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Supports pour bow-windows et balcons et bâtiment comportant ces supports.
L'invention concerne des éléments de support pour des bow-windows et des balcons. L'invention concerne également des bâtiments comportant de tels supports.
Les balcons et les bow-windows sont des éléments architecturaux dont l'emploi est bien entré dans les moeurs.
En architecture traditionnelle, ils sont largement utilisés, particulièrement dans le cas de logements.
Si de tels aménagements ne sont pas prévus dans le plan initial d'un bâtiment traditionnel, il est difficile et coûteux d'agrandir une pièce à l'étage en installant un bow-window ou d'agrémenter son habitat par un balcon. Dans ces deux cas, on peut percer la façade et y apposer des consoles triangulaires pour soutenir les éléments venant en porte-à-faux.
Dans le cas de bâtiments modernes, notamment de bâtiments à ossature, le problème se pose différemment.
Certes, des balcons ou des avancées de la façade ne posent guère de problème tant qu'ils sont prévus initialement : dans ce cas, les dalles de plancher sont tout bonnement prolongées lors de la construction par des extensions en porte-à-faux, intégrées donc dans l'ossature du bâtiment. Cette conception n'est cependant pas sans inconvénients. En particulier, une dalle prolongée sans précaution particulière, mal isolée, forme un pont thermique important entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment. Il n'est pas rare de constater des infiltrations d'eaux aux raccords et des fissures dont les réparations sont difficiles et coûteuses.
Cependant, l'apposition ultérieure de balcons ou de bow-windows est quasiment impossible dans le cas de nouveaux bâtiments à ossature et façade légère. Les façades
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légères et les façades rideaux n'ont en effet plus aucune fonction portante. Il est donc virtuellement impossible d'y apposer, si ce n'est à grands frais, des consoles pour le soutien d'éléments en encorbellement.
Ce problème est particulièrement préoccupant lors de la reconversion d'immeubles ou lors de l'aménagement d'immeubles mixtes (bureaux + habitation). Si la présence d'une terrasse est généralement superflue pour des locaux à vocation strictement utilitaire, elle constitue par contre un élément de confort appréciable pour des locaux d'habitation. On résout souvent ce problème par l'aménagement de loggias ou terrasses rentrantes par rapport au plan de la façade (ce qui restreint d'autant la surface habitable des appartements).
On a cherché à développer une solution permettant le placement"à la demande", et même a posteriori, de bow-windows et/ou de balcons dans des bâtiments à ossature modernes, et notamment pour des bâtiments à façade légère et à façade légère ventilée.
Un des buts de l'invention est qu'un tel aménagement puisse se faire de façon économique.
Un autre but de l'invention est que ce placement soit réalisable sans renforcement préalable de la structure des bâtiments, donc sans alourdir les frais de construction du bâtiment initial.
Un autre but de l'invention est que ces aménagements soient possibles pour des bâtiments de structures différentes, tels que des bâtiments à ossature métallique ou des bâtiments à ossature en béton armé.
Un autre but est que ces aménagements ne provoquent pas de nuisances dans les locaux (ponts thermiques, dégradation de l'isolation acoustique...).
L'objet de l'invention est un support de bow-window et de balcon pour bâtiment à étages dans lequel les planchers sont soutenus par des éléments d'ossature horizontaux percés d'ouvertures en façade. Ce support est
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caractérisé en ce qu'il comporte - au moins deux profilés, chacun de ces profilés étant inséré horizontalement au travers d'une ouverture ménagée à cet effet dans un élément d'ossature horizontal situé en façade, reposant dans cette ouverture par une portion d'appui et se prolongeant de part et d'autre de cette portion d'appui respectivement par une portion extérieure s'étendant vers l'extérieur du bâtiment, et par une portion intérieure s'étendant sous le plancher d'un étage et fixé sous ce plancher, et - une plate-forme rigide non solidaire du plancher d'étage,
reposant sur la portion extérieure des dits profilés.
Suivant une forme de réalisation préférée, des blocs silenceurs (type silentbloc) sont disposés aux points d'appui entre chaque profilé et, la plate-forme, l'élément de façade et le dessous du plancher.
De façon avantageuse, un intervalle est ménagé entre la plate-forme et le plancher de l'étage de niveau correspondant ; suivant le mode de réalisation, un joint isolant thermique et phonique peut être inséré dans ledit intervalle.
La portion intérieure de chaque profilé prend généralement appui contre la face intérieure du plancher par l'intermédiaire d'un tasseau.
Ce tasseau forme avantageusement une semelle inversée apte à répartir l'appui de la portion intérieure du profilé sur la face inférieure du plancher.
Suivant une autre forme de réalisation, la portion intérieure du profilé est fixée à un élément d'ossature horizontal disposé sous le plancher à distance de l'élément d'ossature horizontal situé en façade.
La plate-forme et les profilés sont avantageusement fixés à l'ossature par des moyens de solidarisation démontables.
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Les profilés sont généralement creux ; ils peuvent présenter une section rectangulaire, trapézoïdale ou circulaire.
Ces profilés peuvent également présenter une section en H.
Dans le cas de profilés creux, suivant un mode de réalisation avantageux, l'intérieur d'au moins un profilé est aménagé de façon à être apte au passage de canalisations électriques.
Eventuellement, l'extrémité d'un tel profilé aménagé en passage de câble comporte un support pour un appareillage électrique.
Les profilés sont fabriqués de préférence en un matériau composite pultrudé. En acier ou en béton armé, ils ont l'inconvénient d'engendrer des ponts thermiques.
Par ailleurs, la plate-forme est de préférence réalisée en béton armé, sans que cela exclue pour autant une exécution en d'autres matériaux.
Dans le cas particulier d'une ossature en acier, des manchons protecteurs peuvent être insérés entre la portion d'appui de chaque profilé et l'élément horizontal de façade de l'ossature correspondant.
Chaque profilé est de préférence détachable de son manchon, ledit manchon comportant des moyens de solidarisation avec l'élément horizontal de façade de l'ossature correspondant.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, la plate-forme comporte sur son pourtour des moyens de solidarisation adéquats pour la fixation d'une balustrade et/ou des moyens de solidarisation adéquats pour le montage de panneaux des façades des bow-windows.
Une succession de balcons accolés à un même étage peuvent notamment former une galerie extérieure continue.
L'invention a également pour objet un bâtiment à ossature à plusieurs étages, séparés par des planchers soutenus par des éléments d'ossature horizontaux percés
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d'ouvertures en façade, comportant au moins un bow-window ou un balcon monté sur un support tel que décrit ci-dessus.
Lorsque ces bâtiments sont munis d'une façade légère montée sur l'ossature, on prévoit de préférence, dans la façade, une ouverture prédécoupée venant en regard des ouvertures de l'ossature ; lorsqu'elles ne sont pas utilisées ces ouvertures prédécoupées sont, généralement fermées par un élément de fermeture isolant de façon à éviter un pont thermique.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une forme de réalisation particulière, référence étant faite aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective en contre-plongée, avec arrachement, d'une forme de structure de bâtiment particulière adaptée au support suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d'une structure identique à la Fig. 1 sur laquelle est monté un support suivant l'invention, la Fig. 3 est une vue en perspective, avec arrachement de la façade d'un bâtiment, à différents stades d'achèvement (A, B) comportant différents modes de réalisation des balcons ou des bow-windows montés sur des supports suivant l'invention.
La Fig. 1 montre une partie de la stucture d'un bâtiment particulièrement adapté au montage d'un support suivant l'invention. Il s'agit d'un bâtiment à ossature 1.
L'ossature 1 qui confère sa stabilité à l'ensemble du bâtiment est constituée de montants 2, d'éléments d'ossature horizontaux 3,3a (ou traverses) disposés en façade 3 ou perpendiculairement à celle-ci 3a et d'un plancher 4. Sur la figure 1, les éléments d'ossature horizontaux 3,3a et le plancher 4 forment un plateau 5 intégré.
Des orifices 6 sont ménagés dans les coins du
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plancher 4 de façon à pouvoir faire passer gaines, câbles et canalisations d'un étage à l'autre.
L'élément d'ossature horizontal 3 parallèle à la façade du bâtiment est percé d'ouvertures 7 disposées régulièrement. Les éléments d'ossature horizontaux 3a sont également percés d'ouvertures 7a, destinées comme les orifices 6, au passage de gaines, câbles et canalisations.
Cette ossature 1 est destinée à être recouverte sur ses faces extérieures par des éléments de façade 8, comme montré à la Fig. 3 (partie B).
L'ossature 1 du bâtiment peut également être réalisée avec des éléments d'ossature horizontaux 3,3a et un plancher 4 séparés ; on peut, de même, utiliser sans problème une ossature métallique plutôt que l'ossature en béton armé, montrée à la Fig. 1. Le plancher 4 peut très bien, quant à lui, être réalisé en un matériau quelconque plus léger, tel que le bois (comme montré à la Fig. 3, partie A).
La Fig. 2 montre un support 9 de balcon ou de bow-window monté sur l'ossature nue 1. Le support 9 est constitué, essentiellement, d'une plate-forme 10 et de deux consoles cantilever.
Chaque console est constituée d'un profilé 11 subdivisé ci-après pour la facilité des explications en trois portions 12,13, 14, soit respectivement la portion médiane 12, la portion extérieure 13 et la portion intérieure 14.
Le profilé repose par sa portion médiane, dite portion d'appui 12, dans l'ouverture 7 d'un élément d'ossature horizontal de façade 3. Il se prolonge vers l'extérieur du bâtiment par sa portion extérieure 13, laquelle supporte la plate-forme 10 en porte-à-faux. A l'opposé, soit du côté de l'intérieur du bâtiment, chaque profilé 11 se prolonge par sa portion intérieure 14. Chacune de ces portions intérieures 14 équilibre la poussée subie par la portion extérieure 13 en appuyant ici sur le revers
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de la dalle de plancher 4, par l'intermédiaire d'un tasseau 15, de façon à être maintenu sensiblement dans un plan horizontal.
Des blocs silenceurs (type silentbloc ) 16,17, 18 sont disposés aux endroits de contact entre le profilé 11 et, respectivement, la plate-forme 10, la traverse 3 et le plafond 4. Ces blocs silenceurs 16,17, 18 sont destinés à atténuer au maximum la transmission de vibrations prenant naissance dans la plate-forme 10 vers l'ossature du bâtiment. Ces vibrations peuvent prendre naissance dans le balcon ou le bow-window du fait de heurts (bruits de pas). C'est particulièrement important dans le cas de galeries extérieures supportées par une succession de supports 9 accolés.
Afin de ne pas donner lieu à des contraintes localisées excessives, les tasseaux 15 peuvent prendre appui sur le revers du plancher 4 via une semelle de répartition inversée (non représentée).
On remarquera d'emblée que la tenue d'un profilé 11 du support 9 de balcon ou de bow-window suivant l'invention est toute différente de celle d'une console triangulaire classique puisqu'il n'y a pas de façade lourde à fonction portante sur laquelle elle puisse reporter le poids de la plate-forme 10. Elle est aussi toute différente de celle d'une classique poutre encastrée, qui imposerait à l'élément d'ossature horizontal 3 un couple de torsion pour lequel il n'est pas conçu. La conception particulière des profilés 11 formant les consoles suivant l'invention permet précisément que la traverse 3 ne subisse pas de torsion, mais uniquement une contrainte verticale, que cet élément 3 peut reprendre sans aucun problème.
La présence de la portion intérieure 14 des consoles 11 passe totalement inapperçue une fois les locaux aménagés si, comme c'est généralement le cas dans les bâtiments modernes à ossature, on dispose un faux plafond entre le plancher et l'étage inférieur, en ménageant ainsi
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un"espace technique"entre étages successifs ; un tel "espace technique"est toujours avantageux dans la mesure où on peut y faire passer sans probème les câbles et les canalisations nécessaires à l'équipement de chaque pièce d'habitation. Les"espaces techniques"de chaque étage sont reliés entre eux par les gaines passant par les orifices d'encoignure 6. La hauteur de l'espace technique correspond normalement, mais ce n'est pas une obligation, à celle d'une traverse horizontale 3,3a.
Les espaces techniques d'un même étage communiquent par des ouvertures 7a ménagées dans les traverses 3a.
Dans le cas qui a été évoqué plus haut d'un bâtiment à ossature métallique, l'ouverture 7 peut être munie d'un manchon de protection destiné à éviter le cisaillement et à répartir la pression d'appui sur une portion d'appui 12 plus longue, de chaque profilé 11.
En se référant à la Fig. 3 (parties A et B) on peut suivre les différents stades de construction et d'achèvement d'un bâtiment avec balcons et bow-windows montés sur des supports 9 suivant l'invention. Plusieurs modes de réalisation de ces supports 9 ont été regroupés sur cette figure.
Dans la partie A, on a représenté le bâtiment au stade du montage de l'ossature 1. Dans la partie B du dessin, la structure du bâtiment a été complétée par la réalisation d'une façade légère 8.
Les éléments d'ossature horizontaux ou traverses 3,3a de l'ossature 1 sont ici généralement intégrées au plancher 4, de façon à former des plateaux 5 comme dans les Figs. 1 et 2.
Les traverses 3 de façade sont percées d'ouvertures 7 dans lesquelles on insère des profilés 11 là où les plans prévoient le montage d'un balcon ou d'un bow-window.
Dans le cas particulier d'un plancher en bois 4a
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illustré pour un des logements, la portion intérieure 14 du profilé n'appuie pas directement contre le plancher : elle est fixée à un élément d'ossature 15a parallèle à la façade 8 (visible par l'arrachement partiel du plancher 4a).
Une plate-forme 10 de forme appropriée est déposée sur ces profilés 11. Cette plate-forme 10 peut être rectangulaire ou comporter des pans coupés 19 ; on peut également prévoir des exécutions standard, courbes ou trapézoïdales (non représentées ici).
La plate-forme 10 comporte des moyens de solidarisation, tels des points d'ancrage 20, permettant d'y monter ultérieurement soit une balustrade 21 soit des panneaux 22 en allèges.
Un intervalle 23 est ménagé entre la plate-forme 10 et le plancher 4 lors de la pose de la plate-forme 10 de façon à éviter les ponts thermiques, ainsi que la transmission de vibrations entre la plate-forme et ledit plancher 4. Cet intervalle 23 évite la formation de recoins propices à la stagnation d'eau et prévient les infiltrations d'humidité vers la structure du bâtiment ; il contribue aussi à la facilité de montage du support 9.
La forme cylindrique des profilés 11 telles que représentées est, elle aussi, favorable en ce sens qu'elle favorise l'écoulement d'eau atmosphérique chassée vers la façade et en prévient la stagnation.
Outre leur fonction mécanique et esthétique, les profilés 11 peuvent offrir des avantages secondaires non négligeables : on peut en effet y prévoir un conduit longitudinal (non représenté) dépourvu d'aspérités, adapté pour le passage de câbles électriques. Ces câbles, totalement protégés des intempéries, peuvent être ainsi tirés vers la plate-forme 10 ou assurer l'alimentation d'appareillages divers (luminaires, enseignes, haut-parleurs).
Suivant les caractéristiques recherchées, on peut utiliser des profilés de sections variées pour réaliser les
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consoles, et notamment les profils en H.
Le matériau peut être choisi suivant des critères esthétiques ou mécaniques. Les consoles peuvent être réalisées en acier ou en béton armé, mais on peut de préférence opter pour des matériaux organiques composites, et parmi ceux-ci, plus particulièrement pour des matériaux pultrudés qui offrent à la fois une haute résistance mécanique et une faible conductivité thermique.
La partie B de la Figure 3 montre l'immeuble parachevé. Une façade 8 légère est fixée à l'ossature. Il s'agit en l'occurence d'une façade ventilée, composée d'une paroi intérieure 24 isolante et d'un revêtement 25 séparés par un espace ventilé.
Dans le cas d'un balcon 26, une ouverture 27 est ménagée dans la façade 8 ; une porte-fenêtre 28 donne accès au balcon 26, lequel est complété par la pose sur la plate-forme 10 d'une balustrade 21 dans les points d'ancrage 20 et d'un seuil 29 éventuel.
Dans le cas d'un bow-window 30, la plate-forme à pans coupés 19 est complétée par un revêtement isolant et par une charpente légère, en bois ou en profilés métalliques, fixée dans les points d'ancrage 20. Cette charpente permet la pose de panneaux d'allège 22, de vitrages 31 et d'une toiture 32. Un joint isolant, non visible sur la figure, est disposé entre la plate-forme 10 et le plancher 4.
Bien que le bow-window 30 soit intérieurement raccordé au panneau intérieur 24 de la façade 8, toute sa stucture 22,31, 32 repose en fait exclusivement sur la plate-forme 10.
Un des avantages majeurs de l'invention réside dans la possibilité de rajouter a postériori des balcons, voire des bow-windows en fonction de la destination du bâtiment ou des désiderata de ses occupants, sans entraîner de gros réaménagements et sans nuire à Inesthétique de l'ouvrage.
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Dans cette optique, il est intéressant que les ouvertures 7 ménagées en façade dans l'ossature 1 restent facilement localisables et accessibles. A cet effet, on prévoit, lors de la pose des panneaux intérieurs 24 de la façade 8, des ouvertures dérobées 33 qui peuvent être facilement localisées sous le revêtement 25 de la façade 8 (comme on peut le voir par un arrachement partiel à la Fig. 3, partie B). Ces ouvertures dérobées 33 sont recouvertes d'un panneau"bouchon"isolant qui évite la formation d'un pont thermique lorsque l'ouverture 7 correspondante n'est pas utilisée.
Inversément, si, pour une raison quelconque, on désire supprimer un balcon 26 initialement en place, il suffit de démonter la plate-forme 10, d'extraire (ou de repousser dans 1'"espace technique") les consoles 11 des ouvertures 7 et de mettre en place un panneau"bouchon" dérobé 33. Toute trace de l'opération disparaît complètement dès que l'on a remis en place un panneau de revêtement 25 de la façade 8.
On conçoit qu'une conception modulaire poussée des éléments 2,3, 4,5 de l'ossature permet d'obtenir à bas prix une très grande variété de formes de balcons et bow-windows qui peuvent y être montés. Partant d'une structure identique, le support suivant l'invention permet de conférer pour un coût très modéré une très grande variété visuelle à un ensemble de bâtiments.
Les supports 9 ici décrits ne comportent chaque fois que deux profilés 11. Il est cependant évident que l'on pourrait envisager de soutenir chaque plate-forme par trois profilés 11 ou davantage ; un tel mode de réalisation ne sort pas du cadre de la présente invention. On conçoit également qu'il est parfaitement possible d'utiliser des supports suivant l'invention pour réaliser des balcons ou des bow-windows contigus, formant notamment des éléments architecturaux continus (galerie couverte ou non, avancée de façade se prolongeant sur plusieurs étages).