FR2559815A1

FR2559815A1 - Structural panel having a composite structure, intended for the construction of buildings.

Info

Publication number: FR2559815A1
Application number: FR8402359A
Authority: FR
Inventors: Vincent Rajaud; Gerard Gelay
Original assignee: MELCO
Current assignee: MELCO
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1985-08-23
Also published as: FR2559815B3

Abstract

The structural panel, intended to be placed inside a frame with a view to constructing buildings, comprises a core having a honeycomb structure 14 or made of foam covered with lateral lining parts. Each of the lateral parts comprises a reinforcing sheet 20, 28 made of laminated material, the panel being covered on one face by a lining 32 protecting from environmental attacks and, on the other face, with a finishing lining 24.

Description

Panneau structural à structure composite. destiné à la construction immobilière
L'invention concerne les panneaux structuraux de structure composite destinés à la construction immobilière.Structural panel with composite structure. intended for building construction
The invention relates to structural panels of composite structure intended for building construction.

et notamment à la construction d'immeubles ou maisons comportant une ossature. Elle a plus Darticulièrement pour.and in particular to the construction of buildings or houses comprising a framework. It has more particularly for.

objet les panneaux de ce type comprenant une âme d'isolement thermique et phonique en nid d'abeille et deux Parties latérales de revêtement.subject panels of this type comprising a core of thermal and sound insulation honeycomb and two lateral coating parts.

On connaît déjà de très nombreux panneaux de ce type. We already know very many panels of this type.

Certains sont conçus pour être assemblés directement entre eux. D'autres n'ont qu un rôle de remplissage. leur rigidité étant tout juste suffisante pour permettre la manutention et la transmission des efforts reçus (pression du vent par exemple) à 1 ossature. En particulier. on connaît des panneaux destinés à constituer des cloisons à âme en nid d'abeille ou en mousse recouverte de parties latérales de revêtement en un matériau différent, généralement le bois, l'agglomerG ou le plâtre. De tels panneaux ont l'avantage d'être légers et d'assurer un isolement thermique satisfaisant. Mais ils ne peuvent participer à la résistance globale d'un bâtiment. Au surplus, chacune des technologies qui ont été jusque à présent proposées ne s'applique qu'à un besoin particulier.Some are designed to be assembled directly together. Others have only a filling role. their rigidity being barely sufficient to allow the handling and transmission of the forces received (wind pressure for example) to 1 frame. In particular. there are known panels intended to constitute partitions with a honeycomb or foam core covered with lateral covering parts made of a different material, generally wood, agglomerG or plaster. Such panels have the advantage of being light and of ensuring satisfactory thermal insulation. But they cannot participate in the overall resistance of a building. In addition, each of the technologies that have been proposed so far only applies to a particular need.

L'invention vise à fournir un panneau composite autoportant pour la construction immobilière répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique. The invention aims to provide a self-supporting composite panel for building construction that meets the requirements of the practice better than those previously known.

notamment en ce que, tout en conservant un poids par unité de surface modéré, il assure un bon isolement phonique et thermique et présente une résistance structurale lui permettant de participer à la rigidité globale d'une construction.in particular in that, while retaining a moderate weight per unit area, it provides good sound and thermal insulation and has structural strength allowing it to participate in the overall rigidity of a construction.

Dans ce but, l'invention propose notamment un panneau du type ci-dessus défini dont chacune des parties latérales comporte une feuille de renfort en matériau stratifié. en résine chargée de fibres par exemple, recouverte-sur une face du panneau par un revêtement de résistance aux agressions extérieures et, sur l'autre face, par un revêtement de finition. On peut notamment utiliser des fibres de verre ou d'aramide. To this end, the invention notably proposes a panel of the type defined above, each of the lateral parts of which comprises a reinforcing sheet of laminated material. resin filled with fibers for example, covered on one side of the panel with a coating for resistance to external aggressions and, on the other side, with a finishing coating. One can in particular use glass or aramid fibers.

Une telle constitution permet d'éviter les interventions ultérieures après mise en place des panneaux dans une ossature. I1 faut au surplus remarquer que, sans changer la constitution de l'amie et des feuilles qui l'encadrent, donc sans modifier notablement les appareillages de fabrication, on peut adapter les panneaux fabriqués A toute application spécifique. Par exemple. lorsque les panneaux devront être utilisés pour constituer un mur extérieur. le revêtement pourra être d'un type résistant aux intempéries, notamment la pierre ou l'ardoise en plaques minces. la tuile, la briquette de faible épaisseur. le bois et certaines plaques synthétiques.Lorsque les pa.nneaux doivent être utilisés pour la construction de planchers, la face destinée à être tournée vers le haut pourra recevoir un revêtement de bois ou un carrelage, tandis que la face destinée à être tournée vers le bas pourra porter des plaques de plâtre. L'épaisseur même du panneau pourra être variée suivant les besoins sans modification de la technique de fabrication. Such a constitution makes it possible to avoid subsequent interventions after the panels have been placed in a frame. It should also be noted that, without changing the constitution of the friend and of the sheets which surround it, therefore without appreciably modifying the manufacturing equipment, the panels produced can be adapted to any specific application. For example. when the panels must be used to constitute an exterior wall. the coating may be of a weather resistant type, in particular stone or slate in thin plates. the tile, the thin briquette. wood and certain synthetic plates. When the panels are to be used for the construction of floors, the side intended to be turned upwards may receive a coating of wood or a tiling, while the side intended to be turned towards the bottom can carry plasterboard. The very thickness of the panel can be varied as required without modifying the manufacturing technique.

Les panneaux individuels comporteront généralement, sur toute leur tranche, des éléments permettant la fixation des panneaux sur chant dans une ossature, sans élément apparent. Les éléments placés sur chant devront être prévus pour éviter de constituer pont thermique. The individual panels will generally include, over their entire edge, elements allowing the panels to be fixed on edge in a frame, without any visible element. Elements placed on edge must be provided to avoid constituting a thermal bridge.

L'invention concerne également les -bàtiments résultant de l'assemblage d'une ossature particulière. dont un exemple sera donné plus loin, et de panneaux du genre qui vient d'être défini. The invention also relates to buildings resulting from the assembly of a particular frame. an example of which will be given later, and panels of the kind which has just been defined.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers d'exécution de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels
- la Figure 1 est un schéma en perspective montrant un fragment d'un panneau destiné à être utilisé pour la réalisation de murs externes, les différents composants du panneau étant représentés séparés pour plus de clarté,
- la Figure 2 est un schéma en perspective montrant un type d'ossature susceptible de recevoir des panneaux du genre montré en Figure 9 pour constituer un bâtiment suivant l'invention,
- la Figure 3 est une coupe verticale schématique montrant un montage possible des panneaux de part et d'autre d'une ouverture
- la Figure 4 est une vue de détail à grande échelle, en coupe suivant un plan passant par l'axe d'une poutre d'ossature, montrant un mode de fixation possible des panneaux,
- les Figures 5, 6 et 7, similaires à la Figure 4, montrent des variantes de réalisation.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a perspective diagram showing a fragment of a panel intended to be used for the production of external walls, the various components of the panel being shown separated for greater clarity,
FIG. 2 is a perspective diagram showing a type of framework capable of receiving panels of the kind shown in FIG. 9 to constitute a building according to the invention,
- Figure 3 is a schematic vertical section showing a possible mounting of the panels on either side of an opening
FIG. 4 is a detail view on a large scale, in section along a plane passing through the axis of a framework beam, showing a possible method of fixing the panels,
- Figures 5, 6 and 7, similar to Figure 4, show alternative embodiments.

Le panneau 10 dont un fragment est montré en Figure 1 comporte une âme isolante centrale 12 formée par une structure en nid d'abeille 14 de type couramment disponible dans le commerce sous forme de blocs qui peuvent être sciés à l'épaisseur désirée. Les deux parties latérales de la structure en nid d'abeille 14 sont noyées dans des plaques 16 et 18 d'un matériau expansé de faible densité, tel qu'une mousse de résine phénolique ou d'un type ayant des caracte- ristiques comparables de résistance au feu. L'encastrement peut être aisément réalisé en enfonçant à la presse la structure en nid d'abeille 14 dans les plaques. Entre les laques 16 et 18 subsiste une lame d'air destinée à llisole- ment thermique et phonique.L'épaisseur totale de l'ame sera néralel7lent comprise entre 40 et 180 mm une épaisseur de 30 à 180 mm étant généralement utilisée pour la constitution de murs de pignon. The panel 10, a fragment of which is shown in FIG. 1, comprises a central insulating core 12 formed by a honeycomb structure 14 of the type commonly available commercially in the form of blocks which can be sawn to the desired thickness. The two lateral parts of the honeycomb structure 14 are embedded in plates 16 and 18 of an expanded material of low density, such as a foam of phenolic resin or of a type having comparable characteristics of fire resistance. Embedding can be easily achieved by pressing the honeycomb structure 14 into the plates. Between the lacquers 16 and 18 there remains an air space intended for thermal and sound insulation. The total thickness of the core will generally be between 40 and 180 mm, a thickness of 30 to 180 mm being generally used for the constitution. gable walls.

Le sandwich utilisé dans le cas de la figure 1, formé par l'association d'une lame d'azur et de deux plaques d'expansé, est généralement satisfaisant. il peut toutefois être remplacé par une simple lame d'air lorsqu'on ne recherche pas un isolement phonique important. Il peut au contraire être complété par un isolant supplémentaire en cas de besoin, par exemple par du matériau connu sous le nom de "mousse de plomb" formé par des filaments de plomb entremêlés retenant de l'air, voire même par des feuilles de plomb ou des mousses de polymère souple chargée. The sandwich used in the case of FIG. 1, formed by the association of an azure blade and two expanded plates, is generally satisfactory. it can, however, be replaced by a simple air space when no significant sound insulation is sought. On the contrary, it can be supplemented by an additional insulator if necessary, for example by material known as "lead foam" formed by entangled lead filaments retaining air, or even by lead sheets. or filled flexible polymer foams.

La partie latérale du panneau 10 qui doit se trouver à l'intérieur comporte une feuille de renfort 20 en matériau stratifié, en résine chargée de fibre de verre. En général, cette feuille aura une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm et contiendra 30 à 60% de verre. Les impératifs de tenue au feu conduiront à utiliser soit une résine époxy, soit une résine phénolique qui a l'avantage d'un moindre prix. The side part of the panel 10 which must be inside has a reinforcing sheet 20 of laminated material, resin filled with fiberglass. In general, this sheet will have a thickness of between 1 and 6 mm and will contain 30 to 60% glass. The fire resistance requirements will lead to the use of either an epoxy resin or a phenolic resin which has the advantage of a lower price.

Sur la feuille 20 est fixé un revêtement de finition qui comporte, dans le cas illustré, une feuille pare-vapeur 22 (feuille mince en aluminium en général) et une plaque de plâtre 24 portant sur chaque face une feuille en papier 26 de protection. De telles plaques de plâtre sont couramment disponibles dans le commerce en grandes surfaces. Elles peuvent être remplacées par d'autres revêtements, par exemple de nature végétale (toile, frisette,...).On the sheet 20 is fixed a finishing coating which comprises, in the illustrated case, a vapor barrier sheet 22 (thin aluminum sheet in general) and a plasterboard 24 carrying on each side a sheet of protective paper 26. Such plasterboard is commonly available commercially in large areas. They can be replaced by other coverings, for example of a vegetable nature (canvas, frieze, ...).

La partie latérale extérieure du panneau 10 comporte une feuille de stratifié 28 de constitution et d'épaisseur comparables à celles de la feuille 20. Sur cette feuille est fixé, généralement par collage; un revêtement extérieur qui peut comporter une protection contre les infiltrations (tôle d'aluminium 30 de 20 a io microns d'épaisseur par exemple) et un parement 32 en pierre, ardoise, brique, bois, etc. The outer lateral part of the panel 10 comprises a laminate sheet 28 of constitution and thickness comparable to those of the sheet 20. On this sheet is fixed, generally by gluing; an exterior coating which may include a protection against infiltration (aluminum sheet 30 of 20 to 10 microns thick for example) and a facing 32 of stone, slate, brick, wood, etc.

L'ensemble des éléments qui viennent d'être décrits peuvent être solidarisés sans difficuitS par des techniques de collage par pressage bien connues. Bien souvent, il ne sera même pas nécessaire d'aJouter une couche de colle entre les feuilles 28 et 2Q d'line part, les éléments adjacents d'autre part, dans la mesure o wes feuilles les sont approvi- sionnées avant polynêrisation. On arrive ainsi. a une structure capable de participer, avec l'ossature dans laquelle les panneaux sont montés, aux efforts structurels et, au surplus, de résister aux efforts d'origine externe. All of the elements which have just been described can be joined without difficulty by well known pressing bonding techniques. Very often, it will not even be necessary to add a layer of glue between the sheets 28 and 2Q on the one hand, the adjacent elements on the other hand, insofar as the sheets are supplied before polynerization. We arrive like this. has a structure capable of participating, with the framework in which the panels are mounted, in the structural stresses and, moreover, withstanding the stresses of external origin.

Du fait de la constitution symétrique du panneau, le risque de voilage, fréquent dans le cas de panneaux composites associant des matériaux de nature différente, est écarté.Due to the symmetrical constitution of the panel, the risk of warping, frequent in the case of composite panels combining materials of different nature, is eliminated.

Les panneaux du type qui viennent d'être décrits peuvent être montés dans des ossatures de types très divers, pour constituer les murs et/ou le toit de bâtiment. La
Figure 2 montre, à titre d'exemple, une ossature particulièrement simple. Cette ossature comprend un socle 34 portant des montants 36 reliés par des traverses 38. Un bloc-porte, d'un type existant à l'heure actuelle dans des constructions prGfabriquées, est montré en 40. Les montants et traverses peuvent être constitués par des poutres, des fers. des profilés ou tout autre composant structural appronrié.The panels of the type which have just been described can be mounted in frames of very different types, to constitute the walls and / or the roof of the building. The
Figure 2 shows, by way of example, a particularly simple framework. This frame comprises a base 34 carrying uprights 36 connected by crosspieces 38. A door unit, of a type existing at present in prefabricated constructions, is shown at 40. The uprights and crosspieces can be constituted by beams, irons. profiles or any other appropriate structural component.

La Figure 3 montre, également à titre d'exemple, une disposition possible des panneaux pour assurer le remplissage de l'ossature et coopérer avec elle afin d'assurer la résistance requise. Un panneau 10a est prévu dans un encadrement d'ouverture 42. Un second panneau lOb assure le remplissage entre l'encadrement d'ouverture 42 et la traverse 38. D'autres panneaux lOc peuvent être utilisés pour constituer le toit. Une latte 44 et un bourrage 46 en matériau isolant, généralement en expansé, permet d'assurer l'étanchéité entre la poutre 38 et le toit. Figure 3 shows, also by way of example, a possible arrangement of the panels to fill the frame and cooperate with it to ensure the required strength. A panel 10a is provided in an opening frame 42. A second panel 10b fills between the opening frame 42 and the cross member 38. Other panels 10C can be used to form the roof. A batten 44 and a padding 46 of insulating material, generally in expanded material, makes it possible to ensure the seal between the beam 38 and the roof.

La Figure 4 montre une première constitution possible des éléments permettant d'assurer la fixation des panneaux sur des montants ou traverses constitués par des poutres. Figure 4 shows a first possible constitution of the elements for securing the panels on uprights or crossbeams formed by beams.

Dans le mode de réalisation de la Figure 4, la feuille 20 déborde de la face arrière du panneau. Elle présente plusieurs plis de façon à avoir une première portion recouvrant partiellement la tranche de lame isolante centrale 12, une zone oblique, puis une seconde partie perpendiculaire aux grandes faces du panneau et un bord rabattu 48, solidarisé par collage de la feuille 28. On voit que l'ensemble des feuilles 20 et 28 constituent ainsi un caisson, Une baguette 50 est emprisonnée entre la partie oblique et un doublage 52. Dans cette baguette sont prévus des trous taraudés destinés à recevoir des vis de fixation 54 logées dans des évidements prévus à cet effet dans l'ossature. Après montage, l'ossature peut être masquée en mettant en place un cache 56 ayant la même épaisseur que les plaques 24.Pour faciliter la fixation du cache 56, les plaques 24 ont avantageusement une largeur un peu plus faible que celle des feuilles 20, pour laisser subsister une marge de collage.In the embodiment of Figure 4, the sheet 20 projects from the rear face of the panel. It has several folds so as to have a first portion partially covering the edge of the central insulating strip 12, an oblique zone, then a second portion perpendicular to the large faces of the panel and a folded edge 48, secured by gluing the sheet 28. On sees that all of the sheets 20 and 28 thus constitute a box, A rod 50 is trapped between the oblique part and a lining 52. In this rod are provided tapped holes intended to receive fixing screws 54 housed in recesses provided for this purpose in the framework. After mounting, the framework can be masked by placing a cover 56 having the same thickness as the plates 24. To facilitate the fixing of the cover 56, the plates 24 advantageously have a width slightly smaller than that of the sheets 20, to leave a bonding margin.

Enfin, pour assurer l'isolement thermique, une cale en matériau expansé 58 est placée dans l'espace compris entre l'ossature et le bord 48, rabattu vers l'extérieur dans le cas montré en Figure 4. Finally, to ensure thermal insulation, a wedge made of expanded material 58 is placed in the space between the framework and the edge 48, folded outwards in the case shown in FIG. 4.

La variante de réalisation dont une fraction est montrée en Figure 5 se différencie de la précédente essentiellement en ce que la partie pliée de li feuille 20 est remplacée par un cadre 60 à- bord rabattu externe collé sur les feuilles 20 et 28. La Figure 6 montre une variante de détail de la Figure 5. ou le cadre 60a présente un bord rabattu vers l'intérieur 62. The variant embodiment, a fraction of which is shown in FIG. 5, differs from the previous one essentially in that the folded part of the sheet 20 is replaced by a frame 60 with an outer folded edge glued to the sheets 20 and 28. FIG. 6 shows a variant detail of FIG. 5. where the frame 60a has an edge folded inwards 62.

Les Figures 7 et 8, où les organes correspondant à ceux de la Figure 4 portent le même numéro de référence, est destiné à une ossature constituée non plus en poutres, mais en profilés métalliques à section en U. Le panneau montré en Figure 7 comprend un caisson à bord rabattu vers llexté- rieur. Le caisson montré en Figure 8 comporte un cadre à bords rabattus vers l'intérieur. Figures 7 and 8, where the members corresponding to those of Figure 4 bear the same reference number, is intended for a frame no longer made of beams, but metal profiles with U-section. The panel shown in Figure 7 includes an on-board box folded inwards. The box shown in Figure 8 has a frame with edges folded inward.

D'autres modes d'exécution sont naturellement encore possibles et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences. Other embodiments are of course still possible and it should be understood that the scope of this patent extends to any variant remaining within the framework of equivalences.

Claims

1. Structural panel of composite structure intended for building construction. with honeycomb or foam core (14) covered with lateral covering parts made of a different material, characterized in that each of the lateral parts comprises a reinforcing sheet (20, 28) made of laminated material, the panel being covered on one side with a coating (32) for resistance to external aggressions and, on the other side, with a finishing coating (24).

2. Panel according to claim 1, characterized in that the reinforcing sheets are made of resin loaded with glass fibers or aramid.

3. Panel according to claim 1 or 2, characterized in that the core comprises a honeycomb structure, the two lateral parts of the plates (16, 18) are embedded with expanded material of low density.

4. Panel according to claim 3, characterized in that the expanded material is a phenolic resin foam.

5. Panel according to claim 3 or 4, characterized in that it further comprises a layer of cellular insulation of heavy material, such as a lead foam or a flexible flexible polymer foam.

6. Panel according to any one of the preceding claims, characterized in that the finishing coating consists of plasterboards separated from the inner reinforcement sheet (20) by a vapor barrier sheet (22).

7. Building comprising a framework (34, 36, 38) and a filling, characterized in that the filling consists of panels according to any one of the preceding claims, participating in the structural rigidity of the assembly.

8. Building according to vendication 7, characterized in that the panels are secured to the elements of the framework by fastening elements (54) passing through holes made in the framework and fixed to elements (50) trapped between core and an edge covering of the panels, formed by folds of one of the reinforcing sheets (20) or by an attached frame (60).

9. Building according to claim 8, characterized in that the frame has edges glued to the sheets so as to produce a box structure.