Brevet FR3110628A1 — publié le 20211126

Cloison vitrée coupe-feu qui comprend une ossature métallique et un élément de remplissage de type vitrage résistant au feu. L’ossature métallique comprend au moins une traverse horizontale. La traverse horizontale supporte l’élément de remplissage de type vitrage résistant au feu, la traverse horizontale comprend une partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. La traverse horizontale comprend également une partie plate s’étendant depuis l’extérieur de la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. L’élément de remplissage de type vitrage résistant au feu repose sur la partie plate Figure pour l’abrégé : Figure 2 Cloison vitrée coupe-feu DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne, de façon générale, les cloisons vitrées coupe-feu. Plus particulièrement, l'invention propose un système constructif pour cloison vitrée coupe-feu à structure métallique, qui présente d'excellentes caractéristiques de tenue au feu. ETAT DE LA TECHNIQUE Le règlement de sécurité contre les incendies, dont la première parution date du 25 juin 1980, et qui a été complété par de nombreux arrêtés successifs, distingue plusieurs notions qui sont apparues au fur et à mesure des différentes itérations de ce règlement : La stabilité au feu (R), qui concerne la résistance au feu des éléments de structure, Le degré pare-flamme (classe E selon la norme NF EN 13501-1), qui concerne la non-transmission par une paroi de flammes ou de gaz chauds inflammables, Le degré coupe-feu (classe EI selon la norme NF EN 13501-1), qui concerne la non transmission par une paroi de flammes ou gaz chauds inflammables, et le non dépassement sur la face non-exposée de la paroi d'une température de 140°C en moyenne, ou de 180°C au maximum à un point donné. La notion de coupe-feu s'appliquait à des parois vitrées dès 1980 ; en revanche les produits verriers existants à cette date n'étaient pas compatibles avec la notion de coupe-feu, qui ne s'appliquait alors qu'aux éléments pleins (non vitrés). Les vitrages coupe-feu sont constitués d'un seul vitrage en verre trempé résistant mécaniquement à l'élévation de température mais sans isolation thermique, et donc sans plafonnement des températures en face non exposée du vitrage. De tels vitrages ne permettent donc pas de réaliser une paroi vitrée répondant aux exigences de la notion « coupe-feu ». A titre d'exemple, on peut citer le document FR 2391331 ayant une date de priorité du 20 mai 1977 qui présente une structure de paroi vitrée coupe-feu, la structure présentée dans ce document ne permettant pas de répondre aux exigences des performances de la fonction coupe-feu apparue ultérieurement, dont les modalités d'essai ont été définies par un arrêté du 21 avril 1983. Les produits verriers répondant aux exigences des performances de la fonction coupe-feu sont apparus à partir de 1986, par les sociétés VEGLA et son produit CONTRAFLAM, et la société FLACHGLASS et son produit PYROSTOP. Ces produits comportent 2 faces vitrées englobant une couche de silicate alcalin transparente qui, lors d'un incendie, forme par transformation chimique une paroi étanche aux flammes, gaz, et isolante thermiquement. La réglementation s'est ensuite adaptée à ces évolutions techniques, et l'arrêté du 3 août 1999 a introduit la nécessité d'avoir de telles parois vitrées coupe-feu. Les systèmes constructifs métalliques pour cloison coupe-feu sont aujourd'hui réalisés à partir de profilés de forme carrée ou rectangulaire. Les profilés positionnés verticalement sont aussi nommés montants. Les profilés positionnés horizontalement sont aussi nommés traverses. Des éléments de remplissage sont maintenus par les montants et sont supportés par les traverses. Ces éléments de remplissage peuvent être des vitrages résistants au feu ou des panneaux pleins ou opaques. Les traverses sont donc l’objet de contraintes mécaniques fortes du fait du poids des éléments de remplissage qu’elles doivent supporter. Ces contraintes mécaniques fortes imposent donc d’avoir des traverses dont la section est de plus de 45 mm pour les deux côtés, qui sont le plus souvent peu esthétiques, et en particulier difficilement utilisables dans des applications haut de gamme. Il existe donc un besoin pour une cloison vitrée coupe-feu dont les profilés, en particulier les profilés placés horizontalement, ne présentent pas un aspect massif, tout en autorisant un degré coupe-feu important A cet effet, l'invention propose une cloison vitrée coupe-feu. La cloison vitrée coupe-feu comprend une ossature métallique et un élément de remplissage de type vitrage résistant au feu. L’ossature métallique comprend au moins une traverse horizontale. La traverse horizontale supporte l’élément de remplissage de type vitrage résistant au feu, la traverse horizontale comprend une partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. La traverse horizontale comprend également une partie plate s’étendant depuis l’extérieur de la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. L’élément de remplissage de type vitrage résistant au feu repose sur la partie plate. Cette cloison vitrée coupe-feu permet de retenir les flammes (classe E), permet d’assurer une isolation thermique (classe EI) et offre l’avantage de permettre l’utilisation de traverses de l’ossature métallique supportant les éléments vitrés dont l’épaisseur est au minium de 35 mm. En effet la forme de la traverse horizontale 22, et en particulier cette structure en deux parties permet de faire reposer le vitrage 30-a sur la partie plate P2 de la traverse horizontale 22 et donc de limiter les contraintes mécaniques imposées sur la partie P1 présentant profil creux de section sensiblement rectangulaire. La limitation de ces contraintes mécaniques permet de réduire l’épaisseur de la partie P1 présentant profil creux de section sensiblement rectangulaire et en particulier d’utiliser des montants et des traverses de l’ossature métallique dont l’épaisseur n’est que de 40mm. Dans un mode de réalisation, la partie plate comprend au moins un ergot s’entendant dans une direction longitudinale et à partir d’un bord de la partie plate s’étendant d’un bord opposé à la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. La cloison vitrée coupe-feu comprend aussi un serreur placé sur une face de l’élément de remplissage opposée à une face sur laquelle la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire est en appui, le serreur comprenant une tranchée configurée pour recevoir l’ergot. Dans un mode de réalisation, la partie plate est fixée de manière permanente à la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Dans un mode de réalisation, la partie plate est soudée à la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Dans un mode de réalisation, la partie plate est boulonnée à la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Dans un mode de réalisation, la partie plate est monobloc avec la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Dans un mode de réalisation, la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire comprend un coulisseau. Le coulisseau comprend une section en U, la partie plate s’étendant depuis le bord de la section en U du coulisseau, la partie plate étant fixée au coulisseau. Dans un mode de réalisation, la partie plate est soudée sur la section en U du coulisseau. Dans un mode de réalisation, la partie plate est boulonnée sur la section en U du coulisseau. Dans un mode de réalisation, la partie plate est monobloc sur la section en U du coulisseau. Dans un mode de réalisation, la partie plate s’étend également à l’intérieur de la section en U du coulisseau d’une branche de la section en U à l’autre branche de la section en U. Dans un mode de réalisation, la partie ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire est rempli avec un produit permettant une isolation thermique et une protection contre le feu. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1 illustre de façon schématique une ossature métallique. La figure 2 illustre de façon schématique une cloison vitrée coupe-feu de l’invention. La figure 3 représente une première vue en coupe de la cloison vitrée coupe-feu de l’invention. Les figures 4-a à 4-c représentent un mode de réalisation du coulisseau utilisable dans cette invention. La figure 5-a représente les dimensions maximales de la cloison vitrée coupe-feu de l’invention. La figure 5-b représente les dimensions des traverses et montants. La figure 6 représente une deuxième vue en coupe de la cloison vitrée coupe-feu de l’invention. La figure 7 représente une troisième vue en coupe de la cloison vitrée coupe-feu de l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le système constructif illustré sur la figure 1 est une ossature métallique S comprenant des montants métalliques 1 et traverses métalliques 2. Les montants métalliques 1 sont placés verticalement et les traverses métalliques 2 sont placées horizontalement. Les montants verticaux 1 et les traverses horizontales 2 se coupent de manière orthogonale. L’ossature métallique S présente une hauteur entre deux appuis H de 4800mm maximale. La largeur L de l’ossature métallique S est illimitée. La figure 2 représente une cloison 3 vitrée coupe-feu comprenant l’ossature métallique S telle qu’illustrée figure 1 et une pluralité d’éléments de remplissage (30-a à 30-d et 31). Ces éléments de remplissage sont des vitrages résistants au feu 30-a à 30-d et un panneau plein ou opaque 31. Sur la figure 2 les trois montants verticaux 10 à 12 sont reliés deux à deux entre eux par les traverses horizontales 20 à 23. La cloison 3 vitrée coupe-feu repose sur une paroi basse PAROI1 et est en contact avec une paroi haute PAROI2. Les vitrages 30-a à 30-d et le panneau plein 31 sont intercalés entre les montants verticaux 10 à 12 et sont supportés par les traverses horizontales 20 à 23. Les vitrages 30-a à 30-d sont résistants au feu. Ils sont par exemple en verre multicouche commercialisés sous la dénomination « POLFLAM EI90 » par la société POLFLAM (épaisseur 43). Le panneau plein 31 est lui aussi également résistant au feu. Le panneau plein 31 peut par exemple être un panneau de type sandwich comprenant : une plaque résistante au feu par exemple une plaque commercialisée sous la dénomination « PROMATCT H » par la société Promat, un isolant thermique de type laine de Roche et une tôle d’acier. La figure 3 représente une vue en coupe de la cloison 3. Sur cette figure des éléments de remplissage (par exemple de type vitrage) sont représentés en 30-a et 30-b. Le vitrage 30-a est supporté par la traverse horizontale 22. Cette traverse horizontale 22 comprend une partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire et une partie plate P2 plate s’étendant depuis l’extérieur de la partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. La partie plate P2 s’étend le long de la traverse horizontale 22. Le vitrage 30-a résistant au feu repose sur la partie plate P2. Ainsi donc la forme de la traverse horizontale 22, et en particulier cette structure en deux parties permet de faire reposer le vitrage 30-a sur la partie plate P2 de la traverse horizontale 22 et donc de limiter les contraintes mécaniques imposées sur la partie P1 présentant profil creux de section sensiblement rectangulaire. La limitation de ces contraintes mécaniques permet de réduire l’épaisseur de la partie P1 présentant profil creux de section sensiblement rectangulaire et en particulier d’utiliser des montants et des traverses de l’ossature métallique dont l’épaisseur n’est que de 40mm La partie plate P2 de la traverse horizontale peut être fixée de différentes manières à la partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Sur la figure 3 la traverse comprend un coulisseau COULI intégré dans le profil creux de la traverse. Le coulisseau COULI comprend une section en U. La partie plate P2 plate s’étend depuis le bord de la section en U du coulisseau. La partie plate P2 est fixée au coulisseau COULI. Cette fixation entre le coulisseau COULI et la partie plate P2 peut être réalisée par boulonnage, par soudage. Il est aussi possible que le coulisseau COULI et la partie plate P2 soient réalisés de manière monobloc. Dans d’autres mode de réalisations il est possible que la partie plate P2 soit fixée directement et de manière permanente à la partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Cette fixation peut par exemple être réalisée par boulonnage ou par soudage. Il est aussi possible que la partie plate P2 et la partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire soient réalisées de manière monobloc. Sur la figure 3 la partie plate P2 s’étend à l’intérieur de la section en U du coulisseau COULI, d’une branche BRA1COULI du U à l’autre branche BRA2COULI du U, cependant cette traversée du U n’est pas obligatoire. Sur la figure 3, la partie plate P2 comprend une pluralité d’ergots ERGOT s’entendant dans une direction longitudinale et à partir d’un bord BP2 de la partie plate P2. L’ossature métallique comprend aussi un serreur S1. Ce serreur est placé sur une première face F1 du vitrage 30-b opposée à une deuxième face F2 du vitrage 30-b sur laquelle une partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire en appui. Le serreur S1 comprend une tranchée TRAN configurée pour recevoir les ergots ERGOT de la partie plate P2. Les figures 4-a à 4-c représentent un mode de réalisation du coulisseau COULI d’une autre manière. Sur les figures 4-a à 4-c le coulisseau COULI comprend de chaque côté, deux systèmes d’attaches Att1 et Att2. Ces systèmes d’attaches Att1 et Att2 sont des goujons. Dans un mode de réalisation les montants verticaux et les traverses horizontales sont reliés par le biais de coulisseaux COULI. Un premier coulisseau est placé et fixé à une extrémité d’une traverse horizontale. Un deuxième coulisseau est placé et fixé à l’autre extrémité de la traverse horizontale. Le premier coulisseau est alors fixé à un premier montant vertical par l’une des deux systèmes d’attache P2 du premier coulisseau. Le deuxième coulisseau est alors fixé à un deuxième montant vertical par l’une des deux systèmes d’attache P2 du deuxième coulisseau. Dans l’exemple des figure 4-a à 4-c le coulisseau COULI a une longueur avantageuse de 220mm et la partie plate P2 a une longueur de 120mm. Afin d’améliorer la résistance au feu et en particulier à la chaleur il est possible de remplir la partie P1 ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire avec un produit permettant une isolation thermique et une protection contre le feu. Ce produit permettant une isolation thermique est une protection contre le feu est par exemple du plâtre ou du mortier. En référence à la figure 5-a, la cloison 3 vitrée coupe-feu (classe E et EI) de cette invention présente une largeur L illimitée et une hauteur maximale entre deux appuis H de 4800 mm. Concernant les dimensions des vitrages résistant feu, la cloison 3 vitrée coupe-feu peut recevoir des vitrages des dimensions suivantes : 3800mm de hauteur par 1500mm de largeur 3200mm de hauteur par 1800mm de largeur 1500mm de hauteur par 2000mm de largeur En référence à la figure 5-b les montants métalliques 1 ont une section préférentielle de 120mm (L1) par 40mm (l1). L’épaisseur préférentielle de la feuille de métal dans les montants métalliques 1 sont réalisées est de 2mm. La dimension l1 de 40mm correspond donc à la largeur de la face de la section des montants métalliques 1 en contact avec les éléments de remplissage. Dans d’autres modes de réalisation les dimensions des sections peuvent fluctuer d’environ 10% en plus ou moins par rapport à ces valeurs de 120mm (L1) par 40mm (l1) et l’épaisseur de 2mm. Les traverses métalliques 2 ont une section préférentielle de 80 mm (L2) par 40 mm (l2). L’épaisseur préférentielle de la feuille de métal dans laquelle les traverses métalliques 2 sont réalisées est de 2mm. La dimension l2 de 40mm correspond donc à la largeur de la face de la section des traverse métalliques 2 en contact avec les éléments de remplissage. Dans d’autres modes de réalisation les dimensions des sections peuvent fluctuer d’environ 10% en plus ou moins par rapport à ces valeurs de 80mm (L2) par 40mm (l2) et l’épaisseur de 2mm. La figure 6 représente une autre coupe de la cloison 3 vitrée coupe-feu. Sur cette figure est représenté la partie basse de la cloison 3. Sur cette figure la traverse horizontale 22 est en appuie sur le vitrage 30-b et sur la paroi basse PAROI1. La figure 7 représente une autre coupe de la cloison 3 vitrée coupe-feu. Sur cette figure est représenté la partie hausse de la cloison 3. Sur cette figure la traverse horizontale 22 est en appuie sur le vitrage 30-a et sur la paroi haute PAROI2. Cloison (3) vitrée coupe-feu comprenant : - une ossature métallique (S) et - un élément de remplissage (30-a à 30-d) de type vitrage résistant au feu l’ossature métallique (S) comprenant - au moins une traverse (22) horizontale ; la traverse (22) horizontale supportant l’élément de remplissage (30-a à 30-d) de type vitrage résistant au feu, la traverse (22) horizontale comprenant une partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire ; la cloison (3) vitrée coupe-feu étant caractérisée en ce que la traverse (22) horizontale comprend également une partie (P2) plate s’étendant depuis l’extérieur de la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire ; l’élément de remplissage (30-a à 30-d) de type vitrage résistant au feu reposant sur la partie (P2) plate. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 1 dans laquelle la partie (P2) plate comprend au moins un ergot (ERGOT) s’entendant dans une direction longitudinale et à partir d’un bord de la partie (P2) plate s’étendant d’un bord opposé à la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire ; la cloison (3) vitrée coupe-feu comprenant aussi un serreur (S1) placé sur une face (F1) de l’élément de remplissage (30-a à 30-d) opposée à une face (F2) sur laquelle la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire est en appui, le serreur (S1) comprenant une tranchée (TRAN) configurée pour recevoir l’érgot (ERGOT). Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle : la partie (P2) plate est fixée de manière permanente à la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon l’une des revendications 1 à 3 dans laquelle : la partie (P2) plate est soudée à la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon l’une des revendications 1 à 3 dans laquelle : la partie (P2) plate est boulonnée à la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon l’une des revendications 1 à 3 dans laquelle : la partie (P2) plate est monobloc avec la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle - la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire comprend un coulisseau (COULI) ; le coulisseau comprenant une section en U ; la partie (P2) plate s’étendant depuis le bord de la section en U du coulisseau (COULI), la partie (P2) plate étant fixée au coulisseau (COULI). Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 7 dans laquelle la partie (P2) plate est soudée sur la section en U du coulisseau (COULI). Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 7 dans laquelle la partie (P2) plate est boulonnée sur la section en U du coulisseau (COULI). Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 7 dans laquelle la partie (P2) plate est monobloc sur la section en U du coulisseau (COULI). Cloison (3) vitrée coupe-feu selon la revendication 6 dans laquelle la partie (P2) plate s’étend également à l’intérieur de la section en U du coulisseau (COULI) d’une branche (BRA1COULI) de la section en U à l’autre branche (BRA2COULI) de la section en U. Cloison (3) vitrée coupe-feu selon l’une des revendications précédentes dans lequel la partie (P1) ayant un profil creux de section sensiblement rectangulaire est rempli avec un produit permettant une isolation thermique et une protection contre le feu.