CH642420A5

CH642420A5 - Paroi, notamment de rebond pour jeux de balle.

Info

Publication number: CH642420A5
Application number: CH328280A
Authority: CH
Inventors: Ray E Omholt
Original assignee: American Sports Courts Inc
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1984-04-13
Also published as: ZA794463B; BE878517A; MX149846A; CA1109223A; NO792817L; NL7920055A; AU5047779A; EP0016222A1; JPS55500585A; EP0016222A4; EP0016222B1; US4236362A; WO1980000467A1; GB2042045A

Description

La présente invention concerne des parois, plus particulièrement destinées à être utilisées dans des terrains de sport ou courts tels que ceux dans lesquels on joue à la balle au mur ou à d'autres jeux de balle. La paroi suivant l'invention peut être utilisée aussi dans d'autres applications où il est important de conserver une stabilité dimensionnelle de la construction en fonction de l'humidité.

D'autres emplois comprennent des parois pour des bâtiments (tant intérieures qu'extérieures), des remorques, des wagons de chemins de fer et analogues.

En raison du développement rapide des sports utilisant des raquettes, tels que la balle au mur et d'autres jeux de balle, on a beaucoup insisté sur le développement de parois économiques et satisfaisantes pour ces sports. Les principaux types de parois actuellement en usage tombent dans deux catégories principales: les parois de plâtre, où divers types de plâtre sont appliqués sur une surface réceptrice de maçonnerie, et des parois constituées de panneaux, où des panneaux à base de bois sont appliqués sur des montants en acier.

Le plâtre sur des parois de maçonnerie s'est révélé peu satisfaisant en raison des fissures qui se produisent à la prise et au retrait, de son coût élevé, de la condensation en surface (ressuage) pendant les périodes de forte humidité, en raison aussi de la coupure du plâtre provoquée par l'impact des raquettes sur les parois latérales, de l'épaufrure sur les faces d'impact de front sous l'action de" l'impact des balles et de l'aspiration lorsque la balle quitte la paroi, en raison des longs temps de séchage requis après l'application du plâtre, qui retardent la mise à la disposition du public des équipements, de la difficulté d'obtenir une commande adéquate de la qualité, sur place, en se référant aux rapports de mélange et aux techniques d'application, et du fait de la grande difficulté que l'on éprouve à obtenir des peintures et des revêtements qui soient susceptibles d'être liés de façon permanente au plâtre. En conséquence, les parois de plâtre sont d'une installation coûteuse et d'un entretien dispendieux. Il y a également une perte de revenus considérable, résultant des arrêts nécessaires pour exécuter des réparations.

Des parois comprenant des panneaux à base de bois, montés sur des montants d'acier, ont résolu la plupart des problèmes associés aux systèmes utilisant le plâtre, en faisant disparaître les fissures de prise, en réduisant sensiblement la condensation de surface, en résistant aux détériorations provoquées par les raquettes sur les parois latérales, en résistant à l'épaufrure des parois sous l'action des chocs appliqués de face et de l'aspiration, en n'exigeant pas de temps de séchage, en demandant très peu de surveillance de la qualité sur place, et en ayant une excellente aptitude à retenir la peinture et les revêtements de surface tels que la mélamine. Les problèmes normalement en rapport avec l'emploi de panneaux à base de bois proviennent du fait que les panneaux absorbent différents degrés d'humidité, ce qui conduit à des forces de retrait et de dilatation à l'intérieur des panneaux. Les forces engendrées par les changements du degré d'humidité des panneaux provoquent des fissures de retrait, un gauchissement des panneaux et un renflement de ceux-ci, normalement à l'endroit des coutures et particulièrement des coutures verticales. Les fissures de retrait sont déplaisantes à voir et le gauchissement et le renflement des panneaux à l'endroit des coutures détruisent la planéité des panneaux et rendent la surface des parois désagréable à la vue et impropre au jeu.

On a fait des tentatives pour diminuer ce mouvement potentiel propre aux panneaux de bois, par suite des changements du degré d'humidité, en introduisant le conditionnement d'air, en augmentant la ventilation des courts pour réaliser approximativement huit changements d'air par heure, en utilisant des panneaux ayant une densité appréciablement plus élevée, pour un coût bien supérieur à celui des panneaux normalement disponibles, et en revêtant les panneaux de diverses épaisseurs de matériaux de face à base de mélamine, ce qui augmente également sensiblement le coût. Aucune de ces solutions ne s'est montrée entièrement satisfaisante dans la pratique, parce qu'un conditionnement d'air et une ventilation inefficaces dans les terrains de sport constituent la règle générale plutôt que l'exception. Egalement, la transpiration dégagée par des joueurs en activité a pour résultat d'augmenter appréciablement l'humidité relative régnant dans les courts, facteur qui conduit à une variation indésira2

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ble des panneaux à base de bois. Il est fréquemment nécessaire d'installer les panneaux dans le bâtiment avant que le conditionnement d'air n'ait été mis en activité, et alors qu'il y a dans l'air des quantités importantes d'humidité dues à la construction. En dernier lieu, le conditionnement d'air, la ventilation, l'emploi de panneaux à base de bois de forte densité pour retarder la vitesse d'absorption de l'humidité, plutôt que de panneaux de faible densité (840 kg/m3 plutôt que 720 kg/m3) et l'emploi de matériaux de surface à base de mélamine coûteux sur l'avant et l'arrière des panneaux sont des facteurs qui conduisent à augmenter sensiblement le coût de la construction et du fonctionnement des courts.

Les nombreuses parois connues, souvent créées dans un but différent de celui visé ici, ne résolvent pas le problème. Ainsi, la paroi proposée dans le brevet US N° 3418776, prévue essentiellement comme paroi pare-feu, est à la fois trop lourde et trop coûteuse. La paroi décrite dans le brevet US N° 3826055, prévue pour des locaux d'habitation, n'est pas protégée contre le gauchissement habituel de larges surfaces en bois lors des changements d'humidité ambiante, tandis que la paroi du brevet US N° 2986782, également à usage d'habitation, est prévue pour de fortes charges statiques très différentes des impacts de balles. A cause de la forte densité des bois utilisés, cette paroi est également trop lourde et trop chère pour le but visé ici, bien qu'assez résistante au gondolement. Le brevet US N° 1768624 propose une paroi pour local d'habitation qui ne présente pas la surface plane nécessaire pour les jeux de balle au mur, et la même remarque vaut pour la paroi décrite dans le brevet US N° 2049278 qui est prévue pour être recouverte d'une surface de finition. Les brevets US Nos 3270472 et 4041667, d'autre part, décrivent des solutions pour un montage efficace de panneaux sur des montants métalliques lors de l'érection de parois, sans résoudre les problèmes de gauchissement, d'ailleurs secondaires pour les utilisations que ces brevets envisagent. Enfin, le brevet US N° 4070805 propose un local facilement démontable pour jeux de balle au mur contre les surfaces intérieures des panneaux qui forment ses murs. Ces panneaux sont formés par une structure cellulaire autoporteuse comprenant deux couches extérieures réunies par de très nombreuses nervures transversales intérieures. Une telle construction offre une excellente stabilité dimensionnelle pour un faible poids, mais n'est pas réalisable en bois à un coût raisonnable. Il paraît même douteux que les matériaux que propose ce brevet, tel le plastique renforcé par fibres de verre ou l'aluminium, permettent de résoudre économiquement le problème, parce qu'il est impératif que la surface servant au rebond ne laisse pas transparaître la structure interne du panneau par l'apparition d'ondulations au droit des nervures.

La présente invention est basée sur l'observation du fait que l'emploi des panneaux à base de bois présente des avantages qui peuvent contrebalancer largement les désavantages connus. La présente invention vise à vaincre le défaut de stabilité dimensionnelle normalement associé aux panneaux à base de bois, en commandant leurs caractéristiques normales de retrait et de dilatation d'une manière positive et relativement peu coûteuse. Des panneaux de faible densité (720 kg/m3) et des finis de peinture peuvent être utilisés dans la paroi selon la présente invention.

Un but de la présente invention est de procurer un système de parois comprenant des panneaux faits d'une matière réagissant di-mensionnellement aux changements de la teneur en humidité et construits de manière telle qu'ils commandent les tendances de retrait et de dilatation des panneaux d'une manière positive et relativement peu coûteuse. En atteignant ce but, il est possible maintenant d'utiliser des panneaux à base de bois avec une densité normale, ce qui permet d'en diminuer le coût et augmente grandement la capacité de disposer des panneaux. En plus, il n'est pas nécessaire d'appliquer des revêtements de mélamine aux faces frontale et postérieure des panneaux pour diminuer le déplacement de l'humidité dans les panneaux, ce qui, autrement, provoquerait des gauchissements, des dilatations et des renflements. L'élimination de cette étape réduit encore le coût des panneaux de façon importante. En espaçant les moyens de retenue d'une manière prédéterminée dans le corps de chaque panneau, les fatigues internes du panneau, qui se développent en fonction du changement de la teneur en humidité et qui tendent à provoquer des déplacements, peuvent être distribuées plus uniformément à l'intérieur du corps du panneau.

Les buts et avantages apparaîtront par la suite.

Afin de mieux représenter l'invention, on a montré sur les dessins une forme actuellement préférée; il est entendu cependant que l'invention n'est pas limitée aux arrangements et dispositions précis montrés.

Sur les dessins:

la fig. 1 est une vue de face en élévation d'une paroi suivant la présente invention, une partie du revêtement étant brisée à des fins d'illustration;

la fig. 2 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, mais à plus grande échelle;

la fig. 3 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 3-3 de la fig. 1, mais à plus grande échelle, et la fig. 4 montre une partie d'une vue en élévation, depuis l'arrière, de la paroi montrée à la fig. 1.

Les panneaux sont de préférence fixés à une multiplicité de montants d'acier verticaux parallèles, présentant des brides coudées à angle droit avec les âmes des montants d'acier, en sorte que les brides soient adjacentes aux dos des panneaux. Des moyens de fixation tels que des vis de métal taraudant elles-mêmes leurs trous et des adhésifs de construction sont utilisés de préférence pour fixer les panneaux aux montants d'acier. Cela sert au double but de fixer les panneaux aux montants et de limiter le retrait ou la dilatation des panneaux le long de l'axe longitudinal des montants d'acier, puisque les montants d'acier ne subissent ni retrait, ni dilatation suivant leur longueur, en fonction du changement de la teneur en humidité de l'environnement. On a prévu également des moyens pour diminuer le retrait et la dilatation des panneaux dans une direction perpendiculaire aux axes longitudinaux des montants d'acier et à l'intérieur du plan des panneaux. C'est dans cette direction dans le plan de la face des panneaux que les forces de mouvement induites par les changements de la teneur en humidité des panneaux sont presque toujours le plus prononcées. Les moyens pour assurer une retenue à l'égard du retrait et de la dilatation, perpendiculairement aux axes longitudinaux des montants dans le plan des panneaux, comprennent une multiplicité de bandes de tension en acier parallèles, fixées à la face postérieure de chaque panneau. Chaque bande est en relation de recoupement avec les brides des montants d'acier adjacentes au panneau.

Des vis pour tôles métalliques, taraudant elles-mêmes leurs trous, sont de préférence enfoncées dans des trous contre-alésés,

forés à travers la face des panneaux, d'une manière prédéterminée, pour distribuer les forces de retenue désirées à travers le panneau. Les moyens de fixation s'adaptent étroitement dans les trous forés à l'avance et passent à travers une partie d'intersection d'une bande de tension et d'une bride d'un montant d'acier. Les moyens de fixation relient de façon sûre entre eux chaque panneau et les brides des montants d'acier, ainsi que les bandes de tension qui leur sont associées. Un moyen de remplissage est appliqué par-dessus les moyens de fixation, dans les trous, pour remplir les trous en laissant la surface extérieure à fleur avec la face frontale de chaque panneau. Un revêtement de finissage est appliqué alors à la face du panneau, couvrant la surface exposée des moyens de remplissage.

En se référant plus en détail aux dessins, où les mêmes indices de référence désignent les mêmes éléments, on voit à la fig. 1 un système de parois indiqué de façon générale par 10. Le système de parois 10 est constitué d'une multiplicité de panneaux 12, 14, 16 et 18, chacun ayant une face frontale qui se trouve dans un plan commun. Alors que le système de parois montré à la fig. 1 est constitué de quatre panneaux seulement, une paroi typique aura un nombre plus grand de panneaux. Les panneaux peuvent être de toute dimension désirée, par exemple n'avoir que 1,20 x 1,20 m ou être aussi grands que 1,50 x 3,00 m. La dimension actuellement préférée pour les panneaux est de 1,50 x 2,40 m. Chacun des panneaux est fait de liants

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classiques et d'une matière réagissant dimensionnellement aux changements de la teneur en humidité. Cette matière peut être constituée de matières végétales comme de la bagasse ou d'autres matières cellulosiques comprimées, et est de préférence une matière à base de bois telle que celle qui constitue les panneaux de particules, les panneaux de fibres, les panneaux durs, les panneaux de contre-plaqué ou analogues. L'épaisseur des panneaux varie normalement d'environ 19 à environ 25 mm, avec une épaisseur préférée de 25 mm.

Le système de parois 10 possède un revêtement d'usure 20 appliqué à sa face frontale. A la fig. 1, le revêtement 20 est représenté comme appliqué seulement au bord droit supérieur de la figure, à des fins d'illustration. Les panneaux 12,14,16 et 18 ne doivent pas nécessairement, mais peuvent, être reliés entre eux le long de leurs bords périphériques par une construction à rainure et à languette, par une clavette introduite dans deux rainures de panneaux adjacents, par un agent liant adhésif 22 qui relie les faces latérales des panneaux juxtaposés, ou par toute combinaison de ces dispositions. L'adhésif à propriétés liantes 22 peut être l'un quelconque des divers matériaux largement utilisés pour la liaison adhésive, et la matière préférée pour le liant adhésif 22 est le PL 400, un adhésif à base de caoutchouc, fabriqué par B.F. Goodrich Co.

Chaque panneau est fixé à une multiplicité d'éléments-supports. Les éléments-supports peuvent être faits d'une matière quelconque qui est relativement inerte dimensionnellement ou stable vis-à-vis des changements de la teneur en humidité ambiante, en direction longitudinale en comparaison du mouvement possible du panneau dans la même direction, en conséquence des changements de la teneur en humidité. Les éléments-supports en bois ont un coefficient de dilatation le long de leurs axes longitudinaux d'environ 10 à 20% du coefficient de dilatation linéaire des éléments de panneaux faits de particules ou de fibres, comme utilisés dans une forme de réalisation préférée. Dans la forme de réalisation actuellement préférée, les éléments-supports sont faits d'acier, puisque l'acier n'est pas affecté dimensionnellement par des changements de la teneur en humidité de l'ambiance. Les éléments-supports sont rigides dans un plan perpendiculaire au plan des panneaux pour résister aux forces appliquées à la face des panneaux et aux forces engendrées à l'intérieur des panneaux dans cette direction.

En se référant aux fig. 1,2 et 4, chaque élément-support 24,26 et 28, en forme de montant d'acier, a une bride ou une face 34 fixée à la face postérieure du panneau 14. Les montants sont montrés comme étant en forme de cornières, comme à la fig. 2, à des fins d'illustration, mais ce sont de préférence des profilés à section en C. Les montants sont attachés de façon sûre, à leur base, à une fondation. Les brides 34 sont de préférence fixées à la face postérieure juxtaposée des panneaux à l'aide d'un liant adhésif 22 qui sert au double but de fixer les panneaux aux montants entre les bandes de tension 42 et 44 et de remplir le vide qui, autrement, existerait entre les dos des panneaux et la face extérieure de la bride 34, et que provoquerait l'épaisseur des bandes de tension. Comme les montants sont plus longs que la hauteur des panneaux, deux ou plusieurs panneaux peuvent être reliés au même montant. L'adhésif 22 est normalement appliqué par un pistolet se déplaçant le long de la bride des montants d'acier, et il est comprimé dans son état non durci jusqu'à une épaisseur d'environ 0,5 mm, lorsque le panneau est fixé à la bride du montant d'acier.

Les bandes de tension, faites d'une matière qui ne prend pas de retrait, ni ne se dilate à des degrés divers d'humidité ambiante, et qui a un degré élevé de résistance à l'arrachement lorsque les vis de fixation la traversent, sont appliquées parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement à l'axe longitudinal des éléments-supports d'acier, contre la face postérieure des panneaux. L'acier est la matière actuellement préférée parce qu'elle .possède les caractéristiques requises et parce que l'acier est relativement peu coûteux. Il est préférable de fixer les bandes de tension à l'arrière des panneaux avec un liant adhésif tel que l'adhésif 22. Une liaison par adhésif des bandes de tension aux panneaux est préférée lorsque l'épaisseur des bandes de tension est telle que, sans cette liaison par adhésif pour maintenir la planéité au moment des fatigues, les bandes pourraient être expulsées au moment où les panneaux se mettent à prendre du retrait une fois que les vis de fixation sont en place. Lorsque l'épaisseur des bandes de tension est de 0,5 mm, il est souhaitable de lier par adhésif les bandes de tension à la face postérieure du panneau, avec un adhésif liant tel que le PL 400 de B.F. Goodrich Co., pour se rendre maître de la déformation de la nature des gondolements provenant des forces de retrait engendrées à l'intérieur du panneau et pour se rendre maître de la non-planéité des bandes de tension, de façon qu'aucun mouvement de non-retenue ne puisse se produire si une tension étant exercée sur les bandes de tension par les forces de dilatation engendrées à l'intérieur du panneau. En plus, la force de retenue des bandes de tension est augmentée par l'application d'adhésif, suivant la longueur des bandes de tension, pour lier les bandes de tension au panneau, et en appliquant de l'adhésif entre les bandes de tension et les éléments-supports.

En se référant aux fig. 3 et 4, on y voit représentées des bandes de tension parallèles 40, 42 et 44. Les bandes de tension peuvent avoir des dimensions économiques convenables quelconques, pour autant qu'elles aient les caractéristiques exposées plus haut. Des bandes de tension en acier ayant une épaisseur d'environ 0,38 à 0,9 mm et une largeur d'environ 12,5 à 100 mm conviennent. Les bandes de tension peuvent être plus longues que la largeur horizontale des panneaux, en sorte que deux ou plusieurs panneaux puissent être fixés à une longueur des bandes de tension. L'épaisseur préférée des bandes de tension parallèles est de 0,5 mm, et les bandes de tension sont de préférence suffisamment longues pour correspondre à la largeur horizontale du panneau. La largeur préférée pour les bandes de tension situées le long des bords des panneaux est de 38 mm et, pour les bandes de tension situées à proximité du centre des panneaux, elle est de 75 mm. Les bandes 40 et 42 sont fixées respectivement à la face postérieure des panneaux 14 et 12, de manière adjacente au joint entre les panneaux. La bande 44 est située entre les bords horizontaux du panneau 12. De préférence, trois bandes de tension sont utilisées par panneau, mais on peut en utiliser davantage en combinaison avec un plus grand nombre de vis de fixation, si l'on désire augmenter la résistance aux fatigues à l'intérieur du panneau. La bride 34 des montants d'acier recoupe chacune des bandes de tension en acier et leur est généralement perpendiculaire.

Comme montré plus clairement à la fig. 3, des trous sont forés à travers les panneaux et sont contre-alésés comme montré en 50 et 52. Des moyens de fixation 54 et 56 relient de façon sûre les panneaux et les parties d'intersection des bandes de tension 40 et 42 et de la bride 34. Le diamètre du fût des moyens de fixation 54 et 56 (environ 3,6 mm) doit correspondre très étroitement au diamètre des trous forés à travers la partie arrière des panneaux, pour limiter tout mouvement latéral du panneau indépendamment des vis de fixation. En variante, les moyens de fixation peuvent passer à travers la bride de l'élément-support et les bandes de tension et arriver dans l'intérieur de la face postérieure des panneaux. Cela a l'avantage d'éliminer la nécessité de forer des trous dans le panneau depuis la face antérieure. De préférence, les vis de fixation 54 et 56 sont des vis métalliques creusant elles-mêmes leurs filets, d'une longueur de 38 mm. Les trous 50 et 52 sont remplis ensuite d'une matière de remplissage, respectivement 51 et 53, qui remplira le trou en venant à fleur de la surface du panneau. La surface libre de la matière de remplissage doit être lissée au sable et elle doit avoir un degré élevé de ténacité pour résister à la tendance à sortir du trou pendant l'emploi de la paroi. Une matière satisfaisante est le Durabond 90, un composé de remplissage fabriqué par U.S. Gypsum Co. La matière de remplissage 51 et 53 est complètement cachée par le revêtement d'usure 20. Le revêtement 20 peut être une peinture classique telle que de l'émail semi-brillant mais, de préférence, c'est un produit à base de polyester à deux composantes tel que l'émail semi-brillant Pittglaze fabriqué par la société Pittsburgh Paint and Glass Co.

Les panneaux à base de bois ont tendance à prendre du retrait et à se développer plus ou moins également dans toutes les directions, en raison de l'orientation aléatoire des particules de bois à l'intérieur

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des panneaux. Pour calculer la force de retenue nécessaire par unité de surface du panneau pour empêcher le mouvement, il est nécessaire d'abord de décider dans quelle gamme de teneurs en humidité des panneaux on désire retenir le mouvement, et de calculer ensuite quelles forces approximatives seront engendrées à l'intérieur des panneaux dans cette gamme choisie de teneurs en humidité. Dans le cas de surfaces de parois constituées de panneaux à base de bois, utilisés dans les courts pour jeux de balle à l'intérieur, on a trouvé que la variation normale de la teneur en humidité est comprise entre 7% pendant les mois d'hiver secs et 11 % environ pendant les mois d'été plus chauds et plus humides. Les panneaux sont fabriqués à une teneur en humidité comprise entre 6 et 8%, et ils doivent être installés à une teneur en humidité de 9%. Comme les forces de développement et de retrait sont également plus ou moins égales dans les panneaux à base de bois, la retenue prévue dans le système de parois doit couvrir un changement de la teneur en humidité de ±2% dans les panneaux.

La formule pour déterminer la fatigue dans un panneau à base de particules est la suivante: Fatigue=coefficient de dilatation linéaire du panneau pour chaque pour-cent de changement de teneur en humidité x changement en pour-cent de la teneur en humidité pour laquelle on projette le panneau x le module d'élasticité du panneau : par le facteur de relaxation du panneau. Toutes les valeurs indiquées ci-dessus sont relativement bien définies pour un panneau donné, à l'exception du facteur de relaxation. Le facteur de relaxation est un facteur de tolérance, déterminé expérimentalement, pour la réduction des fatigues provoquées par l'écoulement plastique de la matière visco-élastique du panneau lui-même à des niveaux de pression accrus maintenus. Ce facteur peut être relativement faible, par exemple de 2, si le changement de la teneur en humidité se produit rapidement (par exemple dans les 24 h), et on pourrait s'attendre normalement qu'il ait une valeur aussi élevée que 4 si le changement se produit lentement, en l'espace de plusieurs semaines, par suite, par exemple, d'un changement d'humidité relative pénétrant lentement les faces avant et arrière du panneau à travers les revêtements de peinture protectrice multiples (comme c'est le cas dans la forme de réalisation préférée de l'invention).

Le changement de coefficient de dilatation linéaire pour chaque pour-cent d'humidité pour un panneau préféré est de 0,0003723. Le changement anticipé positif ou négatif de la teneur en humidité du panneau, pour lequel la retenue est désirée, est de 2,0. Le module d'élasticité d'un panneau préféré est d'approximativement 28 000 kg/cm2. Le facteur de relaxation à utiliser en anticipation d'une lente absorption d'humidité dans le panneau est de 4,0. Par conséquent, l'équation de fatigue pour la forme de réalisation préférée est la suivante: Fatigue=0,0003723 x 2,0 x 28 000:4=5,2 kg/cm2 de surface de bord verticale. En supposant un panneau d'une épaisseur de 25 mm, la force de dilatation ou de retrait horizontal approximative, par décimètre vertical du bord du panneau, engendrée à l'intérieur du panneau dans une direction parallèle à la face du panneau, serait égale à: Fatigue x surface de bord:décimètre vertical du bord du panneau = 5,2 kg/cm2 x 30,4 cm = 135 kg par décimètre vertical du bord du panneau.

La force de retenue qui peut être exercée par les bandes de tension est fonction de la tension élastique de la matière utilisée dans les bandes de tension, de l'épaisseur des bandes de tension, de la largeur de ces bandes, du diamètre du dispositif de fixation passant à travers les bandes de tension, de la retenue du lien adhésif, engendrée par la liaison adhésive qui relie les bandes de tension aux panneaux et aux éléments-supports, et de la force de compression exercée par le dispositif de fixation en fixant les bandes de tension entre les panneaux et les éléments-supports.

Dans la forme de réalisation préférée dont il est question ci-avant, la force de retenue horizontale maximale qui peut être assurée par les bandes de tension en acier d'une largeur de 76 mm et d'une épaisseur de 0,5 mm, avec une fatigue de tension admissible de 2100 kg/cm2 (la fatigue de tension admissible fait intervenir un facteur de sécurité d'environ 2,43), peut être déterminée comme suit:

Fmax=fatigue(pennjse)X aire en section transversale x facteur de sécurité = 2100 kg/cm2 x 7,6 cm x 0,05 cm x 2,43 = 1980 kg par bande de tension. Comme l'espacement des bandes de tension dans la forme de réalisation préférée est de 0,75 m de centre à centre verticalement, la force de retenue horizontale maximale qui peut être exercée par la bande de tension par décimètre vertical de bord du panneau = Fraax:0,75 m=264 kg par décimètre vertical du panneau.

Si aucun adhésif n'est appliqué à la bande de tension, et si aucune force de compression n'est exercée sur la bande de tension par la face postérieur du panneau ou par la face avant de l'élément-support vertical lorsqu'on serre les vis, la force de retenue horizontale maximale en tension que la bande de tension peut engendrer, en supposant que le diamètre des vis est de 3,5 mm et que l'épaisseur de la bande de tension est de 0,5 mm, se définit par la formule:

F(retenue)=0>35 cm x 0,05 cm x 2100 kg/cm2 x 2,43=90 kg par bande de tension par ensemble de vis opposées.

La force de retenue horizontale effective des bandes de tension, appliquée suivant la présente invention, se situe entre ces valeurs. Dans la forme de réalisation présentement préférée, trois bandes de tension espacées de 0,75 m de centre à centre, verticalement, sont fixées par adhésif et mécaniquement à chaque panneau et aux éléments-supports verticaux espacés de 30,4 cm de centre à centre. La force de retenue horizontale cumulative exercée par les bandes de tension doit être égale aux forces de dilatation ou de retrait introduites par l'humidité, engendrées par le panneau horizontalement, pour être maître de la dilatation du panneau.

Les facteurs qui interviennent pour fournir le degré désiré de retenue comprennent: l'espacement des montants de support en acier (30,4 cm de centre à centre dans la forme de réalisation préférée); la dimension et la profondeur des montants de support en acier (1 mm d'épaisseur avec une âme de 15 cm dans la forme de réalisation préférée); les dimensions et l'espacement des bandes de tension en acier (0,5 mm d'épaisseur x 76 mm de largeur x 2,44 m de longueur, avec un espacement de 0,75 m de centre à centre, verticalement, dans la forme de réalisation préférée); le décalage des panneaux d'une rangée à l'autre (les joints verticaux sont espacés de 50% de rangée à rangée dans la forme de réalisation préférée); le collage et le clavetage mutuel horizontal des joints (cela est réalisé dans la forme de réalisation préférée); l'enduction des deux faces avant et arrière des panneaux au moyen de revêtements multiples d'un produit de finissage ou fini imperméable à l'humidité, pour ralentir sensiblement tout transfert d'humidité soit vers l'intérieur des panneaux, soit vers l'extérieur de ceux-ci (cela est réalisé avec trois revêtements de vernis sur les faces postérieures des panneaux et avec deux couches de polyester époxy sur les faces frontales des panneaux dans la forme de réalisation préférée); le nombre et le diamètre des vis ou des moyens de fixation utilisés pour fixer les panneaux aux montants de support en acier et pour simultanément passer à travers les bandes de tension en acier (à peu près une vis ayant un diamètre de 3,5 mm par 1400 cm2 de surface du panneau étant utilisée dans la forme de réalisation préférée de l'invention); le placement des bords verticaux des panneaux sur une bride de montant d'acier commune, en sorte que les vis de fixation de part et d'autre des bords passant à travers les bandes de tension d'acier et la bride commune du montant d'acier forment une retenue continue des tensions (cela est réalisé dans la forme de réalisation préférée), et la fixation des panneaux, au moyen d'un adhésif structurel, l'un à l'autre, aux bandes de tension d'acier et aux montants-supports en acier (cela est réalisé dans la forme de réalisation préférée en utilisant un adhésif continu qui lie également la face extérieure des bandes de tension d'acier à la face des brides des montants-supports en acier; l'adhésif préféré est le PL 400 de la société B.F. Goodrich Co.).

Un certain nombre de courts tenant lieu de prototypes, conçus comme indiqué précédemment, avec seulement de petits changements, ont démontré que les forces de retenue imposées par la présente invention sont plus grandes que les forces de mouvement possibles engendrées par la variation de la teneur en humidité des panneaux, dans une gamme de teneurs en humidité allant de 7 à 11%.

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Cela a été démontré en mesurant la teneur en humidité des panneaux en hiver (on obtenait des lectures d'environ 7%) et en mesurant la teneur en humidité des panneaux pendant les mois d'été (on obtenait des lectures s'élevant jusqu'à 11%). Par ce changement de la teneur en humidité, les coutures des panneaux (tant les coutures horizontales que les coutures verticales) restaient à peu près invisibles à l'oeil une fois que le revêtement était appliqué à l'aide d'un fini de polyester époxy à deux composants (deux couches d'un fini époxy Pittglaze, fabriqué par la société Pittsburgh Paint and Glass Co., ont été utilisées).

En raison des relations très complexes des facteurs de retenue et des forces engendrées effectivement par les panneaux, une définition précise des forces engendrées ne peut être donnée. La force de retenue assurée par la présente invention dépassait les forces de dilatation et de retrait des panneaux. Egalement, d'autres parois construites de façon semblable, mais sans bandes de tension, ont manifesté des mouvements dans les coutures.

Les montants-supports en acier sont inertes vis-à-vis du changement de dimension en longueur en fonction des conditions changeantes d'humidité relative, et peuvent par conséquent être considérés comme sûrs pour exercer une force de retenue verticale positive à l'égard de toute force verticale de dilatation ou de retrait exercée à l'intérieur de panneaux à base de bois attachés à des montants d'acier, pourvu que les panneaux soient attachés de façon sûre à ces montants d'acier. Les montants d'acier érigés avec leurs âmes transversales au plan des panneaux sont amenés à fléchir beaucoup moins, dans le plan des panneaux et transversalement aux axes longitudinaux des montants, qu'ils ne le sont dans une direction transversale au plan des panneaux et, pour cette raison, il est nécessaire de prévoir une retenue horizontale supplémentaire (sous forme de bandes de tension suivant l'invention) si on désire contenir les forces de dilatation et de retrait induites par l'humidité, dans les panneaux, dans cette direction. L'emploi de bandes de tension en acier assure, comme décrit précédemment, la retenue nécessaire. Pour que les panneaux se dilatent ou présentent du retrait le long des axes longitudinaux des montants d'acier, il serait nécessaire que les montants d'acier changent également de longueur ou que les moyens de fixation cisaillent ou détruisent la bride du montant, et que le lien adhésif structurel cède. Cela exigerait une force dépassant celle engendrée par le panneau subissant un changement de teneur en humidité de 2%. Dans la direction horizontale, la dilatation ou le retrait du panneau ne peuvent se produire que si le lien adhésif entre les panneaux et les bandes de tension vient à céder, si le lien adhésif entre la bande de tension et les brides des montants vient à céder, si les vis utilisées pour bloquer entre eux les panneaux, les brides des montants et les bandes de tension d'acier viennent à céder soit par cisaillement, soit par déchirure de la bande de tension en acier sur sa longueur, si le panneau cède autour de la vis, ou si la bande de 5 tension éclate. A nouveau, l'expérience a montré que les forces engendrées par les panneaux dans les conditions d'essai n'exerçaient pas de forces de cette grandeur, ni en retrait, ni en dilatation.

Un système de parois réalisé suivant la présente invention, après application du revêtement 20, est relativement dépourvu de coutures ,0 apparentes, et les forces de retrait et de dilatation engendrées par l'humidité sont maîtrisées dans les gammes de teneurs en humidité pour lesquelles le système de parois est conçu. En maintenant un état plat et essentiellement sans coutures, le gauchissement, le renflement aux joints, les fissures de retrait critiquables et d'autres défauts 15 sont vaincus. Le système de parois suivant la présente invention peut s'appliquer à une surface dressée, posée suivant un angle, ou à une partie d'une surface horizontale telle qu'un plancher ou un plafond. Suivant le facteur de sécurité désiré pour la force de retenue en fonction des forces de retrait et de dilatation, on peut faire varier un certain nombre de facteurs qui interviennent, suivant les désirs. Certains des facteurs qui peuvent être changés sont l'épaisseur des panneaux, les dimensions et les propriétés des panneaux; le nombre et le type de moyens de fixation et leur diamètre; l'espacement et les dimensions des montants et des bandes de tension, etc. Par exemple, la 25 rigidité de la paroi peut être doublée en plaçant les montants d'acier à une distance de centre à centre de 15 cm, au lieu de 30,5 cm, sans affecter les forces de retenue vis-à-vis de la dilatation et du retrait, dirigées horizontalement, de la paroi, si les panneaux sont collés aux montants intermédiaires à l'aide d'un adhésif structurel, mais ne 30 sont pas reliés par des vis passant à travers les bandes de tension, les panneaux et les brides des montants d'acier intermédiaires.

On observera que, dans un système de parois suivant la présente invention, la diminution des tensions ou fatigues est relativement équilibrée; les fatigues sont distribuées également dans tous les pan-35 neaux, et on évite la formation de fatigues et les déformations qui en résulteraient à l'intérieur du panneau et aux joints verticaux et horizontaux du panneau. Cela évite la défaillance observée normalement avec des panneaux à base de bois attachés à des montants-supports en acier, à savoir un retrait ou une dilatation et un renflement aux 40 coutures verticales, provenant des changements de la teneur en humidité à l'intérieur des panneaux.

La présente invention peut être réalisée sous des formes spécifiques différentes sans s'écarter de l'esprit de l'invention et sans échapper à sa portée.

20

R

1 feuille dessins

Claims

642 420 REVENDICATIONS

1. Paroi comprenant:

a) des panneaux constitués de matière réagissant dimensionnel-lement à des changements de la teneur en humidité, chaque panneau ayant une face postérieure disposée dans un plan commun avec les faces postérieures des autres panneaux;

b) des éléments-supports sensiblement parallèles, plus stables di-mensionnellement dans leur direction longitudinale, par rapport aux changements de dimensions provoqués par l'humidité, que les panneaux dans ladite direction longitudinale, les éléments-supports étant sensiblement rigides dans un plan perpendiculaire au plan commun et étant fixés aux panneaux associés, et c) des moyens pour s'opposer au mouvement induit par l'humidité dans les panneaux, dans une direction parallèle au plan commun et transversale à la direction longitudinale précitée, les moyens de retenue comprenant une multiplicité de bandes de tension dont les dimensions ne changent pas sous l'effet des changements d'humidité de l'ambiance, ces bandes de tension étant fixées aux panneaux associés et se trouvant dans un plan parallèle au plan commun dans la direction transversale et étant situées entre les panneaux associés et les éléments-supports, et des moyens de fixation passant à travers les panneaux et à travers les parties qui se recoupent des bandes de tension et des éléments-supports, pour relier entre eux de façon sûre les panneaux associés avec les éléments-supports et les bandes de tension.

2. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les faces des éléments-supports sont de plus fixées à la face postérieure de chaque panneau et aux bandes de tension par un adhésif.

3. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les bandes de tension sont des bandes d'acier ayant une épaisseur de 0,38 à 1,5 mm et une largeur de 12,5 à 100 mm, ces bandes de tension ayant une longueur correspondant à la dimension transversale de leurs panneaux associés.

4. Paroi suivant la revendication 1, dans laquelle les bandes de tension sont des bandes d'acier ayant une longueur supérieure à la dimension transversale de leur panneau associé.

5. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de fixation sont répartis sur toute la surface d'un panneau, de façon à distribuer les forces de retenue sur tout le panneau.

6. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des panneaux a une étendue dans le plan commun de 150 à 465 dm2.

7. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des panneaux a une face antérieure disposée dans un plan commun avec les faces antérieures des autres panneaux.

8. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les bandes de tension sont liées par adhésif le long de leur longueur à la face postérieure de chaque panneau associé.

9. Paroi suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les panneaux sont faits d'un matériau à base de bois choisi dans le groupe comprenant les panneaus de particules, les panneaux de fibres, les panneaux durcis et les panneaux de contre-plaqué.

10. Paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que les panneaux sont à base de bois, les éléments-supports ainsi que les bandes de tension sont en acier, les éléments-supports sont fixés aux panneaux associés, entre des bandes de tension adjacentes, par un adhésif, et les éléments-supports sont plus longs que les panneaux associés, dans une direction qui s'étend le long des axes longitudinaux des éléments-supports, en sorte que deux ou plusieurs panneaux associés sont reliés chacun au même élément-support.