EP0207848B1 - Revêtement mural composite à pierres apparentes - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
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- E04F13/144—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass with an outer layer of marble or other natural stone
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- E04F13/0853—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements adjustable perpendicular to the wall
- E04F13/0855—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements adjustable perpendicular to the wall adjustable in several directions, one of which is perpendicular to the wall
Definitions
- the present invention relates to a new composite wall covering with visible stones, which is produced by stacking one on top of the other self-supporting covering plates which provide the thermal insulation function of the facade.
- the covering plates fit horizontally and vertically and have the appearance of masonry of solid stones.
- a three-dimensionally adjustable fastening device provides stability on the slope and impact resistance.
- the fixing device has no load-bearing function because the vertical load of the stones passes through joints which ensure the connection, both horizontally and vertically, of the plates between them.
- the invention also provides support brackets which take up the descents of the vertical loads and thus limit the compressive forces exerted on the stone slabs, which makes it possible to form coverings of relatively high height, for example of a ten floors divided by horizontal joints called decompression possibly every two floors.
- the present invention is characterized in that the stone plates (4) are rigidly fixed to a core (5) of insulating material in the edges upper and lower of which male (9, 36) and female (8, 35) interlocking are formed, formed from the external face of the stone plates (see fig. 10 and 11), in that the lower row of stone plates (4, 4a) is carried by brackets (3) connected to said wall of the studs (19) carried by adjustable holding devices (13, 19) fixed to said wall (1) are engaged in the holes of the edges lateral of the stones (4), in that successive rows of stone plates (4′a, 4′b ...
- the support 2 is provided with brackets 3, for example in the form of a square, which each delimit two support planes 3a, 3b.
- brackets can be provided to be adjustable in order to take account of the tolerances and deviations in dimension which may exist between the support 2 and the covering described in the following.
- the actual coating consists of stone plates 4 which are fixed, for example glued, on a core 5 of waterproof insulating material for example of cellular synthetic resin, the nature of which is preferably chosen so that the cells are closed. Expanded, flame retardant grade polystyrene is suitable.
- the core 5 protrudes on two of the sides of the plates 4 to delimit shoulders 6, 7 of width corresponding to the thickness of the joint which must separate the stone plates 4 when they are assembled, as described below.
- the core is shaped so as to have a female socket 8 in the lower part and a male socket 9 in the upper part, as well as two complementary vertical rebates 10, 11 on the left and right sides of the core 5, rebates whose shapes respective are advantageously the same as those of the sockets 8, 9 above.
- the conformation of the male and female sockets and of the rebates is provided so as to provide with the ribbon parts 6, 7 a uniform joint between the stone plates during assembly.
- Grooves 21 can be provided, as shown in FIG. 3, to drain the water that may have run through the stone or the joints described in the following.
- the stone plates are pierced with holes 12, for example in the vertical edges near their upper edge.
- the thickness of the stone slabs is normally between 10 and 20 mm, the diameter of the holes 12 can be of the order of 3 to 5 mm for example.
- devices 13 are provided with retaining studs which may be devices of the trade or produced as illustrated in FIG. 4.
- the device comprises a sole 14 having an oblong hole 15 for the passage of a fixing pin 16. With this oblong hole the lateral and vertical adjustment of the stud is very easy.
- the sole 14 supports a molten bolt 17 which is hollow to introduce a rod 18 with a rough surface, the head of which is provided with a double stud 19.
- a nut 20 screwed onto the split bolt 17 makes it possible to immobilize the rod 18 in a any position.
- the first covering plate is thus maintained in four points while resting on two brackets 3. It may be advantageous to introduce resin or another binder into the holes in which the studs 19 and 22 are engaged.
- a second row of covering plates is then placed in 4 ′ a , 4 ′ b ... 4 ′ n , the plates constituting this second row being embedded by their lower female socket 8 on the male socket 9 of the part upper of the core 5 of the plates 4, 4 a , 4 b ... 4 n .
- the second row is only maintained by devices 13 with retaining studs. Subsequent rows are then placed in the same manner.
- a bonding mortar is introduced into the space separating the stone plates 4 in order to joint the stone plates 4.
- the jointing mortar causes the loads due to the stone plates themselves are transmitted between said stone slabs without these loads being supported by the cores 5 of insulating material.
- the retaining stud devices themselves do not support any load, their function consisting in preventing the rock plates from tilting if they are subjected to shocks or the action of wind.
- this insulator 23 may for example consist of rock wool, granules of expanded material or other similar products.
- the insulation may only be placed at certain locations, for example at the periphery, around the openings and in the vicinity of the corners to avoid the circulation of air.
- consoles 3 for example every 3 or 6 m, that is to say almost all the floors or every two floors of a building. Decompression joints are thus produced.
- brackets 3 can be omitted, the first row of the covering plates then simply resting on a sockliner made for example of cement.
- the holding device 13 a is made of synthetic material, for example polyamide reinforced with mineral fibers.
- This device comprises a sole 14 a from which a stem 25 projects.
- the sole 14 a has a hole 26 of greater height and greater width than the diameter of an anchor bolt 27 which passes through a support plate 28.
- the sole 14 a can be adjusted in height, in width and angularly before being immobilized by tightening an anchor bolt and consequently of the support plate 28 on the sole.
- the bracket 25 which projects from the lower part of the sole is advantageously reinforced by ribs 29 extending over a certain distance, for example over a third of said bracket.
- the bracket has rows of holes 30 intended to receive, with hard friction, retaining studs 31.
- the holes 30 are bi-conical and have at their middle part a constricted part 30 a .
- grooves 32 are formed in the sides of the bracket either between the rows of holes, or as shown in FIG. 5 so that a groove 32 intercepts a hole and passes between the other holes.
- first console 1 we put in place a first composite facing element with holes in the stone plates to match the studs of each console 3; a second console 3 is put in place, then on either side of the covering element supported by the two brackets, two devices 13a are available, the retaining studs of which are forcibly engaged in the holes 30.
- the first plate coating is thus maintained at four points while resting on two brackets 3. It may be advantageous to introduce resin or another binder into the holes in which the studs 31 are engaged.
- a second row of covering plates is then placed at 4 ′ a , 4 ′ b ... 4 ′ n .
- the second row is only maintained by devices 13 a retaining pin 31. Subsequent rows are then implemented in the same manner.
- the covering plates 4 can be more or less spaced from the wall 1 as shown in solid lines and broken lines in FIG. 5.
- the female socket 8 comprises a groove 35 deeper than the projection 36 of the male socket. Furthermore, both the female socket and the male socket form inclined planes 37 respectively 38 of the same slope which lead to the joint designated by 39 and which is intended to be made in mortar.
- the inclined plane 37 of the female socket has a break delimited by a recess 40.
- the female and male socket delimit bearing surfaces 41 and 42 whose arrangement makes that a space 43 is left free between the projection 36 and the bottom of the groove 35 when the two bearing surfaces 41, 42 bear one on the other and the inclined planes 37, 38 also bear one on the other .
- the core 5 is shaped from the external face of the stone plates 4, which makes it possible to compensate for any differences in thickness of these plates as shown in fig. 11 for plates 4 a and 4 b .
- An advantageous embodiment consists in gluing each plate 4 onto a core 5 then in making the sockets and rebates by milling taking as reference the surface of the outer face of each plate.
- a molding of the core 5 directly on the stone plates can also be carried out.
- the above embodiment makes it possible to obtain that the stone plates 4 are located in the same plane. Furthermore, the rupture formed by the recess 40 provided in the inclined plane 37 prevents any rise of water by capillarity. If necessary, a similar rupture can be provided in the bearing surfaces 41, 42.
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Description
- La présente invention concerne un nouveau revêtement mural composite à pierres apparentes, que l'on réalise en empilant les unes sur les autres des plaques de revêtement autoportantes qui assurent la fonction d'isolation thermique de la façade.
- Dans une réalisation préférée les plaques de revêtement s'emboîtent horizontalement et verticalement et ont l'apparence d'une maçonnerie de pierres massives.
- Un dispositif de fixation réglable en trois dimensions assure la stabilité au devers et la résistance aux chocs.
- Le dispositif de fixation n'a aucune fonction porteuse car la charge verticale des pierres passe par des joints qui assurent la liaison, tant horizontalement que verticalement, des plaques entre elles.
- L'invention prévoit également des consoles de support qui reprennent les descentes des charges verticales et ainsi limitent les forces de compression s'exerçant sur les dalles de pierre, ce qui permet de constituer des revêtements d'assez grande hauteur, par exemple d'une dizaine d'étages fractionnés par des joints horizontaux dits de décompression éventuellement tous les deux étages.
- On connaît toutefois par le document US-A-4 021 989 un revêtement mural à pierres apprentes constitué par des plaques de pierre dont chacune présente au moins deux trous dans ses bords latéraux pour la mise en place de goujons de retenue reliés à un mur.
- Par rapport au revêtement mural connu par le document US-A-4 021 989 ci-dessus, la présente invention est caractérisée en ce que les plaques de pierre (4) sont fixées rigidement à une âme (5) en matière isolante dans les bords supérieurs et inférieurs de laquelle sont pratiqués des emboîtement mâle (9, 36) et femelle (8, 35) mis en forme à partir de la face externe des plaques de pierres (voir fig. 10 et 11), en ce que la rangée inférieure de plaques de pierre (4, 4a) est portée par des consoles (3) reliées audit mur des goujons (19) portés par des dispositifs de maintien réglables (13, 19) fixés audit mur (1) sont engagés dans les trous des bords latéraux des pierres (4), en ce que des rangées successives de plaques de pierre (4′a, 4′b...4′n) s'étendent au-dessus de la première rangée de plaques de pierre (4) en prenant appui par leur âme (5) et en ce qu'un joint de mortier (39) est disposé entre les rangées de plaques de pierre (4, 4′) pour que les forces de compression dues au poids des pierres soient transmises par ledit joint de mortier.
- Comme cela ressort de ce qui précède, l'âme isolante fixée à la pierre:
- 1) assure l'autoportance des plaques pendant la pose;
- 2) assure au parement de pierre qui lui est fixé sur toute sa surface, une rigidité beaucoup plus grande que celle des revêtements de façade de pierre agrafée qui existent actuellement;
- 3) protège les angles et les arêtes des dalles de pierre pendant le transport et les manutentions;
- 4) apporte à la plaque de parement ses caractéristiques d'isolation thermique;
- 5) et, le cas échéant, constitue une barrière s'opposant à la pénétration de l'humidité:
chaque plaque de pierre étant perforée dans ses chants pour la mise en place d'attaches de retenue, cela évite le flambage du parement même en cas de désolidarisation accidentelle entre une plaque de pierre et l'âme isolante qui lui est fixée. - Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
- Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé.
- La fig. 1 est une perspective, en partie arrachée, d'un mur et du revêtement réalisé conformément à l'invention.
- Les fig. 2 et 3 sont des perspectives montrant chacune un élément composite de revêtement à pierres apparentes.
- La fig. 4 est une perspertive d'un dispositif à goujon de retenue mis en oeuvre dans le revêtement de la fig. 1.
- La fig. 5 est une élévation, partie en coupe, suivant la ligne V-V de la fig. 6 d'un dispositif de maintien.
- La fig. 6 est une élévation tournée de 90° correspondant à la fig. 5.
- La fig. 7 est une coupe vue suivant la ligne VII-VII de de la fig 6.
- La fig. 8 est une vue de dessus en partie arrachée correspondant à la fig. 5.
- La fig. 9 est une coupe très agrandie d'un détail de réalisation.
- La fig. 10 est une coupe partielle schématique montrant l'assemblage de deux plaques consécutives.
- La fig. 11 est une coupe analogue à la fig. 10 illustrant l'un des résultats que procure l'assemblage de cette dernière figure.
- La fig. 1 montre un mur 1, par exemple en parpaings, qui est monté sur un support en béton armé 2, ce support pouvant être une lisse, une fondation ou un élément de chaînage.
- Le support 2 est muni de consoles 3, par exemple en forme d'équerre, qui délimitent chacune deux plans d'appui 3a, 3b.
- D'une manière connue dans la technique, les consoles peuvent être prévues pour être réglables afin de tenir compte des tolérances et écarts de cote pouvant exister entre le support 2 et le revêtement décrit dans ce qui suit.
- Le revêtement proprement dit est constitué par des plaques de pierre 4 qui sont fixées, par exemple collées, sur une âme 5 en matière isolante étanche par exemple en résine synthétique alvéolée dont la nature est de préférence choisie pour que les alvéoles soient fermées. Un polystyrène expansé et de qualité ignifuge est approprié. L'âme 5 fait saillie sur deux des côtés des plaques 4 pour délimiter des épaulements 6, 7 de largeur correspondant à l'épaisseur du joint qui doit séparer les plaques de pierre 4 lorsqu'elles sont assemblées, comme décrit dans ce qui suit.
- L'âme est conformée de manière à présenter un emboîtement femelle 8 en partie basse et un emboîtement mâle 9 en partie haute, ainsi que deux feuillures verticales complémentaires 10, 11 sur les côtés gauche et droit de l'âme 5, feuillures dont les formes respectives sont avantageusement les mêmes que celles des emboîtements 8, 9 ci-dessus.
- La conformation des emboîtements mâle et femelle et des feuillures est prévue de manière à ménager avec les parties formant rubans 6, 7 un joint uniforme entre les plaques de pierre lors du montage.
- Des rainures 21 peuvent être prévues, comme le montre la fig. 3, pour drainer les eaux ayant évventuellement cheminé à travers la pierre ou des joints décrits dans ce qui suit.
- Les plaques de pierre sont percées de trous 12, par exemple dans les chants verticaux près de leur bord supérieur. L'épaisseur des plaques de pierre est normalement comprise entre 10 et 20 mm, le diamètre des trous 12 pouvant être de l'ordre de 3 à 5 mm par exemple.
- Pour maintenir le revêtement au fur et à mesure de son montage, on prévoit des dispositifs 13 à goujon de retenue qui peuvent être des dispositifs du commerce ou réalisés comme illustré à la fig. 4. Suivant cette figure, le dispositif comporte une semelle 14 présentant un trou oblong 15 pour le passage d'une cheville de fixation 16. Grâce à ce trou oblong le réglage latéral et vertical du goujon se fait très facilement. La semelle 14 supporte un boulon fondu 17 qui est creux pour y introduire une tige 18 à surface rugueuse dont la tête est munie d'un goujon double 19. Un écrou 20 vissé sur le boulon fendu 17 permet d'immobiliser la tige 18 dans une position quelconque.
- Pour mettre en place le revêtement mural, on procède comme suit: on fixe tout d'abord une première console 3, on met en place un premier élément de parement composite présentant des trous dans les plaques en pierre pour correspondre à des goujons 22 de chaque console 3; on met en place une seconde console 3 puis de part et d'autre de l'élément de revêtement supporté par les deux consoles, on dispose deux dispositifs 13 dont les goujons de retenue sont engagés dans les trous 12. La première plaque de revêtement est ainsi maintenue en quatre points tout en reposant sur deux consoles 3. Il peut être avantageux d'introduire de la résine ou un autre liant dans les trous dans lesquels sont engagés les goujons 19 et 22.
- On met en place ensuite de la même façon d'autres plaques 4a, 4b... 4n jusqu'à constituer une première rangée. Dans la première rangée, les feuillures complémentaires 10, 11 sont emboîtées les unes dans les autres et les plaques de pierre sont séparées par des joints verticaux ayant la largeur de l'épaulement 6 de l'âme 5.
- Une seconde rangée de plaques de revêtement est ensuite mise en place en 4′a, 4′b... 4′n, les plaques constituant cette seconde rangée étant encastrées par leur emboîtement femelle inférieur 8 sur l'emboîtement mâle 9 de la partie supérieure de l'âme 5 des plaques 4, 4a, 4b... 4n. La seconde rangée est seulement maintenue par des dispositifs 13 à goujon de retenue. Des rangées suivantes sont ensuite mises en place de la même manière.
- Comme cela ressort de ce qui précède lors du montage initial, les efforts verticaux des différentes plaques de revêtement sont transmis par leur âme respective aux âmes des plaques de revêtement des rangées immédiatement inférieures, l'ensemble des plaques étant porté par les consoles 3.
- Lorsqu'un nombre suffisant de plaques a été assemblé, on introduit dans l'espace séparant les plaques de pierre 4 un mortier de liaison pour réaliser le jointoiement des plaques de pierre 4. Le mortier de jointoiement fait que les charges dues au plaques de pierre elles-mêmes sont transmises entre lesdites plaques de pierre sans que ces charges soient alors supportées par les âmes 5 en matière isolante.
- Les dispositifs à goujon de retenue ne supportent eux-mêmes aucune charge, leur fonction consistant à empêcher le basculement des plaques de pierres si celles-ci subissent des chocs ou l'action de vent.
- Lorsque le mur 1 est irrégulier ou n'a pas une bonne planéité, comme cela est le cas le plus fréquent, il est avantageux d'introduire un isolant souple 23 entre la face arrière de l'âme 5 des plaques et le mur, cet isolant pouvant par exemple être constitué par de la laine de roche, des granulés de matière expansée ou autres produits analogues. L'isolant peut n'être disposé qu'à certains emplacements, par exemple à la périphérie, autour des ouvertures et au voisinage des angles pour éviter la circulation de l'air.
- Bien que les différentes plaques de revêtement puissent se supporter les unes les autres sans moyen complémentaire, il est avantageux de prévoir des consoles 3, par exemple tous les 3 ou 6 m, c'est-à-dire à peu près tous les étages ou tous les deux étages d'un immeuble. On réalise ainsi des joints de décompression.
- Pour des immeubles bas, par exemple des pavillons, les consoles 3 peuvent être supprimées, la première rangée des plaques de revêtement reposant alors simplement sur une semelle de propreté réalisée par exemple en ciment.
- Selon les fig 5 à 9, le dispositif de maintien 13a est réalisé en matière synthétique par exemple en polyamide chargé de fibres minérales. Ce dispositif comporte une semelle 14a à partir de laquelle fait saillie une potence 25.
- La semelle 14a présente une lumière 26 de plus grande hauteur et de plus grande largeur que le diamètre d'un boulon d'ancrage 27 qui traverse une plaque d'appui 28.
- Ce qui précède montre que la semelle 14a peut être réglée en hauteur, en largeur et angulairement avant d'être immobilisée par serrage d'un boulon d'ancrage et par conséquent de la plaque d'appui 28 sur la semelle.
- La potence 25 qui fait saillie de la partie basse de la semelle est avantageusement renforcée par des nervures 29 s'étendant sur une certaine distance par exemple sur le tiers de ladite potence.
- A son extrémité libre, la potence présente des rangées de trous 30 destinés à recevoir, à frottement dur, des goujons de retenue 31.
- Comme le montre la fig. 9, les trous 30 sont bi-coniques et présentent à leur partie médiane une partie resserrée 30a.
- En outre, des rainures 32 sont pratiquées dans les côtés de la potence soit entre les rangées de trous, soit comme représenté à la fig. 5 de façon qu'une rainure 32 intercepte un trou et passe entre les autres trous.
- Lorsque les trous 30 sont disposés de façon oblique comme illustré par la fig. 5, il est possible aussi que les rainures 32 avantageusement formées sur l'un et l'autre côté de la potence soient disposées obliquement.
- Outre ce qui précède, il est avantageux que le dos de la semelle 14a présente des évidements 33 permettant de compenser les irrégularités que peut présenter le mur 1.
- Pour mettre en place le revêtement mural, on procède comme suit: on fixe tout d'abord une première console 1, on met en place un premier élément de parement composite présentant des trous dans les plaques en pierre pour correspondre à des goujons de chaque console 3; on met en place une seconde console 3 puis de part et d'autre de l'élément de revêtement supporté par les deux consoles, on dispose deux dispositifs 13a dont les goujons de retenue sont engagés à force dans les trous 30. La première plaque de revêtement est ainsi maintenue en quatre points tout en reposant sur deux consoles 3. Il peut être avantageux d'introduire de la résine ou un autre liant dans les trous dans lesquels sont engagés les goujons 31. Le fait que les goujons 31 sont engagés à force fait que leur coulissement est relativement difficile et cela empêche qu'ils puissent échapper spontanément tant qu'ils ne sont pas introduits dans un trou 12 d'une plaque de pierre mais la forme bi-conique des trous permet, par ailleurs, de compenser des défauts d'alignement des potences 25.
- On met en place ensuite de la même façon d'autres plaques 4a, 4b... 4n jusqu'à constituer une première rangée.
- Une seconde rangée de plaques de revêtement est ensuite mise en place en 4′a, 4′b... 4′n. La seconde rangée est seulement maintenue par des dispositifs 13a à goujon de retenue 31. Des rangées suivantes sont ensuite mises en place de la même manière.
- Etant donné que les potences 25 sont sécables le long des rainures 32 les plaques de revêtement 4 peuvent être plus ou moins écartées du mur 1 comme illustré en trait plein et en traits interrompus à la fig. 5.
- A la fig. 10, l'emboîtement femelle 8 comprend une rainure 35 plus profonde que la saillie 36 de l'emboîtement mâle. Par ailleurs, tant l'emboîtement femelle que l'emboîtement mâle forment des plans inclinés 37 respectivement 38 de même pente qui mènent vers le joint désigné par 39 et qui est destiné à être réalisé en mortier.
- Le plan incliné 37 de l'emboîtement femelle présente une rupture délimitée par un évidement 40. Pour bien délimiter l'épaisseur du joint 39, les emboîtements femelle et mâle délimitent des portées d'appui 41 et 42 dont la disposition fait qu'un espace 43 est laissé libre entre la saillie 36 et le fond de la rainure 35 lorsque les deux portées d'appui 41, 42 portent l'une sur l'autre et que les plans inclinés 37, 38 portent également l'un sur l'autre.
- La réalisation des feuillures latérales est analogue pour permettre le même type d'emboîtement.
- Pour réaliser les emboîtements ci-dessus et les feuillures, l'âme 5 est mise en forme à partir de la face externe des plaques de pierre 4, ce qui permet de compenser d'éventuelles différences d'épaisseur de ces plaques comme cela est montré à la fig. 11 pour les plaques 4a et 4b.
- Une réalisation avantageuse consiste à coller chaque plaque 4 sur une âme 5 puis à réaliser les emboîtements et feuillures par fraisage en prenant comme référence la surface de la face extérieure de chaque plaque. Un moulage de l'âme 5 directement sur les plaques de pierre peut aussi être réalisé.
- La réalisation ci-dessus permet d'obtenir que les plaques de pierre 4 soient situées dans un même plan. Par ailleurs, la rupture formée par l'évidement 40 prévue dans le plan incliné 37 évite toute remontée d'eau par capillarité. Le cas échéant, une rupture analogue peut être prévue dans les portées d'appui 41, 42.
- L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre qui est déterminé par la teneur des revendications.
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