Brevet FR2960893A1 — publié le 20111209

L'invention concerne un élément de construction à base de carton comportant une hauteur, une largeur et une épaisseur. La présente invention trouvera son application plus particulièrement dans le domaine de la construction. De manière usuelle, une construction, s'agissant d'une habitation ou autre, est réalisée à partir de briques ou parpaings que seule une main-d'oeuvre spécialisée est capable de mettre en oeuvre sur une fondation ou dalle adaptée. A ce propos, si ces briques ou parpaings permettent d'édifier les murs de la construction, les planchers et dalles sont conçus, traditionnellement, soit partant de poutrelles et hourdis, soit d'éléments de dalle préfabriqués, sur lesquels on vient couler du béton. Bien sûr, il est encore connu de réaliser des constructions à l'aide de structures métalliques habillées de bardages adaptés, tout comme le bois est, lui aussi, très largement utilisé sous forme de panneaux ou lames que l'on vient assembler pour la conception d'éléments verticaux ou horizontaux. Il n'empêche que la plupart de ces matériaux sont coûteux ou, comme cela a déjà été indiqué plus haut, de mise en oeuvre qui n'est à la portée que d'opérateurs qualifiés. On connaît encore par le document EP-0 957 214 des plaques de construction pour la réalisation de petites maisons. Ces plaques sont constituées d'une superposition de planches de carton cannelé et comportent, au moins sur leur côté extérieur, un film de protection en matériau synthétique. De manière évidente, de telles plaques de construction ne permettent, comme l'indique son inventeur, que la conception de petites constructions, voire d'abris provisoires. La présente invention se veut à même de proposer des éléments de construction à base de carton qui soient autoportants, autrement dit capables de servir à la construction de réels bâtiments ne correspondant pas simplement à des abris de fortune. A cet effet, l'invention concerne un élément de construction à base de carton, comportant une hauteur, une largeur et une épaisseur, caractérisé par le fait qu'il est constitué, dans le sens de l'épaisseur, d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé et qu'il comporte, dans son épaisseur et s'étendant dans le sens de la hauteur et/ou de la largeur, au moins un raidisseur structurant. De manière avantageuse, un tel raidisseur structurant peut être tubulaire, en « U » ou constitué par un assemblage de cornières. Selon une autre particularité de l'invention, sur au moins deux de ses bords opposés, il comporte au moins une feuillure d'emboîtement pour coopérer, par emboîtement, avec un élément de construction adjacent. Selon encore une autre particularité de l'invention, cet 15 élément de construction comporte sur au moins un de ses côtés une plaque de recouvrement en bois ou à base de bois. Selon encore une autre particularité de l'invention, cet élément de construction comporte sur au moins un de ses côtés des moyens d'entretoisement, tel un lattage pour la réception, 20 de manière entretoisée, d'un panneau de doublage ou d'un revêtement d'habillage. Les avantages découlant de la présente invention consistent en ce qu'au travers du ou des raidisseurs structurants, traversant préférentiellement de part en part et dans le sens de 25 la hauteur l'élément de construction, celui-ci, déjà autoporteur en soi, gagne en résistance sous une charge ainsi qu'en flexion, conférant à une structure une tenue mécanique proche des éléments de construction plus traditionnels. De ce fait, au travers de tels éléments de construction, 30 conformes à l'invention, on est en mesure de réaliser des constructions, non seulement avec une très grande rapidité, mais, en outre, d'un très haut coefficient d'isolation pour un coût de revient réduit. L'invention concerne encore un procédé de construction à 35 l'aide de ces éléments de construction consistant en ce que : sur une semelle de fondation ou une dalle on dispose un sabot de pied de pied structure en « U »; on emboîte dans ce sabot de pied et en disposition verticale les éléments de construction, tout en emboîtant, tout ou partie de ces éléments de construction latéralement les uns dans les autres grâce à leur feuillure d'emboîtement ; on coiffe lesdits éléments de construction au moyen d'un sabot de tête. Le procédé prévoit également la conception d'une toiture et d'un plancher au moyen de modules en carton, constitués, tout comme les éléments de construction, d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématisée et vue de dessus d'un élément de construction selon l'invention ; - la figure 2 illustre la section d'un raidisseur structurant de section en « U » ; - la figure 3 représente, vu en section, un raidisseur structurant constitué par un assemblage de cornières ; - la figure 4 est une vue schématisée, partielle et en coupe d'une construction réalisée à l'aide d'une juxtaposition d'éléments de construction selon l'invention; - la figure 5 est une représentation schématisée, 30 partielle, en élévation et en coupe d'une construction réalisée à base d'éléments selon l'invention ; - la figure 6 est une représentation schématisée vue en coupe d'un plancher conçu à partir de modules en carton. Tel que représenté dans la figure 1, la présente invention 35 a trait à un élément de construction 1 à base de carton. Plus particulièrement et tel que visible dans cette figure 1, cet élément de construction 1 est constitué d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat 2, 3 avec une ou plusieurs planches de carton cannelé 4 contrecollées dans le sens de l'épaisseur 5 de cet élément de construction 1, comportant encore une hauteur 6 et une largeur 7. En ce qui concerne la hauteur 6 d'un tel élément de construction, elle peut être égale, sensiblement, à la hauteur, entre dalles, d'un étage d'une construction comme visible dans la figure 5. Ainsi, cette hauteur peut être comprise entre 2 et 4m, préférentiellement de l'ordre de 3,5m. Il convient toutefois de remarquer, comme tente de l'illustrer la figure 4, qu'il peut être conçu des éléments de construction de plus faible hauteur aptes à réaliser des impostes hautes ou basses intervenant dans la définition de l'encadrement d'une ouverture dans une construction, telle une porte ou fenêtre. Par ailleurs, ces éléments de construction 1, selon l'invention, peuvent adopter différentes largeurs standard de manière à pouvoir s'adapter aux contraintes architecturales d'un bâtiment à concevoir, que ce soit en terme de dimensions ou encore d'écartement et taille d'ouvertures. A noter, cependant, que cet élément de construction 1 peut être de type recoupable pour pouvoir s'adapter à ces contraintes dimensionnelles d'un bâtiment. De même et comme visible dans la figure 4, un tel élément 25 de construction 1 peut être conçu en angle. Quoi qu'il en soit et selon l'invention, dans son épaisseur et orienté dans le sens de la hauteur 6 et/ou de largeur 7, cet élément de construction 1, selon l'invention, comporte encore au moins un raidisseur structurant 8. 30 Préférentiellement, un tel raidisseur structurant est réalisé à base de carton. Ainsi, comme souhaite l'illustrer la figure 1, il peut être de type tubulaire, mais il peut adopter toute forme de profilé par exemple en « U » 8A, comme visible dans la figure 2. Il peut également se présenter sous forme 35 d'une cornière 8B, voire d'un assemblage de plusieurs profils d'angle 8B comme représenté dans la figure 3. Dans ce cas particulier, on peut voir un raidisseur structurant 8 constitué de profils d'angle 8B, dans l'exemple quatre, cerclant une âme 8C, préférentiellement en carton. Là encore cette âme 8C en carton peut être constituée d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé. Les profils d'angle 8B sont maintenus autour de cette âme 8C au moyen d'un cerclage 8D adapté. Avantageusement, ce raidisseur structurant 8 peut, s'il est de type tubulaire, constituer un élément coffrant dans lequel peut être coulé ou introduit sous une forme un matériau adapté, par exemple, pour augmenter la résistance à la compression donc à la charge d'un tel élément de construction 1 selon l'invention. De même, dans un tel raidisseur structurant 8 peut être 15 engagé un poteau en bois ou un profilé métallique de section adaptée. Come indiqué plus haut, plusieurs raidisseurs structurants 8 peuvent être intégrés dans l'épaisseur de l'élément de construction 1. Ils peuvent y être espacés les uns des autres, 20 comme visible sur les figures 1 et 4 ou accolés, solution non illustrée dans les dessins. En particulier, ces raidisseurs structurant 8 peuvent former une couche intermédiaire dans cette épaisseur de l'élément de construction 1, en s'étendant parallèlement entre deux couches de planches de cartons plat 2, 25 3 alternées avec des planches de carton cannelé 4. Selon une autre particularité de l'invention, sur au moins deux de ses bords opposés 9, 10, préférentiellement ceux formant les chants verticaux de cet élément de construction 1, celui-ci comporte au moins une feuillure d'emboîtement 11 pour 30 l'emboîtement de deux éléments de construction 1 juxtaposés. En particulier, ces feuillures d'emboîtement 11 peuvent être de type respectivement mâle et femelle sur chacun des bords verticaux respectivement 9, 10. Cependant, pour faciliter la conception des éléments de construction 1, celui-ci peut adopter 35 une forme symétrique par rapport à un plan médian vertical 12 permettant ainsi l'emboîtement de deux éléments de construction 1 juxtaposés par retournement de l'un par rapport à l'autre, comme visible dans la figure 4. Ainsi, deux éléments de construction 1 disposés l'un à côté de l'autre comportent, respectivement, au niveau de leurs bords jointifs, un rebord 13 venant en recouvrement l'un par rapport à l'autre selon un plan de coupe médian 13. De manière avantageuse, un tel élément de construction 1 peut être enduit d'une couche d'un matériau hydrophobe et/ou ignifuge. Selon encore une autre particularité de l'invention, sur au moins un des côtés, préférentiellement sur chacun de ces côtés opposés 15, 16, de cet élément de construction 1, est appliquée une plaque de recouvrement 17, 18. De manière avantageuse, cette plaque de parement 17, 18 est en bois ou à base de bois. A titre d'exemple cette plaque peut être constituée en un panneau à lamelles minces orientées dit OSB, offrant d'excellentes performances mécaniques. Selon une autre particularité de l'invention, sur au moins une plaque de recouvrement 17, 18 peuvent être apposés des moyens d'entretoisement 19 pour la réception futur d'un panneau de doublage 17A, notamment du côté intérieur, ou d'un revêtement d'habillage 18A, par exemple du côté extérieur. De tels moyens d'entretoisement 19 peuvent se présenter sous forme d'un lattage rapporté, notamment en périphérie, le long des bords verticaux, respectivement, 20, 21 et 22, 23 des côtés 15, 16 d'un élément de construction 1. L'avantage d'un tel entretoisement permet de préserver entre les plaques de parement 17 et 18 et un panneau de doublage ou un revêtement d'habillage pour le passage de conduites électriques ou d'eau, voire de moyens de chauffage adaptés. D'ailleurs, dans cet espacement 24, les éléments de construction 1 peuvent être équipés d'un pré câblage électrique ou de tout autre réseau de chauffage ou d'adduction d'eau. L'élément de construction d'angle illustré dans la figure 4 est constitué d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé de planches de carton ondulé contrecollées dont certaines sont orientées perpendiculairement aux autres. Là encore, sur ses bords verticaux opposés, il comporte au moins une feuillure d'emboîtement et sur ses côtés 15, 16 formant, selon le cas, le côté extérieur ou le côté intérieur de la construction, il reçoit des plaques de parement 17, 18 avec des moyens d'entretoisement 19. De même, dans le sens longitudinal, l'élément de construction d'angle 1, intègre des raidisseurs structurants 8. En se reportant à la figure 5, on voit un élément de construction 1, selon l'invention, édifié sur une semelle de fondation 25 ou une dalle grâce, notamment, à un sabot de pied 26 s'étendant le long de cette semelle de fondation ou cette dalle 25. Préférentiellement, un tel sabot de pied 26 se présente sous forme d'une gouttière en « U » avantageusement constituée à base de bois étant entendu que l'invention n'est nullement limitée à un tel matériau. A titre d'exemple, un tel sabot de pied 26 de structure en U peut être réalisé par assemblage de planches de bois contrecollées souvent dénommées lamibois ou LVL pour « Laminated Veeners Lumber ». De manière avantageuse, la largeur intérieure 27 d'un tel sabot de pied 26 est sensiblement ajustée à l'épaisseur 5 de l'élément de construction 1, y compris les plaques de parement 17, 18. D'ailleurs, les moyens d'entretoisement 19 se trouvent en retrait par rapport aux bords inférieur 29 et supérieur 30 d'un élément de construction 1 d'une distance 31 au moins égale à la profondeur 32 de la rainure en « U » du sabot de pied 26. De la même manière, les éléments de construction 1 après assemblage, peuvent être maintenus, en bordure supérieure 30 par un sabot de tête 33 de forme et de structure identique au sabot de pied 26. De tels sabots de pied 26 et sabots de tête 33 constituent, 35 de ce fait, un chaînage bas et haut de la construction. Comme tente de l'illustrer la figure 5, sur un tel sabot de pied 26 et/ou de tête 33 peut venir se fixer la structure d'un plancher 34 illustré dans la figure 6. Un tel plancher 34 pour une structure constituée d'éléments de construction 1 selon l'invention peut être constitué d'une pluralité de poutrelles bois en I 35 espacées de manière équidistantes entre elles. Ces poutrelles 35 sont fixées, à leurs extrémités 36, par l'intermédiaire de semelles de fixation préfabriquées, connues par l'homme du métier, sur ce sabot de pied 26 ou de tête 33. Entre deux poutrelles en 135 peut être disposé un panneau 37 venant reposer sur le décrochement inférieur 38 que définit l'aile horizontale inférieure 39 par rapport à l'âme verticale 40 d'une telle poutrelle en I 35. Sur ce panneau 37 peut alors reposer un ou une succession de modules en carton 1A, constitués, tout comme les éléments de construction 1, d'une alternance d'une ou plusieurs planches de cartons plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé. De même, ces modules lA peuvent être pourvus sur l'un au moins de leurs bords d'une feuillure d'emboitement permettant de les emboiter les uns dans les autres pour éviter tout pont thermique. A noter, de plus qu'ils peuvent ou non intégrer des raidisseurs structurant 8. Dans la mesure où ces modules en carton lA ont, pour l'engagement entre deux poutrelles en 135, une largeur ajustée à la distance séparant les ailes horizontales supérieures 41 de deux poutrelles en I 35 juxtaposées, l'interstice 42 préservé entre un élément de construction 1 et l'âme verticale 40 d'une poutrelle en I 35, peut être compléter par un élément d'ajustement 43 adapté, là encore, préférentiellement, constitué en carton. Dans la figure 5, il est illustré, de manière schématisée, une structure dont la toiture 44 est elle aussi constituée de tels modules en carton 1A. Là encore, ces modules lA sont maintenus en bordure inférieure 29 et bordure supérieure 30 d'un pan 45 de toiture par l'intermédiaire d'un sabot de pied 26A et d'un sabot de tête 33A en forme de fausse équerre adaptée à la pente de cette toiture 44. Plus particulièrement, le sabot de pied 26A vient, dans ce cas, se fixer sur le sabot de tête 33 des éléments de construction 1 formant le mur de la structure. Quant au sabot de tête 33A, il vient à être fixé au sabot de tête 33A' des modules lA formant le pan adjacent 45A de la toiture 44. En somme, les sabots de tête 33A et 33A' forment, ensemble, la faîtière de cette toiture 44. En somme le procédé de construction à l'aide d'éléments de construction 1 selon l'invention consiste : - sur une semelle de fondation ou une dalle, on dispose un sabot de pied de structure en « U » 26 ; - on emboite dans ce sabot de pied 26, en disposition verticale les éléments de construction 1 tout en emboitant, tout ou partie de ces éléments de construction latéralement les uns dans les autres grâce à leur feuillure d'emboitement 11 ; - on coiffe lesdits éléments de construction au moyens d'un sabot de tête 33 ; - sur le sabot de tête 33 on fixe les extrémités 36 de poutrelles bois en I 35 d'une structure d'un plancher 34 ; - entre deux poutrelles en 135 on dispose un panneau 37 sur lequel on dépose un ou plusieurs module en carton 1A; - on complète par un élément d'ajustement en carton 43 adapté 25 l'interstice 42 préservé entre le ou les modules lA et l'âme verticale 40 d'une poutrelle en I 35. - on maintient en bordure inférieure 29 et bordure supérieure 30 les modules n carton lA formant un pan 45 de toiture 44 par l'intermédiaire d'un sabot de pied 26A et d'un sabot de 30 tête 33A en forme de fausse équerre adaptée à la pente de cette toiture 44 ; - on fixe le sabot de pied 26A sur le sabot de tête 33 des éléments de construction 1 verticaux ; - on fixe le sabot de tête 33A au sabot de tête 33A' des 35 modules en carton lA formant le pan adjacent 45A de la toiture 44, de sorte que les sabots de tête 33A et 33A' ainsi solidarisés forment la faîtière de cette toiture (44). REVENDICATIONS1. Elément de construction à base de carton, comportant une hauteur (6), une largeur (7) et une épaisseur (5), caractérisé par le fait qu'il est constitué, dans le sens de l'épaisseur (5), d'une alternance d'une ou plusieurs planches de cartons plat (2, 3) avec une ou plusieurs planches de carton cannelé (4) contrecollées et qu'il comporte, dans son épaisseur (5) et s'étendant dans le sens de la hauteur (6) et/ou de la largeur (7), au moins un raidisseur structurant (8). 2. Elément de construction à base de carton selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un raidisseur structurant (8) est constitué d'au moins un profil en carton, tubulaire ou non. 3. Elément de construction à base de carton selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un raidisseur structurant tubulaire (8) est constitué de plusieurs profils d'angle (8B) cerclant une âme (8C). 4. Elément de construction à base de carton selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'âme (8C) est en carton et constitué d'une alternance d'une ou plusieurs planches de cartons plat avec une ou plusieurs planches de carton cannelé contrecollées.. 5. Elément de construction à base de carton selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur au moins deux de ses bords opposés (9, 10), il comporte au moins une feuillure d'emboîtement (11) pour coopérer, par emboîtement, avec un élément de construction (1) adjacent. 6. Elément de construction à base de carton selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins un de ses côtés (15, 16), une plaque de recouvrement (17, 18) en bois ou à base de bois. 7. Elément de construction à base de carton selon la revendication 6, caractérisé en que des moyens d'entretoisement 35 (19) pour la réception d'un panneau de doublage (17A) ou d'unrevêtement d'habillage (18A) sont apposés sur au moins une plaque de recouvrement (17, 18). 8. Elément de construction à base de carton selon la revendication 7, caractérisé en que les moyens d'entretoisement (19) sont en retrait par rapport aux bords inférieur (29) et supérieur (30) d'un élément de construction (1) d'une distance (31) au moins égale à la profondeur (32) d'une rainure en « U » respectivement d'un sabot de pied (26) et d'un sabot de tête (33). 9. Procédé de construction à l'aide d'éléments de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - sur une semelle de fondation ou une dalle on dispose un sabot de pied de pied de structure en « U » (26) ; - on emboite dans ce sabot de pied (26) et en disposition verticale les éléments de construction (1) tout en emboitant, tout ou partie de ces éléments de construction latéralement les uns dans les autres grâce à leur feuillure d'emboitement (11) ; on coiffe lesdits éléments de construction au moyen d'un sabot de tête (33). 10. Procédé de construction selon la revendication 9, caractérisé en ce que : - sur le sabot de pied (26) et/ou le sabot de tête (33) on fixe 25 les extrémités (36) de poutrelles bois en I (35) d'une structure d'un plancher (34) ; - entre deux poutrelles en I (35) on dispose un panneau (37) venant reposer sur le décrochement inférieur (38) que définit l'aile horizontale inférieure (39) par rapport à l'âme 30 verticale (40) d'une telle poutrelle en I (35) ; - sur ce panneau (37) on dépose un ou plusieurs modules en carton (1A) constitués d'une alternance d'une ou plusieurs planches de carton plat (2, 3) avec une ou plusieurs planches de carton cannelé (4) contrecollées;- on complète par un élément d'ajustement (43) adapté en carton l'interstice (42) préservé entre un module en carton (1A) et l'âme verticale (40) d'une poutrelle en I (35). 11. Procédé de construction selon l'une des 5 revendications 9 et 10, caractérisé en ce que : - on maintient en bordure inférieure (29) et bordure supérieure (30) les modules en carton (1A) formant un pan (45) de toiture (44) par l'intermédiaire d'un sabot de pied (26A) et d'un sabot de tête (33A) en forme de fausse équerre adaptée à 10 la pente de cette toiture (44) ; on fixe le sabot de pied (26A) sur le sabot de tête (33) des éléments de construction (1) verticaux ; - on fixe le sabot de tête (33A) au sabot de tête (33A') des modules en carton (1A) formant le pan (45A) adjacent de la 15 toiture (44), de sorte que les sabots de tête (33A) et (33A') ainsi solidarisés forment la faîtière de cette toiture (44).