FR2681357A1 - Panneau prefabrique a parement de beton, procede pour sa fabrication et module de batiment forme de tels panneaux. - Google Patents

Abstract

Panneau préfabriqué pour mur de bâtiment, comprenant un parement intérieur (1) et un parement extérieur (2) en béton armé et une couche de matériau thermiquement isolant (3) interposée entre les deux parements. Selon l'invention, les deux parements sont reliés entre eux par des poutrelles plates (4) en acier propres à transmettre les efforts mécaniques et formées chacune de deux tiges (5, 6) s'étendant sensiblement verticalement et noyées respectivement dans les deux parements, et d'éléments transversaux (7) s'étendant en dents de scie pour raccorder les tiges entre elles à travers la couche isolante.

Description

Panneau préfabriqué à parement de béton. procédé pour sa fabrication et module de bâtiment formé de tels panneaux
L'invention concerne la réalisation de murs, planchers et toitures plates à isolation thermique intégrée.

On connaît des panneaux préfabriqués de type sandwich pour la réalisation de murs, notamment pour des bâtiments industriels, comprenant un parement intérieur et un parement extérieur en béton et une couche de matériau thermiquement isolant interposée entre les deux parements, ces derniers étant raccordés l'un à l'autre le long des bords verticaux du panneau, pour la transmission des efforts mécaniques de l'un à l'autre, en formant une pièce monobloc en béton de forme tubulaire aplatie dont l'espace intérieur est rempli par le matériau isolant.Pour minimiser les déformations occasionnées par la dilatation thermique différente des deux parements, ces panneaux ne sont fabriqués qu'en faibles largeurs, ce qui interdit de réaliser à l'intérieur de ceux-ci des baies de largeur confortable, et procure une isolation thermique médiocre du fait des nombreux ponts thermiques. De plus la fixation de ces panneaux au sol fait appel à des dispositifs métalliques saillants et inesthétiques.

Pour réaliser des panneaux de grandes largeurs ayant une bonne isolation thermique, il est nécessaire, dans la plupart des cas, de former les panneaux sur place à partir d'éléments séparés.

Ceci complique l'assemblage sur chantier et augmente donc le coût de la construction. De plus l'exigence de la résistance des parements séparés limite la hauteur maximale des panneaux. On retrouve par ailleurs le problème, évoqué plus haut, de la déformation due à des dilatations différentes des deux parements.

Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.

Un autre but de l'invention est de fournir un panneau préfabriqué autoportant sur lequel peut être monté par des moyens mécaniques, après sa mise en place, un parement de tout type souhaité, indifféremment sur sa face intérieure ou sur sa face extérieure lorsqu'il est utilisé en mur, sur sa face supérieure ou sur sa face inférieure lorsqu'il est disposé horizontalement.

Un troisième but est de permettre la réalisation de bâtiments au moyen de panneaux préfabriqués, sans encastrement au sol et par des techniques de charpente métallique.

Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un panneau préfabriqué pouvant supporter des dilatations différentes de ses deux faces sans fléchir, quelles que soient ses dimensions.

L'invention vise un panneau préfabriqué pour la réalisation de murs ou de planchers dans le bâtiment, comprenant un premier parement en béton armé propre à assurer la portance du panneau et à encaisser les charges mécaniques auxquelles celui-ci doit être soumis en utilisation, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des poutrelles plates en acier propres à transmettre les efforts mécaniques et dont chacune s'étend sensiblement sur toute la longueur du panneau et est formée d'un premier élément allongé sous forme d'une tige d'armature noyée dans le premier parement, d'un second élément allongé s 'étendant parallèlement à la tige à l'extérieur du premier parement, et d'éléments transversaux raccordant entre eux les premier et second éléments allongés et disposés obliquement par rapport à ceux-ci, un espace étant prévu entre le premier parement et le second élément allongé pour la mise en place d'une couche d'isolant thermique.

Lorsque la longueur du panneau le justifie, les éléments transversaux, au moins en dehors d'une région limitée de la longueur du panneau, sont en acier à ressort et présentent une configuration non rectiligne permettant une déformation élastique, avec modification de longueur apparente, tout en assurant la transmission des efforts mécaniques, en cas de dilatation différente du premier parement et du second élément allongé.

Avantageusement, les poutrelles sont situées sensiblement dans des plans perpendiculaires au plan général du panneau et parallèles à la direction longitudinale de celui-ci.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le panneau comprend en outre un second parement en béton armé écarté du premier parement sur toute la largeur et sur au moins la quasi-totalité de la longueur du panneau, et une couche d'isolant interposée entre les deux parements, le second élément allongé de chaque poutrelle étant une tige d'armature du second parement.

Les panneaux peuvent alors soit être raccordés l'un à l'autre sans discontinuité à l'une de leurs extrémités longitudinales pour former une pièce monobloc en béton, soit être des pièces indépendantes écartées l'une de l'autre sur toute la surface du panneau.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le second élément allongé est un profilé propre à recevoir sur chantier un second parement assemblé mécaniquement.

Avantageusement, le profilé est garni d'un joint en matériau thermiquement isolant propre à rompre le pont thermique entre les parements formé par la poutrelle en acier.

Une couche d'isolant peut être interposée entre le premier parement et l'ensemble des profilés des traverses.

L'invention vise également un procédé de fabrication d'un panneau tel que défini ci-dessus, comprenant les étapes suivantes a) on positionne les poutrelles dans une table coffrante, une tige de chacune d'elles étant tournée vers le bas; b) on coule le premier parement en béton en noyant ladite tige de chacune des poutrelles; c) le cas échéant, on met en place la couche isolante sur le béton frais du premier parement; et d) le cas échéant, on coule le second parement en béton sur la couche isolante, en noyant la seconde tige de chaque poutrelle.

L'invention a encore pour objet un mur formé à partir de panneaux tels que définis ci-dessus, ces panneaux reposant sur une fondation, et étant fixés sur l'ossature du bâtiment, par l'intermédiaire d'un seul des deux parements, intérieur ou extérieur.

Avantageusement, dans le cas de panneaux préfabriqués à deux parements, le bord inférieur des panneaux est positionné dans la direction de l'épaisseur par un profilé fixé au sol que viennent encadrer les deux parements.

L'invention vise enfin un module pour la construction d'un bâtiment comprenant au moins trois panneaux tels que définis cidessus, de même largeur, à savoir au moins un panneau disposé horizontalement pour former un plancher ou une toiture, et deux panneaux disposés verticalement aux deux extrémités des précédents pour former des murs opposés du bâtiment, les panneaux verticaux étant posés au sol sans encastrement et encastrés en hauteur par liaison mécanique de leurs poutrelles à celles des panneaux horizontaux, deux poutrelles ainsi liées entre elles étant disposées sensiblement dans un même plan vertical, ainsi qu'un bâtiment comprenant plusieurs tels modules juxtaposés dans la direction de la largeur des panneaux.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après de quelques exemples de réalisation, et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale d'une première forme de réalisation d'un panneau selon l'invention - la figure 2 est vue analogue à la figure 1, relative à une seconde forme de réalisation du panneau, montrant également la partie inférieure d'un second panneau superposé au premier - les figures 3 et 4 sont des vues partielles en coupe transversale horizontale montrant deux formes possibles de raccordement de panneaux adjacents - les figures 5 et 6 sont des vues partielles en coupe transversale horizontale montrant deux façons possibles de réaliser un encadrement de baie - la figure 7 est une vue en coupe transversale verticale montrant le montage d'un panneau selon l'invention pour la réalisation d'un mur; - la figure 8 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation d'un panneau selon l'invention; - la figure 9 est une vue partielle en coupe transversale d'une poutrelle du panneau de la figure 8; - la figure 10 est une vue analogue à la figure 9, relative à une variante;; - la figure 11 est une vue en perspective montrant deux modules selon l'invention juxtaposés; - la figure 12 est une vue en coupe de la partie A de la figure 11; - la figure 13 est une vue partielle en élévation d'une poutrelle d'un panneau selon l'invention; - la figure 14 est une vue en coupe selon la ligne XIV-XIV de la figure 13; - la figure 15 est une vue partielle d'une variante de la poutrelle; et - la figure 16 est un schéma montrant le comportement de la poutrelle de la figure 13 en dilatation différentielle.

Les deux types de panneaux préfabriqués représentés aux figures 1 et 2, pour lesquels les mêmes signes de référence désignent des éléments semblables, comprennent chacun un parement intérieur 1 et un parement extérieur 2 en béton armé et une couche de matériau thermiquement isolant 3, par exemple de polystyrène expansé, interposée entre les deux parements.

Selon l'invention, ces deux parements sont reliés entre eux par des poutrelles plates 4 en acier de préférence galvanisé pour résister à la corrosion dans leurs parties non noyées dans le béton. Chacune des poutrelles 4 comprend deux tiges 5 et 6 sensiblement rectilignes et verticales, noyées respectivement dans les parements 1 et 2 et appartenant aux armatures de ceuxci. Chaque poutrelle 4 comprend également des éléments transversaux 7 raccordant entre elles les tiges 5 et 6 et traversant la couche isolante 3. De préférence, comme illustré aux figures 1 et 2, les éléments transversaux forment une ligne brisée en zigzag ou en dents de scie.Il peut s'agir de barrettes individuelles obliques soudées ou fixées mécaniquement chacune aux deux tiges, ou d'une tige supplémentaire s'étendant en continu d'une extrémité à l'autre du panneau selon une ligne brisée ou courbe, par exemple ressemblant à une sinusoïde. Une telle tige supplémentaire peut être également soudée aux tiges 5 et 6, ou être simplement enroulée en hélice aplatie autour de celles-ci en s'appuyant sur elles à chaque point de croisement.

Comme montré aux figures 3 à 6, les poutrelles 4 sont de préférence situées dans des plans verticaux sensiblement perpendiculaires au plan général du panneau. Comme on le voit aux figures 5 et 6, plusieurs poutrelles 4 peuvent être réparties dans la largeur du panneau, le nombre de poutrelles étant fonction de la largeur du panneau et de la résistance mécanique voulue.

Avantageusement, la distance entre un bord longitudinal du panneau et la poutrelle la plus proche de celui-ci est égale à la moitié de la distance entre deux poutrelles consécutives, de façon à obtenir un pas constant pour l'ensemble des poutrelles lorsqu'on juxtapose des panneaux identiques bord à bord.

Dans le panneau de la figure 1, les parements 1 et 2 sont raccordés l'un à l'autre sans discontinuité à l'extrémité supérieure 8 du panneau pour former une pièce monobloc en béton, tandis qu'ils sont écartés l'un de l'autre, d'une distance uniforme correspondant à l'épaisseur de la couche isolante 3, sur la partie restante de la surface du panneau. Les extrémités supérieures des tiges 5 et 6 de chaque poutrelle peuvent être reliées par un élément transversal supplémentaire 9 noyé dans la partie en béton 8 et s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan général du panneau, les tiges 5 et 6 et l'élément 9 pouvant en particulier être constitués par une tige unique pliée en U renversé.

Au contraire, dans le panneau de la figure 2, les parements 1 et 2 sont des pièces indépendantes écartées l'une de l'autre sur toute la surface du panneau.

Généralement, le parement intérieur aura une épaisseur d'au moins 5 cm, épaisseur minimale d'un élément en béton armé, et le parement extérieur une épaisseur d'au moins 7 cm, à savoir 5 cm pour la résistance et 2 cm pour le décor extérieur. La couche isolante a quant à elle typiquement une épaisseur d'au moins 6 cm, soit au moins 18 cm pour l'ensemble du panneau. Bien entendu l'épaisseur de chaque élément peut être augmentée selon les besoins. En ce qui concerne la largeur des panneaux, on prévoit une valeur standard de 2,40 m permettant le transport par la route et la formation de baies d'une largeur pouvant atteindre 1,35 m. Des largeurs inférieures ou supérieures sont également envisagées, notamment multiples de 0,30 m. Quant à la hauteur des panneaux, elle n'est limitée que par les nécessités de transport et de manutention.

Comme montré à la figure 7, pour la réalisation d'un mur extérieur de bâtiment, le parement intérieur 1 est fixé par sa face intérieure, dans la région supérieure du panneau, à l'ossature 10 du bâtiment, par exemple par des profilés galvanisés 11 vissés dans des inserts non représentés mis en place lors de la coulée du béton, et repose par son extrémité inférieure sur une fondation 12. L'extrémité inférieure 13 du parement extérieur 2, conformée de façon classique en goutte d'eau, reste libre, de même que sa face extérieure. Le parement 2 peut donc se dilater librement sans perturber la stabilité du parement intérieur, étant observé que les poutrelles (non illustrées à la figure 7) sont libres de déformation dans la zone intermédiaire entre les parements.En revanche, grâce à la liaison par les poutrelles, le parement extérieur participe à la résistance de l'ensemble, les efforts de compression/traction provoqués par la flexion du panneau étant transmis par les poutrelles.

Le panneau selon la figure 1 peut être utilisé sans inconvénient dans les bâtiments à acrotère, le pont 8 étant alors situé à l'extérieur du bâtiment et ne nuisant pas à l'isolation thermique, tandis qu'il facilite la manipulation du panneau. Dans les autres cas, et notamment lorsque les panneaux doivent etre superposés, comme montré à la figure 2, il est préférable d'utiliser des panneaux à parements indépendants. A la figure 2, les extrémités inférieures des deux parements du panneau supérieur s'appuient respectivement sur les extrémités supérieures des deux parements du panneau inférieur.

La figure 7 montre également un profilé 14 scellé sur la fondation 12 et que viennent encadrer les parements 1 et 2 afin d'assurer, de façon invisible, le positionnement du pannneau dans la direction de son épaisseur. Pour faciliter le montage, le profilé 14 peut etre prévu non pas sur toute la longueur du mur, mais de façon discontinue dans les zones de jonction entre deux panneaux adjacents.

Comme montré à la figure 3, une bande de feutre de fibres de verre 15 peut etre intercalée entre les couches isolantes de deux panneaux juxtaposés, le long de leurs bords verticaux adjacents.

Alternativement, comme montré à la figure 4, la couche de matériau isolant 3 peut etre interrompue entre le bord vertical de chaque panneau et la poutrelle 4 la plus proche, et la cavité ainsi formée dans les deux panneaux adjacents peut etre garnie d'une bande de polystyrène cellulaire à haute densité 16.

La figure 5 illustre partiellement un panneau selon l'invention dans lequel a été ménagée une ouverture 17 pour la mise en place d'une fenêtre 18. Sur le pourtour de l'ouverture 17, le parement extérieur 2 forme un retour 19 en direction du parement intérieur 1, sans toutefois atteindre celui-ci, un joint souple d'étanchéité 20 étant interposé entre le retour 19 et le parement 1.

L'intervalle entre les parements, et le joint 20 qui y est logé, dissimulés par l'encadrement 21 de la fenêtre, assurent la rupture de pont thermique et le maintien de la liberté de dilatation du parement extérieur.

Une variante de réalisation de la baie est illustrée à la figure 6, dans laquelle le parement extérieur 2 et son retour 19 font saillie au-delà du parement intérieur 1 en direction de l'ouverture 17, formant ainsi une feuillure 22 dans laquelle se loge l'encadrement 21.

La fabrication du panneau selon l'invention ne présente pas de difficultés particulières. Lorsque, comme c'est généralement le cas, on souhaite que le parement intérieur ait une face apparente lisse se pretant à une décoration quelconque, on coule ce parement intérieur en premier dans une table coffrante à fond lisse, en noyant les tiges 5 des poutrelles 4 préalablement positionnées. On pose ensuite sur le béton fraîchement coulé la couche isolante 3, par exemple sous forme de bandes de matériau isolant disposées entre les poutrelles. Le cas échéant, on met en place également le joint 20 (figure 5) destiné à venir autour de la baie. On coule ensuite le béton du parement extérieur 2, en noyant les tiges 6 des poutrelles. Le cas échéant, le pont 8 et/ou le retour 19 sont également réalisés lors de cette opération.La dernière partie de l'épaisseur du parement 2, représentant par exemple 2 cm, peut etre réalisée en utilisant un béton choisi pour obtenir un décor souhaité. Lorsque ce décor comporte des gravillons en saillie, ces gravillons sont lavés immédiatement après la coulée, de façon connue.

La figure 8 illustre un autre type de panneau préfabriqué selon l'invention, comportant un parement en béton armé 1, des tiges longitudinales 5 et des éléments transversaux 7, et une couche d'isolant 3, identiques aux éléments portant les memes numéros de référence aux figures 1 et 2. En revanche, le second parement 2 est supprimé et les tiges 6 noyées dans celui-ci sont remplacées par des profilés 30 liés chacun à des éléments transversaux 7 pour former avec ceux-ci et une tige 5 une poutrelle plate.

Comme montré à la figure 9, le profilé 30 est un rail du type
Halfen, dont la forme est celle d'un tube de section transversale rectangulaire, dont la paroi présente une fente 31 dans la région médiane de l'un des grands côtés du rectangle, et possédant ainsi un profil en C. Les éléments transversaux 7 sont soudés sur la face extérieure du dos 32 du C, c'est-à-dire à l'opposé de l'ouverture 31. Le rail 30 permet la fixation mécanique, lors de la construction d'un bâtiment, d'un second parement appliqué sur les côtés ouverts 33 de ltensemble des rails, au moyen de boulons à tête allongée dans une direction perpendiculaire à l'axe, cette tete pouvant etre introduite par la fente 31 en étant orientée parallèlement à la longueur de celle-ci, puis retenue à l'intérieur du rail par un pivotement d'un quart de tour autour de l'axe du boulon.Le rail est muni d'un joint 34 en un matériau thermiquement isolant destiné à etre interposé entre le rail et le second parement pour rompre les ponts thermiques créés par les poutrelles entre les deux parements. Ce joint 34 est formé de deux pièces profilées indépendantes disposées symétriquement l'une de l'autre de part et d'autre de la fente 31, chacune de ces pièces comprenant une première aile recouvrant la face extérieure du côté ouvert 33 du rail et une seconde aile couvrant le bord de la fente 31, suivie d'un rebord rabattu sur la face intérieure du côté 33.

La figure 10 illustre un autre exemple de rail désigné par la référence 35. Ce rail est formé de deux pièces profilées à section en L placées respectivement sur les deux faces opposées de l'ensemble formé par les éléments transversaux 7 de la poutrelle, chacune de ces pièces comportant une première aile 36 disposée selon le plan de la poutrelle et soudée sur le côté des éléments 7, en s 'étendant au-delà de ceux-ci dans le sens opposé au parement 1 pour se raccorder à la seconde aile 37 qui s'étend vers l'extérieur du plan général de la poutrelle, perpendiculairement à celui-ci. Les ailes 37 sont percées de trous 38 pour le passage de boulons ou autres éléments de fixation destinés à l'assemblage du second parement.Le rail 35 est muni d'un joint 39 ayant la même fonction que le joint 34 de la figure 9, ce joint présentant une partie plane recouvrant les faces extérieures des ailes 37 du rail, percée de trous 40 alignés avec les trous 38, et une nervure médiane 41 qui pénètre à force dans l'intervalle entre les deux ailes 36, en regard, des extrémités des éléments transversaux 7. La nervure 41 peut être munie de stries longitudinales d'accrochage sur ses faces en contact avec les ailes 36.

Les panneaux des figures 8 à 10 peuvent être utilisés en remplacement de ceux des figures 1 et 2 à chaque fois qu'on souhaite associer à un premier parement en béton armé un second parement de nature différente, soit à l'extérieur du bâtiment, soit à l'intérieur. Dans le premier cas, le premier parement extérieur peut être de qualité architectonique, ou à surface lisse pour recevoir un revêtement collé. Le second parement intérieur peut être par exemple une plaque de plâtre, une plaque de bois, un panneau décoratif, une plaque de béton, un bardage métallique, etc. Dans le second cas, le premier parement intérieur est à surface lisse pour recevoir un revêtement collé ou une peinture. Le second parement extérieur est par exemple de la pierre agrafée, du béton architectonique, du bardage ou du mur rideau, ou une vêture au sens général.

L'utilisation de ces panneaux permet une mise hors d'eau en un temps très court par rapport à la durée totale de construction.

Ces panneaux peuvent également être utilisés en disposition horizontale pour réaliser des planchers ou des toitures, le premier parement pouvant être placé vers le haut ou vers le bas.

Dans le cas d'une toiture, compte tenu de la réglementation, l'étanchéité peut être réalisée directement sur le premier parement tourné vers le haut sans qu'il soit nécessaire de prévoir une inclinaison des panneaux pour créer la pente de toiture.

Les panneaux à un seul parement peuvent être fabriqués de la manière décrite ci-dessus pour les panneaux à deux parements, en omettant simplement la coulée du second parement. Il est également possible de supprimer la mise en place de la couche d'isolant 3, une isolation appropriée étant apportée lors de la construction du bâtiment.

La figure 11 montre schématiquement deux modules pour la construction d'un bâtiment comprenant chacun quatre panneaux selon la figure 8, de même largeur, à savoir deux panneaux horizontaux 42 et 43 et deux panneaux verticaux 44 et 45. Les panneaux 42 et 43 sont disposés l'un au-dessus de l'autre pour constituer respectivement le plancher du premier étage et la toiture du bâtiment, et les panneaux 44 et 45 sont disposés parallèlement l'un à l'autre, aux extrémités des panneaux 42 et 43, pour constituer deux murs opposés du bâtiment. Les extrémités des panneaux 42 et 43 sont assemblées mécaniquement aux panneaux 44 et 45 pour former une structure rigide autoportante et autostable qui peut reposer au sol sans y être encastrée.A cet effet, les poutrelles plates de deux panneaux adjacents tels que 42 et 44 (figure 12), qui sont situées deux à deux sensiblement dans des plans verticaux communs, sont assemblées mutuellement pour réaliser l'encastrement en hauteur des panneaux par tout moyen disponible dans la technique de la charpente métallique, par exemple à l'aide de goussets en tôle d'acier 46 associés chacun à une paire de poutrelles coplanaires et liés à la fois aux éléments transversaux 7, et le cas échéant aux rails 30, de ces deux poutrelles. Dans l'exemple de la figure 12, le parement 1 du panneau vertical 44 est placé à l'extérieur. Il est également possible de le placer à l'intérieur, à condition de prévoir dans ce parement des réservations permettant d'accéder aux poutrelles.Des panneaux préfabriqués à deux parements peuvent également être utilisés pour la réalisation de modules selon la figure 11, moyennant des réservations analogues dans le parement intérieur des panneaux verticaux, et/ou dans l'un quelconque des parements des panneaux horizontaux.

Dans le module selon l'invention, l'épaisseur de chaque panneau est choisie en fonction des charges mécaniques qu'il doit supporter et du degré d'isolation thermique nécessaire. Bien entendu, il est possible de prévoir des modules comportant un seul panneau horizontal pour des bâtiments sans étage.

Dans le cas où les faces opposées d'une paroi de bâtiment réalisée à partir de panneaux selon l'invention sont susceptibles d'être exposées à des températures très différentes, et sauf si ces panneaux sont d'une faible longueur, par exemple ne dépassant pas 1,5 m, la différence de dilatation entre les deux éléments allongés de chaque poutrelle risque d'entraîner une flexion des panneaux. Les dispositions des figures 13 à 15 sont destinées à éviter ce phénomène.

La figure 13 montre un élément transversal 7-1 sous forme d'une barrette oblique reliant deux tiges longitudinales 5 et 6 noyées respectivement dans les deux parements d'un panneau selon la figure 2, et partiellement deux autres éléments transversaux 7-2 et 7-3 disposés de part et d'autre de l'élément 7-1 dans la direction longitudinale du panneau. Ces éléments transversaux successifs sont orientés selon des directions générales inclinées par rapport aux tiges 5 et 6, alternativement dans deux directions symétriques par rapport à la direction longitudinale des tiges.L'élément 7-1 est un fil en acier à ressort conformé de façon à présenter dans sa région médiane deux coudes limitant une portion intermédiaire de faible longueur 47 orientée transversalement à la direction générale de l'élément, et deux portions rectilignes 48 et 49 s'étendant, chacune à partir de l'un des coudes, jusqu'aux tiges 5 et 6 respectivement, autour desquelles des portions d'extrémités 50 et 51 sont enroulées en hélice et fixées rigidement par soudage ou sertissage.

L'action des éléments transversaux tels que l'élément 7-1 en cas de dilatation différentielle des tiges 5 et 6 est décrite ciaprès en relation avec le schéma de la figure 16. Sur cette figure apparaissent six éléments transversaux successifs 7a à 7f.

Pour simplifier le dessin, on a représenté ces éléments comme ayant deux à deux une extrémité commune, à savoir l'extrémité B commune aux éléments 7a et 7b, l'extrémité D commune aux éléments 7c et 7d et l'extrémité F commune aux éléments 7e et 7f, fixées sur la tige 5, l'extrémité C commune aux éléments 7b et 7c et l'extrémité E commune aux éléments 7d et 7e, fixées sur la tige 6. La première extrémité A de l'élément 7a et la seconde extrémité G de l'élément 7f sont également fixées sur la tige 6.

Pour simplifier également, les éléments 7a, 7b, 7e et 7f sont représentés comme étant rectilignes, la portion médiane transversale 47 apparaissant pour les seuls éléments 7c et 7d.

En l'absence de toute dilatation différentielle, les distances entre deux extrémités consécutives A-B, B-C, C-D, etc., sont égales et correspondent à la longueur des éléments transversaux à la température considérée. Les distances entre deux extrémités consécutives fixées sur une même tige, A-C, B-D, C-E, etc., sont également uniformes. En supposant que la tige 6 subisse une dilatation thermique plus importante que la tige 5, à partir d'un point de référence situé vers la gauche par rapport à la figure 16, c'est-à-dire au-delà du point A, chaque point de la tige 6 se déplace vers la droite, par rapport à la tige 5, d'une longueur proportionnelle à sa distance au point de référence.

Ainsi, les extrémités A, C, E et G viennent respectivement en des points A', C', E' et G', les longueurs AA', CC', EE' et GG' allant en croissant. Ceci entraîne un raccourcissement apparent des éléments 7a, 7c et 7e et un allongement apparent des éléments 7b, 7d et 7f qui viennent occuper les positions indiquées en trait interrompu. Ce raccourcissement et cet allongement apparents sont obtenus par une déformation élastique de ces éléments, l'angle entre la portion intermédiaire 47 et les portions principales 48 et 49 étant respectivement diminué et augmenté.Grâce aux propriétés mécaniques connues des aciers à ressort, cette déformation n'intervient que pour compenser les dilatations différentielles et les éléments transversaux assurent par ailleurs une liaison rigide entre les deux tiges pour la transmission des efforts mécaniques d'un parement à l'autre.

La variante d'élément transversal 7 illustrée à la figure 15 comprend une portion rectiligne oblique 48 raccordée à une portion d'extrémité 50 enroulée en hélice autour de la tige 5, et une portion rectiligne oblique 49 raccordée à une portion d'extrémité 51 enroulée en hélice autour de la tige 6, analogues à celles de l'élément 7-1 de la figure 13, mais formées par deux tronçons distincts de fil d'acier à ressort qui sont soudés par les extrémités libres des portions 48 et 49 en deux points diamétralement opposés d'un anneau circulaire du même métal, de façon que ces portions 48 et 49 soient en alignement mutuel. Dans ce cas, le raccourcissement ou l'allongement apparent de l'élément 7 est obtenu par une ovalisation de l'anneau 52.

Des éléments transversaux de longueurs apparentes variables tels que ceux des figures 13 à 15 ne sont utiles que dans les régions de la longueur d'un panneau où le décalage longitudinal relatif des deux tiges de chaque poutrelle par suite d'une dilatation différentielle est appréciable, c'est-à-dire à des distances du point de référence mentionné plus haut supérieures à 0,75 m environ. Dans le cas d'un panneau à deux parements indépendants tel que représenté à la figure 2, ou d'un panneau à un seul parement, ces éléments peuvent n'être prévus que si la longueur du panneau n'excède pas 1,50 m, et seulement en dehors d'une région médiane d'une longueur de 1,50 m. Le point de référence se placera alors à mi-longueur du panneau par suite de la symétrie des contraintes engendrées par la dilatation différentielle.

Claims (14)

Revendications

1.- Panneau préfabriqué pour la réalisation de murs ou de planchers dans le bâtiment, comprenant un premier parement en béton armé propre à assurer la portance du panneau et à encaisser les charges mécaniques auxquelles celui-ci doit être soumis en utilisation, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des poutrelles plates en acier (4) propres à transmettre les efforts mécaniques et dont chacune s'étend sensiblement sur toute la longueur du panneau et est formée d'un premier élément allongé (5) sous forme d'une tige d'armature noyée dans le premier parement, d'un second élément allongé (6) s'étendant parallèlement à la tige à l'extérieur du premier parement, et d'éléments transversaux (7) raccordant entre eux les premier et second éléments allongés et disposés obliquement par rapport à ceux-ci, un espace étant prévu entre le premier parement et le second élément allongé pour la mise en place d'une couche d'isolant thermique (3).

2.- Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments transversaux, au moins en dehors d'une région limitée de la longueur du panneau, sont en acier à ressort et présentent une configuration non rectiligne (48,47,49) permettant une déformation élastique, avec modification de longueur apparente, tout en assurant la transmission des efforts mécaniques, en cas de dilatation différente du premier parement et du second élément allongé.

3.- Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutrelles sont situées sensiblement dans des plans perpendiculaires au plan général du panneau et parallèles à la direction longitudinale de celui-ci.

4.- Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second parement (2) en béton armé écarté du premier parement sur toute la largeur et sur au moins la quasi-totalité de la longueur du panneau, et une couche d'isolant (3) interposée entre les deux parements, le second élément allongé de chaque poutrelle étant une tige d'armature (6) du second parement.

5. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux parements sont raccordés l'un à l'autre sans discontinuité à l'une de leurs extrémités longitudinales (8) pour former une pièce monobloc en béton.

6. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux parements sont des pièces indépendantes écartées l'une de l'autre sur toute la surface du panneau.

7.- Panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second élément allongé est un profilé (30) propre à recevoir sur chantier un second parement assemblé mécaniquement.

8.- Panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que le profilé est garni d'un joint (34) en matériau thermiquement isolant propre à rompre le pont thermique entre les parements formé par la poutrelle en acier.

9.- Panneau selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'une couche d'isolant (3) est interposée entre le premier parement et l'ensemble des profilés des traverses.

10.- Procédé de fabrication d'un panneau selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes a) on positionne les poutrelles (4) dans une table coffrante, une tige (5) de chacune d'elles étant tournée vers le bas, b) on coule le premier parement en béton (1) en noyant ladite tige tournée vers le bas, c) le cas échéant, on met en place la couche isolante (3) sur le béton frais du premier parement, et d) le cas échéant, on coule le second parement en béton (2) sur la couche isolante, en noyant la seconde tige (6) de chaque poutrelle.

11.- Mur formé à partir de panneaux selon l'une des revendications 1 à 6, ces panneaux reposant sur une fondation (12), et étant fixés sur l'ossature (10) du bâtiment, par l'intermédiaire d'un seul des deux parements (1).

12. Mur selon la revendication 11, formé à partir de panneaux selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bord inférieur des panneaux est positionné dans la direction de l'épaisseur par un profilé (14) fixé au sol et que viennent encadrer les deux parements (1, 2).

13.- Module pour la construction d'un bâtiment comprenant au moins trois panneaux selon l'une des revendications 1 à 9, de même largeur, à savoir au moins un panneau (42,43) disposé horizontalement pour former un plancher ou une toiture, et deux panneaux (44,45) disposés verticalement aux deux extrémités des précédents pour former des murs opposés du bâtiment, les panneaux verticaux étant posés au sol sans encastrement et encastrés en hauteur par liaison mécanique de leurs poutrelles à celles des panneaux horizontaux, deux poutrelles ainsi liées entre elles étant disposées sensiblement dans un même plan vertical.

14.- Bâtiment comprenant plusieurs modules selon la revendication 13, juxtaposés dans la direction de la largeur des panneaux.