Brevet FR2939812A1 — publié le 20100618

La présente invention concerne un élément de paroi en bois destiné à former un mur d'un bâtiment à ossature bois, un plancher ou une charpente. Les ossatures en bois comportent une structure porteuse sur laquelle sont fixés des panneaux de contreventement. La structure porteuse est généralement constituée de poutres en bois massif de part et d'autre de chacune desquelles sont fixés respectivement un panneau de contreventement et un panneau de fermeture du caisson ou une membrane. Le bois massif est de plus en plus coûteux et son poids rend les manipulations difficiles sur chantier. En outre, l'utilisation de bois massif s'avère contraignante sur le plan technique. En effet, il est demandé aux constructeurs de fournir des bâtiments présentant des performances énergétiques de plus en plus élevées, c'est-à-dire que les bâtiments doivent être isolés thermiquement de manière que leur chauffage et leur climatisation soient peu gourmands en énergie. Une telle isolation nécessite des murs épais pour disposer d'une masse d'air importante jouant le rôle d'isolant ou pour disposer d'un espace suffisant dans le mur pour y loger une couche d'isolant. Or, les poutres en bois massif ayant une épaisseur suffisante pour la réalisation de tels murs sont coûteuses et lourdes, et leur utilisation dans cette application entraîne une surconsommation inutile de matière. En outre, de telles poutres en bois massif vont constituer des ponts thermiques qui dégradent les performances énergétiques du bâtiment. Il est connu des poutres comportant deux longerons ayant des faces en regard dans lesquelles sont ménagés des logements pour des extrémités d'entretoises maintenant les deux longerons à une distance prédéterminée. Ces poutres permettent la réalisation de murs épais en limitant la création de ponts thermiques 2 mais sont toutefois coûteuses à fabriquer et nécessitent un process industriel et des équipements spécifiques. Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant d'obtenir de manière simple et peu onéreuse des parois susceptibles de présenter de bonnes performances thermiques réalisables sur les équipements courants de la filière bois. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un élément de paroi comportant une structure porteuse et un panneau de contreventement fixé sur la structure porteuse, caractérisé en ce que la structure porteuse comprend au moins une poutre comportant un longeron porteur fixé au panneau de contreventement et un longeron additionnel parallèle au longeron porteur et relié à celui-ci par un panneau écarteur qui s'étend perpendiculairement au panneau de contreventement et qui possède deux portions longitudinales opposées fixées à plat respectivement contre une face longitudinale du longeron porteur et une face longitudinale du longeron additionnel. Ainsi, les poutres ont une structure simple qui peut être fabriquée pour un coût raisonnable. En outre, les deux longerons sont réunis par un voile écarteur présentant par définition une épaisseur relativement faible qui limite les transferts de chaleur. Selon un mode de réalisation particulier, la structure porteuse comprend plusieurs poutres reliées entre elles par au moins une traverse et, de préférence, au moins deux traverses reliant les poutres entre elles à chaque extrémité de celles-ci. La structure porteuse présente ainsi une bonne résistance mécanique. Avantageusement, le panneau écarteur est fixé aux longerons par agrafage ou clouage. Ce mode de fixation est simple, économique et fiable. De préférence, les longerons ont des sections rectangulaires et, avantageusement, le longeron porteur a une section double de celle du longeron additionnel. Les longerons sont alors aisément réalisables par des moyens d'usinage traditionnels. En outre, à partir d'un élément en bois unique, il est possible de réaliser un longeron porteur en utilisant l'élément de bois tel quel ou deux longerons additionnels en sciant l'élément de bois dans le sens de la longueur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers, non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une poutre conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de face, avec écorché, d'un mur constitué d'éléments de parois conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de ce mur, - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un plancher constitué d'éléments de paroi conformes à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une portion de toiture constituée d'éléments de paroi conformes à l'invention, - la figure 6 est un schéma illustrant la fabrication des poutres conformes à l'invention. En référence aux figures, l'invention concerne un élément de paroi, généralement désigné en 1, comportant une structure porteuse 2 et un panneau de contreventement 3 fixé sur la structure porteuse 2. 3 4 La structure porteuse 2 comprend des poutres généralement désignées en 4 et deux traverses 5 reliant les poutres 4 entre elles à chaque extrémité de celles-ci. Chaque poutre 4 comporte un longeron porteur 6 auquel est agrafé le panneau de contreventement 3 et un longeron additionnel 7 parallèle au longeron porteur 6 et relié au longeron porteur 6 par un panneau (ou voile) écarteur 8. Le panneau écarteur 8 s'étend perpendiculairement au panneau de contreventement 3 et possède deux portions longitudinales opposées fixées à plat respectivement contre une face longitudinale 6.a du longeron porteur 6 et une face longitudinale 7.a du longeron additionnel 7. Le panneau écarteur 8 est fixé au longeron porteur 6 et au longeron additionnel 7 par agrafage. Le panneau écarteur 8 a une largeur comprise entre 200 et 420 mm par exemple. Un panneau de fermeture de caisson ou une membrane 11 est fixé en utilisation aux longerons additionnels 7 parallèlement au panneau de contreventement 3. Les longerons 6, 7 et les traverses 5 sont en bois massif. Les panneaux 3, 11 sont ici des panneaux de bois à lamelles minces orientées dits OSB (pour � oriented strand board �) ou tout autre panneau utilisé pour une construction à ossature bois. Les longerons 6, 7 ont des sections rectangulaires. Le longeron porteur 6 a ici une section double de celle du longeron additionnel 7. La fabrication des poutres 4 est illustrée sur la figure 6. Des longerons A,B, de section égale à celle des longerons porteurs 6 sont disposés sur une table 100 (étape 1) de manière à avoir deux longerons A accolés puis un longeron B écarté du longeron A le plus proche d'une distance correspondant à la distance devant séparer un longeron porteur 6 d'un longeron additionnel 7, puis à la même distance, à nouveau deux longerons A accolés et ainsi de suite (l'écartement est par exemple maintenu au 5 moyen de gabarits). Les longerons A, B sont ensuite recouverts d'un panneau C (étape 2) qui est agrafé sur chaque longeron A, B. Le panneau C est agrafé au longeron B au moyen de deux lignes d'agrafes parallèles. Le panneau C a de préférence des dimensions standards, par exemple 2500 x 1196 mm ou 2800 x 1250 mm. Le panneau C est ensuite découpé (étape 3) à intervalles réguliers parallèlement aux longerons de telle manière qu'un trait de coupe passe entre les longerons A de chaque paires de longerons A et un trait de coupe sépare chaque longeron B en deux longerons identiques. En référence plus particulièrement aux figures 2 et 3, l'élément de paroi est disposé verticalement pour constituer un mur. Les poutres 4 sont verticales et les traverses 5 sont horizontales. Le panneau de contreventement 3 est tourné vers l'extérieur ou l'intérieur. De préférence, les poutres 4 sont espacées d'une distance comprise entre 400 et 600 mm par exemple. Les éléments de paroi 1, sans le panneau de fermeture du caisson 11, sont disposés les uns à côté des autres. De préférence, le panneau de contreventement 3 de chaque élément de paroi 1 a un bord longitudinal en saillie du longeron porteur 6 auquel il est fixé et un bord longitudinal en retrait du longeron porteur 6 auquel il est fixé. Ainsi, lorsque deux éléments de parois 1 sont accolés, le bord en saillie du panneau de contreventement 3 d'un des éléments de paroi 1 peut être fixé sur la partie de longeron porteur 6 laissée 6 découverte par le bord longitudinal en retrait du panneau de contreventement 3 de l'autre élément de paroi 1. Un matériau isolant thermiquement 9 est disposé dans les cavités délimitées par la structure porteuse 2 et les panneaux de contreventement 3 et les panneaux de fermeture du caisson 11 sont fixés sur les longerons additionnels 7. Le panneau de contreventement 6 a une épaisseur de 9 à 18 mm et le panneau de fermeture du caisson 11 a une épaisseur de 9 à 60 mm. Les panneaux 6 et 11 peuvent avoir un bord rainuré et un bord bouveté pour faciliter la mise en place des éléments de paroi 1 côte-à-côte. L'élément de paroi peut également être utilisé pour la réalisation d'une cloison. En référence à la figure 4, l'élément de paroi 1 est utilisé en tant que plancher. Le longeron porteur 6 est alors dimensionné comme une solive classique et l'espacement des poutres 4 est calculé de la même manière que pour des solives classiques. Le longeron porteur 6 a des extrémités en saillie du longeron additionnel 7 pour prendre appui sur des murs porteurs, des poutres ou des corbeaux. Le panneau de contreventement 3 formera la surface supérieure du plancher ainsi constitué. Des entretoises 10 peuvent être montées en cas de besoin entre le longeron porteur 6 et le longeron additionnel 7 pour rigidifier la poutre 4 en flexion. L'élément de paroi 1 a une épaisseur comprise par exemple entre 200 et 500 mm. Le panneau de contreventement 6 a une épaisseur de 22 mm et le panneau de fermeture du caisson 11 a une épaisseur de 16 à 22 mm. Les panneaux de contreventement 6 sont rainurés- 7 bouvetés. En référence à la figure 5, l'élément de paroi 1 est utilisé en partie de toiture. L'élément de paroi 1 a des extrémités inférieure et supérieure qui sont biseautées pour prendre appui respectivement sur un mur porteur ou une panne sablière et sur une autre partie de toiture ou une panne faitière. Le panneau de contreventement 3 est orienté vers l'extérieur. Des entretoises 10 peuvent être montées en cas de besoin entre le longeron porteur 6 et le longeron additionnel 7 pour rigidifier la poutre 4 en flexion. L'élément de paroi 1 a une épaisseur comprise par exemple entre 200 et 500 mm. Le panneau de contreventement 6 a une épaisseur de 9 à 22 mm et le panneau de fermeture du caisson 11 a une épaisseur de 9 à 60 mm. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. L'agrafage peut être remplacé par tout autre mode de fixation adapté comme le clouage ou le collage. Les panneaux de bois à lamelles minces orientées dits OSB peuvent être remplacés par des panneaux bois-ciment (comme ceux de marque DURIPANEL produit par la société ETERNIT), des panneaux en fibres de bois et résine (comme ceux de marque AGEPAN DWD produits par la société ISOROY) ou, pour les panneaux de parement, des panneaux mixtes gypse et cellulose (comme ceux produits sous la marque FERMACELL par la société XELLA). Les cavités peuvent être laissées vides ou contenir un matériau d'isolation acoustique ou autre. Par panneau de fermeture, on entend tout élément 35 susceptible de fermer les cavités, que cet élément soit REVENDICATIONS1. Elément de paroi comportant une structure porteuse et un panneau de contreventement (3) fixé sur la structure porteuse (2), caractérisé en ce que la structure porteuse comprend au moins une poutre (4) comportant un longeron porteur (6) fixé au panneau de contreventement et un longeron additionnel (7) parallèle au longeron porteur et relié à celui-ci par un panneau écarteur (8) qui s'étend perpendiculairement au panneau de contreventement et qui possède deux portions longitudinales opposées fixées à plat respectivement contre une face longitudinale du longeron porteur et une face longitudinale du longeron additionnel. 2. Elément selon la revendication 1, dans lequel la structure porteuse (2) comprend plusieurs poutres (4) reliées entre elles par au moins une traverse (5). 3. E-_ément selon la revendication 2, dans lequel la structure porteuse (2) comprend au moins deux traverses (5) reliant les poutres (4) entre elles à chaque extrémité de celles-ci. 4. Elément selon la revendication 1, dans lequel le panneau écarteur (8) est fixé aux longerons (6, 7) par agrafage ou clouage. 5. Elément selon la revendication 1, dans lequel la poutre (4) comprend au moins un élément rigidificateur (10) s'étendant entre les longerons (6, 7). 6. Elément selon la revendication 1, dans lequel un élément de fermeture du caisson ou membrane (11) est fixé au longeron additionnel (7) parallèlement au panneau de contreventement (3). 7. Elément selon la revendication 1, dans lequel les longerons (6, 7) ont des sections rectangulaires. 8. Elément selon la revendication 7, dans lequel le longeron porteur (6) a une section double de celle dulongeron additionnel (7). 9. Elément selon la revendication 1, dans lequel le panneau de contreventement (3) et le longeron porteur (6) sont dimensionnés pour servir de plancher, le longeron porteur ayant des extrémités en saillie du longeron additionnel (7). 10. Elément selon la revendication 1, dans lequel le panneau de contreventement (3) est dimensionné pour servir de charpente.10