FR2950910A1

FR2950910A1 - Panneau pour la realisation d'une construction et procede d'assemblage d'au moins deux panneaux

Info

Publication number: FR2950910A1
Application number: FR0904689A
Authority: FR
Inventors: Francois Cochet; Gilles Gervasoni
Original assignee: CONST COMPOSITES BOIS
Current assignee: Carbon Capture Buildings Greentech SAS
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-08
Anticipated expiration: 2029-10-01
Also published as: FR2950910B1

Abstract

Le panneau pour la réalisation d'une construction comporte deux faces principales (1a, 1b) parallèles, deux faces d'extrémité (2a, 2b) perpendiculaires aux faces principales (1a, 1b) et deux parois (3a, 3b) reliant les faces principales (1a, 1b) et les faces d'extrémité (2a, 2b) entre elles. Au moins deux montants (5a, 5b) parallèles sont enrobés dans un liant, et forment un plan d'ossature (PO) du panneau parallèlement aux faces principales (1a, 1b). Chaque face d'extrémité (2a, 2b) comporte, parallèlement au plan d'ossature (PO), une rainure (6a, 6b) de logement d'un élément d'assemblage, et chaque paroi (3a, 3b) est munie d'un épaulement (4a, 4b) constituant des moyens de positionnement d'un panneau adjacent.

Description

Panneau pour la réalisation d'une construction et procédé d'assemblage d'au moins deux panneaux. Domaine technique de l'invention

10 L'invention est relative à un panneau pour la réalisation d'une construction comportant deux faces principales parallèles, deux faces d'extrémité perpendiculaires aux faces principales, - deux parois reliant les faces principales et les faces d'extrémité entre 15 elles, au moins deux montants parallèles en bois, enrobés dans un liant, et formant un plan d'ossature parallèle aux faces principales.

20 État de la technique

Afin de limiter les temps de construction dans le bâtiment, il existe des panneaux préfabriqués en usine. Ces panneaux sont ensuite assemblés les uns aux autres sur un chantier pour former un bâtiment. Les panneaux sont de forme générale rectangulaire et comportent une ossature enrobée dans un liant. Le liant est, par exemple, obtenu par moulage après avoir disposé l'ossature dans le moule. L'ossature est munie d'au moins deux montants verticaux parallèles. 25 30 En fonction du lieu où le chantier est réalisé, l'assemblage doit répondre à certaines normes afin d'éviter l'effondrement de l'assemblage en cas de sollicitations mécaniques extérieures cumulées du type séisme, vent, neige, etc, ce qui n'est pas le cas des simples panneaux rectangulaires. Objet de l'invention

L'objet de l'invention a pour but la réalisation d'un panneau permettant de ~o réaliser un assemblage répondant aux normes de la construction et facile à mettre en place.

Ce but est atteint en ce que chaque face d'extrémité comporte, parallèlement au plan d'ossature, une rainure de logement d'un élément d'assemblage, et 15 en ce que chaque paroi est munie d'un épaulement constituant des moyens de positionnement d'un panneau adjacent.

Selon une variante, les rainures sont disposées dans le plan d'ossature, et chaque montant affleure au niveau du fond de la rainure associée. 20 Selon un développement, chaque rainure comporte un axe longitudinal médian situé à équidistance des deux faces principales, et l'épaisseur de chaque épaulement selon une direction perpendiculaire au plan d'ossature est égale à la moitié de l'épaisseur du panneau selon la direction 25 perpendiculaire au plan d'ossature.

Selon un premier mode de réalisation, le panneau comporte un plan de symétrie perpendiculaire au plan d'ossature et parallèle aux montants.5 3

Selon un second mode de réalisation, le panneau comporte une symétrie orthogonale par rapport à une droite comprise dans le plan d'ossature et parallèle aux montants.

L'invention a aussi pour objet un procédé d'assemblage d'au moins deux panneaux.

Le procédé d'assemblage d'au moins deux panneaux comporte les étapes suivantes : io positionner et fixer une lisse dans la rainure des faces d'extrémités, destinée à venir en contact avec les fondations, de chaque panneau, ladite lisse faisant saillie au niveau de l'un des épaulements du panneau, ancrer un premier panneau aux fondations, - positionner un second panneau en contact avec le premier panneau, 15 - ancrer le second panneau aux fondations, positionner et fixer un tasseau dans les rainures des faces d'extrémité libres des premier et second panneaux.

20 Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, 25 dans lesquels :

La figure 1 représente une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un panneau selon l'invention. La figure 2 illustre une vue de dessus du panneau de la figure 1. 30 La figure 3 représente une vue en trois dimensions du panneau de la figure 1.

La figure 4 représente une vue de face d'un second mode de réalisation d'un panneau. La figure 5 illustre une vue de dessus du panneau de la figure 4. La figure 6 illustre un assemblage de deux panneaux selon la figure 1. La figure 7 représente une vue éclatée de l'assemblage de la figure 6. La figure 8 illustre une variante de réalisation d'un panneau. La figure 9 illustre l'assemblage de deux panneaux pour former un refend. La figure 10 illustre une vue agrandie d'un panneau en partie basse avant son ancrage aux fondations. Description d'un mode préférentiel de l'invention

Un panneau élémentaire pour la réalisation d'une construction peut 15 comporter comme illustré aux figures 1 à 5 deux faces principales 1 a, 1 b parallèles 1 a, 1 b, deux faces d'extrémité 2a, 2b perpendiculaires aux faces principales 1 a, 1 b et deux parois 3a, 3b reliant les faces principales 1 a, 1 b et les faces d'extrémité 2a, 2b entre elles. Le panneau est alors de forme générale rectangulaire. Autrement dit, les parois 3a, 3b peuvent être 20 orientées selon une direction longitudinale Il, et les faces d'extrémité 2a, 2b orientées selon une direction latérale 12 sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale Il.

Un tel panneau est destiné à être utilisé pour former un bâtiment, par 25 exemple une maison. Ainsi, l'une des faces principales la, 1 b sera orientée vers l'extérieur du bâtiment tandis que l'autre sera orientée vers l'intérieur. De la même manière, l'une des faces d'extrémité 2a, 2b sera orientée vers les fondations du bâtiment tandis que l'autre sera orientée vers le ciel. Les parois 3a, 3b servent chacune à relier de part et d'autre du panneau 30 concerné un panneau adjacent différent, l'assemblage d'une pluralité de panneaux successifs formant un niveau du bâtiment. Pour faciliter 10 l'assemblage de deux panneaux successifs, chaque paroi 3a, 3b comporte un épaulement 4a, 4b constituant des moyens de positionnement du panneau adjacent. Ainsi, les épaulements 4a, 4b de deux panneaux successifs peuvent être complémentaires, permettant la validation du positionnement des panneaux. De plus, ces épaulements 4a, 4b peuvent aussi servir à fixer deux panneaux adjacents par exemple en les vissant l'un à l'autre au niveau de leurs épaulements.

De tels panneaux vont être amenés à devoir supporter certaines charges comme, par exemple une structure formant un toit ou un étage supplémentaire. Pour cela, le panneau comporte au moins deux montants parallèles 5a, 5b, de préférence en bois, acier, béton, etc., enrobés dans un liant et formant l'ossature du panneau. Le liant peut être constitué de mortier, de bois déchiqueté, de chaux et de ciment qui utilisés sous forme liquide permet de réaliser les panneaux par moulage. Les montants 5a, 5b forment un plan d'ossature PO parallèle aux faces principales 1 a, 1 b, et sont orientés selon la direction longitudinale Il pour participer à l'effort de support de charge après assemblage. Chaque face d'extrémité 2a, 2b comporte, parallèlement au plan d'ossature, une rainure de logement 6a, 6b d'un élément d'assemblage longitudinal (non représenté). L'élément d'assemblage permet de réaliser un chaînage de deux panneaux successifs au niveau de leurs faces d'extrémités respectives. La combinaison des moyens de positionnement et des rainures permet au final d'obtenir un assemblage très résistant aux sollicitations mécaniques.

Afin d'optimiser les capacités de support de charge d'un panneau, les rainures peuvent être disposées dans le plan d'ossature et chaque montant affleure au niveau du fond de la rainure associée. Ainsi, lorsque le chaînage de deux panneaux est réalisé, les éléments d'assemblages sont en contact direct avec les montants, permettant une meilleure répartition des forces lors d'un tremblement de terre ou pour supporter un étage et/ou un toit Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, le panneau rectangulaire a dans une coupe perpendiculaire aux montants 5a, 5b une section en forme de T, c'est-à-dire que les épaulements sont chacun formés par une entaille au niveau de l'interface entre la paroi correspondante 3a, 3b et la face principale 1 a. Autrement dit, le panneau comporte un plan de symétrie S, perpendiculaire au plan d'ossature et parallèle aux montants 5a, 5b.

10 Selon le second mode de réalisation illustré aux figures 4 et 5, les épaulements 4a et 4b sont réalisés en quinconce, un premier épaulement 4a étant formé par une entaille réalisée à l'interface entre la face principale 1 a et la paroi 4a et un second épaulement 4b étant formé par une entaille réalisée à l'interface entre la face principale 2b et la paroi 4b. Autrement dit, le 15 panneau comporte une symétrie orthogonale S2 par rapport à une droite comprise dans le plan d'ossature et parallèle aux montants 5a et 5b.

Ces premier et second modes de réalisation permettent de faciliter la fabrication des panneaux, en utilisant par exemple le moulage, tout en 20 réalisant des panneaux élémentaires de même forme pouvant être associés deux à deux.

Autrement dit, un panneau comporte un corps central et de part et d'autre de ce corps central un épaulement formant les moyens de positionnement. 25 Selon une variante de réalisation illustrée aux figures 2 à 5, la rainure est délimitée par un fond 7 et deux flancs 8a, 8b latéraux reliés audit fond 7. La médiane du fond 7, orientée selon la direction latérale 12, est à équidistance des faces principales 1 a et 1 b. Au niveau de chaque épaulement 4a, 4b, la rainure ne comporte plus qu'un seul flanc 8a et une partie du fond car 30 l'entaille définissant l'épaulement a une profondeur égale à la distance séparant la face principale 1 a de la médiane du fond 7 de la rainure. Ainsi, chaque rainure comporte un axe longitudinal médian situé à équidistance des deux faces principales 1 a, 1 b, l'épaisseur h, de chaque épaulement 4a, 4b selon une direction perpendiculaire au plan d'ossature PO étant égale à la moitié de l'épaisseur h2 du panneau selon la direction perpendiculaire au plan d'ossature PO. Cet arrangement particulier permet à deux panneaux identiques d'être assemblés l'un à l'autre, les rainures des deux panneaux successifs étant alors colinéaires. De plus, cela permet de limiter le nombre de moules nécessaires à la fabrication des panneaux.

~o Les panneaux pouvant être utilisés pour fabriquer des habitations, il est possible d'avoir des panneaux munis d'au moins une ouverture formant une fenêtre ou une porte. À titre d'exemple illustré à la figure 8, un panneau du premier mode de réalisation (figures 2 à 3) comporte une ouverture 9 destinée à former une fenêtre. Une telle ouverture peut être réalisée lors du 15 moulage ou après moulage par découpe du liant, de préférence entre les deux montants 5a, 5b pour ne pas fragiliser le panneau. Afin d'améliorer la solidité du panneau comportant l'ouverture 9, un cadre, par exemple en bois, peut être noyé dans le liant au niveau de l'endroit où doit se situer l'ouverture. Par noyé dans le liant, on entend que le cadre est compris dans 20 le panneau sans affleurer. Un tel cadre présente l'avantage de pouvoir fixer une fenêtre, de taille sensiblement égale à l'ouverture, et comportant à sa périphérie une collerette dont les dimensions sont sensiblement égales au cadre. Ainsi, la fenêtre peut être solidarisée par des tire-fonds traversant la collerette, une partie du liant et vissés dans le cadre. Le cadre peut aussi 25 être solidaire de l'ossature du panneau pour une meilleure résistance de celui-ci. Ce même principe peut être applicable pour la réalisation de portes.

À titre d'exemple particulier de réalisation, les panneaux peuvent avoir une épaisseur de 30cm ou de 40cm. Cette épaisseur est essentiellement fonction 30 du moule utilisé et de la quantité de liant liquide nécessaire pour remplir le moule. En effet, l'ossature reste sensiblement la même. 8 Le procédé d'assemblage d'au moins deux panneaux est illustré aux figures 6 et 7. La réalisation d'un bâtiment à partir de panneaux tels que décrits est réalisée sur des fondations 10 classiques, par exemple en béton de type semelle ou radier parfaitement plane. Tout d'abord, pour chaque panneau formant le bâtiment, une lisse 11, de préférence en bois, est positionnée et fixée dans la rainure de la face d'extrémité destinée à venir en contact avec les fondations 10. La lisse 11 fait saillie 11 a (figure 10) au niveau de l'un des épaulements 4a, 4b du panneau de préférence parallèlement à ses faces i o principales 1 a, 1 b. Un premier panneau muni de sa lisse 10 peut être ancré sur les fondations 10, puis un second panneau est positionné de sorte à venir en contact avec le premier panneau. Après positionnement, ce second panneau est lui aussi ancré aux fondations 10. Ensuite un chaînage des premier et second panneau est réalisé. Le chaînage correspond au 15 positionnement et à la fixation d'un tasseau 12a, de préférence en bois, dans les rainures des faces d'extrémité libres des premier et second panneaux. Ce chaînage permet de renforcer la structure formée par l'assemblage. En fonction de la longueur des tasseaux et de la géométrie de l'assemblage, il peut être nécessaire d'utiliser plusieurs tasseaux, deux tasseaux consécutifs 20 12a, 12b sont solidarisés l'un à l'autre par. une plaque 13 en acier, de préférence zinguée.

Les lisses 11 et les tasseaux 12a, 12b correspondent aux éléments d'assemblage décrits précédemment. 25 De préférence les lisses 11 et les tasseaux 12a, 12b sont fixées dans les rainures par éléments de vissage comme des tire-fonds. Un tire-fond peut comporter une tête en appui contre la lisse 11, un corps traversant la lisse 11, une partie du corps du tire-fond étant munie d'un filetage vissé dans le 30 panneau, de préférence dans un montant 5a, 5b. 9

L'ancrage d'un panneau peut être réalisé de différentes manières prises isolément ou en combinaison. Ainsi, le panneau peut être ancré par au moins un élément de vissage comme une cheville vissée auto-serrante ou un tire-fond traversant la lisse 11, au niveau de la saillie 11 a (figure 10) que forme la lisse 11 à l'épaulement, et vissé dans les fondations. En effet, la saillie 11 a formée par la lisse 11 selon une direction perpendiculaire au plan d'ossature permet de venir loger l'élément de vissage dans la lisse 11. De plus, cette saillie 11 a permet à un panneau adjacent de venir reposer en partie sur la lisse 11 du panneau précédent, améliorant ainsi les caractéristiques de 10 résistance aux sollicitations.

Le panneau peut aussi être ancré par un lit de mortier 14 réalisé sur les fondations avant de reporter la face d'extrémité du panneau comportant la lisse 11, un tel mortier peut être dosé à 500kg/m3 et comporte un hydrofuge 15 de masse pour rendre le mortier étanche à l'eau pour éviter les remontées capillaires.

Une autre solution d'ancrage est l'utilisation d'équerres 15, une première patte d'une l'équerre 15 étant fixée aux fondations et une seconde patte de 20 l'équerre 15 étant fixée au panneau, de préférence par au moins un élément de vissage vissé dans la lisse basse.

Comme illustré à la figure 9, l'assemblage peut comporter un mur de refend. Un tel mur peut être réalisé en disposant un panneau de refend 16, à 25 l'intérieur de l'assemblage, perpendiculairement à un panneau de support 17. Le panneau de refend 16 correspond sensiblement à un panneau tel que décrit précédemment, à la différence près que l'une des paroi 3a, 3b de ce panneau ne comporte pas d'épaulement. Cette paroi sans épaulement est destinée à être mise en aboutement avec le panneau de support 17, de 30 préférence au niveau d'une zone centrale. Le panneau de refend 16 est alors solidarisé au panneau de support 17 par un T métallique 18, deux branches 10

du T métallique 18 sont fixées dans un tasseau 12a disposé dans la rainure de l'extrémité libre du panneau de support 17 et la dernière branche du T 18 est fixée dans un tasseau 12b disposé dans la rainure de l'extrémité libre du panneau de refend 16. De plus, pour améliorer la fixation du panneau de refend 16 au panneau de support 17, ces derniers peuvent être collés l'un à l'autre au niveau de leur jonction, et des tire-fonds peuvent être insérés dans le panneau de support 17 par la face opposée à celle en contact avec le panneau de refend 16 et vissés dans ledit panneau de refend 16.

10 En fonction des tailles et du poids des panneaux, ces derniers peuvent être positionnés verticalement par une grue de montage avant d'être calés puis assemblés à un panneau adjacent.

Une fois l'assemblage terminé, les murs intérieurs et extérieurs formés par 15 les panneaux peuvent être recouverts pour remplir certaines fonctions techniques supplémentaires. L'utilisation de la chaux ou d'un isolant respirant est recommandée car cela permet de conserver un complexe mono-mur respirant. Il est aussi possible d'utiliser un enduit isolant au liège.

20 L'enduit au liège peut aussi être remplacé par de la ouate de cellulose.

Afin d'améliorer la résistance des panneaux, l'ossature peut être plus complexe, par exemple en intégrant des entretoises reliant les deux montants 5a, 5b et/ou un nombre de montants supérieur à deux. Après avoir réalisé un premier niveau sur les fondations, il est possible de monter sur le même principe un premier étage, formant un deuxième niveau, à la suite de la pose d'un plancher sur le premier niveau.

30 Le plancher peut être réalisé dans une structure bois autoportante, comme par exemple, un panneau de bois massif à plis croisés collés. La structure de 25 11

bois autoportante est soutenue à sa périphérie par des poutres verticales placées le long des murs internes du niveau considéré. L'épaisseur de ces poutres verticales permet en outre de former un coffrage de l'isolation interne du bâtiment (enduit au liège, ouate, laine de roche, etc.).

Il peut aussi être utilisé un plancher plus conventionnel fixé sur des poutres de support parallèles disposées selon un espacement prédéfini. Les extrémités de chaque poutre reposent alors dans des cavités réalisées dans deux murs opposés formés par les panneaux. Ces cavités peuvent être découpées dans le liant après pose des panneaux, sans toucher au chaînage, de sorte que les poutres puissent reposer dans les enfoncements formés lors de la réalisation des cavités. Un linteau peut être noyé dans le liant et relié à l'ossature lors de la fabrication du panneau de sorte que ces linteaux participent à la reprise des charges d'effort de soutien du plancher.

Après avoir installé le plancher, l'étage peut être réalisé de la même manière que le premier niveau. Pour améliorer le maintien des panneaux de l'étage, il est possible de pratiquer, en partie basse des panneaux, des ouvertures permettant de visser la lisse de ces panneaux dans le chaînage des panneaux du premier niveau.

Une fois les étages terminés, au moins un étage étant nécessaire, un toit est posé pour terminer le gros oeuvre du bâtiment.

Dans le cas de la réalisation d'un toit en pente sur une structure de bâtiment rectangulaire, il est nécessaire de réaliser deux murs de pignon sur deux murs opposés. Les deux autres murs reçoivent alors chacun une panne sablière disposée au sommet dudit mur parallèlement à ce dernier. Chaque panne sablière est fixée au chaînage des panneaux des murs correspondants par des équerres. Des pannes intermédiaires peuvent chacune s'encastrer à leurs extrémités dans les deux murs de pignon, tout comme la panne faitière, et être solidarisées aux murs de pignon par un mortier de chaux combiné avec un chaînage bois rampant réalisé aux sommets des murs de pignon au dessus des pannes et fixé à ces dernières par des tire-fonds.

L'utilisation de panneaux selon l'invention permet grâce à leur modularité et leur facilité de manipulation de réaliser le gros oeuvre d'un chantier très rapidement. À titre d'exemple, une maison de 140m2 peut être montée en une semaine avec une équipe de seulement trois personnes. 10

Claims

Revendications1. Panneau pour la réalisation d'une construction comportant : deux faces principales (1 a, 1 b) parallèles, deux faces d'extrémité (2a, 2b) perpendiculaires aux faces principales (la, lb), deux parois (3a, 3b) reliant les faces principales (1 a, 1 b) et les faces d'extrémité (2a, 2b) entre elles, au moins deux montants (5a, 5b) parallèles, enrobés dans un liant, et formant un plan d'ossature (PO) du panneau parallèlement aux faces principales (la, 1 b), caractérisé en ce que chaque face d'extrémité (2a, 2b) comporte, parallèlement au plan d'ossature (PO), une rainure (6a, 6b) de logement d'un élément d'assemblage, et en ce que chaque paroi (3a, 3b) est munie d'un épaulement (4a, 4b) constituant des moyens de positionnement d'un panneau adjacent.
2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (6a, 6b) sont disposées dans le plan d'ossature, et chaque montant (5a, 5b) affleure au niveau du fond de la rainure (6a, 6b) associée.
3. Panneau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque rainure (6a, 6b) comporte un axe longitudinal médian situé à équidistance des deux faces principales (1, 1 b), et en ce que l'épaisseur de chaque épaulement (4a, 4b) selon une direction perpendiculaire au plan d'ossature est égale à la moitié de l'épaisseur du panneau selon la direction perpendiculaire au plan d'ossature. 1330
4. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un plan de symétrie (S,) perpendiculaire au plan d'ossature (PO) et parallèle aux montants (5a, 5b).
5. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une symétrie (S2) orthogonale par rapport à une droite comprise dans le plan d'ossature et parallèle aux montants (5a, 5b).
6. Procédé d'assemblage d'au moins deux panneaux selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 5 sur des fondations (10), caractérisé par les étapes suivantes : positionner et fixer une lisse (11) dans la rainure des faces d'extrémités (2a, 2b), destinée à venir en contact avec les fondations (10), de chaque panneau, ladite lisse (11) faisant saillie au niveau de l'un des 15 épaulements du panneau, ancrer un premier panneau aux fondations, - positionner un second panneau en contact avec le premier panneau, ancrer le second panneau aux fondations (10), - positionner et fixer un tasseau (12) dans les rainures des faces 20 d'extrémité libres des premier et second panneaux.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque lisse (11) et chaque tasseau (12) est fixé dans les rainures (6a, 6b) par des éléments de vissage.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments de vissage sont vissés dans les montants (5a, 5b).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en 30 ce que chaque panneau est ancré aux fondations par au moins une équerre (15). 25 5
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les panneaux sont collés aux fondations (10) par un lit de mortier (14).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'avant le positionnement du second panneau, la lisse (11) du premier panneau est fixée aux fondations au niveau de la saillie (11a) par au moins un élément de vissage. 10