FR2998594A1 - Ensemble d'elements de longrine isolee, comprenant des paires d'elements d'angle dont les extremites sont concues pour eviter tout pont thermique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un ensemble d'éléments de longrine isolée, présentant chacun une paroi intérieure (12) et une paroi extérieure (11) reliées par un fond (13), lesdites parois intérieure et extérieures présentant respectivement une épaisseur Eint et Eext s'étendant longitudinalement de façon à ménager entre elles un espace intégrant un matériau isolant (10) d'épaisseur Eiso, caractérisé en ce qu'il comprend des paires d'éléments d'angle destinées à former chacune un angle, lesdites paires comprenant : - un premier élément d'angle (2) dont une extrémité d'angle se présente de telle sorte que l'une des parois présente son extrémité avec un retrait longitudinal (R1), (R2) supérieur ou égal à l'épaisseur Eiso du matériau isolant (10), ledit retrait formant avec ledit matériau isolant une zone d'emboîtement (100), - un deuxième élément d'angle (3) présentant une extrémité d'angle selon laquelle son matériau isolant (10) est accostable en bout, de telle sorte que l'extrémité du matériau isolant (10) du deuxième élément (3) soit susceptible d'être amené au contact du matériau isolant (10) du premier élément (2) au sein de ladite zone d'emboîtement (100).

Description

Ensemble d'éléments de longrine isolée, comprenant des paires d'éléments d'angle dont les extrémités sont conçues pour éviter tout pont thermique. Le domaine de l'invention est celui du bâtiment. Plus précisément, 5 l'invention concerne les techniques de construction et en particulier les techniques de fondation mettant en oeuvre des panneaux de sous-bassement autrement désignés par le terme de longrine. Les longrines sont des sortes de poutres reposant soit sur plusieurs points d'appui, soit sur le sol, ayant pour fonction de répartir les 10 charges et/ou de les reporter vers des appuis. Les longrines sont des éléments d'infrastructure ou de fondation mises en oeuvre dans toutes constructions importantes, en particulier dans les bâtiments industriels. Selon une technique répandue de construction de bâtiments industriel, on réalise une ossature métallique comprenant des poteaux 15 métalliques régulièrement répartis et reposant sur des plots ou des fondations béton côté extérieur du bâtiment. Un matériau isolant est rapporté sur les poteaux, ce matériau étant recouvert par un bardage. L'isolation et le bardage sont supportés par les longrines qui servent de fondation périphérique. 20 Avec les techniques traditionnelles de l'art antérieur, il a été observé que la mise en oeuvre des longrines classiques génère des ponts thermiques entre le sous-bassement et l'extérieur, ce qui n'est évidemment pas souhaitable, ceci d'autant plus avec les exigences de plus en plus rigoureuses en matière de bâtiments basse consommation. 25 Pour pallier les phénomènes de pont thermique au niveau des sous-bassement, une solution connue consiste à placer un isolant devant la longrine, au moment de la pose, et à la recouvrir d'un enduit de protection. En pratique, une telle solution s'avère relativement longue et 30 fastidieuse à mettre en oeuvre sur site, dans des conditions sur le chantier qui peuvent être particulièrement délicates.

Il a donc été proposé par l'art antérieur une longrine isolée, préfabriquée, telle que décrite par le document de brevet publié sous le numéro DK-149 315. Selon ce document, la longrine présente la forme d'un U en béton ferraillé ouvert par le haut, et dans lequel est inséré un matériau isolant. L'intérêt d'une telle longrine est de concevoir celle-ci de telle sorte que le matériau isolant de la longrine puisse être aligné avec le matériau isolant du mur qui repose sur la longrine. On assure de cette façon une continuité verticale de l'isolation.

Cependant, la liaison entre les longrines est réalisée par des fers dépassant, noyés dans un massif de béton coulé sur le chantier. Ces massifs constituent des interruptions dans l'isolant, qui doivent être compensées par des panneaux isolants plaqués et fixés sur les côtés de la longrine.

Il en résulte à nouveau des difficultés et des contraintes, en termes de durée et de condition de pose sur sites. En tout état de cause, une telle technique tente de résoudre le problème de ponts thermiques mais ni parvient pas complètement. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients 20 de l'art antérieur. Plus généralement, l'invention a pour objectif de proposer des éléments de longrines qui évitent les phénomènes de ponts thermiques, en particulier mais non exclusivement au niveau des angles du bâtiment qui constituent des zones impliquant des difficultés particulières en 25 termes d'isolation. L'invention a également pour objectif de fournir de tels éléments de longrine qui facilitent la pose. L'invention a aussi pour objectif de fournir de tels éléments de longrine qui permettent d'envisager des gains en termes de temps de 30 pose. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un ensemble d'éléments de longrine isolée, présentant chacun une paroi intérieure et une paroi extérieure reliées par un fond, lesdites parois intérieure et extérieures présentant respectivement une épaisseur Eint et Eext s'étendant longitudinalement de façon à ménager entre elles un espace intégrant un matériau isolant d'épaisseur Eiso, caractérisé en ce qu'il comprend des paires d'éléments d'angle destinées à former chacune un angle, lesdites paires comprenant : - un premier élément d'angle dont une extrémité d'angle se présente de telle sorte que l'une des parois présente son extrémité avec un retrait longitudinal supérieur ou égal à l'épaisseur Eiso du matériau isolant, ledit retrait formant avec ledit matériau isolant une zone d'emboîtement, - un deuxième élément d'angle présentant une extrémité d'angle selon laquelle son matériau isolant est accostable en bout, de telle sorte que l'extrémité du matériau isolant du deuxième élément soit susceptible d'être amené au contact du matériau isolant du premier élément au sein de ladite zone d'emboîtement. Ainsi, grâce à l'invention, on obtient une longrine qui permet d'éviter tout phénomène de pont thermique aux angles du bâtiment (ou à tout le moins de les limiter considérablement), ceci sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un autre matériau isolant après la pose des éléments d'angle de la longrine. Il apparaît donc évident que des gains, en termes de temps 25 d'exécution, peuvent être obtenus comparés à la solution de l'art antérieur. Selon un premier mode de réalisation, l'extrémité du premier élément d'angle se présente de telle sorte que la paroi intérieure présente un retrait longitudinal supérieur ou égal à l'épaisseur Eiso du 30 matériau isolant, la paroi extérieure du deuxième élément d'angle présentant, par rapport à l'extrémité de son matériau isolant un prolongement d'une distance égale à Eext + Eiso .

Un tel mode de réalisation permet d'obtenir efficacement une continuité de l'isolation thermique dans des angles sortants de la longrine. Dans ce cas, ledit retrait longitudinal s'étend avantageusement sur 5 une distance égale à Eint Eiso , la paroi intérieure des matériaux isolants du deuxième élément d'angle présentant leurs extrémités à la même longueur. Selon un deuxième mode de réalisation, l'extrémité du premier élément d'angle se présente de telle sorte que la paroi externe présente 10 un retrait longitudinal égal à au moins Eiso Eint , la paroi intérieure du premier élément d'angle présentant un retour venant recouvrir l'extrémité du matériau isolant du premier élément. Un tel mode de réalisation permet d'obtenir efficacement une continuité de l'isolation thermique dans les angles rentrants de la 15 longrine, c'est-à-dire avec la paroi extérieure des éléments d'angle formant un angle concave. Dans ce cas, la paroi extérieure du deuxième élément d'angle présente, par rapport à l'extrémité de son matériau isolant, un retrait longitudinal d'une distance Eext . 20 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'un ou l'autre des deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'ensemble d'éléments comprend en outre une pluralité d'éléments droits destinés à être placés dans le prolongement et l'alignement les uns des autres, caractérisé en ce que lesdits éléments présentent à chacune de leurs 25 extrémités le matériau isolant avec un retrait longitudinal R par rapport aux parois intérieures et extérieures, et en ce qu'il comprend des éléments de jonction isolants présentant chacun une épaisseur Eiso et une longueur égale à 2R. De cette façon, on s'assure qu'on évite tout phénomène de ponts 30 thermiques entre les éléments droits de la longrine. Selon une solution préférentielle, lesdits éléments présentent des moyens de positionnement et de maintien en position par rapport au sol.

Une fois encore, une telle caractéristique contribue à faciliter la pose des éléments de longrine, et à réduire les temps de pose correspondants. Dans ce cas, lesdits moyens de positionnement et de maintien en 5 position comprennent avantageusement, pour chaque élément au moins deux évidements traversant verticalement l'élément. Préférentiellement, lesdits évidements sont ménagés dans l'épaisseur de la paroi extérieure. Selon encore une caractéristique avantageuse de l'invention, 10 lesdits éléments intègrent une armature au moins dans la paroi extérieure et ladite armature d'au moins certains desdits éléments comprend un ferraillage longitudinal supérieur, un ferraillage longitudinal inférieur et un ferraillage longitudinal intermédiaire entre les ferraillages supérieurs et inférieurs, une pluralité de ferraillages verticaux reliant 15 lesdits ferraillages longitudinaux. Ainsi, en fonction des plans du bâtiment, on peut décaisser une partie d'un élément de longrine pour ménager un passage de porte, ceci tout en s'assurant que la partie de l'armature restante exerce un rôle efficace. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : 25 - la figure 1 illustre de façon schématique, selon une coupe transversale, le principe de mise en oeuvre d'une longrine selon l'invention ; - les figures 2 et 3 illustrent chacune de façon schématique un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 4 illustre de façon schématique la liaison entre les éléments droits d'une longrine selon l'invention ; - les figures 5 et 6 illustrent de façon schématique le principe de positionnement et de maintien en position d'une longrine selon l'invention ; - les figures 7 et 8 illustrent de façon schématique une armature d'un élément de longrine selon l'invention. Selon la technique de construction d'un bâtiment à ossature métallique illustrée par la figure 1, des massifs béton M supportent des poteaux métalliques P, ainsi que des poutres en béton armé servant de fondation périphérique désignées dans la suite de la description par le 10 terme longrine. Les éléments de longrine sont partiellement enterrés, et présentent par conséquent une partie au-dessus du niveau du sol S. Sur les longrines, du côté extérieur du bâtiment (noté « EXT » sur la figure 1), on vient faire reposer sur la longrine un matériau isolant I recouvert d'un bardage B, une bavette b assurant une liaison entre le 15 bardage B et la longrine 1. Une longrine selon l'invention est isolée et est constituée par un ensemble d'éléments unitaires présentant chacun : - une paroi extérieure 11, tournée du côté extérieur « EXT » du bâtiment ; 20 - une paroi intérieure 12, tournée du côté intérieur (noté « INT » sur la figure 1) du bâtiment ; - un fond 13, reliant la paroi extérieure 11 et la paroi intérieure 12. Tel que cela apparaît sur la figure 1, chaque élément de longrine 25 présente en coupe transversale une forme de U, les parois intérieures et extérieures ménageant entre elles un espace intégrant un matériau isolant 10. On note que, selon le principe de construction illustré par la figure 1, le matériau isolant I derrière le bardage B est placé dans la continuité 30 verticale du matériau isolant 10 de la longrine. On assure ainsi une continuité de l'isolation thermique dans le plan vertical.

Pour les besoins de la description, on utilise par la suite les termes suivants : - Eext : épaisseur de la paroi extérieure 11 de la longrine ; - Eint : épaisseur de la paroi intérieure 12 de la longrine ; - Eiso : épaisseur du matériau isolant 10. En référence aux figures 2 et 3, on décrit ci-après deux modes de réalisation d'éléments d'angles d'une longrine isolée selon l'invention. La figure 2 illustre un angle « sortant », c'est-à-dire dans lequel les deux éléments d'angles de la longrine forment ensemble un angle 10 concave vu de l'intérieur du bâtiment. La figure 3 illustre un angle « rentrant », c'est-à-dire un angle dans lequel les deux éléments d'angles forment un angle convexe vu de l'intérieur du bâtiment. Selon le mode de réalisation illustré par la figure 2, l'angle est 15 formé par une paire d'éléments d'angles, dont un premier élément 2 et un deuxième élément 3 complémentaires l'un de l'autre en formes et évitant les phénomènes de ponts thermiques une fois emboîtés l'un par rapport à l'autre. Tel que cela apparaît sur la figure 2, cette paire d'éléments 20 d'angles 2, 3 formant un angle sortant est prévue de la façon suivante : - le premier élément d'angle 2 présente son extrémité de telle sorte que la paroi intérieure 12 présente un retrait longitudinal R1 à l'épaisseur Eiso du matériau isolant 10 ; - la paroi extérieure 11 du deuxième élément d'angle 3 25 présente, par rapport à l'extrémité de son matériau isolant 10, un prolongement P1 d'une distance telle que : P1 = Eext + Eiso- Ainsi réalisé, le premier élément d'angle présente une zone d'emboîtement 100, formée ici par l'angle droit entre une face du 30 matériau isolant et l'extrémité (en retrait) de la paroi intérieure. En outre, selon ce mode de réalisation, l'extrémité du premier élément d'angles est telle que : - l'extrémité de la paroi extérieure et l'extrémité du matériau isolant 10 sont à la même longueur ; - le retrait longitudinal R1 est tel que R1 = Eint + Eiso. Dans ce cas, l'extrémité du deuxième élément d'angle 3 est 5 prévue de sorte que l'extrémité de la paroi intérieure et l'extrémité du matériau isolant 10 sont à la même longueur. Ce mode de réalisation est donc conforme au principe de l'invention selon lequel les paires d'éléments d'angles comprennent : - un premier élément d'angle, dont une extrémité est réalisée 10 avec l'une des parois intérieure ou extérieure avec son extrémité en retrait longitudinal, ceci sur une distance supérieure ou égale à l'épaisseur du matériau isolant, - un deuxième élément d'angle présentant son matériau isolant avec une extrémité accostable en bout. 15 Ainsi, l'extrémité du matériau isolant 10 du deuxième élément peut être amenée au contact du matériau isolant 10 du premier élément, ceci au sein de la zone d'emboîtement prévue à cet effet. Bien entendu, plusieurs variantes de ce mode de réalisation peuvent être envisagées, par exemple : 20 - un premier élément 2 dans lequel la paroi extérieure présente du côté de l'angle une longueur augmentée d'une distance Eext, dans la mesure où la longueur de la paroi extérieure, du côté de l'angle, du deuxième élément d'angle est raccourcie de la même longueur ; 25 - une longueur de la paroi intérieure du premier élément augmentée d'une distance Eint, du côté de l'angle, dans la mesure où la paroi intérieure du deuxième élément d'angle est raccourcie, du côté de l'angle, de la même longueur. Selon le mode de réalisation illustré par la figure 3, le premier 30 élément d'angle présente, côté angle, une extrémité prévue de telle sorte que la paroi extérieure 11 présente un retrait longitudinal R2 Eiso + Eint. En outre, la paroi intérieure du premier élément d'angles 2 présente un retour 120 venant recouvrir l'extrémité du matériau isolant 10 du premier élément d'angles. On note que, selon ce mode de réalisation, le premier élément d'angle présente une zone d'emboîtement 100, formée ici par l'angle 5 droit entre une face du matériau isolant et l'extrémité (en retrait) de la paroi extérieure. Ce deuxième mode de réalisation est lui aussi conforme au principe de l'invention, le premier élément d'angles présentant l'une de ses parois, en l'occurrence la paroi extérieure, avec un retrait longitudinal 10 R2 à l'épaisseur du matériau isolant, tandis que le deuxième élément d'angles présente son matériau isolant avec une extrémité accostable en bout de telle sorte que cette extrémité soit amenée au contact du matériau isolant 10 de l'autre élément, ceci au sein de la zone d'emboîtement. 15 Tel que cela apparaît sur la figure 3, la paroi extérieure 11 du deuxième élément d'angle 3 présente, du côté angle et par rapport à l'extrémité du matériau isolant 10, un retrait longitudinal R3 avec R3 = Eext. Une variante de ce mode de réalisation peut être envisagée, 20 notamment en ce que la paroi extérieure du premier élément 2 peut être raccourcie du côté angle, d'une longueur = Eext, dans la mesure où la longueur de la paroi extérieure du deuxième élément d'angles est rallongée, du côté angle, de la même longueur (Eext). En référence à la figure 4, un ensemble d'éléments de longrine 25 isolée selon l'invention peut en outre comprendre une pluralité d'éléments droits 4, destinés à être placés dans le prolongement et l'alignement les uns des autres. Classiquement, les extrémités des éléments de longrine reposent sur des massifs M (voir également la figure 6) sur lequel reposent 30 également les poteaux métalliques du bâtiment. Pour éviter les phénomènes de ponts thermiques à la jonction entre deux éléments droits, ceux-ci sont réalisés de telles sorte que le matériau isolant 10 présente son extrémité avec un retrait longitudinal R4 par rapport à l'extrémité des parois intérieures et extérieures. Ainsi, deux éléments droits ainsi constitués placés bout à bout délimitent ensemble une cavité d'une longueur correspondante à la 5 somme des deux retraits longitudinaux des matériaux isolants par rapport à leurs parois intérieures et extérieures correspondantes. Aussi, on prévoit d'insérer dans chaque cavité un élément de jonction isolant 40, dont l'épaisseur est l'épaisseur Eiso du matériau isolant 10 de chaque élément, et dont la longueur est égale à deux fois le 10 retrait R4. Bien entendu, le matériau des éléments de jonction 40 est de préférence le même que celui du matériau isolant 10 de chaque élément droit (d'angles). On note par ailleurs que l'extrémité qui vient d'être décrite pour les 15 éléments droits est également celle constituant la deuxième extrémité des éléments d'angles (l'autre extrémité étant l'extrémité d'angles décrite en référence aux figures 2 et 3). En référence aux figures 5 et 6, on décrit une autre caractéristique d'un ensemble d'éléments de longrines isolées selon l'invention, selon 20 laquelle les éléments présentent des moyens de positionnement et de maintien en position par rapport au sol. A cet effet, chaque élément présente un évidement traversant verticalement l'évidement. Un tel évidement est prévu à chaque extrémité d'un élément. Les évidements 5 sont positionnés sur l'élément de façon à 25 s'insérer dans la longueur de l'élément correspondant reposant sur un massif M. Préférentiellement, les évidements 5 sont ménagés dans l'épaisseur de la paroi extérieure 11 des éléments. Les massifs M présentent quant à eux un ou plusieurs fers à béton 30 (dont les extrémités supérieures 50 apparaissent sur les figures 2, 3 et 4), verticaux, destinés à être insérés dans les évidements 5 des éléments de longrines.

La mise en place des éléments de longrines s'effectue donc en référence aux fers à béton faisant saillie verticalement des massifs M. On descend les longrines de telle sorte que les fers à béton des massifs correspondants s'insèrent dans l'évidement présent à l'extrémité de l'élément. Une fois en place, la position de la longrine étant déterminée par les positions des fers des massifs, on coule du béton dans les évidements 5. Une fois le béton séché dans les évidements, les longrines sont donc maintenues en position sur les massifs M. Comme déjà mentionné précédemment, les éléments de longrines 10 sont réalisés en béton armé ou fibré. Pour cela, la paroi extérieure des éléments droits peut intégrer une armature telle que celle illustrée par la figure 7. Tel que cela apparaît sur cette figure, l'armature comprend un ferraillage longitudinal supérieur 60, un ferraillage longitudinal inférieur 61 15 et un ferraillage longitudinal intermédiaire 62, s'étendant entre le ferraillage longitudinal supérieur et le ferraillage longitudinal inférieur. Les trois ferraillages longitudinaux sont reliés par une pluralité de ferraillages verticaux 63. Ainsi, lorsqu'un passage de porte doit être réalisé, l'élément droit 20 de la longrine peut être décaissé, ceci sur une profondeur telle que le ferraillage longitudinal supérieur 60 est retiré, tandis que le ferraillage longitudinal intermédiaire 62 est préservé, tel qu'illustré par la figure 8.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Ensemble d'éléments de longrine isolée, présentant chacun une paroi intérieure (12) et une paroi extérieure (11) reliées par un fond (13), lesdites parois intérieure et extérieures présentant respectivement une épaisseur Eint et Eext s'étendant longitudinalement de façon à ménager entre elles un espace intégrant un matériau isolant (10) d'épaisseur Eiso, caractérisé en ce qu'il comprend des paires d'éléments d'angle destinées à former chacune un angle, lesdites paires comprenant : un premier élément d'angle (2) dont une extrémité d'angle se présente de telle sorte que l'une des parois présente son extrémité avec un retrait longitudinal (R1), (R2) supérieur ou égal à l'épaisseur Eiso du matériau isolant (10), ledit retrait formant avec ledit matériau isolant une zone d'emboîtement (100), un deuxième élément d'angle (3) présentant une extrémité d'angle selon laquelle son matériau isolant (10) est accostable en bout, de telle sorte que l'extrémité du matériau isolant (10) du deuxième élément (3) soit susceptible d'être amené au contact du matériau isolant (10) du premier élément (2) au sein de ladite zone d'emboîtement (100).
2. 2. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du premier élément d'angle (2) se présente de telle sorte que la paroi intérieure (12) présente un retrait longitudinal R1 supérieur ou égal à l'épaisseur Eiso du matériau isolant (10), la paroi extérieure (11) du deuxième élément d'angle (3) présentant, par rapport à l'extrémité de son matériau isolant (10) un prolongement (P1) d'une distance égale à Eext Eiso.
3. 3. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 2, 5 caractérisé en ce que ledit retrait longitudinal (R1) s'étend sur une distance égale à Eint + Eiso, la paroi intérieure (12) et le matériau isolant (10) du deuxième élément d'angle (3) présentant leur extrémité à la même longueur.
4. 4. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du premier élément d'angle (2) se présente de telle sorte que la paroi extérieure (11) présente un retrait longitudinal (R2) égal à au moins Eiso + Eint, la paroi intérieure (12) du premier élément d'angle (2) présentant un retour 15 (120) venant recouvrir l'extrémité du matériau isolant (10) du premier élément (2).
5. 5. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi extérieure (11) du deuxième 20 élément d'angle (3) présente, par rapport à l'extrémité de son matériau isolant (10), un retrait longitudinal (R3) d'une distance Eext.
6. 6. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon l'une quelconque 25 des revendications 1 à 5, comprenant une pluralité d'éléments droits (4) destinés à être placés dans le prolongement et l'alignement les uns des autres, caractérisé en ce que lesdits éléments droits (4) présentent à chacune de leurs extrémités le matériau isolant (10) avec un retrait longitudinal (R4) par rapport 30 aux parois intérieure (12) et extérieure (11), et en ce qu'il comprend des éléments de jonction isolants (40) présentant chacun une épaisseur Eiso et une longueur égale à 2xR4.
7. 7. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits éléments (2), (3), (4) présentent des moyens de positionnement et de 5 maintien en position par rapport au sol.
8. 8. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement et de maintien en position comprennent, pour chaque élément, au moins 10 deux évidements (5) traversant verticalement l'élément.
9. 9. Ensemble d'éléments de longrine isolée selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits évidements (5) sont ménagés dans l'épaisseur de la paroi extérieure (11).
10. 10.Ensemble d'éléments de longrine isolée selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lesdits éléments intégrant une armature au moins dans la paroi extérieure, caractérisé en ce que ladite armature d'au moins certains desdits éléments comprend un 20 ferraillage longitudinal supérieur (60), un ferraillage longitudinal inférieur (61) et un ferraillage longitudinal intermédiaire (62) entre les ferraillages supérieur et inférieur, une pluralité de ferraillage verticaux (63) reliant lesdits ferraillages longitudinaux.