Brevet FR2964124A1 — publié le 20120302

PRE-DALLE DE PLANCHER PORTEUR EN BOIS MASSIF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Le domaine de cette invention concerne la réalisation d'une dalle de plancher en bois massif. Cette dalle est composée de plusieurs plis assemblés par collage pour former un profil compact, permettant de réaliser des structures finies de planchers porteur en une seule opération. Cette invention a pour vocation de sup porter des charges plus importantes que les planchers traditionnel. La pré-dalle de plancher porteur en bois massif a une résistance mécanique de l'orde cinq à dix fois supérieur aux structures traditionnelles de l'Art Antérieur Cette pré-dalle préfabriquée est thermiquement et phoniquement isolante. La pré-dalle empêche la formation de ponts thermiques grâce au bois qui la compose, elle se destine tout particulièrement aux bâtiments à basse consommation énergétique et maisons passives et positives. Elle répond aussi à des critères d'écologie et d'environnement avec l'utilisation de matériaux d'origine naturelle non transformé par un processus chimique. La pré-dalle de plancher simplifie la pose tout en apportant une finition esthétique propre grâce aux sous-faces supérieures et inférieures en bois. La méthode de pose et de fixation est extrêmement simple. Elle permet aussi d'apporter une réponse technique pour les passages des gaines électriques et tuyaux hydrauliques via des réservations prévus à cet effet. La pré-dalle se manipule facilement grâce à ses dimensions compactes de dix à vingt centimètre d'épaisseur et d'une largeur de trente ou soixante centimètres et une longueur sur mesure, elle se pose rapidement et se fixe par boulonnage aux extrémités. La pose requière peu d'outils pour sa mise en oeuvre complète et peut être réalisée par des auto-constructeurs seuls et néophytes des méthodes de poses traditionnelles. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE ET PROBLÈMES POSÉS A ce jour pour concevoir un plancher bois porteur il n'existe qu'une solution, qui consiste à poser des solives ou madriers de dimensions et de sections spécifiques (A, B C) et avec un entre-axe (D) et selon la longueur,le tout recouvert d'un plancher massif cloué ou des panneaux agglomérés cloués pour former un ensemble plat (figure 01 Art Antérieur 1). Un calcul de résistance des charges minimum supporter par les planchers déterminera les bonnes sections et dimensions des solives et des entre-axes en fonctions de leurs longueurs. Ce calcul est bien souvent mal calculé ou voir inconnus ou omis et sans fait sans aucune connaissances des réglementations. La réalisation d'un plancher porteur est soumis à divers contraintes tels que le support de cloisons plus ou moins lourdes, du mobilier souvent lourd tel que bibliothèque. Dans un palier en haut d'un escalier, un attroupement de plusieurs personnes est fréquent, ou encore le cas d'une baignoire de 250 litres reposant sur quatre pieds représente un concentré de charge phénoménale, causant des déformations voir des ruptures des planchers sous dimension-nés. L'utilisation d'une feutrine servant d'isolation phonique et occasionnelle-ment thermique pour la pose de plancher flottant représente un poids souvent oublié dans les calculs de charges. Tous ces éléments rendent la réalisation de plancher complexe et longue à réaliser. EXPOSÉ DE l'INVENTIIN Cette nouvelle structure de pré-dalle de plancher porteur composée de plusieurs plis assemblés par collage et de dix à vingt centimètre d'épaisseur et d'une largeur de trente ou soixante centimètres et longueur sur mesure. Le profil des plis avec rainures et languettes larges permet de garantir tout risques de délaminage dû au vieillissement ou à un défaut de collage. Les extrémités droites et gauches des pré-dalles sont des faces complémentaires comportant des rainures et languettes de plus grandes dimensions que les plis collés et une ou plusieurs réservation technique pour le passage de câbles et gaines électriques et de tuyaux hydrauliques, facilitant ainsi, encore un peu plus les divers étages de la construction. Cette pré-dalle de plancher porteur en bois massif répond largement aux normes et réglementation qui régissent les charges et résistances des plan-chers selon leurs utilisations, ex: habitations (150 à 250 kilos/m2), logements collectifs (350 Kgs/m2), bâtiments avec accueil public (550 Kgs/m2). Cette invention apporte un autre aspect rarement mis en avant à savoir celui de l'écologie et de l'emploi de matériaux d'origines naturelles et non transformés par un processus chimique. La pré-dalle de plancher porteur est capable de porter de lourdes charges sur de grandes portées, cela lui confère la capacité de s'affranchir de la plupart des contraintes de sous dimensionnement liées à la destination finale de chaque pièce ou zone de plancher, et sans compromettre la résistance n'y enfreindre les normes de sécurités. La pré-dalle de plancher porteur facilite et augmente la rapidité de pose, tout en limitant les erreurs de conception et de mal façon. Cette invention est déclinée dans un profil acoustique sur la sous-face apparente depuis l'étage inférieur, ce profil acoustique permet d'atténuer les bruits ambiants et réduit l'effet de caisse de résonance. Cette invention propose divers profils acoustiques qui aux moyens de rai- nures longitudinales sur la sous-face apparente des pré-dalles atténuent la propagation des ondes sonores. Cette invention propose divers profils de finition pour les extrémités et des profils de fermetures des flancs latéraux droit et gauche, qui s'appliquent et se fixent par vissage et collage sur les faces complémentaires. La pré-dalle de plancher porteur s'accommodent à tout type de construc- tion bois ou en maçonnerie traditionnelle ou encore en rénovation. Les pré-dalles de plancher peuvent être posées directement sur des pannes ou poutre permettant leurs fixations. Les pré-dalles de plancher ont été entièrement prévus d'être posées et fixées a sec, elles ne requièrent aucune maçonnerie ni délais de séchage pour leur assemblage. 3 Les pré-dalles de plancher porteur composées de plusieurs plis avec des profils rainurés spécifiquement et entièrement en bois massif sont assemblés par collage et pressage. Les pré-dalles de plancher porteur ont une largeur de vingt à soixante centimètres de largeur et dix à vingt centimètres d'épaisseur, et disponible de trois à douze mètres. Les pré-dalles de plancher porteur comportent un rainurage spécifique sur la sous face apparente dans leurs déclinaison acoustique, et ayant pour vocation d'atténuer les bruits aériens par captation des ondes sonores dans ses rainures, deux profils acoustique sont proposés, l'un avec des rainures de type rectangulaire et l'autre avec un rainurage rectangulaire en surface mais comportant une cavité ovoYde dans son fonds permettant d'emprisonner définiti- vement les sons captés, l'écart entre rainures sont de vingt à trente millimètres selon les profils. Les pré-dalles de plancher porteur permettent de supporter des charges plus importantes que les planchers traditionnels en bois, les charges admissibles supportées par les pré-dalles de plancher porteur s'échelonnent de huit cents kilos (800 Kgs/m2) par mètre carré sur une porté de six mètres et demi et de quatre mille kilos (4000 Kgs/m2) sur une porté de trois mètres, ce qui est de loin très supérieur aux minimums exigés dans les habitations, les logements collectif et les bâtiments accueillant du public. Les pré-dalles de plancher porteur se fixent par vissage en triangulant. le vissage se fait tout les cent centimètres (100 cm) en alternant pour per-mettre un serrage maximum entre chaque pré-dalle. Les pré-dalles de plancher porteur comportent plusieurs plis avec un pro-fil particulier avec rainures et languettes larges. Ces rainures et languettes ont pour vocation de prévenir tout risque de délaminage si il avait eu un pro fil lisse et plat suite a un défaut de collage ou dégradation dans le temps ou fragilisation de la colle dans les pièces humides. Les pré-dalles de plancher porteur comportent des profils de finition et d'obturations pour réaliser les fermetures des flancs latéraux droit et gauche ainsi qu'aux extrémités. Les pré-dalles de plancher porteur comportent une ou plusieurs réservations techniques destinées aux passages des câbles et gaines électriques et tuyaux hydrauliques. 4 En résumé : La pré-dalle de plancher porteur a été particulièrement étudiée pour per-mettre une pose simple et rapide qui apporte des solutions intégrées et compactes aux méthodes traditionnelles de réalisation de planchers. Des profils associés aux pré-dalles de plancher porteur permettent de réaliser les terminaisons et les obturations, ils apportent une finition es thétique et propre. La pré-dalle de plancher porteur apporte aussi la suppression des ponts thermiques grâce au bois qui les composent. La pré-dalle de plancher porteur est thermiquement et phoniquement isolante ce qui améliore le confort et réduit la consommation énergétique, elle se destine idéalement aux maisons passives, maisons actives et bâtiments basse consommation. Quand on sait que la déperdition énergétique par les planchers et les ponts thermiques peut représenter jusqu'à 12 % de déperdition, pénalisant la performance globale de l'enveloppe énergétique du bâtiment. PRESENTATION DES FIGURES, FIG. 01 : ART ANTERIEUR 1 - Plancher porteur sur solives/madriers FIG. 02 ART ANTERIEUR 2 - Plancher porteur sur solives avec feutre d'isolation phonique FIG. Q3 ART ANTERIEUR 3 - Plancher porteur sur solives avec chape ciment+ feutre FIG, 04 : Profil classique en coupe de la pré-dalle de plancher porteur FIG. 05 Profil classique en coupe de la pré-dalle de plancher porteur accolée FIG. 06 Profil acoustique 1 en coupe de la pré-dalle de plancher porteur accolée FIG. 07 Profil acoustique 1 en coupe de la pré-dalle de plancher porteur accolée FIG. 08 Profils acoustique 1 2 en coupe de la pré-dalle de plancher porteur accoléesFlG. 09 j Profils classique en perspective de la pré-dalle de plancher porteur FIG. 10 Profils acoustique 1 en perspective de la pré-dalle de plancher porteur FIG. 11 : Profils acoustique 2 en perspective de la pré-dalle de plancher porteur FIG. 12 Plancher acoustique 2 en perspective de la pré-dalle de plancher porteur accolé FIG. 13 Plancher acoustique 2 mis en situation réel d'une pièce meublé FIG. 14 Profil acoustique 1 en coupe accolées et vissé FIG. 15 Pré-Dalles de plancher assemblés mis en situation de pose avec leurs visseries FIG. 16 ; Profil d'obturation des flancs droit et gauche FIG. 17 Profil d'obturation des flancs droit et gauche mis en situation FIG. 18 Vue en perspective des profils d'obturation des flancs droits et gauches en situation FIG. 19 : Méthode de pose des Pré-dalles encastré dans mur maçonné FIG. 20 Détail de fixation par vissage dans le mur maçonné FIG. 21 Méthode de pose des Pré-dalles en appuis sur madrier dans le cas de rénovation FIG. 22 Détail de fixation du madrier par vissage et appuis de la pré-dalle de plancher FIG. 23 Méthode de pose des Pré-dalles encastrées dans mur de bois empilés FIG. 24 :, Détail de fixation d'appuis et de fixation dans mur de bois empilés FIG. 25 Méthode de pose des Pré-dalles encastré dans poutre montée sur poteau FIG. 26 Détail de fixation de la pré-dalle de plancher encastré dans la poutre FIG. 27 Méthode de pose des Pré-dalles en appuis sur une poutre transversale FI . 27 Détail de fixation de la pré-dalle de plancher sur la poutre avec profil obturateur PRESENTATION PES POINTS DES. FIGURES 1. Solive/Madrier de structure de plancher porteur 2. Plancher bois massif 3. Vissage ou clouage des lames de plancher bois 4. Plancher bois massif flottant sur feutre isolant phonique 5. Feutre isolant phonique pour plancher ou parquet flottant 6. Chape ciment allégé 7. Profil de pré-dalle classique 8. Rainure 9. Languette 10. 1/2 Réservation technique pour câble électrique et tuyau hydraulique 11. 1/2 Réservation technique pour câble électrique et tuyau hydraulique 12. Plis profilés avec rainures et languettes larges 13. Réservations techniques formées par assemblages des faces complémentaires 14. Profil acoustique 1 de pré-dalle plancher porteur 15. Profil acoustique 2 de pré-dalle plancher porteur 16. Rainure rectangulaire du profil acoustique 1 17. Rainure et cavité ovoïde du profil acoustique 2 18. Jonction des pré-dalles compatibles avec les profils classique acoustique 1 et 2 19. Pré-Dalle composé de Plis assemblés par collage 20. Surface de plancher finis 21. Vis de fixation transversale des pré-dalle lors de la pose 22. Tire-fond de fixation des pré-dalles sur mur porteur 23. Mur en maçonnerie traditionnelle 24. Réalisation du vissage transversale en quinconce 25. Profil obturateur de finition du flan gauche de la pré-dalle 26. Profil obturateur de finition du flan droit de la pré-dalle 27. Poteau de soutènement 28. Cheville à scellement chimique pour charges lourdes pour mur en maçonnerie traditionnelle 29. Mur en procédé de bois empilés 30. Poteau de balustre de mezzanine 31. Poutre transversale avec réservation pour encastré pré-dalle 32. Réservation pour encastrement pré-dalle 33. Poteau de soutènement de poutre transversale 34. Profil d'obturateur de finition pour extrémité de pré-dalles 35. Panne ou poutre de reprise de charge des plancher porteur A .: Hauteur de section de solive/madrier B. : Epaisseur de section de solive/madrier C. : longueur de solive/madrier D. : Entre-axes entre solives-madriers 7 Exposé détaillé du mode de réalisation Le profil principal vue en coupe (figure 04), est aussi décliné dans une version profil acoustique (figure 06) qui atténue les nuisances sonores ambiantes, ce profil acoustique est destiné a être utilisé partout ou seule-ment dans les pièces les plus bruyantes. Les pré-dalles de plancher porteur s'assemblent par emboîtement des faces latérales droites et gauches (figure 05), elles se fixent par vissage transversale entre elles. Elles peuvent être utilisées et posées de trois manières différentes et selon le type de mur porteur, à savoir en construction neuve, en maçonnerie traditionnelle (figure 19) ou bois massif (figure 23) ou en rénovation (figure 21). Des profils de terminaisons et d'obturations permettent de faire des finitions propres et rapides, ces profils se se placent sur les faces complémentaires et se fixent par vissage et collage (figures 15, 20, 22, 24, 26 et 28). Les extrémités des pré-dalles reposent en appuis sur des murs porteur ou sur des poutres. Elles sont fixées par des tire-fonds aux murs, les pré-dalles sont fixées entre elles par vissage transversal en quinconce pour permettre de les serrer au maximum. Les pré-dalles peuvent avoir une extrémité en appuis sur un mur porteur et l'autre extrémité en porte a faux sur une poutre dans le cas d'une mezzanine ouverte avec vide sur séjour/salon par exemple (figures 25 à 28). L'utilisation des pré-dalles en rénovation fait appel a des techniques conventionnelles de charpente, tel que la fixa tion d'un madrier faisant office de lierne pour servir d'appuis aux pré-dalles, la lierne est fixé au mur par des tire-fonds ou des tiges filetés scellées dans les murs. La relative légèreté des pré-dalles, environ 85 kilos pour les longueurs de six mètres et demi, permet à deux personnes situées à chaque extrémité de les mettre en place assez facilement. Application de L'invention Cette invention a pour application de réaliser des planchers massif auto-portant et capable de supporter de lourdes charges. Les pré-dalles de plancher porteur sont composées de plusieurs plis en bois massif et sont dans une dé-marche écologique avec un bilan carbone positif. Ces plis (lames de bois accolés) ont un profil spécifique comportant plusieurs rainures et languettes larges pour améliorer la fixation entre les plis . Les pré-dalles s'assemblent par des profils latéraux complémentaires mâles/femelles comportant une ou plusieurs réservations techniques destinées à recevoir des câbles et gaines électriques et tuyaux hydrauliques. L'application de cette invention est principalement orienté vers la réalisation de bâtiments basse consommation énergétique, et maisons passives et posi tives. Mais peut également être repris dans la rénovation et la réhabilitation de bâtiments existants et anciens. L'application de cette invention avec ses profils bien particuliers et ses dimensions compactes avec un poids relativement peu lourd, facilite la manipulation par des auto-constructeurs seuls et néophytes des méthodes de construc tions classiques. Cette invention résout en grande partie la problématique du calcul complexe des charges admissibles par les planchers selon leurs usages finaux, car de part leur conception massive ils supportent des charges supérieures de cinq à dix fois la charge des structures conventionnelles. REVENDICATIONS1) Pré-dalle de plancher porteur caractérisée en ce qu'elle est composée de plusieurs plis avec des profils rainurés avec languettes spécifiques. réalisés en bois massif et assemblés par collage et pressage. 2) Pré-dalle de plancher porteur selon la revendication 1, caractérisé en 10 ce qu'elle a une largeur de vingt à soixante centimètres en largeur et dix à vingt centimètres en épaisseur, et une longueur de trois à douze mètres. 3) Pré-dalle de plancher porteur selon les revendications 1 et 2,, caractérisé en ce qu'elle comporte un rainurage spécifique sur la sous face apparente 15 qui a pour vocation d'atténuer les bruits aériens par captation des ondes sonores dans ses rainures. les deux profils acoustiques ont sur leurs sous-faces des rainures de type rectangulaire pour l'un et l'autre le même rainurage rectangulaire mais comportant une cavité ovoïde dans son fonds permettant d'emprisonner définitivement les sons. l'écart entre rainures est de vingt à 20 trente millimètres selon les profils. 4) Pré-dalle de plancher porteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé-en ce qu'elle se fixer par vissage en triangle, le vissage se fait tous les cent centimètres par alternance 25 pour permettre un serrage maximum entre chaque pré-dalle de plancher porteur. 5) Pré-dalle de plancher porteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'elle décline en plusieurs profils de finitions et d'obturations pour 30 réaliser la fermeture des flancs latéraux droits et gauches ainsi qu'aux extrémités. 6) Pré-dalle de plancher porteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'elle comporte une ou plusieurs réservations techniques destinées aux 35 passages des cibles et gaines électriques et tuyaux hydrauliques. 40