EP3317468A1 - Paroi composite pour la construction, ainsi qu'ensemble de construction comprenant au moins une telle paroi composite - Google Patents

Paroi composite pour la construction, ainsi qu'ensemble de construction comprenant au moins une telle paroi composite

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Publication number
EP3317468A1
EP3317468A1 EP16736041.1A EP16736041A EP3317468A1 EP 3317468 A1 EP3317468 A1 EP 3317468A1 EP 16736041 A EP16736041 A EP 16736041A EP 3317468 A1 EP3317468 A1 EP 3317468A1
Authority
EP
European Patent Office
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composite wall
composite
insulation layer
insert
facing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16736041.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry PAUGET
Edouard BUREL
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.)
Art Metal Charpente
Original Assignee
Art Metal Charpente
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Filing date
Publication date
Application filed by Art Metal Charpente filed Critical Art Metal Charpente
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
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    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/46—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose specially adapted for making walls

Definitions

  • COMPOSITE WALL FOR CONSTRUCTION AS WELL AS A CONSTRUCTION UNIT COMPRISING AT LEAST ONE SUCH COMPOSITE WALL
  • the present invention relates to a composite wall for the construction, and a construction assembly including at least one such composite wall.
  • the invention is more specifically concerned with composite walls, comprising an insulation layer, rigid or semi-rigid, typically made of foam, such as polyurethane foam, this insulation layer being interposed between two facing panels, parallel and aligned, often derived from wood, concrete or plaster, or metal.
  • This type of wall is traditionally designated by the acronym SIP (corresponding to the English expression "structural insulated panel”).
  • SIP structural insulated panel
  • Such "SIP” walls have remarkable interests. In fact, thanks to their insulating core, they have higher insulation values than standard wood frame or concrete constructions. In addition, these "SIP” walls offer better control of air leaks, faster execution of construction and a reduction of waste produced on construction sites.
  • the "SIP" composite walls currently on the market have technical limitations, related to the very constitution of these walls. Indeed, although their facing panels provide structural strength to these walls and that the insulating layer somewhat completes this structural strength, these walls are only low load, in the sense that the realization of several floors of a building by such walls, arranged in line with each other, is delicate.
  • the joining between two adjacent walls is traditionally achieved by boards, amounts typically of wood or other holding elements, which are interposed between the respective insulation layers of the two walls and to which the facing panels are directly joined to be secured by reported fasteners, such as glue, nails, screws, etc. It follows that the chaining of the composite walls necessarily induces thermal bridges between the two main sides of the composite walls, that is to say between their inner side and their outer side.
  • the object of the present invention is to provide walls of the "SIP" type, which have improved performance, particularly as regards the mechanical strength of their assembly.
  • the subject of the invention is a composite wall for the construction, as defined in claim 1.
  • the invention provides for mechanically reinforcing the composite wall by one or more load bearing structural inserts, which extend into the insulation layer, between the two opposite horizontal edges of the composite wall.
  • this insulating layer acts on the inserts or as a stiffener, increasing the structural strength of the insert or inserts within the composite wall, both in compression and bending, without inducing significant deformation. It is therefore clear that the inserts or inserts provide a substantial, or almost total, of the overall structural strength of the composite wall, which potentially participate panels facing and / or the insulation layer.
  • the inserts thus have a bracing action, ensuring the longitudinal and transverse stability of a building constructed with walls according to the invention.
  • the facing panels and / or the insulation layer may be provided less structurally resistant and thus be made of materials hitherto little used or not used to manufacture walls "SIP" of the prior art.
  • a foam having a density at least one third lower or even three quarters lower is possible for a composite wall according to the invention.
  • a portion of the insulation layer is interposed between the facing panels, in practice the facing panel facing outwardly of the construction, and the or each insert, at least the current portion of this insert, that is to say its main longitudinal portion, connecting the one to the other its two opposite longitudinal ends.
  • the invention also provides that the or each carrier insert is joined, in direct contact, with the inner facing panel, in other words, more generally, with the facing panel other than that between which and the insert is interposed the outer layer. insulation: without substantially impacting the thermal insulation performance of the composite wall according to the invention, this arrangement makes it possible, inter alia, to facilitate the manufacture of the composite wall, in particular by directly fixing the carrier inserts to the facing panel to which they are contiguous, if necessary before the establishment of the insulation layer. In addition, thus fixing the inserts carriers to the panel of facing to which they are joined, the action of bracing is reinforced. Moreover, this positioning of the carrier inserts can be reinforced by doubling them at the face of the facing panel to which they are attached, turned away from the other facing panel.
  • This doubling inserts can thus consist of one or more bracing elements, such as a cross of St. Andrew.
  • This doubling may also consist of one or more pieces of thermal insulation, sound insulation, framing or other, these lining parts being easily put in place against the aforementioned face of the cladding panel, being fixed to the inserts to through this facing panel.
  • the inserts are carriers passes through an ad hoc dimensioning of these inserts: in practice, depending on the need to withstand axial, upward and downward loads, it is particularly possible to adapt the material, the value of the cross section and / or the number of one or more inserts of the composite wall according to the invention.
  • the material of the insert or inserts it may be wood and / or metal and / or plastic: for the most important load support needs, the inserts or inserts carriers are preferably made of metal, if necessary in the form of cross sections, I, U, T, C, etc., with or without stiffener.
  • the wood is used to make the inserts or carriers when the load support needs are more limited, the wood also having the advantage of being easily screwed and / or glued.
  • the latter advantageously play a role of thermal diffuser vertically.
  • the inserts carrying the composite wall according to the invention are designed to carry the building loads between the two opposite horizontal edges of the composite wall, more specifically between chaining elements respectively provided at these edges. horizontal opposites.
  • the invention provides that the longitudinal ends of each carrier insert are secured, by ad hoc means of these ends, with the aforementioned linkage elements reported.
  • the mechanical strength of the wall according to the invention, in particular its tearing resistance with respect to the attached linkage elements, is significantly enhanced.
  • the invention also relates to a building assembly, as defined in claim 15.
  • each level may be secured to chaining elements attached to the composite walls and secured to their carrier inserts, while maintaining, between each of these chaining elements and the opposite side of the composite walls, an insulation layer thickness, namely thickness of this layer between the carrier inserts and the outer facing panels.
  • FIG. 1 is a perspective view of a composite wall according to the invention.
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 2, illustrating a construction assembly according to the invention, including several composite walls of FIG.
  • FIG. 1 to 5 is shown a composite wall 10 for use in the construction of a building.
  • the wall 10 has two dimensions much larger than its third dimension, the latter corresponding to the thickness of the wall.
  • the wall 10 thus has two opposite main faces, separated from each other by the thickness of this wall, namely a so-called inner face 101, intended to be turned towards the inside of the building constructed with the wall, and a so-called outer face 10E, intended to be turned towards the outside of this building.
  • the wall 10 has four edges, each of which connects the inner and outer faces 10I and 10E to each other around the wall 10, namely:
  • a so-called upper horizontal edge 10A which, when the wall 10 is used for the construction of a building, extends horizontally and is turned upwards,
  • opposite side edges 10B and 10D which each connect the opposite horizontal edges 10A and 10C to each other and which, when the composite wall 10 is used, for the construction of a building, extend either vertically or at an angle to the vertical.
  • the vertical dimension of the composite wall 10 substantially corresponds to that of a floor of a building constructed with this wall.
  • the composite wall 10 comprises two panels 11 and 12, which are parallel to one another and aligned with one another, so as to delimit between them a space substantially parallelepipedic.
  • the panel 1 1 is called an inner panel, in the sense that its face turned away from the panel 12 constitutes at least the bulk of the inner face 101 of the wall 10.
  • the panel 12 is called an outer panel, in the direction where its face turned away from the panel 1 1 constitutes at least the bulk of the outer face 10E of the wall 10.
  • the wall 10 also comprises a layer 13, rigid or semi-rigid, which is interposed between the panels 1 1 and 12, connecting the respective faces of the panels 1 1 and 12, facing one another.
  • the layer 13 is an insulation layer, mainly thermal but also phonic, for the composite wall 10, while the panels 1 1 and 12 are siding, respectively inside and outside , for this composite wall.
  • the insulation layer 13 may be made of various materials, in a non-limiting manner.
  • this layer 13 consists of a polyurethane foam, a polyisocyanurate foam, a polyethylene foam, an epoxy foam, a polystyrene foam, expanded polystyrene, glass fibers and of rock, cork, cellulose wadding, etc.
  • the insulation layer 13 is made of natural foam based on wood tannin resin, such a foam having substantially the same characteristics of thermal insulation that a polyurethane foam, with the advantage of being more ecological and better withstand fire.
  • the material constituting the insulation layer 13 is additive and / or treated, in particular to render it flame retardant.
  • this layer 13 can also be monolithic, thus forming a "monolayer", that be “multilayer” consisting of a superposition of several thicknesses of material.
  • the material or materials constituting the insulating layer 13 provide the latter, in addition to an important thermal insulating power, a certain structural rigidity and stability over time.
  • these panels 1 1 and 12 are made of wood, solid or in the form of particles such as "OSB" particles, in composite concrete (aggregates of glass, rock, wood, etc.) with or without a fiber mesh, made of plaster, such as gypsum / cellulose type plasterboard or other, in paper film or aluminum or plastic or bituminous or self-adhesive, in particular metal in the form of metal cladding, etc.
  • the inner panel 1 1 may be made of the same material as the outer panel 12, but, alternatively, these panels may have different constituent materials.
  • the outer panel 12 is made of reinforced composite concrete or gypsum and the inner panel January 1 is provided in gypsum.
  • the outer cladding panel 12 is advantageously intended to be directly coated while the inner cladding panel 1 1 is advantageously intended to be directly painted or covered with wallpaper, once the building incorporating the wall Composite 10 is built.
  • the composite wall 10 forms a sandwich structure, in the sense that, in the thickness direction of the composite wall 10, the face of the panel 1 1 facing the panel 12, the thickness of the panel 1, is directly following one another. 1, the face of the panel 1 1 facing the panel 12, the thickness of the layer 13, the face of the panel 12 facing the panel 1 1, the thickness of the panel 12, and the face of the panel 12 turned to the opposite of the panel 1 1.
  • This sandwich structure is made between most of the inner face 101 and most of the outer face 10E of the composite wall 10, specific arrangements being provided along the edges 10A to 10D of this wall, as detailed below. after.
  • the insulation layer 13 is, along the side edge 10D, set back from the corresponding ends 11D and 12D of the panels. 1 1 and 12, substantially aligned in the thickness direction of the composite wall 10: along this side edge 10D, the layer 13 thus forms a mortise 13D.
  • the insulating layer 13 protrudes from the corresponding ends 11B and 12B of the panels 11 and 12, substantially aligned in the thickness direction of the wall 10: thus, along the side edge 10B, the layer 13 forms a pin 13B which is provided substantially complementary to the mortise 13D.
  • this part of the insulation layer 13 forms a first relief 13A, which can be described as protruding, extending into length on the upper horizontal edge 10A of the wall 10, connecting one to the other side edges opposite 10B and 10D.
  • the layer 13 presents arrangements similar to what has just been described at the level of the upper horizontal edge 10A, these arrangements being in particular symmetrical with respect to those of the upper edge 10A with respect to a geometric plane horizontal wall of the wall 10: thus, the portion of the layer 13, facing the panel
  • the composite wall 10 is provided with a plate 14 which, along the upper horizontal edge 10A and along the side edge 10B, covers the respective faces of the relief 13A and pin 13B, facing away from the panel 1 1.
  • This plate has an overall shape in "L", running all along the relief 13A and pin 13B.
  • this wafer "L” may be monolithic as well as be composed of several adjacent parts, or abutted, to each other.
  • this plate 14 extends into the insulation layer 13, being contiguous to the outer facing panel 12. In other words, in the direction of the thickness of the composite wall 10, a extension of the horizontal portion of the plate 14 is interposed between the end 12A of the panel 12 and the insulation layer
  • this wafer 14 is made of a material identical or similar to that of the panels 1 1 and 12. It is thus understood that, when looking at the outer face 10E of the composite wall 10, the wafer 14 is visible and covers the 13A and the pin 13B of the insulation layer 13. In the case where the facing panels 1 1 and 12 are metallic, the plate 14 is optionally formed as a terminal fold of the panel 12.
  • the composite wall 10 also comprises inserts 16, which here are provided in two copies. Each insert 16 extends in length between the opposite horizontal edges 10A and 10C of the wall 10, these inserts extending parallel to each other, as well as opposite side edges 10B and 10D of the wall 10.
  • each insert 16 is arranged between the cladding panels 1 1 and 12, more precisely in the insulation layer 13, on the one hand being in contact in direct contact with the facing panel 1 1, that is to say without interposition of the insulation layer 13 between this facing panel 1 1 and the insert 16, and secondly without being in contact with the facing panel 12: as clearly visible in Figures 2 to 5, a portion of the insulation layer 13 is in fact interposed, in the direction of the thickness of the wall 10, between the cladding panel 12 and at least a part, or, as here, the entire part current of each insert 16.
  • each insert 16 is permanently bonded to the insulation layer 13, being, typically during the manufacture of the composite wall 10, embedded in this insulation layer 13, except for the face of the turned insert towards the facing panel 1 1, placed in direct contact with this facing panel 1 1.
  • each of the inserts 16 is, in a way, trapped in the insulation layer 13, the rigid or semi-rigid material constituting the latter then acting as a stiffener inserts , which greatly increases the structural strength provided by the inserts 16 within the composite wall 10, in particular in compression and flexion.
  • each of the inserts 16 provides a large or even essential part of the overall structural strength for the composite wall 10, each of these inserts 16 can thus be described as a structural insert.
  • the inserts 16 are each placed at a distance from the opposite side edges 10B and 10D of the wall 10, being distributed in the horizontal direction connecting these side edges 10B and 10D to one another. .
  • each insert 16 emerges above the horizontal level of the upper end 1 1 A of the facing panel 1 1, reaching substantially the same horizontal level as the 13A relief of the insulation layer 13.
  • the lower longitudinal end of each insert 16 emerges below the horizontal level of the lower end 1 1 C of the cladding panel 1 1, reaching substantially the same horizontal level that the relief 13C of the insulation layer 13.
  • each of the inserts 16 can thus be called a carrier insert, in the sense that the insert transfers the essential, or even the quasi -totality, loads between the opposite horizontal edges 10A and 10C of the composite wall 10, the other components of the composite wall providing only a limited load transfer or negligible.
  • Each longitudinal end of each insert 16 is thus designed to be fixedly attached to a linking element arranged along the upper horizontal edge 10A or along the lower horizontal edge 10C of the composite wall 10.
  • each end of each insert 16 is provided with a through hole 16A, respectively 16B, provided to receive a fastener, such as a rivet, a bolt or a fastening system, for example a screw which is inserted into the hole 16A, 16B and which is screwed into a nut, or any type of fastener, so as to clamp between its head and this nut, or so as to secure, the corresponding end of the insert and the aforementioned chaining element.
  • a fastener such as a rivet, a bolt or a fastening system
  • a fastener such as a rivet, a bolt or a fastening system
  • a fastener such as a rivet, a bolt or a fastening system
  • a fastener such as a rivet, a bolt or a fastening system
  • a fastener such as a rivet, a bolt or a fastening system
  • the holes 16A and 16B are shown free and, according to an advantageous optional arrangement, each
  • a single hole 16A, 16B is provided at each of the longitudinal ends of each insert 16 while, of course, by way of variant not shown, several holes may be provided at each end of the insert.
  • a plate common to the holes provided at each end of the insert, is disposed at this end of the insert, so that screws, or more generally fixation, are directly screwed into this plate, or are directly engaged with the plate, this plate can initially not be linked directly to the insert, but simply kept in contact with the latter.
  • Such a plate has the advantage of distributing uniformly between the screws, or more generally the fasteners, the axial loads at each end of the insert.
  • this building assembly 30 corresponds to a portion of a multi-storey building or, more generally, several levels.
  • the assembly 30 considered thereafter includes at least four copies of the composite wall 10, namely at least two copies for each level.
  • the composite walls 10 are assembled in the horizontal extension of each other, by assembly between the pin 13B of the one of these composite walls with the mortise 13D of another of these walls.
  • Each of these "Tenon-mortise” type assemblies are fixed by attached fasteners, such as glue, screws, nails, etc.
  • the "tongue-and-groove" type assembly also leads, along the respective lateral edges of the two walls 10 thus assembled, to the plate 14 associated with the tenon considered to be found, inside the corresponding mortise 13D, contiguous against the panel 12 associated with this mortise: thus, the wafer 14 forms a horizontal connecting piece between the respective panels 12 of the two assembled walls 10, overlapping the joint between these two panels 12.
  • ad hoc fasteners such as glue, screws, nails, etc.
  • a horizontal chaining beam 31 which runs both along the upper horizontal edge 10A of the lower wall and along the lower horizontal edge 10C of the upper wall, and
  • a horizontal chaining piece 32 running along the lower horizontal edge 10C of the lower wall, while resting on a floor slab D or a similar building structure.
  • the chaining beam 31 is related to level of the junction between the upper horizontal edge 10A of the lower wall and the lower horizontal edge 10C of the upper wall, being fixed, on the one hand, to the upper end of each insert 16 of the lower wall by a screw 1 or, more generally, a fixing member, cooperating with the hole 16A of the upper end of the insert and, where appropriate, with the corresponding nut 16C, which allows to secure the inserts 16 of the lower wall with the chaining beam 31, and, on the other hand, at the lower end of each insert 16 of the upper wall by a screw 2 or, more generally, a fixing member cooperating with the hole 16B of the end bottom of the insert and, if necessary, with the corresponding nut 16D, which allows to secure the in serts 16 of the high wall with the chaining beam 31.
  • the chaining piece 32 is fixed to the lower end of each insert 16 of the lower wall by a screw 3 or, more generally, a fixing member cooperating with the 16B hole of the low end of the insert and, if necessary, with the corresponding nut 16D, which allows to secure the inserts 16 of the bottom wall with the chaining piece 32.
  • the holes 16A and 16B make it possible to fix the opposite ends of the inserts 16 respectively to the chaining elements 31 and 32 in a particularly strong manner, in particular resistant to tearing them: the forces, especially due to wind or earthquake, exerted on the upper wall 10 of the assembly 30 are mainly supported by the inserts 16 of the upper wall and are transmitted to the floor slab D, essentially by the beam 31, the inserts 16 of the lower wall 10 and the part 32, in particular by the joining, here by bolting, of the longitudinal ends of the inserts to these beams.
  • each insert 16 securing means to the attached chaining elements 31 and 32, the inserts 16 have a high resistance to tearing with respect to these elements chaining, as explained above.
  • the respective reliefs 13A and 13C of the walls 10, respectively low and high are abutted in a complementary manner, by joining directly to one another, without vertical interposition of the chaining beam 31, in particular along a horizontal interface, as clearly visible in FIG. 6.
  • the relief 13C overhangs the floor slab D without vertical interposition of the beam 32.
  • the insulation layer 13 of these walls has, for its part turned towards their facing panel 12 and along their opposite horizontal edges, arrangements of shapes allowing the complementary joining of the walls when they are assembled one above the other: for each wall 10, these arrangements are, on one of the horizontal edges, the relief 13A and, on the opposite horizontal edge, the relief 13C complementary junction with the relief 13A, the term "reliefs" to be understood in the broad sense and covering recesses and / or bumps and / or flat as these arrangements cooperate with each other by complementary shapes when assembling the walls one above the other.
  • junction reliefs such as the reliefs 13A and 13C shown in the figures
  • the specific geometry of these junction reliefs can be diverse, without should also be constant along the horizontal edges, or even locally interrupted one or more times along the horizontal songs; likewise, the relative positioning of these junction reliefs with respect to the corresponding ends 1 1 A and 12A of one and / or the other of the facing panels 1 1 and 12 is not limiting and can variants, especially since, on each of the horizontal edges of the composite walls, the corresponding end of the interior cladding panel is not necessarily strictly aligned, in the thickness direction of the wall, with the corresponding end of the outer facing panel, as is the case for the panels 1 1 and 12 of the wall 10 shown.
  • the associated junction reliefs 13A and 13C one of them is shown in dashed lines only in FIG.
  • the assembly of the walls 10 one above the other also leads to the fact that, along the respective horizontal edges of these walls thus assembled, the plate 14 of the wall bass is found contiguous against the panel 12 of the upper wall: thus, the wafer 14 forms a vertical connecting piece between the respective panels 12 of the two assembled walls 10, overlapping the joint between these two panels 12.
  • the wafer 14 is, all along the horizontal edges of the walls 10, attached to the two assembled walls, on either side of the joint between their panel 12, avoiding any risk of cracking at this joint.
  • the composite walls 10 may, if necessary, be cut in order to delimit openings in the construction, trimmers or similar materials that can be inserted along the cut edges of the walls, depending finishing needs;
  • the stud 13B may, as shown in dashed lines only in FIG. 3, be partially formed of an insert, which extends along the side edge 10B of the composite wall and which, where appropriate, incorporates a carrier insert; as an option, a lattice may be integrated in the thickness of the insulation layer 13; by arranging such a lattice against the inserts 16, this lattice improves the thermal diffusion and / or reinforces the resistance to burglary of the composite wall;
  • a plaster support and / or a primary support and / or an insulating coating and / or a sound or thermal insulation board may be added to one and / or the other faces 10E and 101 of the composite walls 10;
  • the "mortise-tenon" assembly keys that is to say the complementary profiles between the tenon and the mortise of the composite walls, can be changed for reasons of optimization of the junctions and / or for reasons marketing; it is the same for the connecting keys between the junction reliefs, respectively upper and lower, composite walls;
  • At least some of the assemblies by "tenon mortise" and / or those by cooperation junction reliefs may be reinforced by glue and / or sealed by an intermediate seal; this arrangement makes the building assembly 30 airtight and creates a unit of material that enhances its seismic resistance; alternatively, as shown in FIG. 6, a residual clearance can remain between the relief 13A of the lower wall 10 and the relief 13C of the upper wall 10, just as a residual clearance can remain between the relief 13C of the lower wall 10 and the floor slab D;
  • reservations can be delimited, in its thickness, by the insulation layer, each reservation being adapted to receive, in a complementary manner, one of the insert inserts 16 reported;
  • this alternative illustrates the modularity of the corresponding composite wall, in the sense that, depending on the use made of this composite wall, in particular as a function of the need for load transfer between the upper and lower horizontal edges of this wall, or the aforementioned reservations are left empty, or one or all reservations receive an additional carrier insert, if necessary fixed within this or these reservations, in particular by gluing;
  • the composite wall 10 defines, in the thickness of its insulation layer 13, free reservations, such as those referenced 17 in Figures 1 to 3, which connect the songs 10A to 10D of the wall; in a manner known per se, these reservations allow the passage of ducts, cables, pipes, etc., within the building constructed with the composite wall;
  • the securing means with an attached chaining element provided at each of the longitudinal ends of each carrier insert of the composite wall 10; in particular, alternatively or complementary to the above-mentioned holes and nuts, the means for securing each end of each insert comprise one or more reliefs of the end of the insert, designed to cooperate by complementarity of shapes with the element of associated chaining; alternatively or additionally, these securing means are, at least partly, able to be welded to the associated chaining element;
  • the composite wall further comprises one or more bracing elements, which are arranged in the insulation layer 13 or which are attached to one or other of the faces of the facing panel 1 1, as indicated schematically in dotted lines only in FIG. 1, each of these bracing elements connecting the upper longitudinal end of one of the inserts 16 to the lower longitudinal end of another of the inserts 16 of the composite wall; likewise, by fixing directly to each other each of the inserts 16 and the facing panel 1 1 attached to these inserts, this facing panel can itself play a bracing role; and or
  • the building assembly 30 advantageously includes corner pieces or, more generally, angular joining pieces, provided in order to adapt the assembly 30 to the final construction; thus, it will be understood that right angle pieces, left corner pieces, cross junction pieces, "T" junction pieces, acute angular junction pieces, obtuse angular junction, &c.; likewise, composite termination walls can be provided.

Abstract

Cette paroi composite (10) comporte une couche d'isolation rigide ou semi-rigide (13), qui est intercalée entre deux panneaux de parement (11, 12), sensiblement parallèles et alignés. Au moins un insert structurel porteur (16), qui s'étend en longueur entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite, est agencé dans la couche d'isolation de manière que, à la fois, l'insert est accolé à un premier des deux panneaux de parement, sans interposition de la couche d'isolation, et la couche d'isolation est interposée entre le second panneau de parement et au moins la partie courante de l'insert porteur. De plus, le ou chaque insert porteur est pourvu, à chacune de ses extrémités longitudinales, de moyens (16A, 16B, 16C, 16D) de solidarisation avec un élément de chainage rapporté (31, 32), agencé le long de, respectivement, l'un ou l'autre des deux chants horizontaux de la paroi composite.

Description

PAROI COMPOSITE POUR LA CONSTRUCTION, AINSI QU'ENSEMBLE DE CONSTRUCTION COMPRENANT AU MOINS UNE TELLE PAROI COMPOSITE
La présente invention concerne une paroi composite pour la construction, ainsi qu'un ensemble de construction incluant au moins une telle paroi composite.
L'invention s'intéresse plus spécifiquement aux parois composites, comportant une couche d'isolation, rigide ou semi-rigide, typiquement en mousse, telle que de la mousse polyuréthane, cette couche d'isolation étant intercalée entre deux panneaux de parement, parallèles et alignés, souvent dérivés du bois, du béton ou du plâtre, ou bien métalliques. Ce type de paroi est traditionnellement désigné par l'acronyme SIP (correspondant à l'expression anglaise « structural insulated panel »). De telles parois « SIP » présentent des intérêts remarquables. En effet, grâce à leur âme isolante, elles ont des valeurs d'isolation plus élevées que les constructions à ossature de bois standard ou de béton. En outre, ces parois « SIP » offrent un meilleur contrôle des fuites d'air, une exécution plus rapide de la construction et une réduction des déchets produits sur les chantiers.
Ceci étant dit, les parois composites « SIP » actuellement sur le marché présentent des limitations techniques, liées à la constitution même de ces parois. En effet, bien que leurs panneaux de parement assurent une résistance structurelle à ces parois et que la couche isolante complète quelque peu cette résistance structurelle, ces parois ne sont que peu porteuses, dans le sens où la réalisation de plusieurs étages d'un bâtiment par de telles parois, agencées à l'aplomb les unes des autres, est délicate. De plus, la solidarisation entre deux parois adjacentes est traditionnellement réalisée par des planches, des montants typiquement en bois ou d'autres éléments de maintien, qui sont interposés entre les couches d'isolation respectives des deux parois et auxquels les panneaux de parement sont directement accolés pour y être solidarisés par des éléments de fixation rapportés, tels que de la colle, des clous, des vis, etc. : il en résulte que le chaînage des parois composites induit nécessairement des ponts thermiques entre les deux côtés principaux des parois composites, c'est-à-dire entre leur côté intérieur et leur côté extérieur.
Le but de la présente invention est de proposer des parois de type « SIP », qui présentent des performances améliorées, notamment en ce qui concerne la résistance mécanique de leur assemblage.
A cet effet, l'invention a pour objet une paroi composite pour la construction, telle que définie à la revendication 1 .
Une des idées à la base de l'invention est de chercher à proposer des parois de type « SIP », qui puissent être assemblées sur plusieurs étages d'une construction. Pour ce faire, l'invention prévoit de renforcer mécaniquement la paroi composite par un ou plusieurs inserts structurels porteurs, qui s'étendent dans la couche d'isolation, entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite. Comme ce ou ces inserts sont emprisonnés dans la couche d'isolation rigide ou semi-rigide, cette couche d'isolation agit sur le ou les inserts comme un raidisseur, en augmentant la résistance structurelle du ou des inserts au sein de la paroi composite, à la fois en compression et en flexion, sans induire de déformation significative. On comprend donc que le ou les inserts assurent une part substantielle, voire quasi-totale, de la résistance structurelle globale de la paroi composite, à laquelle participent potentiellement les panneaux de parement et/ou la couche d'isolation. Les inserts ont ainsi une action de contreventement, en assurant la stabilité longitudinale et transversale d'un bâtiment construit avec des parois conformes à l'invention. Il en résulte que les panneaux de parement et/ou la couche d'isolation peuvent être prévus moins résistants structurellement et donc être réalisés en des matériaux jusqu'ici peu ou pas utilisés pour fabriquer des parois « SIP » de l'art antérieur. A titre d'illustration non limitative, plutôt que d'utiliser une mousse polyuréthane ayant une densité d'au moins 45 Kg/m3, une mousse ayant une densité au moins un tiers plus faible, voire trois quarts plus faible est envisageable pour une paroi composite conforme à l'invention.
En outre, pour que la présence du ou des inserts structurels porteurs n'altère pas de manière sensible les performances d'isolation thermique de la paroi composite conforme à l'invention, une partie de la couche d'isolation est interposée entre l'un des panneaux de parement, en pratique le panneau de parement tourné vers l'extérieur de la construction, et le ou chaque insert, tout au moins la partie courante de cet insert, c'est-à- dire sa partie longitudinale principale, reliant l'une à l'autre ses deux extrémités longitudinales opposées. De cette façon, aucun pont thermique significatif n'est créé, à l'horizontale, entre le panneau de parement extérieur et le panneau de parement intérieur, par le ou les inserts dans la couche d'isolation puisqu'il n'y a pas de contact direct entre le panneau de parement extérieur et l'essentiel, voire la totalité, du ou de chaque insert. L'invention prévoit également que le ou chaque insert porteur est accolé, en contact direct, avec le panneau de parement intérieur, autrement dit, plus généralement, avec le panneau de parement autre que celui entre lequel et l'insert est interposée la couche d'isolation : sans impacter substantiellement la performance d'isolation thermique de la paroi composite conforme à l'invention, cette disposition permet, entre autres, de faciliter la fabrication de la paroi composite, notamment en fixant directement les inserts porteurs au panneau de parement auquel ils sont accolés, le cas échéant avant la mise en place de la couche d'isolation. De plus, en fixant ainsi les inserts porteurs au panneau de parement auquel ils sont accolés, l'action de contreventement est renforcée. Par ailleurs, ce positionnement des inserts porteurs permet de pouvoir les renforcer en les doublant au niveau de la face du panneau de parement auquel ils sont accolés, tournée à l'opposé de l'autre panneau de parement. Ce doublage des inserts peut ainsi consister en un ou plusieurs éléments de contreventement, tels qu'une croix de Saint-André. Ce doublage peut également consister en une ou plusieurs pièces d'isolation thermique, d'isolation phonique, d'ossature ou autres, ces pièces de doublage étant facilement mises en place contre la face précitée du panneau de parement, en étant fixées aux inserts à travers ce panneau de parement.
Le fait que les inserts soient porteurs passe par un dimensionnement ad hoc de ces inserts : en pratique, en fonction du besoin à supporter des charges axiales, montantes et descendantes, il est notamment possible d'adapter la matière, la valeur de la section transversale et/ou le nombre du ou des inserts de la paroi composite conforme à l'invention. A titre d'exemple pour ce qui concerne la matière du ou des inserts, il peut s'agir de bois et/ou de métal et/ou de matière plastique : pour les besoins de support de charge les plus importants, le ou les inserts porteurs sont préférentiellement réalisés en métal, le cas échéant sous forme de profilés en croix, en I, en U, en T, en C, etc., et ce avec ou sans raidisseur. A l'inverse, le bois est utilisé pour réaliser le ou les inserts porteurs lorsque les besoins de support de charge sont plus limités, le bois ayant par ailleurs l'avantage d'être facilement vissé et/ou collé.
Par ailleurs, notamment en fonction de la matière des inserts porteurs, ces derniers jouent avantageusement un rôle de diffuseur thermique à la verticale.
Dans tous les cas, les inserts porteurs de la paroi composite conforme à l'invention sont conçus pour reporter les charges de construction entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite, plus spécifiquement entre des éléments de chaînage respectivement prévus au niveau de ces chants horizontaux opposés. A cet effet, l'invention prévoit que les extrémités longitudinales de chaque insert porteur sont solidarisées, par des moyens ad hoc de ces extrémités, avec les éléments de chaînage rapportés précités. La résistance mécanique de la paroi conforme à l'invention, en particulier sa résistance à l'arrachement vis-à-vis des éléments de chaînage rapportés, en est significativement renforcée.
Dans le prolongement direct des considérations qui précèdent, l'invention a également pour objet un ensemble de construction, tel que défini à la revendication 15.
Grâce à cet ensemble, on comprend que, au niveau d'un des deux côtés des parois composites ainsi assemblées l'une à l'autre, typiquement du côté de ces parois tourné vers l'intérieur d'une construction, le plancher et le plafond de chaque niveau peuvent être solidarisés à des éléments de chaînage rapportés sur les parois composites et solidarisés à leurs inserts porteurs, tout en maintenant, entre chacun de ces éléments de chaînage et le côté opposé des parois composites, une épaisseur de couche d'isolation, à savoir l'épaisseur de cette couche entre les inserts porteurs et les panneaux de parement extérieur. Cela permet un gain de temps très important lors de la construction du bâtiment et de ses niveaux, tout en augmentant de façon importante la résistance structurelle, en particulier la résistance à l'arrachement et au cisaillement typiquement dus au vent ou à un séisme, et en limitant les ponts thermiques.
Des caractéristiques additionnelles avantageuses de la paroi composite conforme à l'invention sont spécifiées aux revendications dépendantes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une paroi composite conforme à l'invention ;
- les figures 2 et 3 sont des sections respectivement dans les plans II et III de la figure 1 ;
- les figures 4 et 5 sont des sections selon respectivement les lignes IV-IV et V-V de la figure 2 ; et
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 2, illustrant un ensemble de construction conforme à l'invention, incluant plusieurs parois composites de la figure 1 .
Sur les figures 1 à 5 est représentée une paroi composite 10 destinée à être utilisée pour la construction d'un bâtiment.
Globalement, la paroi 10 présente deux dimensions bien plus grandes que sa troisième dimension, cette dernière correspondant à l'épaisseur de la paroi. La paroi 10 présente ainsi deux faces principales opposées, séparées l'une de l'autre par l'épaisseur de cette paroi, à savoir une face dite intérieure 101, destinée à être tournée vers l'intérieur du bâtiment construit avec la paroi, et une face dite extérieure 10E, destinée à être tournée vers l'extérieur de ce bâtiment.
La paroi 10 présente quatre chants, qui relient chacun l'une à l'autre les faces intérieure 10I et extérieure 10E et qui se succèdent autour de la paroi 10, à savoir :
- un chant dit horizontal supérieur 10A, qui, lorsque la paroi 10 est utilisée pour la construction d'un bâtiment, s'étend à l'horizontale et est tournée vers le haut,
- un chant dit horizontal inférieur 10C, qui est opposé au chant horizontal supérieur
10A, et
- des chants latéraux opposés 10B et 10D, qui relient chacun l'un à l'autre les chants horizontaux opposés 10A et 10C et qui, lorsque la paroi composite 10 est utilisée pour la construction d'un bâtiment, s'étendent soit rigoureusement à la verticale, soit de manière inclinée par rapport à la verticale.
Avantageusement, la dimension verticale de la paroi composite 10 correspond sensiblement à celle d'un étage d'un bâtiment construit avec cette paroi.
Comme bien visible sur les figures 2 à 5, la paroi composite 10 comprend deux panneaux 1 1 et 12, qui sont parallèles l'un à l'autre et alignés l'un avec l'autre, de manière à délimiter entre eux un espace sensiblement parallélépipédique. Le panneau 1 1 est qualifié de panneau intérieur, dans le sens où sa face tournée à l'opposé du panneau 12 constitue au moins l'essentiel de la face intérieure 101 de la paroi 10. Le panneau 12 est qualifié de panneau extérieur, dans le sens où sa face tournée à l'opposé du panneau 1 1 constitue au moins l'essentiel de la face extérieure 10E de la paroi 10.
La paroi 10 comporte également une couche 13, rigide ou semi-rigide, qui est intercalée entre les panneaux 1 1 et 12, en reliant les faces respectives des panneaux 1 1 et 12, en regard l'une de l'autre. De par sa matière constitutive, qui sera précisée plus loin, la couche 13 constitue une couche d'isolation, principalement thermique mais également phonique, pour la paroi composite 10, tandis que les panneaux 1 1 et 12 constituent des parements, respectivement intérieur et extérieur, pour cette paroi composite.
En pratique, la couche d'isolation 13 peut être réalisée en diverses matières, de manière non limitative. A titre d'exemple, cette couche 13 est constituée d'une mousse polyuréthane, d'une mousse polyisocyanurate, d'une mousse polyéthylène, d'une mousse époxy, d'une mousse polystyrène, de polystyrène expansé, de fibres de verre et de roche, de liège, de ouate de cellulose, etc .. Suivant une forme de réalisation préférentielle, la couche d'isolation 13 est réalisée en mousse naturelle à base de résine de tanin de bois, une telle mousse présentant sensiblement les mêmes caractéristiques d'isolation thermique qu'une mousse polyuréthane, avec l'avantage d'être davantage écologique et de mieux résister au feu. Le cas échéant, la matière constituant la couche d'isolation 13 est additivée et/ou traitée, notamment pour la rendre ignifuge. Par ailleurs, cette couche 13 peut aussi bien être monolithique, en formant ainsi une « monocouche », qu'être « multicouche » en consistant en une superposition de plusieurs épaisseurs de matière. Dans tous les cas, la ou les matières constituant la couche d'isolation 13 assurent à cette dernière, en plus d'un important pouvoir isolant thermique, une certaine rigidité structurelle et une stabilité dans le temps.
En ce qui concerne les panneaux de parement 1 1 et 12, leur matière constitutive peut également être diverse, de manière non limitative. Ainsi, ces panneaux 1 1 et 12 sont réalisés en bois, massif ou sous forme de particules telles que les particules « OSB », en béton composite (agrégat de verre, roche, bois, etc.) armé ou non d'un treillis de fibres, en plâtre, tel que le plâtre en plaque de type « gypse/cellulose » ou autre, en film de papier ou d'aluminium ou de plastique ou bitumineux ou autocollant, en métal notamment sous forme de bardage métallique, etc. On notera que le panneau intérieur 1 1 peut être réalisé avec la même matière que le panneau extérieur 12, mais, à titre de variante, ces panneaux peuvent présenter des matières constitutives différentes. A titre préférentiel, le panneau extérieur 12 est prévu en béton composite armé ou en gypse et le panneau intérieur 1 1 est prévu en gypse. Quelle que soit leur matière constitutive, le panneau de parement extérieur 12 est avantageusement prévu pour être directement enduit tandis que le panneau de parement intérieur 1 1 est avantageusement prévu pour être directement peint ou recouvert de papier peint, une fois que le bâtiment intégrant la paroi composite 10 est construit.
La paroi composite 10 forme une structure sandwich, dans le sens où, dans la direction d'épaisseur de la paroi composite 10, se succèdent directement la face du panneau 1 1 tournée à l'opposé du panneau 12, l'épaisseur du panneau 1 1 , la face du panneau 1 1 tournée vers le panneau 12, l'épaisseur de la couche 13, la face du panneau 12 tournée vers le panneau 1 1 , l'épaisseur du panneau 12, et la face du panneau 12 tournée à l'opposé du panneau 1 1 . Cette structure en sandwich est réalisée entre l'essentiel de la face intérieure 101 et l'essentiel de la face extérieure 10E de la paroi composite 10, des aménagements spécifiques étant prévus le long des chants 10A à 10D de cette paroi, comme détaillé ci-après.
Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, et comme plus particulièrement visible sur les figures 1 et 3, la couche d'isolation 13 est, le long du chant latéral 10D, en retrait des extrémités correspondantes 1 1 D et 12D des panneaux 1 1 et 12, sensiblement alignées dans la direction d'épaisseur de la paroi composite 10 : le long de ce chant latéral 10D, la couche 13 forme ainsi une mortaise 13D. A l'opposé de ce chant latéral 10D, la couche d'isolation 13 déborde des extrémités correspondantes 1 1 B et 12B des panneaux 1 1 et 12, sensiblement alignées dans la direction d'épaisseur de la paroi 10 : ainsi, le long du chant latéral 10B, la couche 13 forme un tenon 13B qui est prévu sensiblement complémentaire de la mortaise 13D.
Par ailleurs, et comme bien visible sur les figures 1 et 2, le long du chant horizontal supérieur 10A de la paroi 10, la partie, tournée vers le panneau 12, de la couche d'isolation 13 déborde de l'extrémité haute 1 1 A du panneau 1 1 , tout en étant sensiblement en affleurement de l'extrémité haute 12A du panneau 12 : cette partie de la couche d'isolation 13 forme un premier relief 13A, que l'on peut qualifier de saillie, s'étendant en longueur sur le chant horizontal supérieur 10A de la paroi 10, en reliant l'un à l'autre les chants latéraux opposés 10B et 10D. Le long du chant horizontal inférieur 10C, la couche 13 présente des aménagements similaires à ce qui vient d'être décrit au niveau du chant horizontal supérieur 10A, ces aménagements étant notamment symétriques par rapport à ceux du chant supérieur 10A par rapport à un plan géométrique horizontal médian de la paroi 10 : ainsi, la partie de la couche 13, tournée vers le panneau
12, forme un second relief 13C, que l'on peut qualifier de saillie, lequel relief 13C déborde de l'extrémité basse 1 1 C du panneau 1 1 et est sensiblement en affleurement de l'extrémité basse 12C du panneau 12. L'intérêt des reliefs 13A et 13C apparaîtra un peu plus loin.
A titre d'aménagement optionnel avantageux, pour des raisons qui apparaîtront plus loin, la paroi composite 10 est pourvue d'une plaquette 14 qui, le long du chant horizontal supérieur 10A et le long du chant latéral 10B, recouvre les faces respectives du relief 13A et du tenon 13B, tournées à l'opposé du panneau 1 1 . Cette plaquette présente une forme globale en « L », en courant tout le long du relief 13A et du tenon 13B. Bien entendu, cette plaquette en « L » peut aussi bien être monolithique qu'être constituée de plusieurs parties adjacentes, voire aboutées, les unes aux autres. Comme bien visible sur les figures 2 à 4, cette plaquette 14 se prolonge dans la couche d'isolation 13, en étant accolée au panneau de parement extérieur 12. Autrement dit, suivant la direction de l'épaisseur de la paroi composite 10, un prolongement de la partie horizontale de la plaquette 14 est interposé entre l'extrémité 12A du panneau 12 et la couche d'isolation
13, et un prolongement de la partie latérale de la plaquette 14 est interposé entre l'extrémité 12B du panneau 12 et la couche d'isolation. En pratique, cette plaquette 14 est réalisée en une matière identique ou similaire à celle des panneaux 1 1 et 12. On comprend ainsi que, lorsqu'on regarde la face extérieure 10E de la paroi composite 10, la plaquette 14 est visible et recouvre le relief 13A et le tenon 13B de la couche d'isolation 13. Dans le cas où les panneaux de parement 1 1 et 12 sont métalliques, la plaquette 14 est éventuellement réalisée sous forme d'un pliage terminal du panneau 12.
Comme représenté sur les figures 1 à 5, la paroi composite 10 comprend également des inserts 16, qui, ici, sont prévus en deux exemplaires. Chaque insert 16 s'étend en longueur entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi 10, ces inserts s'étendant parallèlement les uns aux autres, ainsi qu'aux chants latéraux opposés 10B et 10D de la paroi 10. De plus, chaque insert 16 est agencé entre les panneaux de parement 1 1 et 12, plus précisément dans la couche d'isolation 13, d'une part en étant accolé en contact direct avec le panneau de parement 1 1 , c'est-à-dire sans interposition de la couche d'isolation 13 entre ce panneau de parement 1 1 et l'insert 16, et d'autre part sans être au contact du panneau de parement 12 : comme bien visible sur les figures 2 à 5, une partie de la couche d'isolation 13 est en effet interposée, dans la direction de l'épaisseur de la paroi 10, entre le panneau de parement 12 et au moins une partie, voire, comme ici, la totalité de la partie courante de chaque insert 16.
En pratique, chaque insert 16 est lié à demeure à la couche d'isolation 13, en étant, typiquement lors de la fabrication de la paroi composite 10, enrobé dans cette couche d'isolation 13, hormis pour la face de l'insert tournée vers le panneau de parement 1 1 , placée en contact direct de ce panneau de parement 1 1 .
Quel que soit le procédé de fabrication de la paroi composite 10, chacun des inserts 16 se trouve, en quelque sorte, emprisonné dans la couche d'isolation 13, la matière rigide ou semi-rigide constituant cette dernière agissant alors comme un raidisseur des inserts, ce qui augmente fortement la résistance structurelle assurée par les inserts 16 au sein de la paroi composite 10, notamment en compression et en flexion. Autrement dit, chacun des inserts 16 assure une part importante, voire essentielle, de la résistance structurelle d'ensemble pour la paroi composite 10, chacun de ces inserts 16 pouvant être ainsi qualifié d'insert structurel.
Dans l'exemple de réalisation considéré ici, les inserts 16 sont placés chacun à distance des chants latéraux opposés 10B et 10D de la paroi 10, en étant répartis dans la direction horizontale reliant l'un à l'autre ces chants latéraux 10B et 10D.
Comme bien visible sur les figures 1 et 2, l'extrémité longitudinale supérieure de chaque insert 16 émerge au-dessus du niveau horizontal de l'extrémité haute 1 1 A du panneau de parement 1 1 , en atteignant sensiblement le même niveau horizontal que le relief 13A de la couche d'isolation 13. De manière similaire, l'extrémité longitudinale inférieure de chaque insert 16 émerge au-dessous du niveau horizontal de l'extrémité basse 1 1 C du panneau de parement 1 1 , en atteignant sensiblement le même niveau horizontal que le relief 13C de la couche d'isolation 13. On comprend donc que, lorsqu'un élément de chaînage est agencé le long du chant horizontal supérieur 10A ou le long du chant horizontal inférieur 10C, comme il sera expliqué plus en détail en regard de la figure
6, la charge appliquée par ou appliquée à cet élément de chaînage est prévue pour être reportée, pour une part importante, voire quasi-totale, entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi 10 par les inserts 16, moyennant la solidarisation de cet élément de chaînage à l'extrémité correspondante, respectivement haute ou basse, des inserts 16. Plus généralement, chacun des inserts 16 peut ainsi être qualifié d'insert porteur, dans le sens où l'insert transfère l'essentiel, voire la quasi-totalité, des charges entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi composite 10, les autres constituants de la paroi composite n'assurant qu'un report de charge limité, voire négligeable. Chaque extrémité longitudinale de chaque insert 16 est ainsi conçue pour être solidarisée fixement à un élément de chaînage agencé le long du chant horizontal supérieur 10A ou le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi composite 10. A cet effet, chaque extrémité de chaque insert 16 est pourvue d'un trou traversant 16A, respectivement 16B, prévu pour recevoir un organe de fixation, tel qu'un rivet, un boulon ou bien un système de fixation, par exemple une vis qui est introduite dans le trou 16A, 16B et qui est vissée dans un écrou, ou tout type d'élément de fixation, de manière à serrer entre sa tête et cet écrou, ou de manière à solidariser, l'extrémité correspondante de l'insert et l'élément de chaînage précité. Ainsi, sur les figures 4 et 5, les trous 16A et 16B sont représentés libres et, suivant un aménagement optionnel avantageux, débouchent chacun dans l'alésage d'un écrou 16C, 16D dont l'extrémité correspondante de l'insert 16 est pourvue fixement, notamment à demeure, par exemple par soudage. En fonction de l'épaisseur de l'insert, l'écrou précité peut, en variante non représentée, être remplacé par un taraudage de l'insert, par exemple en utilisant une vis auto-taraudeuse, ou bien par un collage.
On notera que, sur l'exemple de réalisation considéré sur les figures, un seul trou 16A, 16B est prévu à chacune des extrémités longitudinales de chaque insert 16 alors que, bien entendu, à titre de variante non représentée, plusieurs trous peuvent être prévus à chaque extrémité de l'insert. Dans ce cas, plutôt que d'utiliser plusieurs écrous indépendants, une platine, commune aux trous prévus à chaque extrémité de l'insert, est disposée à cette extrémité de l'insert, de sorte que des vis, ou plus généralement des organes de fixation, sont directement vissées dans cette platine, ou sont directement mis en prise avec la platine, cette platine pouvant initialement être non liée directement à l'insert, mais simplement maintenue au contact de ce dernier. Une telle platine a l'avantage de répartir de manière uniforme entre les vis, ou plus généralement les organes de fixation, les charges axiales au niveau de chaque extrémité de l'insert.
D'autres caractéristiques et aspects de la paroi composite 10 ressortiront de la description qui va suivre, d'un ensemble de construction 30 représenté sur la figure 6. A titre d'exemple, cet ensemble de construction 30 correspond à une portion d'un bâtiment de plusieurs étages ou, plus généralement, plusieurs niveaux.
L'ensemble 30 considéré par la suite inclut au moins quatre exemplaires de la paroi composite 10, à savoir au moins deux exemplaires pour chaque niveau.
Lorsqu'on s'intéresse plus spécifiquement à l'un ou l'autre des niveaux de l'ensemble 30, on comprend que les parois composites 10 sont assemblées dans le prolongement horizontal les unes des autres, par assemblage entre le tenon 13B de l'une de ces parois composites avec la mortaise 13D d'une autre de ces parois. Chacun de ces assemblages de type « tenon-mortaise » est fixé par des éléments de fixation rapportés, tels que de la colle, des vis, des clous, etc. L'assemblage de type « tenon-mortaise » conduit aussi à ce que, le long des chants latéraux respectifs des deux parois 10 ainsi assemblées, la plaquette 14 associée au tenon considéré se retrouve, à l'intérieur de la mortaise correspondante 13D, accolée contre le panneau 12 associé à cette mortaise : ainsi, la plaquette 14 forme une pièce de liaison horizontale entre les panneaux respectifs 12 des deux parois assemblées 10, en chevauchant le jointement entre ces deux panneaux 12. En rapportant des éléments de fixation ad hoc, tels que de la colle, des vis, des clous, etc., la plaquette 14 est, tout le long des chants latéraux des parois 10, fixée aux deux parois assemblées, de part et d'autre du jointement entre leurs panneaux 12, en évitant ainsi tout risque de fissuration au niveau de ce joint.
Lorsqu'on s'intéresse maintenant plus spécifiquement à l'assemblage entre deux des parois composites 10, prévues respectivement aux deux niveaux de l'ensemble de construction 30, on notera que cet assemblage associe, en plus des deux parois précitées 10, respectivement basse et haute, à la fois :
- une poutre de chaînage horizontale 31 , qui court à la fois le long du chant horizontal supérieur 10A de la paroi basse et le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi haute, et
- une pièce de chaînage horizontale 32, qui court le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse, tout en reposant sur une dalle de sol D ou une structure de bâtiment similaire.
Au sein de l'ensemble de construction 30, autrement dit à l'état assemblé, l'une au-dessus de l'autre, des deux parois 10, tel que montré à la figure 6, la poutre de chaînage 31 est rapportée au niveau de la jonction entre le chant horizontal supérieur 10A de la paroi basse et le chant horizontal inférieur 10C de la paroi haute, en étant fixée, d'une part, à l'extrémité haute de chaque insert 16 de la paroi basse par une vis 1 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16A de l'extrémité haute de l'insert et, le cas échéant, avec l'écrou correspondant 16C, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi basse avec la poutre de chaînage 31 , et, d'autre part, à l'extrémité basse de chaque insert 16 de la paroi haute par une vis 2 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16B de l'extrémité basse de l'insert et, le cas échéant, avec l'écrou correspondant 16D, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi haute avec la poutre de chaînage 31 . Au niveau du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse 10, la pièce de chaînage 32 est fixée à l'extrémité basse de chaque insert 16 de la paroi basse par une vis 3 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16B de l'extrémité basse de l'insert et, le cas échéant, avec l'écrou correspondant 16D, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi basse avec la pièce de chaînage 32. Quelle que soit la forme de réalisation des organes de fixation reçus dans les trous 16A et 16B et, le cas échéant, en prise avec les écrous 16C et 16D, on comprend que les trous 16A et 16B permettent de fixer les extrémités opposées des inserts 16 respectivement aux éléments de chaînage 31 et 32 de manière particulièrement résistante, en particulier résistante à l'arrachement entre eux : les efforts, notamment dus au vent ou à un séisme, exercés sur la paroi haute 10 de l'ensemble 30 sont essentiellement supportés par les inserts 16 de cette paroi haute et sont transmis, jusqu'à la dalle de sol D, essentiellement par la poutre 31 , les inserts 16 de la paroi basse 10 et la pièce 32, en particulier grâce à la solidarisation, ici par boulonnage, des extrémités longitudinales des inserts à ces poutres.
Plus généralement, on comprend qu'en prévoyant aux extrémités longitudinales de chaque insert 16 des moyens de solidarisation aux éléments de chaînage rapportés 31 et 32, les inserts 16 bénéficient d'une grande résistance à l'arrachement vis-à-vis de ces éléments de chaînage, comme expliqué ci-dessus.
Par ailleurs, toujours au sein de l'ensemble de construction 30, les reliefs respectifs 13A et 13C des parois 10, respectivement basse et haute, sont aboutés de façon complémentaire, en se joignant directement l'une à l'autre, sans interposition verticale de la poutre de chaînage 31 , notamment selon une interface horizontale, comme bien visible sur la figure 6. De même, au niveau du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse 10, le relief 13C surplombe la dalle de sol D sans interposition verticale de la poutre 32. Plus généralement, en tenant compte des explications précédentes relatives à l'assemblage des parois composites 10 l'une au-dessus de l'autre, on comprend que la couche d'isolation 13 de ces parois présente, pour sa partie tournée vers leur panneau de parement 12 et le long de leurs chants horizontaux opposés, des aménagements de formes permettant la jonction complémentaire des parois lors de leur assemblage les unes au-dessus des autres : pour chaque paroi 10, ces aménagements sont, sur un des chants horizontaux, le relief 13A et , sur le chant horizontal opposé, le relief 13C de jonction complémentaire avec le relief 13A, le terme de « reliefs » devant être entendu au sens large et couvrant des aménagements en creux et/ou en bosses et/ou plats du moment que ces aménagements coopèrent entre eux par complémentarité de formes lors de l'assemblage des parois les unes au-dessus des autres. Les formes de réalisation de ces reliefs de jonction, tels que les reliefs 13A et 13C montrés sur les figures, ne sont donc pas limitatifs de l'invention : en particulier, la géométrie propre de ces reliefs de jonction peut être diverse, sans d'ailleurs devoir être constante le long des chants horizontaux, voire en étant localement interrompue une ou plusieurs fois le long des chants horizontaux ; de même, le positionnement relatif de ces reliefs de jonction vis-à-vis des extrémités correspondantes 1 1 A et 12A de l'un et/ou de l'autre des panneaux de parement 1 1 et 12 n'est pas limitatif et peut faire l'objet de variantes, d'autant que, sur chacun des chants horizontaux des parois composites, l'extrémité correspondante du panneau de parement intérieur n'est pas nécessairement alignée rigoureusement, dans la direction d'épaisseur de la paroi, avec l'extrémité correspondante du panneau de parement extérieur, comme c'est le cas pour les panneaux 1 1 et 12 de la paroi 10 représentée. Pour illustrer cette multitude de formes de réalisation possibles pour les reliefs de jonction associés 13A et 13C, l'une d'elles est indiqué en pointillés uniquement sur la figure 2.
Dans tous les cas, grâce au relief 13A de la paroi basse 10, aucun pont thermique n'est établi par contact direct entre la poutre de chaînage 31 et la face extérieure 10E de cette paroi 10. De plus, du côté intérieur de cette paroi, il n'y a pas non plus de pont thermique dans le sens où la poutre de chaînage 31 est située au niveau de l'isolation de séparation entre les deux niveaux de l'ensemble de construction 30, un complément d'étanchéité pouvant y être rapporté.
Par ailleurs, comme montré sur la figure 6, l'assemblage des parois 10 l'une au- dessus de l'autre conduit aussi à ce que, le long des chants horizontaux respectifs de ces parois ainsi assemblées, la plaquette 14 de la paroi basse se retrouve accolée contre le panneau 12 de la paroi haute : ainsi, la plaquette 14 forme une pièce de liaison verticale entre les panneaux respectifs 12 des deux parois assemblées 10, en chevauchant le jointement entre ces deux panneaux 12. En rapportant des éléments de fixation ad hoc, tels que de la colle, des vis, des clous, etc., la plaquette 14 est, tout le long de chants horizontaux des parois 10, fixée aux deux parois assemblées, de part et d'autre du jointement entre leur panneau 12, en évitant tout risque de fissuration au niveau de ce joint.
Par ailleurs, divers aménagements et variantes à la paroi composite 10 et à l'ensemble de construction 30, décrits jusqu'ici, sont envisageables. A titre d'exemples :
- au sein de l'ensemble de construction 30, les parois composites 10 peuvent, si besoin, être découpées afin de délimiter des ouvertures dans la construction, des chevêtres ou des matériels similaires pouvant être insérés le long des tranches découpées des parois, en fonction des besoins de finition ;
- plutôt que d'être totalement venu de matière avec le reste de la couche d'isolation 13, le tenon 13B peut, comme indiqué en pointillés uniquement sur la figure 3, être partiellement formé d'une pièce rapportée, qui s'étend le long du chant latéral 10B de la paroi composite et qui, le cas échéant, intègre un insert porteur ; - à titre d'option, un treillis peut être intégré dans l'épaisseur de la couche d'isolation 13 ; en agençant un tel treillis contre les inserts 16, ce treillis améliore la diffusion thermique et/ou renforce la résistance à l'effraction de la paroi composite ;
- également à titre d'option, un support d'enduit et/ou un support primaire et/ou un revêtement isolant et/ou une plaque d'isolation phonique ou thermique peuvent être ajoutés sur l'une et/ou l'autre des faces 10E et 101 des parois composites 10 ;
- les clés d'assemblage par « tenon-mortaise », c'est-à-dire les profils complémentaires entre le tenon et la mortaise des parois composites, peuvent être changées pour des raisons d'optimisation des jonctions et/ou pour des raisons marketing ; il en est de même pour les clés de jonction entre les reliefs de jonction, respectivement supérieur et inférieur, des parois composites ;
- au moins certains des assemblages par « tenon-mortaise » et/ou ceux par coopération des reliefs de jonction peuvent être renforcés par de la colle et/ou étanchés par un joint intercalaire ; cette disposition rend l'ensemble de construction 30 étanche à l'air et crée une unité de matière qui renforce sa résistance sismique ; alternativement, comme montré sur la figure 6, un jeu résiduel peut subsister entre le relief 13A de la paroi basse 10 et le relief 13C de la paroi haute 10, tout comme un jeu résiduel peut subsister entre le relief 13C de la paroi basse 10 et la dalle de sol D ;
- plutôt que de prévoir, typiquement lors de la fabrication de la paroi composite 10, que la couche d'isolation 13 enrobe les inserts 16, des réservations peuvent être délimitées, dans son épaisseur, par la couche d'isolation, chaque réservation étant adaptée pour recevoir, de façon complémentaire, un des inserts porteurs 16 rapportés ; cette alternative illustre la modularité de la paroi composite correspondante, dans le sens où, en fonction de l'utilisation faite de cette paroi composite, en particulier en fonction du besoin de report de charge entre les chants horizontaux supérieur et inférieur de cette paroi, soit les réservations précitées sont laissées vides, soit l'une voire toutes les réservations reçoivent un insert porteur complémentaire, le cas échéant fixé à l'intérieur de cette ou ces réservations, notamment par collage ;
- à titre d'aménagement optionnel, la paroi composite 10 délimite, dans l'épaisseur de sa couche d'isolation 13, des réservations libres, telles que celles référencées 17 sur les figures 1 à 3, qui relient entre eux les chants 10A à 10D de la paroi ; de manière connue en soi, ces réservations permettent le passage de gaines techniques, de câbles, de tuyaux, etc., au sein du bâtiment construit avec la paroi composite ;
- d'autres formes de réalisation que les trous 16A et 16B, le cas échéant associés aux écrous 16C et 16D, sont envisageables pour les moyens de solidarisation avec un élément de chaînage rapporté, prévus à chacune des extrémités longitudinales de chaque insert porteur de la paroi composite 10 ; en particulier, de manière alternative ou complémentaire aux trous et écrous précités, les moyens de solidarisation de chaque extrémité de chaque insert comprennent un ou plusieurs reliefs de l'extrémité de l'insert, conçu pour coopérer par complémentarité de formes avec l'élément de chaînage associé ; également de manière alternative ou complémentaire, ces moyens de solidarisation sont, au moins pour partie, à même d'être soudés à l'élément de chaînage associé ;
- à titre d'option, la paroi composite comporte en outre un ou plusieurs éléments de contreventement, qui sont agencés dans la couche d'isolation 13 ou bien qui sont rapportés contre l'une ou l'autre des faces du panneau de parement 1 1 , comme indiqué schématiquement en pointillés uniquement sur la figure 1 , chacun de ces éléments de contreventement reliant l'extrémité longitudinale supérieure d'un des inserts 16 à l'extrémité longitudinale inférieure d'un autre des inserts 16 de la paroi composite ; de même, en fixant directement l'un à l'autre chacun des inserts 16 et le panneau de parement 1 1 accolé à ces inserts, ce panneau de parement peut lui-même jouer un rôle de contreventement ; et/ou
- en plus des parois composites 10, l'ensemble de construction 30 inclut avantageusement des pièces d'angle ou, plus généralement, des pièces de jonction anguleuse, prévues afin d'adapter l'ensemble 30 à la construction finale ; ainsi, on comprend qu'il peut être prévu des pièces d'angle droit, des pièces d'angle gauche, des pièces de jonction en croix, des pièces de jonction en « T », des pièces de jonction anguleuse aiguë, des pièces de jonction anguleuse obtuse, etc. ; de même, il peut être prévu des parois composites de terminaison.

Claims

REVENDICATIONS 1 .- Paroi composite (10) pour la construction,
comportant une couche d'isolation rigide ou semi-rigide (13), qui est intercalée entre deux panneaux de parement (1 1 , 12), sensiblement parallèles et alignés,
caractérisée en ce que la paroi composite comprend en outre au moins un insert structurel porteur (16), qui s'étend en longueur entre les deux chants horizontaux opposés (10A, 10C) de la paroi composite et qui est agencé dans la couche d'isolation (13) de manière que, à la fois, l'insert est accolé à un premier (1 1 ) des deux panneaux de parement, sans interposition de la couche d'isolation, et la couche d'isolation est interposée entre le second panneau de parement (12) et au moins la partie courante de l'insert porteur (16),
et en ce que le ou chaque insert porteur (16) est pourvu, à chacune de ses extrémités longitudinales, de moyens (16A, 16B, 16C, 16D) de solidarisation avec un élément de chaînage rapporté (31 , 32), agencé le long de, respectivement, l'un ou l'autre des deux chants horizontaux (10A, 10C) de la paroi composite. 2.- Paroi composite suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur (16) comprennent au moins un trou (16A, 16B) de réception d'un organe (1 , 2, 3) de fixation à l'élément de chaînage associé (31 , 32), délimité par l'extrémité de l'insert porteur. 3.- Paroi composite suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur (16) comprennent en outre un écrou (16C, 16D), qui est disposé à l'extrémité de l'insert porteur, dans lequel débouche ledit trou (16A, 16B) et qui est adapté pour être mis en prise par l'organe de fixation (1 ,
2,
3) reçu dans ledit trou.
4.- Paroi composite suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur (16) comprennent en outre une platine, qui est disposée à l'extrémité de l'insert porteur, dans laquelle débouche ledit trou et qui est adaptée pour être mise en prise par l'organe de fixation (1 , 2, 3) reçu dans ledit trou.
5. - Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que l'organe de fixation est une vis (1 , 2, 3).
6. - Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur comprennent au moins un relief de l'extrémité de l'insert porteur, conçu pour coopérer par complémentarité de formes avec l'élément de chaînage associé.
7.- Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie des moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur est adaptée pour être soudée à l'élément de chaînage associé.
8.- Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, le long d'un premier (10D) des deux chants latéraux opposés (10B, 10D) de la paroi composite (10), la couche d'isolation (13) est en retrait des extrémités correspondantes respectives (1 1 D, 12D) des panneaux de parement (1 1 , 12) et forme ainsi une mortaise (13D),
et en ce que, le long du second chant latéral (10B) de la paroi composite, la couche d'isolation (13) déborde des extrémités correspondantes respectives (1 1 B, 12B) des panneaux de parement (1 1 , 12) et forme ainsi un tenon (13B), qui est sensiblement complémentaire de la mortaise (13D).
9.- Paroi composite suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le tenon
(13B) est partiellement constitué d'une pièce rapportée au reste de la couche d'isolation (13), qui s'étend le long du second chant latéral (10B) de la paroi composite (10).
10.- Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, le long d'un premier (10A) des deux chants horizontaux opposés (10A, 10C) de la paroi composite (10), la couche d'isolation (13) forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement (12), un premier relief (13A) qui s'étend en longueur sur le premier chant horizontal de la paroi composite,
et en ce que, le long du second chant horizontal (10C) de la paroi composite, la couche d'isolation forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement, un second relief (13C) de jonction complémentaire avec le premier relief (13A), qui s'étend en longueur sur le second chant horizontal de la paroi composite.
1 1 . - Paroi composite suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la paroi composite (10) comporte en outre une plaquette (14), qui recouvre la face du premier relief (13A), tournée à l'opposé du premier panneau de parement (1 1 ), qui se prolonge dans la couche d'isolation (13) en étant accolée au second panneau de parement (12
12. - Paroi composite suivant la revendication 1 1 prise en combinaison avec la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée en ce que la plaquette (14) recouvre également la face du tenon (13B), tournée à l'opposé du premier panneau de parement (1 1 ).
13. - Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou au moins un des inserts porteurs (16) est lié à demeure à la couche d'isolation (13), en étant enrobé dans cette couche d'isolation.
14. - Paroi composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou au moins un des inserts porteurs (16) est reçu et fixé dans une réservation complémentaire, qui est délimitée par la couche d'isolation (13).
15. - Ensemble de construction (30), comportant :
- au moins deux parois composites (10) conformes à l'une quelconque des revendications précédentes, qui sont agencées l'une au-dessus de l'autre, et
- au moins un élément de chaînage (31 ), qui est agencé le long des chants horizontaux respectifs (10A, 10C) de la paroi composite du bas et de la paroi composite du haut, respectivement tournés vers le haut et vers le bas, et qui y est fixé, à la fois, aux moyens de solidarisation (16A, 16C) de l'extrémité longitudinale haute du ou de chaque insert porteur (16) de la paroi composite du bas et aux moyens de solidarisation (16B, 16D) de l'extrémité longitudinale basse du ou de chaque insert porteur de la paroi composite du haut, de sorte que les deux parois composites sont assemblées l'une au- dessus de l'autre de manière résistante, en particulier à l'arrachement.
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