 . Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 1 caractérisés en ce que lesdits profilés métalliques horizontaux bas (4) ont une section en forme de U, leur base étant apparente en façade et leurs ailes en contact avec le sol pour l'un et les éléments bas des panneaux en bois pour l'autre. Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 1 caractérisés en ce que lesdits profilés métalliques horizontaux hauts (5) ont une section en forme de U renversé, les ailes orthogonales à la base formant un angle de 180 entre elles. Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 2 caractérisés en ce que lesdits profilés métalliques verticaux (3) sont constitués de la liaison de deux demi-profilés (3a et 3b) dont la section a une forme de U renversé de sorte qu'une aile, orthogonale à la base, permette le coulissement dans les fentes (2) des éléments en bois (1) alors que l'aile opposée, servant de liaison entre les deux demi-profilés (3a et 3b), forme un angle variable avec la base du U fonction de l'angle des murs formé entre chacun des panneaux de bois. 6) Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 2 caractérisés en ce que lesdits demi-profilés métalliques (3a et 3b) sont ajourés à leur base libérant ainsi un espace suffisant pour laisser courir conduites de fluides et d'électricité à travers chaque profilé horizontal bas. 7) Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon la revendication 2 caractérisés en ce que des languettes supports (6) relient les bases desdits demi-profilés métalliques verticaux (3a et 3b) et libèrent un espace suffisant (7) pour guider le passage de conduites de fluides et d'électricité. 8) Éléments de construction de panneaux en bois empilés selon l'une des revendications précédentes caractérisés en ce que lesdits profilés métalliques horizontaux hauts (5) et verticaux (3) sont reliés entre eux par un élément, profilé métallique en forme de U (8), permettant la repose de la charpente sur ledit cadre métallique ainsi formé et libère un espace suffisant (9) avec le profilé métallique haut lors de la dilatation des éléments de bois. 9) Procédé de construction d'un bâtiment mettant en oeuvre les éléments déterminés par l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes: A. Réalisation de la dalle constituant le sol; B. Fixation des demi-profilés métalliques verticaux (3a et 3b) avec le profilé métallique horizontal bas (4) ; C. Mise en place des éléments en bois dans leur glissière (2) ; D. Fixation des éléments horizontaux hauts (5) ; E. Mise en place des panneaux ainsi formés et fixation des profilés métalliques verticaux (3) formant les murs du bâtiment; F. Pose de la charpente.