Fermeture coupe-feu pour ouvertures de bâtiment.
L'invention concerne une fermeture coupe-feu pour ouvertures de bâtiment constituée par un caisson aplati formé de deux panneaux de tôle assemblés par l'intermédiaire de bandes marginales coudées et qui enferme un cadre de raidissement et des couches intérieures de matériau isolant.
Dans les fermetures coupe-feu connues de ce genre, la réalisation concrète du cadre de raidissement et son positionnement stable à l'intérieur de la fermeture nécessitent des moyens particuliers afin que, particulièrement en cas d'incendie, le cadre puisse conserver sa fonction de raidisseur lorsque la fermeture subit des contraintes thermiques élevées.
Une fermeture coupe-feu pour ouverture de mur et de plafond, connue par le brevet DE 22 57 862, se compose d'une plaque de fermeture à plusieurs couches présentant un cadre raidisseur muni d'une ossature intérieure en profilés métalliques, dans laquelle sont disposées des couches intérieures de matériau isolant et qui est entourée, à quelque distance des profilés métalliques, par des tôles de revêtement, conçues sous forme de caisson. Entre les tôles de revêtement et le cadre raidisseur, une couche de plaques coupe-feu est disposée de chaque côté contre les tôles de revêtement, de telle sorte qu'entre ces plaques et les couches intérieures de matériau isolant, il reste des espacements libres.
Aux bords frontaux de la plaque de fermeture aussi, les tôles de revêtement sont garnies intérieurement de plaques coupe-feu et, avec ces plaques coupe-feu, elles sont disposées, de tous côtés, à quelque distance du cadre raidisseur muni de l'ossature intérieure. L'assemblage du cadre raidisseur aux tôles de revêtement s'effectue par l'intermédiaire de filets minces.
Dans cette fermeture coupe-feu connue, le cadre raidisseur, avec l'ossature intérieure en profilés métalliques, est bien protégé contre l'action de la chaleur par un enveloppement supplémentaire de plaques coupe-feu et, vis-à-vis de ces plaques coupe-feu qui moussent sous l'action de la chaleur, est ménagé un espacement suffisant pour éviter des déformations des tôles de revêtement sous l'effet de l'accroissement de volume des plaques coupe-feu. En outre, les filets qui relient les tôles de revêtement au cadre raidisseur ne sont pas alignés, mais, d'un côté de la plaque de fermeture, ils sont décalés latéralement par rapport aux filets de l'autre côté de celle-ci, de sorte que, même après une action prolongée de la chaleur, la propagation de l'incendie est empêchée à cause de la bonne conductivité des filets.
Sur la base de cette structure, avec la fermeture coupe-feu connue, on peut obtenir une durée extrêmement longue de résistance au feu. Toutefois, les dépenses de matières et de fabrication occasionnées par cette structure sont très notables.
L'invention a pour but de fournir une fermeture coupe-feu du genre défini ci-dessus, qui puisse être réalisée de façon simple par des moyens simples et qui, pourtant, présente une résistance au feu comparable à celle de la fermeture coupe-feu antérieurement connue.
En partant d'une fermeture coupe-feu du genre défini cidessus, on propose, pour résoudre le problème posé, que le cadre raidisseur soit constitué de gypse, par exemple de gypse perlé (GKF selon la norme DIN 18 180).
Le caisson de la fermeture coupe-feu selon l'invention, constitué de tôles de revêtement, présente, grâce au cadre raidisseur fabriqué en gypse, une très bonne stabilité de forme. Par des essais, on a pu démontrer que la fermeture garde sa forme à peu près inchangée, même lorsqu'elle subit d'un côté l'action d'une chaleur intense, pendant les temps de résistance prescrits. La faible conductivité thermique d'un tel cadre raidisseur, fabriqué en gypse selon l'invention, ralentit la transmission de chaleur du côté soumis à la chaleur au côté opposé de la fermeture, de sorte que le risque de propagation du feu d'un local séparé par la fermeture coupe-feu à un local voisin est aussi supprimé. En outre, la rigidité propre du cadre se maintient complètement pendant le temps de résistance exigé, même sous l'action d'une forte chaleur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les ailes du cadre raidisseur sont formées de profilés de gypse reliés entre eux.
Grâce à la structure selon l'invention, en partant de profilés de gypse dont les dimensions de section concordent et selon l'épaisseur exigée du cadre raidisseur, on peut constituer des ailes ayant des dimensions différentes en section, en assemblant sous forme d'ailes un nombre différent de profilés.
De préférence, les profilés de gypse servant à constituer une aile de cadre sont composés de bandes de gypse empilées de section rectangulaire.
Par suite, pour la fabrication de cadres raidisseurs ayant la géométrie la plus diverse, il suffit d'une quantité suffisante de bandes de gypse uniformes qui peuvent être assemblées de façon simple en paquets de dimensions quelconques et qui, coupées à une longueur appropriée, peuvent servir d'ailes de cadre.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on peut encore améliorer la stabilité du cadre raidisseur si les bandes de gypse <EMI ID=1.1>
sont empilées dans une direction perpendiculaire au plan de la fermeture.
Quand les bandes de gypse sont empilées.dans une direction perpendiculaire au plan de la. fermeture, l'axe de chaque bande présente le plus grand moment résistant dans la direction qui coïncide avec celle du plan de la fermeture. C'est ainsi que l'on tient le mieux compte des forces maximales qui apparaissent sur le cadre raidisseur et qui résultent des allongements thermiques des tôles de revêtement, se produisant dans la direction du plan de la fermeture.
De préférence, selon un autre mode de réalisation, l'assemblage des différentes ailes en un cadre raidisseur s'effectue par le fait qu'une extrémité d'une bande de gypse d'une couche chevauche l'extrémité d'une bande de gypse d'une couche voisine.
Le chevauchement des bandes de gypse, prévu par l'invention, permet un ancrage stable des ailes du cadre sans que, comme par exemple avec une disposition bout à bout des ailes du cadre, des pièces façonnées supplémentaires soient nécessaires comme moyens d'assemblage.
Dans des cas d'espèce, il peut aussi être avantageux de former le cadre raidisseur en partant de couches de cadre reliées entre elles et que l'on a séparées de plaques de gypse.
Des cadres raidisseurs constitués de cette façon se dis- tinguent par des propriétés particulièrement homogènes, car toutes les ailes de chaque cadre sont formées par couches en partant de la même plaque de gypse.
Afin que l'assemblage des panneaux de tôle, en particulier le long du bord inférieur horizontal du panneau de porte, où celui-ci est émoussé en vue de la liberté de mouvement nécessaire et ne présente pas une butée dépassant la section de l'ouverture de porte, résiste à une surpression à prévoir à l'intérieur du caisson en cas d'incendie et qu' il ne puisse pas non plus sortir de gaz par cette zone, un autre mode de réalisation de l'invention prévoit qu'au moins dans cette zone de bord inférieur, les bandes marginales des panneaux de tôle soient pliées pour former une section en U et qu'en cet endroit, les panneaux de tôle soient reliés entre eux par l'intermédiaire d'ailes, appliquées l'une contre l'autre, des bandes marginales disposées symétriquement entre elles.
Grâce à cette structure, dans la fermeture coupe-feu selon l'invention, les ailes des bandes marginales des panneaux de tôle, disposées symétriquement, peuvent, sur la région marginale de la .fermeture qui est la plus exposée faute de butée, être assemblées entre elles. tout aus-
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tion pliée en U des bandes marginales., celles-ci acquièrent même une plus grande rigidité en flexion que des bandes marginales agrafées. En outre, si on assemble fermement entre elles les bandes marginales qui sont de toute façon très rigides en flexion en elles-mêmes, la rigidité globale en flexion du bord du caisson est accrue notablement.
Selon un autre mode de réalisation, les ailes des bandes marginales, appliquées l'une contre l'autre,-sont encastrées dans une rainure du cadre raidisseur, formée par un évidement dans chacune des deux moitiés de cadre formant le cadre raidisseur, et sont assemblées entre elles par une soudure disposée du côté frontal.
Pour assembler de façon stable les ailes appliquées l'une contre l'autre, il est ainsi parfaitement suffisant que les ailes soient reliées entre elles par une soudure disposée du côté frontal. En effet, si une surpression s'établit à l'intérieur du caisson, les ailes encastrées dans la rainure du cadre raidisseur ne sont pas elles-mêmes soumises directement à celle-ci. Toutefois, dans la mesure où la surpression agit sur le côté frontal considéré du caisson, ce côté est notablement raidi par les ailes. La soudure qui relie les ailes entre elles du côté frontal est en mesure, même avec des dimensions relativement petites, de supporter la force de tension ou traction résultant de la surpression dans le caisson.
Grâce à la disposition des ailes dans la rainure du ca-dre raidisseur, les ailes acquièrent une cohésion supplémentaire, de sorte qu'il est exclu qu'elles baillent.
Du point de vue de la fabrication, l'avantage de constituer le cadre raidisseur en partant de deux moitiés de cadre est que, par exemple, on munit chaque panneau de tôle d'une moitié de cadre, en pliant au moins une bande marginale de chacun des panneaux de tôle autour des côtés frontaux de la moitié de cadre. Aussitôt que le pliage a été réalisé, conformément à la section en U que l'on désire donner à la bande marginale, on peut, de façon simple, assembler en un panneau de porte deux moitiés de cadre déjà revêtues des panneaux de tôle et les relier fermement par une soudure aux ailes placées l'une contre l'autre, le long du bord inférieur du panneau de porte, tandis que la liaison des panneaux de tôle le long des autres bords peut s'effectuer de façon classique, par une déformation appropriée des bandes marginales par agrafage.
Pour protéger la zone de transition entre une couche intérieure de matériau isolant et le cadre raidisseur, de façon telle que, même dans le cas d'une couche intérieure de matériau -isolant disposée avec jeu à l'intérieur du cadre raidisseur, la' propagation du feu dans la région de transition entre couche intérieure-de matériau isolant et cadre raidisseur soit exclue, un mode de réalisation de l'invention prévoit
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qu'entre les surfaces frontales de la couche intérieure de matériau isolant et les surfaces du cadre raidisseur qui leur sont opposées soient disposées des bandes de silicate de sodium moussant sous l'action de la chaleur, munies d'une enveloppe étanche à l'humidité.
L'utilisation et la disposition selon l'invention des bandes de silicate de sodium a pour effet, en cas d'incendie, qu'elles moussent sous l'action de la chaleur et, par suite, remplissent complètement l'espace libre existant éventuellement entre les surfaces frontales de la couche intérieure de matériau isolant et les surfaces opposées du cadre. L'augmentation de volume que peuvent subir, sous l'action de la chaleur, les bandes commerciales de silicate de sodium a pour effet de remplir complètement l'espacement, même dans le cas où la couche intérieure de matériau isolant est disposée avec un jeu appréciable à l'intérieur du cadre raidisseur.
Enfin, selon un autre mode de réalisation, la largeur des bandes de silicate de sodium, perpendiculairement au plan du panneau de porte, correspond à l'épaisseur de la couche intérieure de matériau isolant.
Grâce à cette structure, on peut constituer le panneau de porte de façon simple en posant, sur une tôle de revêtement disposée horizontalement, le cadre raidisseur ou la moitié de cadre et en disposant ensuite, à l'intérieur du cadre ou de la moitié de cadre, la couche de matériau isolant dont la longueur et la largeur sont légèrement inférieures à la longueur et à la largeur intérieures du cadre raidisseur. On peut alors insérer les bandes de silicate de sodium perpendiculairement au plan du panneau de porte, sans qu'elles risquent de se déplacer de façon non voulue une fois que l'on a posé la deuxième tôle de revêtement et que l'on a fermement assemblé les deux tôles de revêtement.
Au manque de résistance à l'humidité des bandes de silicate de sodium, on remédie par l'enveloppe étanche à l'humidité. Etant donné que l'enveloppe des bandes de silicate de sodium n'est pas exposée à des efforts mécaniques notables à l'intérieur du panneau de porte, il suffit que l'enveloppe soit formée, par exemple, d'une mince feuille de métal qui enferme en même temps, de façon étanche, les extrémités des bandes de silicate de sodium. Naturellement, il rentre également dans le cadre de l'invention de fabriquer l'enveloppe, par exemple, en partant d'une gaine de polychlorure de vinyle fermée aux:extrémités.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description suivante d'un mode de réalisation d'une fermeture coupefeu, donné à titre d'exemple et représenté schématiquement en coupe dans
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Des panneaux de tôle 1 et 2 forment un caisson aplati 3. A cet effet, une bande marginale inférieure horizontale 4 du panneau 1 et une bande similaire 5 du panneau 2 sont pliées pour former une section en U. Les panneaux de tôle 1 et 2 sont disposés de telle sorte qu'une aile 6 de la bande marginale 4 et une aile 7 de la bande marginale 5 s'appliquent latéralement l'une contre l'autre. Par une soudure 8, les panneaux de tôle 1 et 2 sont reliés fermement entre eux sur le côté frontal formé par les bandes marginales 4 et 5. Les bandes marginales verticales, non représentées, des panneaux.1 et 2, de même que les bandes marginales supérieures horizontales 4' et 5' des panneaux 1 et 2, sont assemblées par un agrafage classique.
A l'intérieur du caisson aplati 3 ainsi formé se trouve un cadre raidisseur 9 formé de deux moitiés de cadre 10 et 11. Alors que la bande marginale pliée 4 entoure la moitié de cadre 10, la moitié 11 est entourée par la bande marginale 5. Chaque moitié de cadre 10,11 est constituée de deux couches de cadre 12,13 qui peuvent être formées par découpage de plaques de gypse de dimensions appropriées. Chacune des couches de cadre 12,13, respectivement tournée vers l'aile pliée 6,7, présente un évidement 14,15, de sorte que les ailes 6,7 sont encastrées à l'intérieur des moitiés de cadre 10,11.
A l'intérieur de la cavité du caisson aplati 3, délimitée par le cadre raidisseur 9, est disposée une couche intérieure de matériau isolant 16 et, entre les côtés frontaux de celle-ci et les surfaces du cadre qui leurs sont opposées, sont prévues des bandes de silicate de sodium 17, moussant sous l'action de la chaleur et enfermées de façon étanche à l'humidité par une enveloppe 18.
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1.- Fermeture coupe-feu pour ouvertures de bâtiment, constituée par un caisson aplati (3) formé de deux panneaux de tôle (1,2) assemblés par l'intermédiaire de bandes marginales pliées (4,5) et qui enferme un cadre raidisseur (9) et une couche intérieure de matériau isolant (16), fermeture caractérisée par le fait que le cadre raidisseur (9) est constitué de gypse.