Brevet FR2925084A1 — publié le 20090619

La présente invention concerne une bordure moulante pour une dalle de plancher ou un mur de refend, destinée à s'incorporer au mur d'enceinte d'un bâtiment, qui vise à créer une jonction à conductivité thermique réduite entre ces parties. On connaît la difficulté à éliminer, dans les immeubles, les ponts thermiques entre les murs d'enceinte et les dalles de planchers en béton ou les murs de refend. La technique de l'isolation des bâtiments par l'extérieur, c'est-à-dire incluant les murs d'enceinte porteurs des dalles, solutionne ce problème mais en crée d'autres, à savoir la nécessité d'un bardage, souvent fragile, qui couvre la dite isolation ou d'un deuxième mur pour conserver à l'immeuble un aspect extérieur traditionnel. D'autre part, pour éviter que les tableaux des ouvertures de portes ou de fenêtres ne créent des courts-circuits thermiques, on est obligé d'avancer les menuiseries pour que leur épaisseur se confonde dans celle de l'isolant mural, ce qui oblige à réaliser des ébrasements intérieurs, derrière ces menuiseries. Enfin, quand il existe des murs de parement, leur épaisseur étant généralement faible, cela oblige à les relier aux murs intérieurs par des tiges de liaison qui traversent l'isolant, ce qui complique encore la mise en oeuvre et augmente le coût. Dans le cas des ouvrages � monomur �, réalisés avec des blocs fortement alvéolés, il faut qu'ils présentent suffisamment d'épaisseur pour que l'enfoncement des dalles dans ces murs permette encore de recouvrir leur rive d'isolant. Il reste que les surfaces des dalles perpendiculaires aux murs d'enceinte se trouvent, en hiver, dans une zone plus froide que l'espace habité, du fait du gradient thermique sensiblement linéaire au travers de ces murs. Ceci est source de pertes, certes atténuées, mais qui peuvent être encore réduites. L'invention s'attache à conserver aux immeubles les facilités de construction que leur confère une isolation par l'intérieur avec les murs habituels qui sont plus économiques, et prévoit pour cela une bordure moulante spéciale formant la jonction entre les murs d'enceinte et les dalles pleines ou les murs de refend réalisés en béton, destinée à réduire la plus grande part du pont thermique entre ces parties. La caractéristique principale d'une telle bordure est qu'elle est composée d'éléments préfabriqués en béton dont l'assemblage crée, selon la forme de ses éléments, une cavité longitudinale continue ou une série de cavités, chaque cavité -2 d'élément étant recouverte intérieurement d'une garniture isolante thermiquement et chaque coté de cette garniture qui est disposé parallèlement à un plan de surface de la dalle ou du mur de refend, présentant au moins une échancrure ou un trou, ou encore une discontinuité, au travers de laquelle la carcasse de l'élément de bordure présente un moyen de liaison ferme avec l'ouvrage en béton dont la coulée remplira la bordure. Selon des formes de réalisation particulières : les cotés des éléments de bordure par lesquels ceux-ci s'aboutent les uns aux autres peuvent être bouvetés, au moins une rainure peut être creusée dans un coté d'aboutage des éléments 10 entre eux, dans un sens parallèle au plan du mur d'enceinte, - la carcasse des éléments de la bordure qui ont une cavité peut présenter des plots qui pénètrent dans la garniture isolante de sa cavité en occupant une échancrure formée dans chacun des cotés de cette garniture qui est disposé parallèlement à un plan de surface de la dalle ou du mur de refend, 15 - des plaques d'acier peuvent recouvrir les plots, ces plaques ayant une surface plus grande que celle des plots, au moins une entretoise pourvue de plaques d'appui, ou un barreau en acier, peut traverser la cavité des éléments qui en sont pourvus, en reliant deux plots placés symétriquement à l'intérieur de cette cavité, 20 - la carcasse des éléments peut s'inscrire dans un parallélépipède rectangle qui présente au centre d'une de ses deux grandes faces une cavité ouverte uniquement sur cette face, cette cavité étant revêtue d'une garniture isolante qui se prolonge en incrustation dans la face de la carcasse, de part et d'autre de la dite cavité. lorsque le mur d'enceinte est constitué de blocs posés en quinconce, la bordure 25 peut être réalisée avec des éléments comprenant l'équivalent d'un demi bloc de ce mur qui fait corps avec une continuation en forme de cornière accolée par une aile, laquelle crée une cavité latérale profilée en � U �, les éléments étant posés de façon à créer une cavité verticale continue. Les dessins annexés illustrent l'invention. 30 - La figure 1 représente un élément de bordure avec une cavité garnie d'isolant. - La figure 2 représente ce même élément modifié, avec des plaques de répartition de la pression exercée par les plots sur la dalle. - 3 - La figure 3 représente une entretoise de renforcement de cet élément. -La figure 4 représente une mise en oeuvre de bordure recevant un mur de refend. - La figure 5 représente une variante d'élément de bordure pour mur de refend, lorsque le mur d'enceinte est réalisé avec des blocs maçonnés. - La figure 6 représente une garniture isolante appropriée à cette variante. - La figure 7 représente une autre variante de bordure. On se réfère à la figure 1 qui représente, vu en perspective, un élément (1) d'une bordure qui sera formée par une juxtaposition d'éléments semblables placés sur le faîte d'un mur d'enceinte, lorsqu'on a atteint un niveau donné du bâtiment et que l'on doit poursuivre l'élévation de ce mur après réalisation d'une dalle de plancher en béton. Les éléments accolés les uns aux autres par leurs cotés bouvetés sont prévus pour mouler, et soutenir ensuite, le bord de la dalle coulée sur des panneaux de coffrage accostant à bon niveau la bordure ainsi formée. L'élément (1) de bordure représenté comporte une carcasse (2) en béton qui s'inscrit dans un parallélépipède rectangle, dont l'épaisseur correspond à celle du mur d'enceinte et dont une grande face offre une cavité (4) recouverte par une garniture isolante (3). Des plots (5) issus du moulage de la carcasse (2) émergent dans la cavité (4) au travers d'échancrures (6) formées dans les cotés (7) de la garniture isolante (3) parallèles aux plans de surface de la dalle à venir. Ces plots (5) sont disposés symétriquement par rapport au plan médian horizontal de la cavité (4). Tel que l'élément est conçu, on voit qu'il devra être réalisé par surmoulage de la carcasse en béton sur la garniture isolante. Le moule aura des empreintes mobiles devant les échancrures de la garniture pour former les plots. Sur le dessin, on a schématisé par des pointillés le volume occupé par la garniture isolante dans la carcasse. Lors de la coulée de la dalle, le béton qui la constitue s'épandra en formant des excroissances dans chaque cavité de la bordure et ce sont ces excroissances qui soutiendront ensuite la dalle. Une armature conséquente de ses rives sera prévue pour cela. D'autre part la garniture isolante (3) couvre toute la partie centrale de la face de l'élément (1) sur laquelle la cavité (4) débouche, en s'étendant de part et d'autre de celle- ci, en incrustation dans la carcasse (2). On donnera une section trapézoïdale à ces prolongements, comme le montre le dessin, de façon à ne pas affaiblir le bord de la carcasse. Une rainure (8) est formée dans un des cotés bouvetées de la carcasse (2), -4- orientée selon le sens de son profilage. Sa destination principale est expliquée plus bas, néanmoins, elle peut avoir une certaine utilité dans le cas d'une bordure horizontale appelée à être recouverte par un mur d'enceinte en béton banché. En effet, des fers enfilés verticalement dans la rainure (8) et repris dans le béton 5 du mur d'enceinte du niveau supérieur consolideront l'ouvrage ainsi que la bordure elle même. Avec le fer, on injectera du coulis de ciment dans cette rainure. L'objectif de l'invention est donc de minimiser les points de contact direct entre les éléments de la bordure et la dalle. La réduction du pont thermique, par rapport à une dalle classique, découlera sensiblement du rapport, par unité de longueur, entre les 10 surfaces de contact des plots avec la dalle et la surface d'une tranche de dalle correspondante. On a ainsi, par exemple, dans le cas d'une dalle de 16 cm d'épaisseur, portée par des plots de 36 cm' distanciés de 50 cm, un rapport des surfaces d'environ 1 à 11. La réduction réelle du pont thermique sera toutefois moindre, car il faut tenir compte de celui que génère la garniture isolante, le bilan final du cas ci-dessus, avec des 15 cavités profondes de 13 cm, larges de 26 cm, une garniture isolante en polystyrène de 3,5 cm d'épaisseur moyenne, avoisinera 65 % de réduction des déperditions thermiques de la dalle. On voit, par ailleurs, sur le dessin que les plots (5) émergent de la garniture isolante (3). Ceux-ci devront en effet contribuer, avec l'excroissance de la dalle dans la 20 cavité, à la transmission des descentes de charges sur le mur d'enceinte inférieur. Pour cela, il est évidemment nécessaire que le plot supérieur soit au contact de la dalle, ce qui suppose que celle-ci soit plus épaisse que l'écartement des plots et que la pose des panneaux de coffrage assure un remplissage correct des cavités. On note que pour avoir une bonne isolation, la hauteur des éléments de la bordure sera de l'ordre de 30 cm pour 25 une dalle de 16 cm d'épaisseur, avec des plots espacés verticalement de 14 cm. Les descentes de charges au travers des carcasses d'éléments s'opéreront essentiellement par leurs cotés bouvetés et par les plots, le plot supérieur prenant appui sur la dalle qui, elle-même, repose sur le plot inférieur. Selon le nombre de niveaux du bâtiment, il pourra y avoir nécessité de compenser l'affaiblissement des carcasses dû à 30 leur cavité par l'utilisation d'une classe de béton à résistante élevée. Toutefois la résistance des bétons constituant les dalles étant généralement limitée à une pression de 35 MPA, il y aura nécessité de compenser cette moindre résistance de la dalle pour que le soutènement de la voûte de la cavité soit assuré avec la même résistance que par les cotés. On compense la différence de dureté des bétons de la manière suivante. La figure 2 montre une carcasse d'élément dont les plots (5) sont chacun recouverts par une plaque de fer (9) de plus grande surface que celle des plots (5). Ces plaques (9) seront maintenues collées aux plots (5) par un petit goujon soudé sur leur face qui obture l'échancrure de la garniture isolante et qui sera noyé dans le plot concerné, lors de la fabrication de l'élément. Ces plaques simplifient aussi la réalisation du moule de la carcasse. Une fois la bordure posée et que le béton de la dalle aura rempli la cavité de ses éléments, les plaques constitueront une interface qui transmettra la pression exercée par les plots sur elles, sur une plus grande surface de dalle. La figure 3 montre un moyen de renforcement complémentaire qui consiste à relier les plaques (9) par un barreau en acier. Les plaques (9) sont soudées sur ses extrémités, perpendiculairement à lui, leur ensemble formant une entretoise (10) qui maintiendra les plots à distance fixe. On s'arrange pour que les entretoises ainsi formées ne puissent plus bouger dans la carcasse des éléments fabriqués. Des goujons (11) seront, ici aussi, soudés sur la surface des plaques venant au contact des plots (5) pour être ensuite noyés en eux lors de la fabrication des éléments. Une fois le barreau noyé dans le béton de la dalle, c'est lui qui supportera l'essentiel de la transmission des efforts entre les deux plots, la dalle servant alors d'appoint. Une alternative, voire, un complément à ces renforcements peut consister à réaliser des carcasses avec un béton chargé de fibres métalliques ou synthétiques. La présence de plastifiants sera utile aussi pour donner une certaine souplesse aux carcasses et éviter leur fissuration. Toutefois, ces modes de renforcement sont à mettre en rapport avec la nature des murs d'enceinte. Réalisés en béton banché, ces derniers répartissent en effet parfaitement les efforts. On les associera alors à des éléments de bordure les plus longs possible, dont la cavité occupe une proportion moindre de leur volume, de façon à ce que ces éléments puissent transmettre des charges élevées par leurs cotés en diminuant parallèlement le pont thermique. La figure 4 montre une jonction entre un mur d'enceinte et un mur de refend, tous deux réalisés en béton banché. On a représenté une vue en coupe de la bordure, au niveau des plots d'une cavité d'élément. La mise en oeuvre consiste simplement à réaliser une colonne d'éléments comme celui de la figure 1, empilés sur leurs cotés bouvetés, cette colonne étant placée à la croisée des murs et maintenue dans un coffrage en � T �. Pour éviter les fissures, on créera des liens entre les parties du mur d'enceinte séparées par la bordure avec des fers transversaux (13) passant par la rainure (8) formée dans un des cotés bouvetés des carcasses (2). Dans le cas ou le mur d'enceinte est réalisé avec des blocs en béton ou en terre cuite maçonnés en quinconce, on aura intérêt à utiliser des éléments de bordure différents. La figure 5 représente une variante d'élément permettant de créer une bordure moulante mieux appropriée à ce genre de mur. L'équivalent d'un demi bloc du mur d'enceinte est ici prolongé par une forme en cornière accolée par le bord d'une aile pour créer une carcasse (14) dissymétrique ayant, sur un coté, une cavité profilée en � U � (15) sur toute sa hauteur, un élément droit devenant gauche par simple retournement. Les parois intérieures du � U � qui se font face présentent chacune un plot (5), à mi hauteur, les deux plots étant reliés par un barreau (12) en fer qui s'enfonce en eux. La carcasse (14) reçoit la garniture isolante (16) représentée à la figure 6 laquelle comporte deux parties identiques profilées également en � U � que l'on peut introduire dans celui de la carcasse, après sa fabrication. La jonction des deux parties de la garniture (16) se fait au niveau du barreau (12) pour lequel on a prévu des encoches coaxiales dans les bords concernés de chaque partie de garniture (16), de façon que leur mise bord à bord crée un trou (18) de passage pour le barreau (12) au travers des cotés (7) de la dite garniture (16). Celle-ci a des parois épaisses qui recouvrent les plots (5) de la carcasse, étant donné que le mur de refend n'a normalement pas de contraintes latérales. Les plots sont enchâssés dans une réservation (17) de la garniture, mais, en zone sismique, on échancrera celle-ci pour dégager les plots (5) et empêcher tout mouvement latéral du mur, qui pourrait coulisser sur les barreaux (12). Une fois le mur d'enceinte édifié, la bordure offrira une cavité continue traversée par des barreaux dont la garniture isolante sera remplie par le béton du mur de refend. -7 On note aussi qu'il sera facile de réaliser des poteaux de renfort, avec un petit coffrage en � U � placé face à la cavité de la bordure. Il ne sera pas nécessaire d'isoler ces poteaux, un simple habillage étant suffisant, et ils pourront même être invisibles en logeant leur saillie dans l'épaisseur du mur de doublage intérieur. Selon les besoins de la construction il sera nécessaire de compléter les bordures de dalles avec des éléments courts, sans cavité, ou avec des éléments qui forment un angle ou encore avec d'autres qui créent des alvéoles à bétonner ensuite. On ne les décrira pas, ceux-ci étant faciles à imaginer, sauf un cas particulier concernant les ouvertures de portes où il faut prévoir une bordure arasant la dalle. La figure 7 en donne un exemple, vu en coupe au travers d'un plot (5) d'appui de la dalle (19). La portion de bordure allant d'un tableau à l'autre de l'ouverture aura une carcasse (2) réalisée, de préférence, en une seule partie avec une cavité possiblement unique. Cette cavité n'a de plots (5) que sur sa paroi inférieure et sa garniture (3) isolante ne présente d'échancrures que dans son seul coté disposé selon le plan de la dalle (19). On prévoira à chaque bout de cet élément une partie pleine s'encastrant sous les tableaux du mur d'enceinte et ayant la même hauteur que les éléments voisins. Enfin on note que la tranche de la garniture isolante qui apparaît en haut de sa partie oblique est appelée à être recouverte par le dormant de la menuiserie formant le seuil de l'ouverture. Les formes de bordure qui ont été choisies pour décrire l'invention ne constituent que des modes de réalisation parmi bien d'autres possibles, ainsi, des éléments avec une carcasse en simple � U � qui, empilés verticalement, pourront recevoir un mur de refend et qui, couchés horizontalement avec des blocs intercalaires qui s'encastrent en eux, pourront recevoir une dalle. On peut aussi imaginer des carcasses en deux parties qui reçoivent une dalle et dont le plan de joint est horizontal, Le champ de l'invention s'étend naturellement à tout élément de bordure, à ses accessoires, et à tout bâtiment ayant des dalles ou des murs de refend encastrés dans des bordures moulantes selon l'invention. REVENDICATIONS 1) Bordure moulante s'intégrant au mur d'enceinte d'un bâtiment et formant une jonction entre ce mur et un mur de refend en béton banché ou une dalle coulée, caractérisée en ce qu'elle est composée d'éléments préfabriqués en béton dont l'assemblage crée, selon la forme de ses éléments, une cavité longitudinale continue, ou une série de cavités, chaque cavité (4 ou 15) d'élément étant recouverte intérieurement d'une garniture (3 ou 16) isolante thermiquement et chaque coté (7) de cette garniture (3 ou 16) qui est disposé selon un plan de surface de la dalle ou du mur de refend, présentant au moins une échancrure (6), ou un trou (18), ou encore une discontinuité, au travers de laquelle la carcasse (2 ou 14) de l'élément de bordure présente un moyen de liaison ferme (5 ou 9 ou 12) avec l'ouvrage en béton dont la coulée remplira la bordure. 2) Bordure moulante selon revendication 1 caractérisée en ce que les cotés des éléments (1) de la bordure par lesquels ceux-ci s'aboutent les uns aux autres sont bouvetés. 3) Bordure moulante selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en 15 ce que, au moins, une rainure (8) est creusée dans un coté d'aboutage des éléments (1) entre eux, permettant le passage de tiges de fer (13). 4) Bordure moulante selon l'une ou l'autre des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que la carcasse (2) de ses éléments (1) qui ont une cavité (4) présente des plots (5) placés symétriquement deux à deux, de part et d'autre de celle-ci 20 lesquels pénètrent dans la garniture isolante (3) de la dite cavité (4) en occupant une échancrure (6) formée dans chacun des cotés (7) de cette garniture (3) qui est disposé selon un plan de surface de la dalle ou du mur de refend. 5) Bordure moulante selon revendication 4 et dont les plots (5) de ses éléments (1) à cavité (4) traversent la garniture isolante (3), caractérisée en ce qu'une plaque en acier 25 (9), liée à chacun des plots (5), recouvre ceux-ci parallèlement à un plan de surface de la dalle, ces plaques ayant une surface plus grande que celle des plots (5).-9 6) Bordure moulante selon revendication 4 caractérisée en ce que, au moins, une entretoise (10) pourvue de plaques (9) d'appui en acier, traverse la cavité (4) de ses éléments (1) qui en sont pourvus, en reliant deux plots (5) placés symétriquement à l'intérieur de cette cavité (4). 7) Bordure moulante selon l'une ou l'autre des revendications qui précèdent, caractérisée en ce qu'au moins une partie de sa longueur est composée d'éléments (1) avec une carcasse (2) en béton qui s'inscrit dans un parallélépipède rectangle et qui présente au centre d'une de ses deux grandes faces une cavité (4) ouverte uniquement sur cette face, cette cavité (4) étant revêtue d'une garniture isolante (3) qui se prolonge en incrustation dans la face de la carcasse (2), de part et d'autre de la dite cavité (4). 8) Bordure moulante selon revendication 1 appelée à s'intégrer à un mur d'enceinte constitué de blocs posés en quinconce, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'éléments dont la carcasse (14) comprend l'équivalent d'un demi bloc de ce mur faisant corps avec une continuation en forme de cornière accolée par une aile, laquelle crée une cavité (15) latérale profilée en � U � traversée par au moins un barreau (12) qui constitue le moyen de liaison entre la carcasse (14) et un mur de refend, une garniture isolante (16) profilée elle aussi en � U � occupant la dite cavité (15), ses cotés (7) étant pourvus chacun d'un trou (18) au travers duquel passe le barreau (12), les éléments étant posés de façon à créer une cavité verticale continue. 9) Bâtiment caractérisé en ce qu'une bordure selon n'importe quelle revendication qui précède forme la jonction entre un des ses murs d'enceinte et une dalle, ou un mur de refend, ou encore un poteau.