Brevet FR2943700A1 — publié le 20101001

La présente invention concerne les profilés de menuiserie en bois résistante au feu. Le terme menuiserie peut décrire indifféremment une menuiserie intérieure ou une menuiserie extérieure Ce type de menuiserie est généralement réalisé avec un cadre dormant et une ou plusieurs portes ou ouvrants. Un cadre dormant, correspond à la partie fixe, fixée au support (mur, cloison, allège, sol, plafond, ..) sur lequel est installée la menuiserie. Une porte est un élément de remplissage posé sur un cadre menuisé. Elle peut à 10 son tour être ouvrante, semi fixe ou fixe, pleine ou évidée par exemple avec une partie vitrée. Le cadre dormant est couramment appelé huisserie pour les menuiseries intérieures, ou cadre dormant û voire huisserie également û pour les menuiseries extérieures. Un cadre pourra aussi être l'entourage d'un ouvrant. On pourra alors 15 parler de cadre ou de cadre d'ouvrant. Dans la suite du texte on désignera par cadre indifféremment une huisserie, un cadre dormant, ou un cadre d'ouvrant, qu'il s'agisse de menuiserie intérieure ou extérieure. Dans tous les cas, un cadre comprend deux montants û verticaux û et une traverse haute, délimitant par le haut la zone à remplir par la porte. Dans certains 20 cas il comprend en plus une traverse basse, délimitant par le bas la zone à remplir par la porte. Ce cadre peut être lui-même compartimenté, par adjonction de partitions verticales, souvent appelées meneaux (ou pilettes pour un cadre d'ouvrant), et/ou par adjonction de partitions horizontales souvent appelées traverses 25 intermédiaires. Ces partitions du cadre sont généralement accompagnées de partitions équivalentes des portes ou ouvrants. Certaines partitions du cadre peuvent être remplies par des panneaux fixes, par exemple en partie haute de cadre, où la possibilité d'ouverture n'est pas requise. On parle alors d'imposte. Dans la suite on désignera par montant indifféremment un montant, un meneau ou 30 pilette, et par traverse indifféremment une traverse haute, basse ou intermédiaire. Le mot cadre désignera alors la partie d'un cadre correspondant à une porte ou un ouvrant individuel. C'est à dire qu'un cadre, tel que le mot est utilisé ci-après sera toujours constitué de deux montants et d'une ou deux traverses. Un profilé bois est une pièce allongée en bois, et le mot est utilisé ici pour désigner indifféremment un montant ou une traverse tels que ces mots sont définis ci-dessus. Le terme porte est généralement utilisé pour un panneau mobile qui assure le remplissage d'un cadre menuisé en ayant sa partie inférieure au niveau du sol ou d'une allège. Le cadre à remplir n'a dans ce cas que trois côtés, deux montants et une seule traverse û haute, sans la présence de traverse basse. Le terme ouvrant est utilisé lorsque le cadre à remplir par le panneau comprend une traverse basse, au sol ou en allège, ou une traverse intermédiaire correspondant au bas de la porte. Le mode d'ouverture d'une telle porte ou ouvrant peut être à la française, par un système d'ouverture sur les montants ou en pivotement par rapport à une traverse, ou encore en coulissement ou à guillotine, etc. Dans la suite du texte on désignera par porte indifféremment une porte ou un ouvrant tel que définis ci-dessus, et ceci qu'il s'agisse de menuiserie intérieure ou extérieure, qu'il y ait présence d'une traverse de bas de porte ou non, et quel que soit le mode d'ouverture/fermeture. En revanche en utilisant le mot porte, on ne couvrira pas les impostes, qui seront désignées par leur propre nom d'imposte. Les montants et traverses de menuiseries en bois résistantes au feu sont réalisés avec des profilés de bois d'une densité et/ou d'une épaisseur significativement supérieures à ceux des cadres de menuiseries en bois non résistantes au feu. Ainsi, les essences utilisées ont classiquement des densités supérieures à 550 ou 600 kg/m3 en menuiserie résistante au feu, au lieu de 350 à 450 Kg/m3 en menuiserie ordinaire non résistante au feu et les épaisseurs de profilés sont typiquement de 45 mm ou 58 mm voire 68 mm quand le cadre doit résister au feu (par exemple au test normalisé E11-30 ou E11-60 selon la norme NF-EN 1634-1), alors qu'elles sont réduites dans la fourchette 35 à 45 mm, quand il n'y a pas de contrainte de résistance au feu. Ce renforcement par la densité et l'épaisseur des profilés renchérit la construction des menuiseries résistantes au feu en bois. La présente invention cherche à résoudre cet inconvénient, et propose un profilé de menuiserie en bois résistante au feu, avec une épaisseur significativement réduite par rapport à celle de l'état de la technique, se rapprochant ainsi des dimensions et des essences utilisées dans l'état de la technique pour les cadres de menuiserie en bois non résistantes au feu. Le dispositif selon l'invention est particulier en ce qu'il comprend au moins une pièce de renfort plus résistante au feu que ledit bois, en vue de renforcer la résistance au feu dudit profilé. Ladite pièce est une pièce plus résistante au feu que le bois dont le profilé est 10 constitué, qui renforce la résistance au feu de la pièce de menuiserie en bois. On peut choisir de disposer cette pièce de renfort d'un quelconque côté du profilé bois, soit noyé dans le bois soit partiellement en saillie du bois, selon, l'effet esthétique recherché et selon le lieu précis du profilé auquel on souhaite appliquer le renfort de résistance au feu. 15 Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ledit profilé comprend en plus au moins un accessoire fixé par des moyens de fixation audit profilé, en particulier un accessoire de liaison d'une porte sur un cadre, lesdits moyens de fixation, telles que des vis, solidarisant ledit accessoire directement à ladite pièce de renfort, de sorte que ledit accessoire est maintenu solidaire du profilé en cas de 20 feu même si une grande partie du bois du profilé s'est consumée. Une telle disposition permet un renforcement optimal de la protection contre le feu. En effet la menuiserie correspondante est capable de tenir debout pendant un feu même si une grande partie du bois de la menuiserie s'est consumée. Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort 25 est constituée d'un matériau à base de ciment. Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau à base de silicate. Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau à base de plâtre. 30 Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau à base de gypse. Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau à base de perlite expansée. Selon un mode particulièrement préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau renforcé de fibres, de préférence de fibres 5 de bois ou de cellulose. Selon un autre mode préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'un matériau renforcé de fibres de verre, de perlite ou de mica. Selon un mode particulièrement préféré de réalisation de l'invention, ladite pièce de renfort est constituée d'une structure comprenant une âme en un matériau 10 résistant au feu, par exemple à base de ciment renforcé de fibres, et au moins un parement, de préférence un parement de chaque côté, par exemple en fibre de bois ou tout autre matériau. La présente invention concerne également une pièce de renfort destinée à renforcer la résistance au feu d'un profilé bois, ladite pièce étant plus résistante au 15 feu que ledit bois, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins une âme en matériau résistant au feu, tel que ciment, silicate, gypse ou plâtre fibré, et comprenant de préférence sur au moins une des deux faces de l'âme un parement, par exemple en panneau fibre de bois. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, des 20 moyens de fixation, tel que des vis, viennent s'accrocher dans l'âme de ladite pièce, de sorte que lesdits moyens de fixation permettent à des pièces fixées sur ledit profilé bois d'être maintenues solidaires dudit profilé à l'épreuve du feu, même après combustion d'une partie du bois dudit profilé. La présente invention concerne également une menuiserie en bois résistante au 25 feu comprenant un cadre, une porte, et une liaison mobile entre cadre et porte permettant de fixer de manière mobile ladite porte audit cadre, caractérisée en ce que ledit cadre comprend au moins un profilé selon l'invention, et en ce que ladite porte est constituée essentiellement d'un panneau constitué d'au moins une âme prise en sandwich entre deux parements à base de fibres de bois, ladite âme étant 30 constituée d'un matériau à base de ciment ou de silicates, renforcé de fibres, en particulier dans laquelle ladite liaison mobile entre cadre et porte est fixée à la porte par des moyens de fixation, tels que des vis, fixant ladite liaison mobile directement à ladite âme de la porte. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un profilé de menuiserie résistante au feu, caractérisé en ce que ledit profilé est obtenu par usinage d'au moins une rainure ou feuillure dans une pièce profilée en bois, et par insertion d'une pièce de renfort plus résistante au feu que ledit bois, dans ladite rainure ou feuillure. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une menuiserie comportant au moins un cadre et une porte, caractérisé en ce qu'au moins un profilé selon l'invention est utilisé pour la fabrication du cadre, et en ce que les accessoires de liaison des portes aux cadres sont fixés directement à ladite pièce de renfort. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente une vue en coupe d'un montant de cadre de menuiserie de l'état de la technique avec une porte en feuillure, La figure 2 représente une vue en coupe d'un montant de cadre de menuiserie de l'état de la technique avec une porte en applique, illustrant l'utilisation d'une rainure à cloison et d'une fausse languette pour la liaison entre deux cadres, La figure 3 représente une vue en coupe d'un montant de cadre de menuiserie selon l'invention avec une porte en feuillure, La figure 4 représente une vue en coupe d'un montant de cadre de menuiserie selon l'invention avec une porte en applique, Les figures 5 à 7 représentent chacune une vue en coupe d'un montant de cadre 25 de menuiserie selon l'invention, déclinée selon un autre mode de réalisation avec porte en applique. La figure 8 représente une vue en coupe d'un détail de liaison d'une porte sur un cadre. En référence à ces dessins, on voit sur la figure 1 le montant 1, recevant une porte 30 2 en feuillure. Le profil du montant 1 comprend une feuillure 3 destinée à recevoir la porte 2 et une aile de recouvrement 4, pour le recouvrement de cloison. Sur la figure 3 on retrouve une configuration analogue, mais avec un montant 1 selon l'invention, comprenant une pièce 6 de renfort, disposée au fond d'une 5 rainure 5. On voit que ni l'interface avec la porte, ni l'interface avec l'environnement externe (aile de recouvrement 4) ne sont modifiés par l'ajout de la pièce de renfort 6. Sur la figure 2 le montant 1, reçoit une porte 2 en applique. Le profil du montant 1 comprend une rainure de cloison 7 recevant une fausse 10 languette 8 servant de liaison avec un cadre adjacent. Ces rainure de cloison 7 et fausse languette 8 ne sont bien sûr pas présents dans le cas où le cadre est adossé à un mur. Sur la figure 4 on retrouve une configuration analogue à celle de la figure 2, mais avec un montant 1 selon l'invention, comprenant une pièce 6 de renfort, disposée 15 au fond d'une rainure 5. On voit là aussi que, ni l'interface avec la porte, ni l'interface avec l'environnement externe n'est modifiée par l'ajout de la pièce de renfort 6. La fausse languette 8 peut être insérée comme dans une rainure de cloison classique, pour assurer la liaison entre deux cadres adjacents, y compris si la fausse languette est elle- 20 même une pièce de renfort. Un autre mode de réalisation consiste à remplacer la fausse languette d'assemblage par une pièce de renfort. Ainsi ladite pièce de renfort est disposée pour moitié dans un montant, et pour moitié dans un autre montant, et contribue à la fois à la résistance au feu et à la tenue de l'assemblage 25 La figure 5 présente un autre mode de réalisation, dans lequel la pièce de renfort 6 s'enfonce vers l'intérieur du profilé 1 par sa plus grande longueur. Cela est utile pour optimiser la résistance au feu du montant entre l'intérieur et l'extérieur de la menuiserie. La figure 6 présente un mode de réalisation dans lequel le profilé 1 est constitué 30 de deux demi profilés, entourant la pièce de renfort 6. Cela permet de disposer ladite pièce de renfort 6 au coeur même du profilé 1. Par ailleurs la pièce de renfort 6 contribue à la tenue entre les deux demi montants par une fonction de fausse languette (voir repère 8 figure 2). On voit par ailleurs que la pièce de renfort 6 est soit très proche de, soit à l'axe longitudinal central du montant. De cette manière, que le feu vienne de l'intérieur ou de l'extérieur de la menuiserie, la pièce de renfort 6 sera rapidement active car elle n'est pas trop éloignée de la face agressée par le feu. La figure 7 présente un mode de réalisation proche du précédent, mais le montant 1 est en une seule pièce, et la pièce de renfort 6 est saillante par rapport à la face interne de la menuiserie. C'est une autre manière de loger la pièce de renfort 6 au coeur même du montant 1. Le fait qu'elle soit saillante peut être utilisé pour l'identification du sens au moment du montage, ou pour toute autre fonction, en particulier d'assemblage avec d'autres pièces menuisées. On a représenté sur la figure 8 un accessoire de liaison 9 (charnière invisible). Cet accessoire permet d'assurer la liaison mobile d'une porte 2 au montant 1. Les vis de fixation 10 pénètrent dans le montant 1 jusqu'à atteindre la pièce de renfort 6 et s'y accrochent. Cette disposition présente l'avantage que les accessoires de liaison 9 sont fixés directement à la pièce de renfort 6. Ainsi en cas d'incendie, ils sont maintenus même quand une partie significative du bois du montant 1 s'est consumée, et peuvent maintenir les portes 2 sur le cadre assez longtemps pendant le feu. Il en est de même pour une imposte fixée à l'aide d'équerres. Par souci d'esthétique, on a tendance à privilégier les portes 2 en applique, et dans un mode de réalisation non représenté, on cherche une esthétique particulièrement intégrée, avec une porte en applique recouvrant totalement le cadre. Mais le recouvrement total est parfois difficile à obtenir avec des charnières invisibles 9 classiques posées sur des montants 1 épais. Si l'on n'y parvient pas, on peut alors placer la pièce de renfort 6 dans le volume laissé involontairement libre par le fait que le recouvrement n'est pas total, du côté extérieur de la menuiserie, sur la partie du montant 1 non recouverte par la porte 2, posée en applique. On recherche alors un aspect particulier. La pièce de renfort 6, montée en saillie, peut alors remplir le volume laissé libre, et permettre un aspect proche d'un recouvrement total. Dans le cas d'une pose de porte 2 en feuillure, une telle saillie peut également présenter un aspect esthétique particulier. Tous les modes de réalisation décrits sur les figures 2 et 4 à 8 sont illustrés dans le cas de portes 2 posées en applique. Ces modes de réalisation peuvent s'adapter également au cas de portes 2 posées en feuillure. Par exemple la rainure à cloison 7 pour la pose en applique est remplacée par l'aile de recouvrement 4 pour la pose en feuillure, dans laquelle une pièce de renfort 6 peut venir se loger pour moitié, l'autre moitié se logeant sous l'aile de recouvrement 4 correspondante d'un cadre adjacent. La pièce de renfort 6 présente par exemple une épaisseur de 12 mm, et une largeur de 40 mm et elle est de préférence disposée sur toute la longueur du montant 1. Elle peut être constituée d'un matériau à base de ciment, de silicate, de plâtre, de gypse, de perlite. Ledit matériau sera de préférence renforcé de fibres, par 15 exemple de fibres de bois ou de cellulose. La pièce de renfort 6 peut aussi être constituée d'une structure en sandwich, comprenant une âme en un matériau comme décrit au paragraphe précédent, entourée de deux parements, ou avec un parement d'un seul côté. Ces parements peuvent être en panneaux fibres de bois ou toute autre matière permettant 20 notamment de protéger l'âme dans les phases de manutention de la pièce. L'important est que ladite pièce de renfort 6 ait une meilleure résistance au feu que le bois du profilé 1 dans lequel elle est insérée. C'est de préférence une pièce dure. Une telle pièce de renfort 6 peut être insérée d'une manière quelconque dans un 25 profilé bois 1. Elle peut aussi remplacer une fausse languette 8 dans l'assemblage de deux cadres adjacents. II est extrêmement avantageux cependant de faire en sorte que les accessoires de liaison, comme les charnières 9, soient fixés au profilé bois 1 d'une manière qui les fixe par ailleurs directement à ladite pièce de renfort 6, notamment à sa partie en matériau plus résistant au feu que le bois du 30 profilé 1. Dans le cas de charnières 9, c'est la partie fixe de la charnière qui peut être ainsi fixée au cadre avec une fixation directe à la pièce de renfort 6. La partie mobile de la charnière 9 sera fixée à la porte 2, qui peut également comprendre une partie résistante au feu, tel qu'une âme en ciment fibré ou autre matériau. La partie mobile de la charnière 9 est alors également fixée directement à du matériau plus résistant au feu que le bois. Ainsi la pièce de renfort 6 n'a pas seulement un rôle propre de s'opposer au passage du feu, mais aussi de maintien de toute la structure de la menuiserie pendant la durée du feu, même après combustion d'une grande partie du bois du cadre et/ou de la porte 2. Pour une résistance au feu E11-30 selon la norme NF-EN 1634-1, le montant 1 peut ainsi présenter par exemple une épaisseur de 25 mm, significativement réduite par rapport aux 45 mm qui sont nécessaires en l'absence de pièce de renfort 6 selon l'invention. Le procédé de fabrication comprend alors les étapes suivantes : - usinage d'une rainure dans le montant 1 mise en place d'une pièce de renfort 6 dans ladite rainure vissage des éléments fixes de charnières 9 sur le montant 1, les vis 10 15 pénétrant suffisamment pour accrocher la pièce de renfort 6, ce qui assure une fixation directe desdits éléments à ladite pièce de renfort. Dans un autre mode de réalisation, la porte 2 de la menuiserie est constituée d'un panneau sandwich comprenant une âme en un matériau plus résistant au feu que le bois. La fixation des accessoires sur la porte se fait par des vis 10 s'enfonçant 20 jusque dans ladite âme. Le procédé de fabrication comprend alors les étapes suivantes : fabrication d'un panneau de porte 2 par collage de trois couches, une âme en matériau résistant au feu entouré de deux parements en matériau à base de fibres de bois 25 usinage d'une rainure 5 dans le montant 1 mise en place d'une pièce de renfort 6 dans ladite rainure 5 vissage des éléments fixes de charnières 9 sur le montant 1, les vis 10 pénétrant de préférence suffisamment pour accrocher la pièce de renfort 6, ce qui assure une fixation directe desdits éléments à ladite 30 pièce de renfort 6 - vissage des éléments mobiles des charnières 9 sur les portes 2, les vis 10 pénétrant de préférence suffisamment pour accrocher l'âme, ce qui assure une fixation directe desdits éléments à l'âme - montage des portes 2 sur le cadre 1 par assemblage des éléments 5 mobiles de charnière 9 sur les éléments fixes de charnière 9. Cela garantit une tenue des accessoires, et donc un maintien en place des portes 2, tant que la pièce de renfort 6 reste solide, même quand une grande partie du bois du montant 1 s'est consumée. Par ailleurs, la pièce de renfort 6 est ainsi maintenue par le vissage des accessoires. Une telle combinaison de moyens 10 donne un excellent comportement d'une menuiserie soumise à un feu. Même si une grande partie du bois s'est consumé, la structure reste entière, et continue de contenir le feu. En fonction des rainures 7, feuillures 3, ou ailes de recouvrement 4 ou autres usinages qui doivent être réalisés pour d'autres impératifs, la position de ladite 15 pièce de renfort 6 sera choisie de manière à ménager des épaisseurs de bois compatibles avec les exigences de tenue mécanique et les besoins de fixations de charnières 9, de gâches, ou autres. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes. 20 Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Les numéros de référence suivants sont utilisés dans la présente demande, ainsi que sur les dessins annexés : 1. profilé bois (par exemple montant ou traverse) 25 2. porte ou ouvrant 3. feuillure de cadre 4. aile de recouvrement 5. rainure pour pièce de renfort 6. pièce de renfort 30 7. rainure à cloison 8. fausse languette 9. charnière .vis de fixation Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. 115 REVENDICATIONS1. Profilé (1) de menuiserie en bois résistante au feu, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce de renfort (6) plus résistante au feu que ledit bois, en vue de renforcer la résistance au feu dudit profilé. 2. Profilé (1) selon la revendication précédente, comprenant en plus au moins un accessoire fixé par des moyens de fixation (10) audit profilé, en particulier un accessoire de liaison (9) d'une porte sur un cadre, lesdits moyens de fixation, telles que des vis (10), solidarisant ledit accessoire directement à ladite pièce de renfort (6), de sorte que ledit accessoire est maintenu solidaire du profilé (1) en cas de feu même si une grande partie du bois du profilé (1) s'est consumée. 3. Profilé (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce de renfort (6) est constituée d'un matériau à base de ciment, de silicate, de plâtre, de gypse, ou de perlite expansée. 4. Profilé (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce de renfort (6) est constituée d'un matériau renforcé de fibres, en particulier de fibres de bois ou de cellulose. 5. Profilé (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce de renfort (6) est constituée d'une structure comprenant une âme en un matériau résistant au feu, par exemple à base de ciment renforcé de fibres, et au moins un parement, de préférence un parement de chaque côté, par exemple en fibre de bois ou tout autre matériau. 6. Pièce de renfort (6) destinée à améliorer la résistance au feu d'un profilé bois (1), ladite pièce (6) étant plus résistante au feu que ledit bois, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins une âme en matériau résistant au feu, tel que ciment, silicate, gypse ou plâtre fibré, et comprenant de préférence sur au moins une des deux faces de l'âme un parement, par exemple en panneau fibre de bois. 7. Pièce de renfort (6) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que des moyens de fixation, tel que des vis (10), viennent s'accrocher dans l'âme de ladite pièce, de sorte que lesdits moyens de fixation permettent à des pièces fixées sur ledit profilé bois (1) d'être maintenues solidaires duditprofilé à l'épreuve du feu, même après combustion d'une partie du bois dudit profilé (1). 8. Menuiserie en bois résistante au feu comprenant un cadre (1), une porte (2) ou une imposte, et une liaison (9) entre cadre et porte permettant de relier ladite porte (2) audit cadre, caractérisée en ce que ledit cadre comprend au moins un profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 5, et en ce que ladite porte (2) est constituée essentiellement d'un panneau constitué d'au moins une âme prise en sandwich entre deux parements à base de fibres de bois, ladite âme étant constituée d'un matériau à base de ciment ou de silicates, renforcé de fibres, en particulier dans laquelle ladite liaison (9) entre cadre et porte est fixée à la porte (2) par des moyens de fixation, tels que des vis (10), fixant ladite liaison mobile (9) directement à ladite âme de la porte (2). 9. Procédé de fabrication d'un profilé (1) de menuiserie résistante au feu, caractérisé en ce que ledit profilé (1) est obtenu par usinage d'au moins une rainure (5) ou feuillure dans une pièce profilée en bois, et par insertion d'une pièce de renfort (6) plus résistante au feu que ledit bois, dans ladite rainure (5) ou feuillure. 10.Procédé de fabrication d'une menuiserie comportant au moins un cadre et une porte (2), caractérisé en ce qu'au moins un profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 5 est utilisé pour la fabrication du cadre, et en ce que les moyens de liaison (9) des portes aux cadres sont fixés directement à ladite pièce de renfort (6) dudit profilé (1).