Brevet FR2986544A1 — publié le 20130809

Système de fixation d'un panneau sur un élément de structure porteuse Domaine technique et état de l'art L'invention concerne un système de fixation d'un panneau sur un bord d'un élément de structure porteuse, élément tel qu'une poutre ou une dalle. Il est connu de réaliser des bâtiments comprenant une structure intérieure porteuse, en béton, en acier ou en bois, et des panneaux fermant les espaces libres extérieurs entre les éléments de la structure. Les panneaux ont par exemple une hauteur sensiblement égale à une hauteur d'un étage de bâtiment, et sont fixés rigidement par exemple en bas sur le bord d'une dalle de sol et en haut sur le bord d'une dalle de plafond. Des systèmes de fixation rapides ont été développés pour faciliter la fixation du panneau sur la structure. Ces systèmes sont généralement à base de pièces plates métalliques pliées de manière appropriée et qui sont vissées d'une part sur le panneau et d'autre part sur l'élément de structure. On constate dans la pratique qu'un élément de structure, poutre ou dalle par exemple, peut se déformer en fonction de la charge d'exploitation appliquée sur le dit élément. Par exemple, la mise en place d'un carrelage ou de meubles sur une dalle béton peut entraîner une flexion verticale de la dalle, flexion qui peut atteindre 1 à 1,5 cm en bordure de dalle pour une dalle en béton. Cette flexion de la dalle va engendrer des désordres et / ou transmettre des contraintes mécaniques sur les panneaux des étages inférieurs ou supérieurs, rigidement fixés aux bords des dalles, au risque d'endommager un ou des panneaux. Egalement, un séisme de type tremblement de terre peut entraîner un déplacement horizontal important d'une dalle par rapport à l'autre. Si un panneau est fixé rigidement à une dalle et à l'autre, le déplacement d'une dalle par rapport à l'autre va entraîner également au mieux une déformation du panneau, au pire un décrochement d'un panneau. Les normes antisismiques européennes actuelles prévoient qu'un bâtiment doit pouvoir résister, sans que ses éléments principaux se détachent, à un déplacement d'une dalle par rapport à l'autre de l'ordre de 4,5 cm. Les systèmes de fixation de panneaux connus à ce jour ne permettent pas de tenir cette contrainte. On constate également dans le domaine du bâtiment qu'il est souvent difficile d'obtenir des éléments de structures tels que des poutres ou des dalles présentant des bords parfaitement rectilignes sur de grandes longueurs. Ceci est particulièrement vrai pour des éléments de structure en béton. Ainsi, il est courant de voir dans le gros oeuvre béton des tolérances de l'ordre de 1 à 3 cm par rapport à une droite parfaite. Les panneaux étant eux parfaitement plats, il est souvent difficile de fixer correctement un panneau sur un bord de dalle avec les systèmes de fixation rigide connus.30 Description de l'invention L'invention propose un nouveau système de fixation, ne présentant pas tout ou partie des inconvénients des systèmes de fixation rigide connus. Plus précisément l'invention propose un nouveau système de fixation de panneau sur un bord d'un élément d'une structure porteuse, élément tel qu'une poutre ou une dalle, système comprenant : - un étrier comprenant un sabot, le sabot présentant une section transversale en U et présentant une première paroi latérale reliée par un pontet à une deuxième paroi latérale ; le pontet présente une lumière s'étendant selon une direction longitudinale du pontet parallèle à la première paroi latérale, et - une pièce de liaison , comprenant une pièce plate et un goujon de forme sensiblement cylindrique s'étendant selon un axe du goujon perpendiculaire à un plan principal de la pièce plate ; le dit goujon comprend une première extrémité fixée à une face de dessous de la pièce plate, le dit goujon comprend également une tête fixée à une deuxième extrémité du goujon ; la dite tête du goujon a une section par exemple rectangulaire, ovale ou oblongue dans un plan perpendiculaire à l'axe du goujon ; une petite dimension de la section de la tête est inférieure à une largeur de la lumière de l'étrier et une grande dimension de la section de la tête est supérieure à la largeur de la lumière de l'étrier. La pièce de liaison est destinée à être solidarisée à l'élément de structure, dalle ou poutre par exemple, et l'étrier est destiné à être solidarisé au dessus du panneau à fixer. Comme on le verra mieux plus loin dans des exemples, la pièce de liaison est fixée à l'étrier par l'intermédiaire de son goujon. Mais la pièce de liaison n'est pas fixée rigidement à l'étrier car le goujon peut coulisser dans la lumière, selon la direction longitudinale du pontet et selon l'axe du goujon. Le pied du panneau étant fixé rigidement, une fixation non rigide en haut du panneau permet de ne pas déformer ou rompre le panneau et / ou la pièce de liaison en cas de mouvement de la dalle selon la direction longitudinale du pontet, par exemple en cas de séisme, ou en cas de mouvement de la dalle selon l'axe du goujon, par exemple en cas de variation de la charge de la dalle. Le système de fixation selon l'invention permet ainsi notamment de rapporter des panneaux en façade sur la structure principale porteuse en bois, en béton ou en acier d'un bâtiment. Le système de fixation assure le réglage des panneaux dans les trois dimensions, pour compenser les défauts ou tolérances dimensionnelles de la structure principale porteuse. Le système de fixation permet également d'absorber les variations dimensionnelles de la structure principales porteuse sans engendrer d'effort mécanique et de déformation dommageable sur les panneaux des étages inférieurs ou supérieurs. La pièce de liaison peut également comprendre une ailette plane fixée sur la pièce plate, s'étendant depuis une face de dessus de la pièce plate dans un plan qui est perpendiculaire au plan principal de la pièce plate ; la dite ailette comprend au moins un trou de fixation. L'ailette permet le positionnement et la fixation d'un deuxième panneau au dessus d'un premier panneau maintenu par la pièce plate. Le système selon l'invention peut encore comprendre une équerre de positionnement comprenant une première paroi et une deuxième paroi perpendiculaire à la première paroi. La première paroi de l'équerre est destinée à venir en appui sur une face de dessus de l'élément de structure et sur la face de dessous de la pièce plate, et une paroi latérale de l'étrier étant destinée à venir en appui sur la deuxième paroi de l'équerre. L'équerre permet de rattraper les défauts de réalisation de la dalle ou de la poutre ; elle permet d'avoir des surfaces d'appui parfaitement planes pour la pièce plate et pour le panneau. Le système peut également comprendre une cale de mise à niveau, présentant un trou adapté à un diamètre de la première extrémité du goujon dépassant sur la face de dessus de la pièce plate de la pièce de liaison. Ladite cale est destinée à être positionnée sur la pièce plate de la pièce de liaison et à être maintenue en position par la première extrémité du goujon. La cale permet d'avoir un plan parfaitement horizontal pour le positionnement d'un deuxième panneau au dessus du panneau maintenu par la pièce de liaison. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'exemples de systèmes de fixation selon l'invention. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un étrier d'un système de fixation selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'une pièce de liaison d'un système de fixation selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective d'une équerre d'un système de fixation selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'une cale d'un système de fixation selon l'invention, - la figure 5 montre en perspective un étrier en position sur un panneau, - la figure 6 montre en perspective une équerre positionnée sur une dalle, et un panneau en appui contre l'équerre, - les figures 7 à 9 montrent la mise en position de la pièce de liaison sur l'étrier. Description d'un mode de réalisation de l'invention Le système de fixation a été développé pour les panneaux objets du brevet FR2922565, constitués d'un empilage de plis croisés à 90°, chaque pli étant constitué de lames de bois et de bandes de remplissage (isolant, pare-feu, etc.) positionnées entre les lames de bois. Les figures en annexe montrent ainsi l'utilisation du système de fixation sur de tels panneaux. Mais le système de fixation selon l'invention peut être utilisé plus généralement pour fixer tout type de panneau, par exemple des panneaux pleins réalisés en un unique matériau. Comme dit précédemment, le système de fixation selon l'invention permet de fixer un panneau à un bord d'un élément d'une structure porteuse, par exemple une dalle 100. Le système de fixation comprend principalement deux éléments : un étrier 200 et une pièce de liaison 300. L'étrier 200 comprend (figure 1) un sabot présentant une section en U. Une première paroi latérale 210 est reliée par un pontet 220 à une deuxième paroi latérale 230. Le pontet présente une lumière 240 s'étendant selon une direction longitudinale du pontet parallèle à la première paroi latérale 210. L'étrier est adapté à être positionné au dessus d'un panneau (figures 5 à 9). Dans l'exemple représenté, la lumière est de forme oblongue. La première paroi 210 de l'étrier est pleine, plane, sensiblement rectangulaire. La deuxième paroi de l'étrier comprend deux ailes, pleines, planes, dans le même plan sensiblement rectangulaires et espacées l'une de l'autre. La première paroi 210 comprend au moins un trou de fixation. De la même façon, chaque aile de la deuxième paroi comprend au moins un trou de fixation. Les trous de fixation permettent de solidariser les parois 210, 220 aux faces principales du panneau à l'aide d'un organe de fixation tel qu'une vis ou un clou, une tige filetée ou une broche, sans avoir recours à un outil pour percer les parois de l'étrier. Ce mode de réalisation de l'étrier est spécifique au panneau représenté sur les figures. Il permet que les parois latérales de l'étrier viennent en appui sur des lames de bois du panneau (c'est-à-dire sur la partie structurante du panneau), sur des lames qui ont des directions différentes, et ceci sans avoir besoin de découper (et donc de fragiliser) une lame. D'autres modes de réalisation de l'étrier sont envisageables, notamment avec deux parois latérales identiques, au choix des parois pleines, sensiblement rectangulaires, ou des parois présentant deux ailes. Dans l'exemple représenté, l'étrier est réalisé dans une pièce plate de métal pliée d'épaisseur environ 2 à 4 mm La première paroi 210 mesure environ 70 à 130 mm par 70 à 110 mm, chaque aile de la deuxième paroi 230 mesure environ 20 à 40 mm par 70 à 110 mm, le pontet mesure environ 100 à 150 mm par 130 à 190 mm Ces valeurs donnent un ordre de grandeur des dimensions des pièces d'un système selon l'invention, bien sûr à titre purement indicatif. Ces valeurs dépendent en pratique notamment de l'épaisseur du panneau, de son mode de réalisation, de la tenue mécanique recherchée, etc. L'étrier 200 comprend également une pièce de renfort 250 comprenant une lumière de forme et de dimensions similaires à celles du pontet ; la dite pièce de renfort est fixée, par exemple soudée, sous le pontet de sorte que la lumière du pontet et la lumière de la pièce de renfort correspondent. La pièce de renfort 250 améliore la résistance mécanique à l'arrachement du pontet. La pièce de liaison 300 comprend une pièce plate 305 et un goujon 310 de forme sensiblement cylindrique ; le goujon 310 s'étend à une première extrémité de la pièce plate 305, selon un axe du goujon perpendiculaire à un plan principal de la pièce plate ; le dit goujon 310 comprend une première extrémité 320 fixée à une face de dessous de la pièce plate ; le dit goujon 310 comprend également une tête 330 fixée à une deuxième extrémité du goujon. La tête du goujon a, dans un plan perpendiculaire à l'axe du goujon, une section dont une petite dimension est inférieure à une largeur de la lumière 240 de l'étrier 200 et dont une grande dimension est supérieure à la largeur de la lumière 240 de l'étrier 200. Ces dimensions sont importantes car elles permettent le verrouillage de la pièce de liaison sur l'étrier, comme on le verra mieux plus loin. Dans l'exemple représenté, la section de la tête du goujon a une forme rectangulaire ; dans une variante, la dite section a une forme ovale ou oblongue. La pièce plate de la pièce de liaison est réalisée en métal ; elle mesure environ 130 à 190 mm par 300 à 400 mm, et a une épaisseur d'environ 6 à 10 mm Le goujon a une longueur d'environ 40 à 80 mm et un diamètre d'environ 14 à 19 mm Les dimensions de la pièce plate et du goujon sont choisies en fonction des dimensions du panneau à fixer, de la dalle et de la résistance mécanique recherchée. Le diamètre du goujon est choisi égal ou légèrement inférieur à la largeur de la lumière 240. Ainsi, lorsque le goujon est positionné dans la lumière, le panneau est immobilisé dans un plan horizontal. La longueur du goujon est choisie pour permettre d'une part de rattraper les défauts d'épaisseur et / ou de positionnement de la dalle, qui sont couramment de l'ordre de quelques millimètres à 2 à 4 cm, sans endommager le panneau dont la dimension est parfaitement maîtrisée d'un panneau à l'autre, et d'autre part d'absorber un éventuel fléchissement de la dalle dû à une variation de charge de la dalle, fléchissement qui peut atteindre 1 à 2 cm. La pièce plate de la pièce de liaison comprend également à une deuxième extrémité opposée à la première extrémité deux trous 341, 342 de fixation, permettant de solidariser la pièce de liaison 200 sur la dalle 100 à l'aide d'un organe de fixation tel qu'une vis, un goujon, une tige filetée, etc., sans avoir recours à un outil pour percer la pièce plate métallique de la pièce de liaison. Les figures 7 à 9 montrent comment positionner la pièce de liaison 300 sur l'étrier 200. La pièce de liaison est positionnée au dessus de l'étrier, de sorte que la grande dimension de la tête du goujon s'étende dans l'axe principal de la lumière 240 de l'étrier (figure 7). La pièce de liaison est ensuite abaissée pour que la tête du goujon traverse la lumière, puis la pièce de liaison est tournée de 90° (figure 8, 9), puis la pièce de liaison est fixée par un organe de fixation tel qu'une vis, un goujon, une tige filetée, etc. sur la dalle 100. Les dimensions de la tête du goujon sont telles que la tête ne peut pas ressortir de la lumière 240, et en conséquence le panneau ne peut pas se décrocher. Ainsi, même si le pied du panneau se décroche, le haut du panneau reste attaché à la dalle. Par contre, la pièce de liaison n'est pas fixée rigidement à l'étrier car le goujon peut coulisser dans la lumière, selon la direction longitudinale du pontet et selon l'axe du goujon. Le pied du panneau étant fixé rigidement, une fixation non rigide en haut du panneau permet de ne pas déformer ou rompre le panneau et / ou la pièce de liaison en cas de mouvement de la dalle 100 selon la direction longitudinale du pontet, par exemple en cas de séisme, ou en cas de mouvement de la dalle selon l'axe du goujon, par exemple en cas de variation de la charge de la dalle. La longueur de la lumière 240 peut être choisie en fonction des normes antisismiques, par exemple de l'ordre de 7 à 11 centimètres. La pièce de liaison représentée sur les figures comprend également une ailette 350 plane fixée sur la pièce plate de la pièce de liaison 300 ; l'ailette s'étend depuis une face de dessus de la pièce plate (face opposée au goujon) dans un plan qui est perpendiculaire au plan principal de la pièce plate ; la dite ailette comprend au moins un trou de fixation. L'ailette sert à positionner et à fixer le pied d'un deuxième panneau venant au dessus du premier. Bien sûr, une telle ailette n'est pas nécessaire si aucun panneau ne doit être fixé au dessus du premier panneau. L'ailette est fixée sur la pièce plate 305 de sorte à être dans le même plan que la deuxième paroi 420 de l'équerre 400. Ceci permet de garantir un alignement parfait des panneaux les uns au dessus des autres. Enfin, la pièce plate 305 de la pièce de liaison 300 représentée comprend un évidement 370, de forme rectangulaire. Cet évidement ne joue aucun rôle pour la fixation du panneau, il permet simplement une économie de matière et de poids. En pratique, la matière enlevée correspond à la pièce de renfort 250 positionnée sous le pontet 220 du sabot de l'étrier. Dans les exemples représentés, le système selon l'invention comprend également une équerre 400 de positionnement comprenant une première paroi 410 et une deuxième paroi 420 perpendiculaire à la première paroi ; la première paroi 410 de l'équerre est destinée à venir en appui sur une face de dessus de la dalle 100 et sur la face de dessous de la pièce plate 305 ; la paroi latérale 230 de l'étrier est destinée à venir en appui sur la deuxième paroi 420 de l'équerre. L'équerre permet de rattraper les éventuels défauts de la dalle ou de la poutre : la première paroi 410 permet d'avoir un appui parfaitement plan pour la pièce de liaison 300 ce qui permet de fixer solidement la pièce de liaison à la dalle ou à la poutre sans risque de la déformer ; la deuxième paroi 420 permet un appui parfaitement plan du panneau, y compris dans le cas où le bord de la dalle présente un défaut de verticalité ou de planéité. L'équerre est simplement posée sur le bord de la dalle ; elle n'assume en pratique aucune reprise d'efforts mécaniques. La première paroi de l'équerre comprend également au moins un trou de fixation, permettant à l'aide d'une vis de fixer temporairement l'équerre, le temps de la mise en place de la pièce de liaison. La première paroi 410 de l'équerre comprend, à une extrémité opposée à la deuxième paroi 420 de l'équerre, deux découpes 431, 432 ouvertes débouchant sur un côté latéral de la première paroi de l'équerre. Les découpes permettent le passage des organes de fixation (vis, goujon, tige filetée, etc.) de la pièce de liaison sur la dalle. La première paroi de l'équerre comprend deux repères visuels 441, 442 positionnés sur les côtés latéraux de la première paroi 410 de l'équerre, à une distance prédéfinie (par exemple 2 à 4 cm) de la deuxième paroi 420 de l'équerre. Lors de la mise en place de l'équerre, ces repères visuels doivent être positionnés sur la face de dessus de la dalle ou de la poutre; si ces repères sont en dehors de la dalle, on considère que le défaut de planéité et de verticalité du flanc de la dalle 100 est trop important, et que dans ces conditions le système de fixation selon l'invention ne peut pas être mis en place correctement. Les repères visuels informent ainsi des limites mécaniques de l'équerre et sécurisent son utilisation. Les repères visuels peuvent être de tous types : encoches, traits, marquages, etc. Enfin, dans les exemples représentés, le système selon l'invention comprend également une cale 500 (figure 4) de mise à niveau, présentant un trou 510 adapté à un diamètre de la première extrémité 320 du goujon dépassant sur la face de dessus de la pièce de liaison pour former une sorte de pion ; la cale est destinée à être positionnée sur la pièce de liaison et à être maintenue en position dans le plan de la pièce de liaison par la première extrémité du goujon. La cale est en pratique une petite pièce de liaison plane, d'épaisseur de quelques millimètres à 2 à 4 cm. Les panneaux ont une dimension parfaite, correspondant par exemple à une hauteur d'étage d'un bâtiment. La cale permet de rattraper les défauts d'épaisseur ou de positionnement de la dalle, qui sont couramment de l'ordre de quelques millimètres à 2 à 4 cm. Les systèmes de fixation sont positionnés par exemple tous les 1,5 à 2 m, sur toute la longueur d'un bâtiment. L'utilisation de cales permet d'obtenir un niveau parfaitement horizontal sur toute la longueur du bâtiment pour fixer au mieux les panneaux. A noter que, pour garantir l'isolation thermique et / ou acoustique d'un mur constitué de panneaux fixés à l'aide de systèmes de fixation selon l'invention, on prévoit de remplir l'espace entre deux panneaux, l'espace entre la deuxième paroi 420 (verticale) de l'équerre et le bord de la dalle ou de la poutre par un matériau isolant compressible. NOMENCLATURE 100 dalle 200 étrier 210 lère paroi du sabot de l'étrier 220 pontet du sabot de l'étrier 230 2ème paroi du sabot de l'étrier 240 lumière du pontet 250 pièce de renfort sous la lumière 300 pièce de liaison 310 Goujon 320 lère extrémité du goujon formant un pion 330 tête du goujon 341, 341trous de fixation 350 ailette 351 trous de fixation de l'ailette 370 évidement 400 équerre 410 lère paroi de l'équerre 420 2ème paroi de l'équerre 431, 432découpes 441, 442repères visuels 450 trous de fixation de l'équerre 500 cale 510 trou25 REVENDICATIONS1. Système de fixation de panneau sur un bord d'un élément d'une structure porteuse, élément tel qu'une poutre ou une dalle (100), système comprenant : - un étrier (200) comprenant un sabot, le sabot présentant une section transversale en U et présentant une première paroi (210) latérale reliée par un pontet (220) à une deuxième paroi (230) latérale, le pontet présentant une lumière (240) s'étendant selon une direction longitudinale du pontet parallèle à la première paroi latérale, et - une pièce de liaison (300), comprenant une pièce plate (305) et un goujon (310) de forme sensiblement cylindrique s'étendant selon un axe du goujon perpendiculaire à un plan principal de la pièce plate, le dit goujon comprenant une première extrémité (320) fixée à une face de dessous de la pièce plate, le dit goujon comprenant également une tête (330) fixée à une deuxième extrémité du goujon, la dite tête ayant une section par exemple rectangulaire, ovale ou oblongue dans un plan perpendiculaire à l'axe du goujon, une petite dimension de la section de la tête étant inférieure à une largeur de la lumière de l'étrier et une grande dimension de la section de la tête étant supérieure à la largeur de la lumière de l'étrier. 2. Système selon la revendication précédente, dans lequel la première paroi (210) du sabot de l'étrier est pleine, plane, sensiblement rectangulaire. 3. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième paroi (230) du sabot de l'étrier comprend deux ailes, pleines, planes, sensiblement rectangulaires et espacées l'une de l'autre. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étrier comprend également une pièce de renfort (250) comprenant une lumière de forme et de dimensions similaires à celles du pontet, la dite pièce de renfort étant fixée sous le pontet de sorte que la lumière du pontet et la lumière de la pièce de renfort correspondent. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première paroi de l'étrier et / ou la deuxième paroi de l'étrier comprend au moins un trou de fixation. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le goujon (310) est fixé à une première extrémité de la pièce plate (305), et dans lequel la pièce plate comprend également à une deuxième extrémité opposée à la première extrémité au moins un trou de fixation (341, 342). 7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pièce de liaison (300) comprend également une ailette (350) plane fixée sur la pièce plate (305), s'étendant depuis une face de dessus de la pièce plate dans un plan qui est perpendiculaire au plan principal de la pièce plate, la dite ailette comprenant au moins un trou de fixation (351). 8. Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant également une équerre (400) de positionnement comprenant une première paroi (410) et une deuxième paroi (420) perpendiculaire à la première paroi, la première paroi de l'équerre étant destinée à venir en appui sur une face de dessus de l'élément de structure et sur la face de dessous de la pièce plate (305), et une paroi latérale de l'étrier étant destinée à venir en appui sur la deuxième paroi de l'équerre. 9. Système selon la revendication 8, dans lequel la première paroi de l'équerre comprend, à une extrémité opposée à la deuxième paroi de l'équerre, au moins une découpe (431, 432) ouverte débouchant sur un côté latéral de la première paroi de l'équerre. 10. Système selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel la première paroi de l'équerre comprend au moins un repère visuel (441, 442) positionné sur un côté latéral de la première paroi de l'équerre à une distance prédéfinie de la deuxième paroi de l'équerre. 11. Système selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel la première paroi de l'équerre comprend également au moins un trou de fixation (450). 12. Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant également une cale (500) de mise à niveau, présentant un trou (510) adapté à un diamètre de la première extrémité du goujon dépassant sur la face de dessus de la pièce plate, ladite cale étant destinée à être positionnée sur la pièce plate (035) et à être maintenue en position par la première extrémité du goujon.