Brevet FR2976302A1 — publié le 20121214

Domaine de l'invention La présente invention concerne un élément en bois, en particulier des planchers autoporteurs en bois ou des murs en bois, et plus spécifiquement coupe-feu. Technique antérieure Les éléments en bois, tels que des planchers ou des murs, ont été et sont encore très largement employés en construction. On relève d'ailleurs qu'aujourd'hui les bâtiments à usage d'habitation personnelle ou destinés à recevoir du public comportant une ossature bois ou des aménagements avec de tels éléments en bois connaissent un regain d'intérêt. Le recours à des éléments en bois est justifié par 15 des motifs esthétiques et une sensation de confort, liés à la nature même du matériau bois. Or, ce type de construction spécifique doit aujourd'hui satisfaire à des normes légales de sécurité et plus particulièrement en regard du risque d'incendie. Les 20 normes concernent notamment le critère de résistance au feu, qui correspond au temps durant lequel, lors d'un incendie ou d'un feu, un élément de construction telle qu'un élément, un plancher ou un plafond, conserve ses propriétés physiques et mécaniques. Les normes légales en 25 vigueur en France et en Europe distinguent essentiellement trois catégories de classification des éléments pour le critère de résistance au feu, en fonction des critères de résistance mécanique ou stabilité, d'étanchéité au gaz et flamme, et d'isolation thermique : 30 - stable au feu : l'élément de construction conserve, durant le temps indiqué, ses capacités de portance et SIMGDI-FR-1_TEXTE DEPOSEJS/AG - 2 d'autoportance ; - pare-flamme : l'élément est stable au feu et évite, durant le temps indiqué, la propagation, du côté non sinistré, des gaz de combustion et des fumées ; - coupe-feu : l'élément est pare-flamme et évite, durant le temps indiqué, la propagation de la chaleur du côté non sinistré. Les durées de la classification sont déterminées lors de tests menés par des organismes agréés, les conditions de réalisation de ces tests étant définis par les normes et règlementations applicables et notamment les normes françaises suivantes, auxquelles on se référera avantageusement NF EN 13501-2, 1365-1 et 1365-2. Il est donc aujourd'hui impératif, dans les opérations de construction à neuf ou de rénovation, que les éléments en bois mis en oeuvre répondent aux normes de sécurité pour pouvoir être employés. Afin que des éléments en bois et notamment des planchers satisfassent à un classement coupe-feu, il est connu aujourd'hui d'associer au plancher en bois une pièce de protection ou un faux-plafond réalisé dans des matériaux plus résistants au feu ; une autre solution connue est de poser ce plancher sur une chape en béton coulée sur l'extrados des solives porteuses dudit plancher. On comprend bien que ces solutions, si elles permettent de satisfaire aux exigences normatives de résistance au feu, font perdre le bénéfice de l'aspect du matériau bois de l'élément en bois sur une de ses faces. Résumé de l'invention La présente invention vise donc à proposer une structure d'élément en bois qui satisfasse le critère de classification coupe-feu sur une durée définie, tout en préservant la visibilité de l'aspect matériau bois dudit SIMGD1-FR-1 TEXTE DEPOSE JS/AG élément sur ses deux faces. A cet égard, l'invention a pour objet un élément en bois formé de l'assemblage par emboîtement successif de planches en bois bouvetées, chaque planche présentant sur ses tranches longitudinales des languettes et/ou des rainures, les languettes d'une première planche étant aptes à coopérer avec les rainures d'une seconde planche contigüe, et inversement, l'épaisseur des planches étant prévue pour que l'élément ne propage pas la chaleur du coté non sinistré lors d'un incendie pendant une durée définie. Cet élément est remarquable en ce qu'il comporte au moins un premier joint d'étanchéité monté entre deux planches successives. En effet, à la surprise du demandeur, l'ajout d'un simple joint d'étanchéité à la jonction entre chaque planche successive s'avère améliorer suffisamment les propriétés d'étanchéité aux gaz et fumées de l'élément en bois pour que, en combinaison avec les qualités intrinsèques de l'élément en bois de résistance au feu et de limitation de la propagation de la chaleur, les exigences en France des tests de classement dans la catégorie coupe-feu soient pleinement satisfaites. Selon une variante préférée, au moins un premier joint d'étanchéité et au moins un second joint thermogonflant sont montés entre chaque planche successive. Cette combinaison apporte une étanchéité optimale des jointures des planches de l'élément. De plus, on comprend bien que la solution proposée préserve la visibilité du matériau bois des deux côtés de l'élément, et en outre, qu'elle est très simple à fabriquer et à poser. Brève description des figures D'autres avantages et caractéristiques ressortiront SIMGDI-FR-1 _TEXTE DE POSE JS/AG - 4 mieux de la description qui va suivre en référence à la planche unique représentant l'assemblage en coupe transversale de deux planches d'un exemple de réalisation d'un élément en bois selon l'invention. Description détaillée de l'invention En référence à la figure unique, l'élément 1 en bois de l'invention est formé de l'assemblage par emboîtement successif de planches 2,2' en bois bouvetées. De préférence, les planches 2,2' sont identiques entre elles. Chaque planche 2,2' présente sur ses tranches longitudinales des languettes 3,3' et/ou des rainures 4,4', les languettes 3,3' d'une première planche 2,2' étant aptes à coopérer avec les rainures 4,4' d'une seconde planche 2,2' contigüe, et inversement. Dans le présent texte, le terme de planche couvre tout type de pièce en bois de forme parallélépipédique, et notamment les madriers et les panneaux en bois contrecollés, spécialement du type multiplis. L'épaisseur des planches 2,2' est prévue pour que l'élément 1 ne propage pas la chaleur du coté non sinistré lors d'un incendie pendant une durée définie. Concrètement, selon les tests normatifs actuellement en vigueur en France, pendant la période considérée, on doit mesurer un échauffement moyen de 140°C et au maximum de 180°C pour la face non exposée à l'incendie. L'épaisseur effectivement mise en oeuvre sera fonction des contraintes de portée souhaitée et de charge admissible par ledit élément 1, en fonction de la vitesse de combustion des planches 2,2'. Du fait que la combustion du bois est bien prévisible et suit un comportement à peu près linéaire (la baisse de résistance et de rigidité ainsi que la vitesse de combustion sont connues pour la plupart des essences), l'Homme du Métier sait déterminer ces paramètres sans SIMGDI-FR-1 TEXTE DEPOSE JS/AG difficultés particulières. A titre d'exemple, dans le cas d'une application de plancher auto-porteur avec une charge admissible de 500kg, réalisé avec des madriers en lamellé-collé d'essences mixtes de bois, l'épaisseur desdits madriers sera de l'ordre d'une quinzaine de centimètres pour une portée de cinq mètres sur deux appuis périphériques. Un élément en bois constitué de madriers identiques en lamellé-collé d'essences d'épicéa et d'une épaisseur de 16 centimètres, assemblé selon la variante illustrée sur la figure unique, a ainsi passé avec succès les tests de qualification coupe-feu pour une durée de 60 minutes. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, au moins un premier joint 5 d'étanchéité est monté entre 15 deux planches 2,2' successives. Le premier joint 5 d'étanchéité est de type coupe-feu. Il pourra notamment être réalisé dans un matériau élastomère du type caoutchouc ignifugé dans la masse. Par exemple, il peut s'agir d'un élastomère synthétique tel que 20 du polychloroprène, ignifugé dans la masse à l'aide d'adjuvants retardateurs de flamme tels que la paraffine chlorée, la vermiculite, la poudre d'antimoine. Ce premier joint 5 peut préférentiellement prendre la forme d'un joint creux comportant une zone d'écrasement liée à un pied 25 s'étendant le long de l'axe longitudinal de la zone d'écrasement, selon un plan perpendiculaire à l'axe transversal de ladite zone d'écrasement. Le pied est destiné à se positionner à force dans une gorge pratiquée au fond d'une rainure 4,4'. De préférence, le matériau de 30 ce premier joint 5 d'étanchéité aura une classification de réaction au feu Ml, selon la norme définie dans l'arrêté du 21 novembre 2002 relatif à la réaction au feu des produits de construction et d'aménagement, publié au Journal Officiel de la République Française. SIMGD1-FR-1 TEXTE DEPOSE JS/AG - 6 - Selon une variante préférée, chaque jonction 7 entre les planches 2,2' comporte au moins un premier joint 5 d'étanchéité.et un second joint 6 thermogonflant. Le second joint 6 est thermogonflant. De préférence, il comprend un matériau souple intumescent à base de phosphate d'ammonium sur support polychlorure de vinyle et fibre de verre. Ce second joint 6 prend la forme d'une bande de section rectangulaire. Il présentera avantageusement un classement de réaction au feu dans la catégorie M1, selon la norme susmentionnée. Afin que l'étanchéité soit optimale, on comprend bien que le premier et second joint 5,6 s'étendent de préférence sur toute la longueur de la jonction 7 entre les planches 2,2' En outre, il va de soi que les dimensions des languettes 3,3' et des rainures 4,4'longitudinales sont en correspondance, de sorte que le joint 5,6 monté entre deux planches successives soit en contact avec chacune d'entre elles. Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure, le premier joint 5 et le second joint 6 sont disposés au fond d'une même rainure 4,4', s'étendant longitudinalement à proximité du milieu de l'épaisseur de la planche 2,2'. De plus, toujours en référence à la figure illustrative, la jonction 7 entre deux planches 2,2' successives présente deux premiers joints 5 d'étanchéité et un second joint 6 thermogonflant. Ce second joint 6 est en outre disposé entre les deux premiers joints 5. Il va de soi que l'exemple de réalisation de la figure n'est donné ici qu'à titre d'illustration et n'est en aucun cas limitatif des combinaisons d'association des deux types de joints 5,6 au niveau de la jonction 7 entre deux planches 2,2' qui peuvent être réalisées dans le cadre de la présente invention. Ainsi, une autre variante consiste en ce que le SIMGDI-FR-1_TEXTE DE POSE _)S/AG - 7 -- premier joint 5 d'étanchéité est disposé au fond d'une première rainure 4,4' et que le second joint 6 thermogonflant est disposé au fond d'une seconde rainure 4,4', parallèle à la première rainure. En outre, selon cette variante, les première et seconde rainures 4,4' peuvent appartenir à la même planche 2,2' ou à chacune des deux planches 2,2' au niveau de la jonction 7. On peut donc prévoir que le premier joint 5 soit disposé sur l'une des tranches et le second joint 6 sur l'autre tranche opposée. Ou bien encore, que les joints 5,6 soient tous placés sur la même tranche d'une planche 2,2'. De préférence, les rainures 4,4' sont pratiquées sur une tranche et les languettes 3,3' sur la tranche opposée d'une planche 2,2'. Cette configuration est préférée pour des raisons de simplicité de production et aussi d'assemblage des planches entre elles. De plus, dès lors qu'au moins un joint de chaque type est présent au niveau de la jonction, d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention un premier joint 5 d'étanchéité et deux seconds joints 6 thermogonflants, deux joints de chaque type, etc. De manière avantageuse, on placera le(s) second(s) joint(s) 6 thermogonflant(s) à proximité du centre de l'épaisseur de la planche 2,2' : ce positionnement assure une étanchéité maximale au niveau de la jonction 7 en cas de combustion, en préservant le plus longtemps possible ce second joint 6 de la combustion, puisque ce joint 6 thermogonflant assure une fonction d'étanchéité optimale lorsque la température s'élève, venant pallier le cas échéant l'altération, voire la disparition, du premier joint 5 d'étanchéité lors d'un incendie mitoyen de l'élément 1 selon l'invention. Par ailleurs, les essences de bois employées seront de préférence résineuses telles que du pin, du mélèze ou de SIMGDI-FR-1 _TEXTE DEPOSEJS/AG - 8 l'épicéa. D'autres essences comme du chêne ou du teck pourront également être mises en oeuvre. Selon une première variante, les planches 2,2' sont réalisées en bois massif. Avantageusement, les fibres sont 5 orientées dans le sens porteur de l'élément 1. Selon une autre variante, les planches 2,2' sont réalisées en lamellé-collé. Avantageusement, les fibres sont orientées dans le sens porteur de l'élément 1. Selon une autre variante, les planches 2,2' sont 10 réalisées en lamelles de bois contrecollées. Avantageusement, les fibres sont orientées dans le sens porteur de l'élément 1. Selon une dernière variante, les planches 2,2' peuvent être réalisées en plis croisés. 15 Les trois dernières variantes de réalisation des planches 2,2' présentent l'avantage de pouvoir fournir des planches 2,2' avec une âme centrale réalisée dans une essence différente de celle des lames de parement, visibles à l'extérieur et permettent ainsi de réduire fortement le 20 prix de revient du matériau. Les techniques de fabrication des planches en lamellé-collé, contrecollées ou en plis croisés sont bien connues de l'Homme du Métier et ne seront de ce fait pas plus détaillées. Selon une autre caractéristique de l'invention, 25 l'élément 1 est muni à sa périphérie d'un troisième joint périphérique coupe-feu, non représenté sur la figure. Il permet de réaliser la liaison au bâtiment dans lequel l'élément est intégré. Ce troisième joint périphérique permet également de compenser l'expansion du bois du fait 30 des conditions climatiques, en particulier les conditions hydrométriques régnant au sein du bâtiment. SIMGDI-FR-1 TEXTE DEPOSE JS/AG - 9 Application industrielle L'élément en bois selon l'invention peut être mis en oeuvre pour la réalisation de planchers autoporteurs ou de 5 murs de séparation intérieure d'un bâtiment. Enfin, il va de soi que les exemples décrits ne sont que des illustrations particulières et en aucun cas limitatives des domaines d'application de l'invention. L'Homme de l'art pourra apporter des aménagements de 10 taille, de forme et de matériau à l'exemple de réalisation particulier sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. SIMGDI-FR-1 TEXTE DEPOSE JS/AG REVENDICATIONS1 - Élément (1) en bois formé de l'assemblage par emboîtement successif de planches (2,2') en bois bouvetées, chaque planche présentant sur ses tranches longitudinales des languettes (3,3') et/ou des rainures (4,4'), les languettes (3,3') d'une première planche (2,2') étant aptes à coopérer avec les rainures (4,4') d'une seconde planche (2,2') contigüe, et inversement, l'épaisseur des planches (2, 2') étant prévue pour que l'élément (1) soit ne propage pas la chaleur du coté non sinistré lors d'un incendie pendant une durée définie, caractérisé en ce que l'élément (1) comporte au moins un premier joint (5) d'étanchéité monté entre chaque planche (2,2') successive. 2 - Élément (1) en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un premier joint (5) d'étanchéité et au moins un second joint (6) thermogonflant sont montés entre chaque planche (2,2') successive. 3 - Élément (1) en bois selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce que le premier joint (5) et le second joint (6) sont disposés au fond d'une même rainure (4,4'). 4 - Élément (1) en bois selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier joint (5) d'étanchéité est 25 disposé au fond d'une première rainure (4,4') et que le second joint (6) thermogonflant est disposé au fond d'une seconde rainure (4,4'), parallèle à la première rainure. 5 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des 30 revendications 2 à 4, caractérisé en ce que deux premiers joints (5) d'étanchéité et un second joint (6) thermogonflant sont montés à chaque jonction (7) entre deux planches (2,2') successives. SIMGDI-FR-1_TEXTE DEPOSEJS/AG 10- 11 - 6 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un second joint (6) thermogonflant s'étend longitudinalement à proximité du milieu de l'épaisseur de la planche (2,2'). 7 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les planches (2,2') sont réalisées en bois massif. 8 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les planches (2,2') sont réalisées en lamellé-collé. 15 9 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les planches (2,2') sont réalisées en lamelles de bois contrecollées. - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les planches (2,2') sont réalisées en pli croisé. 11 - Élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est 25 muni à sa périphérie d'un troisième joint périphérique coupe-feu. 12 - Utilisation d'un élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la 30 réalisation d'un plancher autoporteur. 13 - Utilisation d'un élément (1) en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à Il pour la réalisation d'un mur de séparation intérieure dans un bâtiment. SIMGDI-FR-1 TEXTE DEPOSE )S/AG