Brevet FR2966186A1 — publié le 20120420

PRE-CADRE BOIS MASSIF HERMETIQUE & ETANCHE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION 10 Le domaine de cette invention concerne la mise au point d'un pré-cadre préfabriqué composé de profilés en bois massif avec des clavettes en queues d'arondes. Cette invention a pour vocation de répondre aux nouvelles exigences concernant les enveloppes thermiques et hermétiques et l'étanchéité des bâtiments à basse consommation énergétique, maisons passives et positives. 15 Ces profilés sont réalisés en bois massif et sont spécifiquement conçus pour la pose en tunnel de menuiseries ou tous type d'ouvrant à encastrer dans des murs en bois massif de type Parpaing bois massif, Madriers empilés ou Parpaing Madrier Sandwich. Ce profil spécifique intègre deux clavettes en queue d'aronde mâle qui s'encastrent longitudinalement dans des feuillures trapézoi 20 dales dédiés, trois autres feuillures rectangulaires accueillent des joints compribande verticalement. Le joint compribande a une fonction d'étanchéité à l'eau et à l'air. Les deux clavettes en queues d'arondes ont deux fonctions précises dont la principale consiste â solidariser des bois verticaux stable dimensionnellement (profil montants du pré-cadre) avec des bois horizontaux 25 empilés non stable dimensionnellement dans le temps et subissant du tassements du aux charges, de l'assèchement et des variations lié à l'hygrométrie ambiante ou climatique. Le maintient solidaire des bois horizontaux avec les bois verticaux se fait par le coulissement des bois horizontaux avec les clavettes en queues d'arondes qui agissent comme une glissière. 30 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE ET PROBLÈMES POSÉS 35 A ce jour dans la construction bois massif les pré-cadres sont utilisés pour des raisons de commodités et simplicité de pose des menuiseries. Les pro-filés des pré-cadres utilisés sont de conception très basiques préfabriqué artisanalement, et composés de simple planches de bois rabotés quatre faces et assemblés par collage ou clouage et vieillissant mal. Ces pré-cadres nagent 40 dans les murs sans être solidaire à leur structure. Les pré-cadres actuels ne proposent aucun moyen sérieux d'étanchéité à l'eau et à l'air hormis de grossiers calfeutrages et bourrage de mastic inesthétique et inefficace. Quand on sait que les infiltration d'air représente une perte de 13 % de performance thermique dans les constructions. Ces infiltrations d'air se frayent des pas 45 sages entre les jonctions des murs et profils des pré-cadres. Quant à l'eau qui s'infiltre sur la partie supérieur des pré-cadres causant un vieillisse-ment et un pourrissement prématuré du bois par une humidité stagnante qui n'arrive pas a s'évacuer. 2 EXPOSÉ DE l'INVENTION Ce nouveau Pré-cadre composé de deux profils distincts : les montants et traverses haute du pré-cadre utilisent le même profil, la partie basse utilise un profil différent servant de lège de fenêtre ou seuil pour accueillir portes et fenêtres. Le pré-cadre ainsi composé est assemblé avec ces deux profils et des inserts saillants en queues d'arondes pour résoudre tous les points de l'art antérieur. Ces inserts saillants en queues d'arondes sont réaliser en bois ou en plastique recyclé moulé ou extrudé. Elles s'apparentent a des clavettes de quelques dizaines de centimètres de long qui s'emboitent successivement les une a la suite des autres par des encoche à 45°, formant de grande longueur. Elles viennent se loger dans des feuillures longitudinales de type trapézoidal situés sur toute la longueur du profil du montant du pré-cadre, elles intègrent des réservations pour recevoir des vis permettant la fixation les clavettes sur les montant verticaux du pré-cadre. Sur le profil du pré-cadre on trouve trois autres feuillures parallèles de type rectangulaire servant à accueillir chacune un joint compribande sur toute la longueur du profil bois apportant une étanchéité à l'eau et à l'air. Ce nouveau profil de montant permet enfin par un principe simple de fixation avec ces inserts (clavettes) en queue d'aronde faisant office de glissière verticale pour les bois horizontaux empilés, ce qui résout définitivement le problème de combiner des bois verticalement et horizontalement ensemble. Les deux inserts en queues d'arondes (clavettes) ont deux fonctions précises dont la principale consiste à solidariser des bois verticaux stable dimensionnelle-ment (profil montants pré-cadre) avec des bois horizontaux non stable dimen sionnellement subissant du tassements du aux charges et à l'assèchement du bois dans le temps, cumulé avec les variations hygrométrique ambiante ou climatique. Le maintient solidaire des bois verticaux avec les bois horizontaux est ainsi résolus. Les profils du pré-cadres sont réalisés en bois massif et sont spécifiquement conçus pour la pose en tunnel de menuiseries ou tous type d'ouvrant à encastrer dans des murs en bois massif. Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois massif avec plusieurs feuillures pour accueillir des clavettes (inserts saillants) en queues d'aron des mâles et des joints compribande sur les profils des montants et traverses haute. Le profil bas du pré-cadre assure deux fonction : la partie supérieure servant de lège ou seuil pour les menuiseries de type portes ou fenêtres, La partie inférieur est plate ou rainuré pour reprendre le même profil mais en négatif des bois empilé sur lequel elle repose pour en épouser la forme exacte. 3 L'utilisation de clavette en bois ou plastique moulé, en forme de queues d'arondes mâles qui agissent comme des glissières ou coulissent les extrémités des murs de bois empilés préalablement embrevé en queues d'aronde femelles. Une clavette en forme de queue d'aronde,en bois massif ou en profilé plastique extrudé avec des réservations pour le passage de visses servant à la fixation de celle-ci dans leur feuillure sur les montants du pré-cadre, L'extrémité des clavettes comportent des coupes biaises à 45° sortante et rentrante afin de pourvoir les assembler bout a bout par leurs coupe biaises complémentaires et garantir ainsi une meilleur résistance a la traction car elles se tiennent les unes aux autres solidement. Les pré-cadres sont constituer de montants et traverses avec un profilé en "U" rentrant et recouvrant les murs et linteau-poutre avec un débord rectangulaire. Ces profils possèdes plusieurs feuillures dans le sens longitudinal des montants et traverses. Le profil en "U" accueille les clavettes et les joints compribande. Un Profil en bois massif de type rectangulaire pour réaliser des lèges ou seuils destinés a recevoir des menuiserie de type : portes ou fenêtres, avec sur la face supérieure une face plane sur toute la surface de un tiers (1/3) de sa largeur, sur les 2/3 restant (coté extérieur) un pan incliné à trente degré (30°) et toute inclinaison inférieure, débordant des murs de un dixième (1/10) de sa largeur avec une rainure évidé anti-goutte d'eau sur la face inférieure du coté débordant extérieur. Le profilé des montants et traverses peut comporté une rainure rectangulaire sur les rebords extérieurs de celui-ci pour recevoir l'encastrement des volets battants et réduire les possibles infiltrations d'eau de pluie due au ruissellement de celles-ci sur la façade, cet rainure assure aussi une meilleure ob- turation a la lumière une fois les volets fermés. La dimension des clavettes est de quelques dizaine de centimètres, elles se fixent sur les feuillures adéquates des montants au fur et a mesure que les murs en bois empilé s'érigent, Leurs longueur correspond au double de la hauteur des bois utilisés pour réaliser les murs empilés, que se soit le procédé de madrier empilé, ou tout autre procédé. Le profil des montants peut être décliné a joint vif sans rebords, et peut également être détourné de sa fonction primaire dans le pré-cadre pour faire office de lisse murale pour faire une jonction entre un mur perpendiculaire avec des murs en bois empilés, ce profil peut alors être symétrique si le deuxième mur est aussi en bois empilés. En résumé : Ce pré-cadre technique avec son profil particulièrement étudier pour per-mettre par son système de clavettes vissables d'assembler solidement des bois verticaux avec des bois horizontaux malgré les contraintes de stabilitées dimensionnelles divergentes de chacun. Les clavettes apportent un maintient ro-buste des montants aux parois des murs en bois massif. Ce profilé de pré-cadre permet de conserver une intégrité hermétique de l'enveloppe du bâtiment face aux problèmes d'infiltrations d'air et des défauts d'étanchéité à l'eau. Ce pré-cadre répond positivement aux nouvelles normes et exigences dans la construction de maison passive et active et de bâtiment basse consommation énergétique. Quand l'intégrité de l'étanchéité à l'air des pré-cadres est compromises elle peut représenter jusqu'à 13 % de déperdition thermique, pénalisant la performance énergétique globale du bâtiment. PRESENTATION DES FIGURES FIG. 01 : Profil Montant Pré-cadre ordinaire FIG. 02 x Profil Montant Pré-cadre ordinaire, vue en perspective 3D FIG. 03 Profil Lège/seuil de porte/fenêtre du pré-cadre, vue en perspective 3D FIG. 04 : Clavette en Queue d'Aronde,matériau plein, vue en perspective 3D FIG. 05 : Clavette en Queue d'Aronde,extrudé en plastique recyclé, vue en perspective 3D FIG. 06 : Ensemble Pré-cadre sur Mur bois empilé, vue 2D de dessus FIG. 07 : Ensemble profils pré-cadre préfabriqué et assemblé, vue en perspective 3D FIG. 08 Pré-cadre assemblé posé et mis en situation avec du parpaing madrier sandwich FIG. 09 : Gros plan montant et traverse assemblés avec clavettes et joints compribande FIG. 10 : Gros plan montant et lège/seuil assemblés avec clavettes et joints compribande FIG. 11 : Profil Montant Pré-cadre décliné pour la pose de volets battants FIG. 12 : Gros plan sur le feuillure intégré au montant du pré-cadre, avec volet FIG. 13 : Profil Montant pré-cadre avec feuillure volet battant, vue en perspective 3D FIG. 14 : Profil Montant pré-cadre avec feuillure et volet battant fermé, vue en perspective 3D PRESENTATION DES POINTS DES FIGURES. 1. Profil latéral du Pré-cadre, montant 2. Rebords de recouvrement de mur 3. Clavette en queue d'aronde mâle 4. Joint Compribande 5. Assemblage des bois aboutés 6. Profil bas du Pré-cadre lège/seuil de porte/fenêtre 7. Base plane de la lège/seuil pour accueillir menuiserie 8. Pan incliné de la lège/seuil 9. Débord de lège extérieur 10. Rainure servant de pare-goute 11. Profil inférieur des mur bois 12. Réservation destiné au passage des vis 13. Extrémité clavette basse (coupe biaise à 45°) 14. Débord saillant de clavette 15. Murs bois empilés 16. Feuillure trapézoidale du montant pour recevoir clavette 17. Clavette emboité dans murs bois empilé faisant office de glissière 18. Extrémité clavette supérieure (coupe biaise à 45°) 19. Réservation destiné au passage des vis 20. Profil latéral du Pré-cadre, montant avec feuillure volet 21. Feuillure pour joint compribande 22. Feuillure pour accueillir volets battants 23. Volet battant 24. Penture de Volet 25. Gond de penture pour volets Exposé détaillé du mode de réalisation La figure 1 représente le profil principal. il est aussi décliné en trois types d'autres profils destiné a être utilisé soit comme des montants assemblés avec les clavettes ou soit en traverse haute mais sans clavettes, ou encore décliné avec une rainure sur le rebords extérieur pour accueillir un volet battant classique. La figure 3 représente le profil bas du pré-cadre qui servira de lège de fenêtres ou seuil pour portes. On assemble alors quatre profils dont trois seront identique (montants droit et gauche plus traverse haute) combinés avec une profil de lège ou seuil, ils sont alors assemblés par collage et vissage pour former un ensemble pré-fabriqué rigide pour accueillir les menuiseries. On viendra fixer les clavettes sur leurs feuillures trapézoidales et on les recoupera si elles dépassent, on po-sera également trois joints compribande qui viennent assurer l'étanchéité à l'eau et à l'air entre le pré-cadre et les murs latéraux et supérieur avec le linteau-poutre. Leur pose devra impérativement de faire durant l'empilement de murs en bois massif. La jonction des extrémités des murs contre les pré-cadres aura préalablement fait l'objet d'un défonçage pour créer des embrèvements en queue d'aronde femelle, dans lesquels viendront s'insérer les clavettes en queues d'arondes mâles des montants solidarisant l'ensemble. s Application de L'invention Cette invention a pour application l'utilisation de pré-cadres pré-fabriqué en bois massif hermétique et étanche à l'eau comme à l'air, ce pré-cadre se destine aux constructions réalisés en murs de bois massif empilés. Cette invention fait appels a des bois de classe 3 ou supérieur spécifiques et ré-pondant aux exigences de grande résistance mécanique et de durabilité dans le temps et face aux intempéries et insectes xylophages. L'application porte également sur la simplicité de montage et d'assemblage relativement aisé et réalisable par des gens du métier comme par des auto-constructeurs néophytes, sans pour autant faire appel a des connaissances poussés n'y a des outils et équipements sophistiqués et couteux. Cette invention composés de deux profilés techniques et de clavettes en queues d'arondes qui une fois assemblés forment un pré-cadre pré-fabriqué tout prêt et disponibles sur mesure et pour chaque cas, réduisant considérablement le temps de conception comme celui de mise en oeuvre. L'application de cette invention traite un sujet rarement mis en avant a savoir combiner des bois verticaux avec des bois horizontaux et sans compromettre l'intégrité hermétique des constructions. 0n sait que par expérience que la stabilité dimensionnelles des bois verticaux restent stables, alors que celle des bois horizontaux subis plusieurs phénomènes comme le tassement, l'assèchement, la variations hygrométriques ambiantes ou climatiques, tous ces phénomènes ne permettaient pas l'utilisation combiner sans pertes d'étanchéité et rendaient complexe voir impossibles leurs fixations. L'application de cette invention porte sur l'utilisation d'une clavette en queue d'aronde mâle réalisé en bois ou en plastique recyclé moulé ou extrudé fixé par vissage sur les montants du pré-cadre, les clavettes agissent comme une glissière car elle s'encastrent dans les murs qui sont pourvus de queues d'arondes femelles sur toute leur hauteur, cette glissière solidarise le pré-cadre au mur tout en autorisant des variations dimensionnelles des murs composés de bois horizontaux empilés. REVENDICATIONS1) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois massif avec plusieurs feuillures pour accueillir des clavettes (inserts saillants) en queues d'aron des mâles et des joints compribande sur les profils des montants et traverses haute. Le profil bas du pré-cadre assure deux fonction : la partie supérieure servant de lège ou seuil pour les menuiseries de type portes ou fenêtres, La partie inférieur est plate ou rainuré pour reprendre le même profil mais en né- gatif des bois empilé sur lequel elle repose pour en épouser la forme exacte. 2) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1, caractérisé par la présence de clavette composés en bois ou plastique moulé, en forme de queues d'arondes mâles qui agissent comme des glissières ou cou-lissent les extrémités des murs de bois empilés préalablement embrevé en queues d'aronde femelles. 3) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1, 2 caractérisés par une clavette en forme de queue d'aronde,en bois massif ou en profilé plastique extrudé avec des réservations pour le passage de visses servant à la fixation de celle-ci dans leur feuillure sur les montants du pré-cadre. L'extrémité des clavettes comportent des coupes biaises à 45° sortante et rentrante afin de pourvoir les assembler bout a bout par leurs coupe biaises complémentaires et garantir ainsi une meilleur résistance a la traction car elles se tiennent les unes aux autres. 4) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pré-cadres sont constituer de montants et traverses avec un profilé en "U" rentrant et recouvrant les murs et linteau-poutre avec un débord rectangulaire. Ces profils possèdes plusieurs feuillures dans le sens longitudinal des montants et traverses. Le profil en "U" accueille les clavettes et les joints compribande. 5) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un profil de type rectangulaire pour réaliser des lèges ou seuils destinés a recevoir des menuiserie de type : portes ou fenêtres, avec sur la face supérieure une face plane sur toute la surface de un tiers (1/ 3) de sa largeur, sur les 213 restant (coté extérieur) un pan incliné à trente degré (300) et toute inclinaison inférieure, débordant des murs de un dixième (1/10) de sa largeur avec une rainure évidé anti-goutte d'eau sur la face in férieure du coté débordant extérieur. 6)Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1 et 3 caractérisés en ce que les montants et traverses peuvent être déclinés avec un profil comportant une rainure rectangulaire sur les rebords extérieurs du profil pour recevoir l'encastrement des volets battants et réduire les possibles infiltrations d'eau de pluie due au ruissellement de celles-ci sur la façade, cet rainure assure une meilleure obturation a la lumière une fois les volets fermés. 7) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1 et 2 caractérisés en ce que les clavettes mesurent quelques dizaine de centimètres, elles se fixent sur les feuillures des montants au fur et a mesure que les murs en bois empilé s'érigent, Leurs longueur correspond au double de la hauteur des bois utilisés pour réaliser les murs empilés, que se soit le pro-cédé de madrier empilé ou le procédé des parpaings madrier sandwich, ou tout autre procédé. 8) Pré-cadre préfabriqué composé de Profils en bois selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5 et 7 caractérisés en ce que les profils des montants peuvent être décliné a joint vif sans rebords, et peuvent également être détourné de leur fonction primaire de profil de pré-cadre pour faire office de lisse murale pour faire une jonction entre un mur perpendiculaire avec des murs en bois empilés, ce profil peut alors être symétrique si le deuxième mur est aussi en bois empilés.