Brevet FR3080872A1 — publié le 20191108

-1- La présente invention est un système constructif des parois extérieures d'un bâtiment composée de membrures et de connecteurs qui répond aux problématiques actuelles des systèmes constructif des parois extérieures et intérieures d'un bâtiment. Les constructions actuelles en blocs d'aggloméré de béton ou de briques sont peu performantes sur le plan thermique. Ces matériaux remplissent, principalement, un rôle structurel. Cette fonction occupe plus de 60 % de l'épaisseur de la paroi, ce qui représente une perte de place importante. L'isolation de ces parois se faisant par l'intérieur, il est nécessaire de réaliser une ossature métallique pour la pose des cloisons et des réseaux. Une solution alternative est la structure bois. Elle est souvent présentée comme plus performante que les constructions en maçonnerie conventionnelle néanmoins elle comporte quelques inconvénients. Le premier de ces inconvénients concerne les ponts thermiques structurels que constitue chaque montant. L'isolation est placée entre chaque montant, mais chaque montant détériore la performance thermique globale de la paroi (le bois étant beaucoup moins isolant qu'une isolation). Pour corriger ce problème il est nécessaire de réaliser une deuxième isolation devant la structure. Cette solution est, techniquement satisfaisante, mais son coût est important. La maison à ossature bois présente le même inconvénient qu'avec les maçonneries 20 conventionnelles il est nécessaire de réaliser une ossature métallique pour réaliser la finition intérieure. Le dispositif selon l'invention permet de scinder les montants en deux afin de réduire les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur. Une partie structurelle située à l'intérieur pour les fixations des ouvrages d'intérieur (plaque de plâtre, etc...) et une partie 25 structurelle situé à l'extérieur pour la fixation des bardages ou autres finitions. Le dispositif selon l'invention supprime les ponts thermiques structurels et répond aux exigences de pose de l'ensemble des matériaux à mettre en oeuvre pour l'ensemble des corps d'état. Le dispositif selon l'invention permet l'assemblage d'éléments de structure de 30 grandes largeurs à moindre coût. Les connecteurs posés en chevron (ou en X) triangulent et rigidifient les membrures. L'espacement des deux membrures, reliées avec des connecteurs, assure une -2- meilleure rigidité et stabilité qu'un élément plein de section identique à la section cumulée des deux membrures. Cet ensemble membrures/connecteurs forme un poteau très résistant. Le vide entre les membrures permet la mise en place de lisses de contreventement par clouage sur les faces intérieures des membrures. Le vide entre les membrures permet, 5 également, de faciliter l'installation des réseaux. Un autre avantage de l'invention est de permettre, dans le cadre d'une isolation conventionnelle type laine ou ouate, l'insufflation de l'isolant. Un usinage et un rabotage soigné des membrures ainsi qu'une précision des connecteurs est indispensable. Cette exigence permet la pose de plaque de plâtre ou de fibres-gypse, de bardage ou autre finition 10 directement sur la structure sans recours à une ossature complémentaire. Dans le cadre d'une isolation en béton végétal type béton de chanvre, un avantage de l'invention est de faciliter la mise en place du banchage ou de la projection. Une finition intérieure à base de chaux pourra assurer l'étanchéité à l'air et l'esthétique. A l'extérieur un enduit à base de chaux pourra assurer l'imperméabilité et la finition. La pose des autres 15 finitions intérieures (type plaque de plâtre etc..) et extérieures (type bardage) est aisée. Le temps de fabrication pour l'ensemble de la construction s'en trouve réduit et par conséquent son coût de fabrication. Un autre avantage de l'invention est de permettre l'assemblage de cette structure bois en kit fournie sous film plastique à assembler sur chantier ou en atelier par les professionnels mais aussi les auto-constructeurs. La publication FR2572759 décrit une poutre obtenue par l'assemblage de quatre membrures longitudinales reliée entre elles par des diagonales et des potelets à leurs extrémités. Cependant l'assemblage par emboitement de rainure rend la structure, une fois assemblée trop rigide pour répondre aux exigences des normes parasismiques en vigueur et ne permette pas de s'assurer d'une élasticité suffisante pour compenser les contraintes importantes liée à la charge supportée dans les zones d'assemblages, ce qui fragilise les éléments de base pouvant entrainer leur fissuration, voir leur rupture. L'usinage en rainurage pose, également, des difficultés de mise en place du fait de l'obligation d'un alignement des membrures lors de l'assemblage des éléments, ce qui entraine une augmentation du temps de pose. La publication WO 02/40802 décrit une poutre en bois constituée d'éléments de base définissant ses arêtes et formée de quatre carrelets reliés par d'autres éléments de base formant au moins 2 traverses, les carrelets étant assemblés en des zones d'assemblages, -3- par le collage de leurs zones de contact. Dans les deux publications développées les connecteurs ou potelets sont contraints entre les membrures. La destination de ces structures réalisées concerne, tous les types de constructions mais des inconvénients pénalisent leur utilisation et notamment, en matière 5 d'isolation. En effet, le vide entre les membrures nuit à une bonne mise en oeuvre de l'isolation. Que la structure soit réalisée par panneaux ou par insufflation, remplir l'espace entre les membrures laisse de nombreuses poches non remplies d'isolant et donc des fuites et ponts thermiques. 10 Les deux publications évoquent les rôles structurels des éléments réalisés. Mais elles ne cherchent pas à répondre aux exigences des multiples ouvrages que constitue une paroi. L'objectif de la présente invention est au contraire de réaliser des parois (murs, planchers, rampants) sur la base d'un élément de structure industrialisé afin que la qualité 15 de l'assemblage réponde aux exigences de l'ensemble des corps d'état ainsi qu'à l'ensemble des ouvrages constituant une paroi. Un autre inconvénient des publications mentionnées concerne le contreventement par panneaux. Ces derniers sont fixés par pointage sur les montants et lisses. En structure bois le pointage se fait traditionnellement sur les bords et à l'axe des panneaux sur les 20 montants verticaux. Les montants ont une épaisseur normalisée de 45 mm et facilitent le positionnement et la fixation des bords de panneaux à l'axe des montants ou à l'axe des panneaux sur les montants. Par conséquent les structures à membrures écartées à cause des connecteurs mentionnées dans les publications sont inadaptées en ossature bois par panneaux de 25 contreventement. L'assemblage présenté par les deux publications nécessite des moyens matériels lourds (mise sous presses progressives, transports des structures sur le chantier) ainsi qu'une zone de travail et de stockage des structures importantes. L'innovation présente impose une industrialisation fine des éléments composant la 30 structure afin de permettre leur assemblage, avec peu de moyens matériels, directement sur site. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une vue éclatée descriptive du procédé d'assemblage par emboitement de la poutre selon l'invention. -4- La figure 2 est une vue en coupe décrivant le procédé de serrement des tenons du connecteur par les membrures. La figure 3 représente une vue de face de la poutre avec plusieurs types de connecteurs en pose chevron ou en pose X selon l'invention après emboitement. 5 La figure 4 représente une vue latérale la poutre (ou poteau) selon l'invention après fixation de l'ensemble des connecteurs en chevrons. En référence à ces dessins, le dispositif (Figure 2) comporte 4 membrures (Rep A Rep B, Rep C Rep D) usinées de telle sorte que 2 membrures assemblées (Rep A et Rep B Rep C et Rep D) sont constitués d'un rainurage droit ou en queue d'aronde permettant 10 l'emboitement des tenons d'un connecteur (Rep I) Ces connecteurs sont usinés de façon à avoir une forme permettant l'emboitement dans le rainurage. Les tenons du connecteur (Rep I) sont emboités en I en X ou en V (Figure 3 et Figure 4) aux extrémités des membrures Rep A et Rep C pour en définir l'écartement. 15 Les tenons du connecteur (Rep I) sont encollés au fur et à mesure du positionnement des connecteurs qui sont placés à la suite en chevrons sur toute la longueur des membrures Rep A et Rep C. Une fois les connecteurs positionnés, l'emboitage des membrures Rep B sur Rep A et ensuite Rep B sur Rep D est réalisé (Figure 2). Une fixation mécanique (par vissage ou pointage) est ensuite réalisée aux 20 extrémités de chaque connecteur puis sur les membrures (Figure 1) permettant ainsi la mise en contrainte du collage. La liaison tenon-mortaise favorise un auto-serrage assurant un assemblage sans temps de séchage de la colle. La qualité de fabrication de chaque élément permet de laisser la structure apparente. Les éléments étant démontés il sera possible de peindre l'ensemble des éléments avant l'assemblage. 25 La poutre ainsi assemblée (Figures 3 et 4) est prête à être mise en place. La structure inventive sera, dans son application industrialisée, fournie par paroi unitaire sous film plastique sous la forme d'un kit à monter soi-même. Les caractéristiques de ladite structure seront avantageusement être étiquetées sur le kit et notamment ses résistances mécaniques, l'ensemble étant complété d'une notice de montage jointe audit 30 kit. Une application industrialisée simplifiée de la structure peut permettre la livraison d'un ensemble de connecteurs intégralement pré-monté en usine (Figure 5) permettant un gain de productivité en diminuant le temps requis pour la phase d'assemblage. Le dispositif selon l'invention REVENDICATIONS1) Dispositif pour construction de parois de bâtiment caractérisé en ce qu'il comporte 4 membrures (Rep A, Rep B, Rep C Rep D) et des tenons de connecteurs (Rep I) (Figure 2). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 4 membrures Rep A, Rep B, Rep C Rep D) sont constitué d'un rainurage en queue d'aronde permettant l'emboitement des tenons des connecteurs (Rep I). ) (Figure 2) 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que les tenons du connecteur (Rep I) sont emboités aux extrémités des membrures Rep A et Rep C puis Rep B sur Rep D (Figure 1) et ce sur toute leurs longueurs en I en X ou en V pour en définir l'écartement 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la structure réalisée (Figure 3 ou Figure 4) est fixée mécaniquement (par vissage ou pointage) aux points de liaison entre chaque connecteur et les membrures. La structure « poutre » est ainsi formée (Figure 3 et Figure 4).