EP2340339A1 - Plafond suspendu formant un ecran coupe-feu - Google Patents

Plafond suspendu formant un ecran coupe-feu

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Publication number
EP2340339A1
EP2340339A1 EP09781856A EP09781856A EP2340339A1 EP 2340339 A1 EP2340339 A1 EP 2340339A1 EP 09781856 A EP09781856 A EP 09781856A EP 09781856 A EP09781856 A EP 09781856A EP 2340339 A1 EP2340339 A1 EP 2340339A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal
ceiling according
keys
core
panels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09781856A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Denis Zago
Romain Keiser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liberty Liege Dudelange LU SA
Original Assignee
ArcelorMittal Dudelange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ArcelorMittal Dudelange SA filed Critical ArcelorMittal Dudelange SA
Publication of EP2340339A1 publication Critical patent/EP2340339A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/22—Connection of slabs, panels, sheets or the like to the supporting construction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/04—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like
    • E04B9/045—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like being laminated

Definitions

  • the present invention relates to a suspended ceiling forming a fire screen.
  • Suspended ceilings forming a firewall under a load-bearing structure of wood or metal of a floor or a frame of a roof have been known for a long time.
  • Such suspended ceilings are made of fireproof panels, most often plasterboard, screwed on a metal or wooden frame, which is itself suspended load-bearing structure of the floor.
  • To enhance the fire resistance of such a ceiling it is known to stack several fire resistant panels with staggered joints and / or to cover the upper surface and the framework for fixing a layer of mineral wool.
  • the construction of such a suspended ceiling is still today a craft work. Its effectiveness as a fire screen and its mechanical stability are largely dependent on the experience and know-how of the craftsmen who build it.
  • such a ceiling is easily damaged by depressions or overpressure inside the building, which are for example due to explosions, the triggering of fire extinguishing or smoke extraction.
  • An object of the present invention is to provide a suspended ceiling forming a fireproof screen which can be fully assembled using standard prefabricated elements, while having a high mechanical stability and a high degree of fire.
  • a suspended ceiling forming a fire screen comprises at least two panels suspended from a supporting structure using suspension means.
  • Each of these two panels comprises an insulating core and non-combustible, the lower face and the upper face are each coated with a metal sheet provided with flanges partially covering the edges of the core.
  • At least one of these songs of the core then comprises a connecting key made of a reinforced mineral material, which is bordered by the edges of the two metal sheets.
  • the two panels are arranged to have two wrenches facing each other, thereby forming a lower connection groove below the wrenches and an upper connection groove above the wrenches.
  • each of these two connecting grooves is arranged a metal connecting section, which is fixed, preferably with bolt-type screws, to at least one of the two connection keys and which covers the joint between the two keys of the connector. connection.
  • the metal fitting section fixed in the upper connection groove then serves as a fastener for said suspension means.
  • the panels and fittings parts can be prefabricated standard elements, which can be assembled on site without particular craftsmanship.
  • the ceiling panels can be relatively large in size.
  • a panel may for example have a surface greater than 2 m 2 (for example: 120x200 cm panel is perfectly possible), while having a high mechanical stability and a reasonable weight (for example of the order of 400 to 600 Wm 2 ).
  • One of the two connecting keys is preferably wider than the other.
  • the metal connecting profiles are then attached to the widest key, which increases the mechanical stability of the ceiling.
  • the metal fitting section has a central section "U"
  • the base is fixed with screws to at least one of the two keys and covers the seal between the two keys.
  • the metal fitting section arranged in the upper connection groove advantageously has two outer lateral wings resting on the metal sheet.
  • the suspension means comprise at least one fixing rod and at least one fixing plate.
  • the latter is fixed by means of screws on the metal connecting profile in the upper connection groove and comprises at least one fixing point for the fixing rod.
  • the metal fitting section arranged in the lower connection groove preferably has a section "U" with two inner wings serving as a support for a cover plate, which is screwed onto the metal fitting section.
  • This cover plate is preferably a carbon steel plate coated with an alloy composed of aluminum and zinc, with an intumescent band fixed on the upper surface of the cover plate. It protects the screw heads attaching metal profile fitting to the fitting key against fire heat.
  • the metal sheet serving as envelope to the core is advantageously a thin sheet (thickness of about 0.6 to 1.3 mm) of carbon steel, which is coated with an alloy composed mainly of aluminum and zinc.
  • this alloy comprises between 53 and 57% of aluminum, 41 and 46% of zinc and 1 and 2% of silicon.
  • a preferred alloy comprises 55% aluminum, 43.4% zinc and 1.6% silicon.
  • the insulating core of a panel advantageously comprises a sandwich structure having: on the side of the underside, a non-load bearing panel fuel, cement-based or silico-calcareous, fiber-reinforced, having good resistance to bending and compression; and on the upper side side, a non-combustible thermal insulation layer, based on cellular glass, having low thermal conductivity and low density.
  • the carrier panel and the thermal insulation layer are preferably assembled by bonding using an elastic adhesive.
  • Such a panel provides not only excellent thermal insulation and high mechanical strength, but is also made of easily recyclable materials (steel and mineral materials).
  • the sandwich structure of the core is preferably framed by framing members of a reinforced mineral material. These frame members, which form the edges of the core with the connecting keys, are advantageously glued to the edges of the sandwich structure with the aid of an elastic adhesive.
  • the carrier panel and the framing members are advantageously products based on cement or silico-limestone, reinforced with fibers, having a good resistance to bending and compression.
  • the metal sheets are advantageously bonded to the insulating core using an elastic adhesive.
  • the elastic adhesive used for assembling the various elements of a panel is preferably an organic adhesive including a hydrated mineral filler.
  • This glue has sufficient elasticity to compensate for the differential expansions of different materials of a panel under the effect of fire heat.
  • the hydrated mineral filler slows the transfer of heat through the panel by slowly evaporating under the action of fire heat. Then, the organic binder chars, which also seems to slow down the heat transfer through the panel. It will also be appreciated that the bonding of the various elements of the panel improves its lift and its mechanical stability significantly.
  • the frontal surfaces of the keys are preferably provided with an intumescent paint layer. This intumescent paint seals the joint between two keys when the suspended ceiling is exposed to a fire.
  • Fig. 1 a cross section through a suspended ceiling according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a seal between two panels 10 and 10 'according to the present invention.
  • a panel normally has a square or rectangular shape.
  • Typical dimensions are for example: 60x60 cm, 80x80 cm, 90x90 cm, 120x120 cm, respectively 60x90 cm, 80x120 cm or 120x200 cm, with a preference for panels having large dimensions.
  • FIG. 1 we see only a right end of the panel 10 and a left end of the panel 10 '.
  • This core 12 comprises a sandwich structure having as a bottom layer, a non-combustible carrier panel 28 having a good flexural strength, and as the upper layer, a non-combustible thermal insulation layer 26, having low thermal conductivity and low density.
  • the thermal insulation layer 26 is advantageously made up of alumino-silicate cellular glass plates, having a thermal conductivity of approximately 0.04 W / mK, a density of the order of 120 kg / m 3, a compressive strength of the order of 0.7 MN / m2 and a flexural strength of the order of 0.4 MN / m2.
  • alumino-silicate cellular glass plates having a thermal conductivity of approximately 0.04 W / mK, a density of the order of 120 kg / m 3, a compressive strength of the order of 0.7 MN / m2 and a flexural strength of the order of 0.4 MN / m2.
  • Such plates which are completely inorganic and are formed without binders, are for example sold by the company "PITTSBURGH CORNING EUROPE SA" under the designation "FOAMGLAS ® T4". To achieve a fire resistance of 120 minutes, plates 80 mm thick will normally be used.
  • the noncombustible carrier panel 28 is advantageously a cement-based panel or silico-limestone, reinforced with fibers. It has for example a thickness of the order of 12 mm and a density of the order of 1000 kg / m3.
  • This panel may be a poor thermal insulator (thermal conductivity of the order of 0.25 W / mK) but must be incombustible and have good resistance to bending and compression, that is to say a resistance to bending of the order of 6-12 MN / m2 and a compressive strength perpendicular to the surface of the plate of the order of 10-20 MN / m2.
  • At least one of the edges of the core 12, 12 ' comprises a connecting key 30, 30' of a reinforced mineral material, which is bordered by the flanges 22 and 24 of the two metal sheets 18, 20, respectively the flanges 22 'and 24' of the two metal sheets 18 ', 20'.
  • a connecting key 30, 30' of a reinforced mineral material, which is bordered by the flanges 22 and 24 of the two metal sheets 18, 20, respectively the flanges 22 'and 24' of the two metal sheets 18 ', 20'.
  • each edge that is to be connected to another panel includes such a fitting key 30, 30 '.
  • two opposite edges of the same panel have keys of different width. In FIG. 1, we see for example that the key 30 of the right edge of the panel 10 is wider than the key 30 'of the left edge of the panel 10'.
  • the sandwich structure of the core 12, 12 ' is framed by frame members 32, 32' of a reinforced mineral material. These frame members 32, 32 'form the edges of the core 12, 12' with the connecting keys 30, 30 '. They are glued to the edges of the sandwich structure using an elastic adhesive. These frame members 32, 32 'are preferably fiber-reinforced cementitious or sand-lime-based elements, as is the support panel 28.
  • the panel 10 is for example assembled as follows.
  • the cellular glass plate 26 is glued on the carrier panel 28.
  • the frame members 32, 32 ' which form the edges of the core 12, 12' with the connecting keys 30, 30 'are glued on the four
  • the metal sheets 18, 20 are bonded to the upper or lower surface of the core 12.
  • the flanges 22, 24 of the metal sheets 18, 20 contribute to maintaining the elements of the core.
  • a second flange 34, 36 at least partially covers the lower surface, respectively upper part of the connection key 30 and thus contributes to further stabilizing the connection key 30.
  • an adhesive composed of an organic elastic binder, for example a resin of the family of polyols containing usual amounts of plasticizers, adhesion promoters, stabilizers, catalysts, to which is added a hydrated inorganic filler, for example trihydrated alumina, and a polymerization reagent.
  • an organic elastic binder for example a resin of the family of polyols containing usual amounts of plasticizers, adhesion promoters, stabilizers, catalysts, to which is added a hydrated inorganic filler, for example trihydrated alumina, and a polymerization reagent.
  • the organic binder must provide sufficient elasticity to compensate or absorb the deformations of a slab 10, 10 'when it is loaded in normal use. and, in the event of a fire, to compensate as much as possible for the differential expansions of the different materials of a slab 10, 10 'under the effect of the fire heat. Hydrated mineral filler slows thermal transfer by evaporating slowly under the action of fire heat. Then,
  • the metal sheets 18, 20 forming the facing of the panels 10, 10 ' are preferably thin sheets (0.6 to 1, 3 mm thick) of carbon steel coated with an alloy composed of aluminum and zinc in substantially equal proportions and a trace of silicon.
  • Such sheets are for example marketed by ArcelorMittal under the name ALUZINC ® sheets.
  • the ALUZINC ® sheet coating alloy comprises approximately 55% aluminum, 43.4% zinc and 1.6% silicon.
  • the well-known advantages of these sheets are their remarkable resistance to corrosion and the fact that the natural color and gloss of the coating are preserved for a long time.
  • FIG. 1 it can be seen that the two panels 10, 10 'are arranged so as to have the two connection keys 30 and 30' facing each other, thus forming a lower connection groove below the connection keys 30 , 30 'and an upper connecting groove above the connecting wrenches 30, 30'.
  • a metal connecting section 40, 42 In each of these two connecting grooves is arranged a metal connecting section 40, 42. The latter is fixed by means of lag screws 44, 46 to the coupling key 30 and covers the joint between the two. keys 30 and 30 '.
  • the metal connecting section 40 arranged in the upper connection groove has a central section "U" 48, of width substantially identical to the width of the upper groove, with two outer lateral wings 50, 50 ', which are resting on the metal sheet 20, respectively 20 ', along the upper groove.
  • the base 52 of the central section 48 in "U” is fixed by means of the screws of the laggable type 44 to the key 30.
  • a fixing plate 54 is fixed on the metal connecting section 40, using self-drilling screws 56, 58, so as to close the central section 48 in "U” upwards.
  • the self-drilling screws 56 pass through the fixing plate 54, the base 52 of the central section 48 "U” of the metal connecting section 40 to be screwed through the second flange 36 of the sheet 18 in the key 30.
  • the self-drilling screws 58 pass through the fixing plate 54 and the lateral flanges 50, 50 'of the connecting metal section 40 to screw through the sheet 18 in the core 12.
  • the reference numeral 60 identifies an attachment point for a suspension rod 62.
  • This attachment point 60 is advantageously a nut nut type FABRO-RIVEKLE ® or equivalent, which is placed using a device in a hole in the fixing plate 54, and can even be put in place after having fixed the fixing plate 54 to a metal connecting section 40.
  • the suspension rod 62 then comprises a threaded end which is screwed into the flooded nut 60.
  • the metal fitting section 42 arranged in the lower connection groove also has a section "U" 64, which has a width substantially identical to the width of the lower groove. Instead of the two outer lateral wings, it has two inner wings 66, 66 'serving to support a cover plate 68.
  • the base 70 of the "U" section 64 is fixed with the help of screws of the pulling type. 72 to the key 30.
  • the cover plate 68 which closes the section "U" 64 downwardly flush with the plates 18, 18 ', is fixed on the two inner wings 66, 66' with self-drilling screws 74.
  • the two metal connecting sections 40, 42, the fixing plate 54 and the cover plate 68 are preferably coated with an alloy composed of aluminum and zinc, such as ALUZINC ® sheets mentioned above.
  • a suspended ceiling according to the invention may have a classification firestop REI 120 (European standards), which means that with a fire defined in the standard, a seal to the flames, hot gases and toxic is ensured for 120 minutes and that, during the same time, the temperature on the surface opposite the fire does not exceed 140 0 C on average and 180 0 C punctually.
  • the suspended ceiling can be easily dimensioned to withstand permanent suspended loads of at least 500 N / m 2 (eg luminaires or other equipment) and a temporary load of at least 1000 N / m 2 (eg when working in the suspended ceiling vacuum).
  • a suspended ceiling according to the invention has a high hygienic and environmental quality.
  • it can essentially consist of easily recyclable materials (steel and mineral materials).

Landscapes

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  • Electromagnetism (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

Un plafond suspendu formant un écran coupe-feu comprend des panneaux avec un noyau isolant et non combustible, dont la face inférieure et supérieure sont chacune revêtues d'une tôle métallique. Au moins un chant du noyau comprend une clé de raccord en un matériau minéral renforcé, qui est bordée par des rebords des deux tôles métalliques. Deux panneaux sont agencés de façon à avoir deux clés de raccord en face l'une de l'autre, formant ainsi une gorge de raccord inférieure et supérieure, séparées par les clés de raccord. Dans chacune de ces deux gorges de raccord est agencé un profilé métallique, qui est fixé à au moins une des deux clés de raccord et recouvre le joint entre les deux clés de raccord. Le profilé métallique de raccord fixé dans la gorge de raccord supérieure sert d'attache pour des moyens de suspension.

Description

PLAFOND SUSPENDU FORMANT UN ÉCRAN COUPE-FEU
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un plafond suspendu formant un écran coupe-feu.
Etat de la technique
[0002] Des plafonds suspendus formant un écran coupe-feu en-dessous d'une structure portante en bois ou en métal d'un plancher ou d'une charpente d'un toit sont connus depuis longtemps. De tels plafonds suspendus sont constitués de panneaux résistants au feu, le plus souvent des panneaux de plâtre, vissés sur une ossature en métal ou en bois, qui est elle-même suspendue structure portante du plancher. Pour renforcer le degré coupe-feu d'un tel plafond il est connu d'empiler plusieurs panneaux résistants au feu avec joints décalés et/ou de couvrir la surface supérieure et l'ossature de fixation d'une couche de laine minérale. La construction d'un tel plafond suspendu est encore aujourd'hui un travail artisanal. Son efficacité comme écran coupe-feu et sa stabilité mécanique sont largement tributaires de l'expérience et du savoir-faire des artisans qui le construisent. De plus, un tel plafond est facilement endommagé par des dépressions ou surpressions à l'intérieur du bâtiment, qui sont par exemple dues à des explosions, le déclenchement d'installations d'extinction d'incendie ou de désenfumage.
Objet de l'invention
[0003] Un objet de la présente invention est de proposer un plafond suspendu formant un écran coupe-feu qui peut être entièrement assemblé à l'aide d'éléments standards préfabriqués, tout en présentant une stabilité mécanique et un degré coupe-feu élevés.
[0004] Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un plafond suspendu selon la revendication 1. Description générale de l'invention
[0005] Un plafond suspendu formant un écran coupe-feu selon la présente invention comprend au moins deux panneaux suspendus à une structure portante à l'aide de moyens de suspension. Chacun de ces deux panneaux comprend un noyau isolant et non combustible, dont la face inférieure et la face supérieure sont chacune revêtues d'une tôle métallique munie de rebords recouvrant partiellement les chants du noyau. Au moins un de ces chants du noyau comprend alors une clé de raccord en un matériau minéral renforcé, qui est bordée par les rebords des deux tôles métalliques. Les deux panneaux sont agencés de façon à avoir deux clés de raccord l'une en face de l'autre, formant ainsi une gorge de raccord inférieure en dessous des clés de raccord et une gorge de raccord supérieure au dessus des clés de raccord. Dans chacune de ces deux gorges de raccord est agencé un profilé métallique de raccord, qui est fixé, de préférence avec des vis du type tire-fond, à au moins une des deux clés de raccord et qui recouvre le joint entre les deux clés de raccord. Le profilé métallique de raccord fixé dans la gorge de raccord supérieure sert alors d'attache pour lesdits moyens de suspension.
[0006] II sera apprécié que les panneaux et les pièces de raccords peuvent être des éléments standards préfabriqués, qui peuvent être assemblés sur place sans savoir-faire artisanal particulier. Les panneaux avec leur noyau isolant muni d'une enveloppe métallique inférieure et supérieure, sans pont thermique entre ces dernières, et l'assemblage de ces panneaux à l'aide d'un profilé de raccord inférieur et supérieur séparés thermiquement par les deux clés de raccord, permettent d'obtenir une bonne stabilité mécanique du plafond et de garantir un caractère coupe-feu élevé. Il sera également apprécié que les panneaux du plafond peuvent avoir des dimensions relativement grandes. Ainsi, un panneau peut par exemple avoir une surface supérieure à 2 m2 (par exemple : panneau de 120x200 cm est parfaitement possible), tout en ayant une stabilité mécanique élevée et un poids raisonnable (par exemple de l'ordre de 400 à 600 Wm2). Ces panneaux de grandes dimensions permettent non seulement un montage rapide du plafond mais résultent aussi dans une réduction de la longueur totale des joints entre panneaux, ce qui a naturellement un effet favorable sur la résistance au feu du plafond. [0007] Une des deux clés de raccord est de préférence plus large que l'autre. Les profilés métalliques de raccord sont alors fixés sur la clé la plus large, ce qui augmente la stabilité mécanique du plafond.
[0008] Dans une exécution préférée, le profilé métallique de raccord a une section centrale en "U", dont la base est fixée à l'aide de vis à au moins une des deux clés et recouvre le joint entre les deux clés.
[0009] Le profilé métallique de raccord agencé dans la gorge de raccord supérieure a avantageusement deux ailes latérales extérieures en appui sur la tôle métallique.
[0010] Dans une exécution préférée, les moyens de suspension comprennent au moins une tige de fixation et au moins une tôle de fixation. Cette dernière est fixée à l'aide de vis sur le profilé métallique de raccord dans la gorge de raccord supérieure et comprend au moins un point de fixation pour la tige de fixation.
[0011] Le profilé métallique de raccord agencé de la gorge de raccord inférieure a avantageusement une section en "U" avec deux ailes intérieures servant d'appui à un plat de recouvrement, qui est vissé sur le profilé métallique de raccord. Ce plat de recouvrement est de préférence un plat en acier au carbone revêtue d'un alliage composé d'aluminium et de zinc, avec une bande intumescente fixée sur la surface supérieure du plat de recouvrement. Il protège les têtes de vis fixant profilé métallique de raccord à la clé de raccord contre la chaleur d'incendie.
[0012] La tôle métallique servant d'enveloppe au noyau est avantageusement une tôle mince (épaisseur de l'ordre de 0,6 à 1 ,3 mm) en acier au carbone, qui est revêtue d'un alliage composé majoritairement d'aluminium et de zinc. De préférence cet alliage comprend entre 53 et 57% d'aluminium, 41 et 46% de zinc et 1 et 2% de silicium. Un alliage préféré comprend 55% d'aluminium, 43,4% de zinc et 1 ,6% de silicium. Il sera apprécié que sous l'effet de la chaleur élevée d'un incendie, le revêtement d'aluminium et de zinc se comporte en "millefeuille", c'est- à-dire qu'il gonfle en formant de fines couches solides séparées par des couches d'air. Ce revêtement "millefeuille" constitue alors une couche d'isolation thermique, qui retarde réchauffement des tôles en acier au carbone.
[0013] Le noyau isolant d'un panneau comprend avantageusement une structure sandwich ayant: du côté de la face inférieure, un panneau porteur non combustible, à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression; et du côté de la face supérieure, une couche d'isolation thermique non combustible, à base de verre cellulaire, ayant une faible conductivité thermique et une faible densité. Le panneau porteur et la couche d'isolation thermique sont préférentiellement assemblés par collage à l'aide d'une colle élastique. Un tel panneau procure non seulement une excellente isolation thermique et une résistance mécanique élevée, mais est aussi constitué de matériaux facilement recyclable (acier et matières minérales).
[0014] La structure sandwich du noyau est de préférence encadrée par des éléments d'encadrement en un matériau minéral renforcé. Ces éléments d'encadrement, qui forment les chants du noyau avec les clés de raccord, sont avantageusement collés sur les bords de la structure sandwich à l'aide d'une colle élastique.
[0015] Le panneau porteur et les éléments d'encadrement sont avantageusement des produits à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcés par des fibres, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression.
[0016] Les tôles métalliques sont avantageusement collées sur le noyau isolant à l'aide d'une colle élastique.
[0017] La colle élastique utilisée pour l'assemblage des différents éléments d'un panneau est avantageusement une colle organique incluant une charge minérale hydratée. Cette colle a une élasticité suffisante pour compenser les dilatations différentielles des différents matériaux d'un panneau sous l'effet de la chaleur d'incendie. De plus, la charge minérale hydratée ralentit le transfert de chaleur à travers le panneau en s'évaporant lentement sous l'action de la chaleur d'incendie. Ensuite, le liant organique se carbonise, ce qui semble également ralentir le transfert de chaleur à travers le panneau. Il sera également apprécié que l'assemblage par collage des différents éléments du panneau améliore sa portance et sa stabilité mécanique de façon notable.
[0018] Les surfaces frontales des clés sont de préférence munies d'une couche de peinture intumescente. Cette peinture intumescente étanchéifie le joint entre deux clés lorsque le plafond suspendu est exposé à un incendie. Brève description des dessins
[0019] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant au dessin annexé. Celui-ci montre:
Fig. 1 : une coupe transversale à travers un plafond suspendu selon la présente invention.
Description d'une exécution préférée
[0020] La Fig. 1 montre un joint entre deux panneaux 10 et 10' selon la présente invention. Un tel panneau a normalement une forme carrée ou rectangulaire. Des dimensions usuelles sont par exemple : 60x60 cm, 80x80 cm, 90x90 cm, 120x120 cm, respectivement 60x90 cm, 80x120 cm ou 120x200 cm, avec une préférence pour des panneaux ayant de grandes dimensions. Sur la Fig. 1 , on ne voit qu'un bout droite du panneau 10 et un bout gauche du panneau 10'.
[0021] Chacun de ces panneaux 10, 10' comprend un noyau 12, 12' isolant et non combustible, dont la face inférieure 14 et la face supérieure 16 sont chacune revêtues d'une tôle métallique 18, 20 munie de rebords 22, 24 recouvrant partiellement les chants du noyau 12. Ce noyau 12 comprend une structure sandwich ayant comme couche inférieure, un panneau porteur 28 non combustible, ayant une bonne résistance à la flexion, et comme couche supérieure, une couche d'isolation thermique 26 non combustible, ayant une faible conductivité thermique et une faible densité.
[0022] La couche d'isolation thermique 26 est avantageusement constituée de plaques de verre cellulaire alumino-silicaté, ayant une conductivité thermique d'environ 0,04 W/mK, une masse volumique de l'ordre de 120 kg/m3, une résistance à la compression de l'ordre de 0,7 MN/m2 et une résistance à la flexion de l'ordre de 0,4 MN/m2. De telles plaques, qui sont totalement inorganiques et sont formées sans liants, sont par exemple vendues par la firme « PITTSBURGH CORNING EUROPE S.A.» sous la désignation « FOAMGLAS ® T4 ». Pour atteindre une résistance au feu de 120 minutes, on prendra normalement des plaques d'une épaisseur de 80 mm. [0023] Le panneau porteur 28 non combustible est avantageusement un panneau à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres. Il a par exemple une épaisseur de l'ordre de 12 mm et une densité de l'ordre de 1000 kg/m3. Ce panneau peut être un médiocre isolant thermique (conductivité thermique de l'ordre de 0,25 W/mK) mais doit être incombustible et présenter une bonne résistance à la flexion et à la compression, c'est-à-dire une résistance à la flexion de l'ordre de 6-12 MN/m2 et une résistance à la compression perpendiculaire à la surface de la plaque de l'ordre de 10-20 MN/m2.
[0024] Au moins un des chants du noyau 12, 12' comprend une clé de raccord 30, 30' en un matériau minéral renforcé, qui est bordée par les rebords 22 et 24 des deux tôles métalliques 18, 20, respectivement les rebords 22' et 24' des deux tôles métalliques 18', 20'. Normalement chaque chant qui doit être raccordé à un autre panneau comprend une telle clé de raccord 30, 30'. De préférence, deux chants opposés d'un même panneau ont des clés de largeur différente. Sur la Fig. 1 , on voit par exemple que la clé 30 du chant de droite du panneau 10 est plus large que la clé 30' du chant de gauche du panneau 10'.
[0025] La structure sandwich du noyau 12, 12' est encadrée par des éléments d'encadrement 32, 32' en un matériau minéral renforcé. Ces éléments d'encadrement 32, 32' forment les chants du noyau 12, 12' avec les clés de raccord 30, 30'. Ils sont collés sur les bords de la structure sandwich à l'aide d'une colle élastique. Ces éléments d'encadrement 32, 32' sont de préférence des éléments à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres, de même que le panneau porteur 28.
[0026] Le panneau 10 est par exemple assemblé comme suit. La plaque de verre cellulaire 26 est collée sur le panneau porteur 28. Ensuite, les éléments d'encadrement 32, 32', qui forment les chants du noyau 12, 12' avec les clés de raccord 30, 30' sont collés sur les quatre chants de la structure sandwich du noyau 12. Finalement, les tôles métalliques 18, 20 sont collées sur la surface supérieure, respectivement inférieure du noyau 12. On notera que les rebords 22, 24 des tôles métalliques 18, 20 contribuent à maintenir les éléments d'encadrement 32, 32' solidement en place sur les chants de structure en sandwich. Un deuxième rebord 34, 36 recouvre au moins partiellement la surface inférieure, respectivement supérieure, de la clé de raccord 30 et contribue ainsi à stabiliser davantage la clé de raccord 30.
[0027] Comme colle d'assemblage on utilise de préférence une colle composée d'un liant élastique organique, par exemple une résine de la famille des polyols contenant des quantités usuelles de plastifiants, de promoteurs d'adhérence, de stabilisants, de catalyseurs, auquel on ajoute une charge minérale hydratée, par exemple de l'alumine tri-hydratée, et un réactif de polymérisation. De telles colles élastiques sont par exemple décrites dans la demande de brevet EP 1283310. Le liant organique doit conférer une élasticité suffisante pour compenser ou absorber les déformations d'une dalle 10, 10' lorsque celle-ci est chargée en cas d'utilisation normale et, en cas d'incendie, pour compenser autant que possible les dilatations différentielles des différents matériaux d'une dalle 10, 10' sous l'effet de la chaleur d'incendie. La charge minérale hydratée ralentit le transfert thermique en s'évaporant lentement sous l'action de la chaleur d'incendie. Ensuite, le liant organique se carbonise, ce qui semble également retarder le transfert thermique à travers la dalle 10, 10'.
[0028] Les tôles métalliques 18, 20 formant le parement des panneaux 10, 10' sont de préférence des tôles minces (épaisseur de 0,6 à 1 ,3 mm) en acier au carbone revêtues d'un alliage composé d'aluminium et de zinc en proportions sensiblement égales et une trace de silicium. De telles tôles sont par exemple commercialisées par ArcelorMittal sous la dénomination tôles ALUZINC ®. L'alliage de revêtement des tôles ALUZINC ® comprend environ 55% d'aluminium, 43,4% de zinc et 1 ,6% de silicium. Les avantages bien connus de ces tôles sont leur remarquable résistance à la corrosion et le fait que la couleur et la brillance naturelles du revêtement sont préservées pour longtemps. Or, lors de tests de résistance au feu effectués sur des éléments munis de tôles de parement ALUZINC ®, on a découvert que des tôles minces augmentent de façon notable et inattendue la résistance au feu des éléments testés. On pense pouvoir expliquer ce phénomène comme suit. Sous l'effet de la chaleur élevée, le revêtement d'aluminium et de zinc se comporte en "millefeuille", c'est-à-dire qu'il gonfle en formant de fines couches solides séparées par des couches d'air. Ce revêtement "millefeuille" semble alors constituer une couche d'isolation thermique, qui retarde réchauffement des éléments testés. [0029] Sur la Fig. 1 on voit que les deux panneaux 10, 10' sont agencés de façon à avoir les deux clés de raccord 30 et 30' l'une en face de l'autre, formant ainsi une gorge de raccord inférieure en dessous des clés de raccord 30, 30' et une gorge de raccord supérieure au dessus des clés de raccord 30, 30'. Dans chacune de ces deux gorges de raccord est agencé un profilé de raccord métallique 40, 42. Ce dernier est fixé à l'aide de vis du type tire-fond 44, 46 sur la clé de raccord 30 et recouvre le joint entre les deux clés 30 et 30'.
[0030] Le profilé métallique de raccord 40 agencé dans la gorge de raccord supérieure a une section centrale en "U" 48, de largeur sensiblement identique à la largeur de la gorge supérieure, avec deux ailes latérales 50, 50' extérieures, qui sont en appui sur la tôle métallique 20, respectivement 20', le long de la gorge supérieure. La base 52 de la section centrale 48 en "U" est fixée à l'aide des vis du type tire-fond 44 à la clé 30. Une tôle de fixation 54 est fixée sur le profilé métallique de raccord 40, à l'aide de vis auto-perceuses 56, 58, de façon à fermer la section centrale 48 en "U" vers le haut. Les vis auto-perceuses 56 traversent la tôle de fixation 54, la base 52 de la section centrale 48 en "U" du profilé métallique de raccord 40 pour se visser à travers le deuxième rebord 36 de la tôle 18 dans la clé 30. Les vis auto-perceuses 58 traversent la tôle de fixation 54 et les ailes latérales 50, 50' du profilé métallique de raccord 40 pour se visser à travers la tôle 18 dans le noyau 12.
[0031] Le signe de référence 60 identifie un point de fixation pour une tige de suspension 62. Ce point de fixation 60 est avantageusement un écrou noyé du type FABRO-RIVEKLE ® ou équivalent, qui est placé à l'aide d'un appareil à river dans un trou de la tôle de fixation 54, et peut même être mis en place après avoir fixé la tôle de fixation 54 sur profilé métallique de raccord 40. La tige de suspension 62 comprend alors une extrémité filetée qui est vissée dans l'écrou noyé 60.
[0032] Le profilé métallique de raccord 42 agencé dans la gorge de raccord inférieure a lui aussi une section en "U" 64, qui a une largeur sensiblement identique à la largeur de la gorge inférieure. Au lieu des deux ailes latérales extérieures, il a deux ailes intérieures 66, 66' servant d'appui à un plat de recouvrement 68. La base 70 de la section en "U" 64 est fixée à l'aide de vis du type tire-fond 72 à la clé 30. Le plat de recouvrement 68, qui ferme la section en "U" 64 vers le bas en affleurant les tôles 18, 18', est fixé sur les deux ailes intérieures 66, 66' à l'aide de vis auto-perceuses 74. Ces vis auto-perceuses 74 traversent le plat de recouvrement 68, les ailes intérieures 66, 66' et la base 70 de la section en "U" 64, pour se visser à travers le deuxième rebord 34 de la tôle 18 dans la clé 30. Le signe de référence 76 identifie une bande intumescente qui est fixée sur la surface supérieure du plat de recouvrement 68.
[0033] Les deux profilés métalliques de raccord 40, 42, la tôle de fixation 54 et le plat de recouvrement 68 sont avantageusement revêtus d'un alliage composé d'aluminium et de zinc, telles que les tôles ALUZINC ® mentionnées plus haut.
[0034] II sera apprécié qu'un plafond suspendu selon l'invention peut avoir une classification coupe-feu REI 120 (normes européennes), ce qui signifie qu'avec un feu définit dans la norme, une étanchéité aux flammes, gaz chauds et toxiques est assurée pendant 120 minutes et que, pendant le même temps, la température sur la surface opposée au feu ne dépasse pas 1400C en moyenne et 1800C ponctuellement. De plus, le plafond suspendu peut être facilement dimensionné pour supporter des charges suspendues permanentes d'au moins 500 N/m2 (p. ex. des luminaires ou autres équipements) et une charge temporaire d'au moins 1000 N/m2 (p. ex. lors de travaux dans le vide du plafond suspendu).
[0035] II sera également apprécié qu'on peut facilement intégrer des clapets coupe-feu (pour systèmes de ventilation/climatisation) dans les panneaux. Il est même possible de livrer des panneaux avec des clapets coupe-feu intégrés en usine, ce qui facilite le montage sur chantier et garantit un montage du clapet coupe-feu selon les règles de l'art. Il est également possible de livrer des panneaux avec des passages préparés en usine pour gaines de câbles et conduits sanitaires.
[0036] Reste enfin à noter qu'un plafond suspendu selon l'invention a une haute qualité hygiénique et environnementale. De plus, il peut être essentiellement constitué de matériaux facilement recyclables (acier et matières minérales). Légende: 7^ vis auto-perceuses
76 bande intumescente
10, panneau 10'
12, noyau isolant et non
12' combustible
14 face inférieure de 12
16 face supérieure de 12
18, tôle métallique 20
22, rebord de 18, 20 24
26 couche d'isolation thermique
28 panneau porteur
30, clé de raccord 30'
32, éléments d'encadrement 32'
34, deuxième rebord de 18, 20 36
40, profilé de raccord métallique 42
44, vis du type tire-fond 46
48 section centrale en "U" de 40
50, ailes latérales extérieures 50'
52 base de 48
54 tôle de fixation
56, vis auto-perceuses 58
60 point de fixation pour 62
62 tige de suspension
64 section en "U" de 42
66, ailes intérieures 66'
68 plat de recouvrement
70 base de 64
72 vis du type tire-fond

Claims

Revendications
1. Plafond suspendu formant un écran coupe-feu, comprenant au moins deux panneaux suspendus à une structure portante à l'aide de moyens de suspension, caractérisé en ce que: chacun de ces deux panneaux comprend un noyau isolant et non combustible, dont la face inférieure et la face supérieure sont chacune revêtues d'une tôle métallique munie de rebords recouvrant partiellement les chants du noyau; au moins un de ces chants du noyau comprend une clé de raccord en un matériau minéral renforcé, qui est bordée par les rebords des deux tôles métalliques; les deux panneaux sont agencés de façon à avoir deux clés de raccord l'une en face de l'autre, formant ainsi une gorge de raccord inférieure en dessous des clés de raccord et un gorge de raccord supérieure au dessus des clés de raccord; dans chacune de ces deux gorges de raccord est agencé un profilé de raccord métallique, qui est fixé à au moins une des deux clés de raccord et qui recouvre le joint entre les deux clés de raccord; et le profilé métallique de raccord fixé dans la gorge de raccord supérieure sert d'attache pour lesdits moyens de suspension.
2. Plafond selon la revendication 1 , dans lequel une des deux clés de raccord est plus large que l'autre et les deux profilés de raccord métalliques sont fixés sur la clé de raccord la plus large.
3. Plafond selon la revendication 1 ou 2, dans lequel: le profilé métallique de raccord a une section centrale en "U", dont la base est fixée à l'aide de vis à au moins une des deux clés et recouvre le joint entre les deux clés.
4. Plafond selon la revendication 3, dans lequel le profilé métallique de raccord agencé dans la gorge de raccord supérieure a en outre deux ailes latérales extérieures en appui sur la tôle métallique.
5. Plafond selon la revendication 3 ou 4, dans lequel lesdits moyens de suspension comprennent: au moins une tige de fixation; et au moins une tôle de fixation qui est fixée à l'aide de vis sur le profilé métallique de raccord dans la gorge de raccord supérieure, et qui comprend au moins un point de fixation pour la tige de fixation.
6. Plafond selon la revendication 3, dans lequel le profilé métallique de raccord agencé de la gorge de raccord inférieure a en outre deux ailes intérieures servant d'appui à un plat de recouvrement, qui est vissé sur le profilé métallique de raccord.
7. Plafond selon la revendication 6, dans lequel: le plat de recouvrement est un plat en acier au carbone revêtue d'un alliage composé d'aluminium et de zinc; et une bande intumescente fixée sur la surface supérieure du plat de recouvrement.
8. Plafond selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel: la tôle métallique est une tôle mince en acier au carbone revêtue d'un alliage composé d'aluminium et de zinc.
9. Plafond selon la revendication 8, dans lequel: ledit alliage comprend entre 53% et 57% d'aluminium, entre 41 % et 46% de zinc et entre 1 % et 2% de silicium.
10. Plafond selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le noyau isolant et non combustible comprend une structure sandwich ayant: du côté de la face inférieure, un panneau porteur non combustible, à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression; et du côté de la face supérieure, une couche d'isolation thermique non combustible, à base de verre cellulaire, ayant une faible conductivité thermique et une faible densité; le panneau porteur et la couche d'isolation thermique étant assemblés par collage à l'aide d'une colle élastique.
11. Plafond selon la revendication 10, la structure sandwich du noyau est encadrée par des éléments d'encadrement en un matériau minéral renforcé; ces éléments d'encadrement, qui forment les chants du noyau avec les clés de raccord, étant collés sur les bords de la structure sandwich à l'aide d'une colle élastique.
12. Plafond selon la revendication 11 , dans lequel le panneau porteur et les éléments d'encadrement sont des produits à base de ciment ou de silico- calcaires, renforcés par des fibres, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression.
13. Plafond selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel les tôles métalliques sont collées sur le noyau isolant et non combustible à l'aide d'une colle élastique.
14. Plafond selon une des revendications 10, 11 ou 13, dans lequel la colle élastique est une colle organique incluant une charge minérale hydratée.
15. Plafond selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel les surfaces frontales des clés sont munies d'une couche de peinture intumescente.
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