Domaine de l'invention
[0001] L'invention se rapporte à un nouveau type de structure pour des bâtiments à plusieurs
étages essentiellement en bois, bénéficiant de propriétés mécaniques, thermiques et
surtout anti- sismiques et acoustiques améliorées.
[0002] En raison notamment de ses excellentes qualités antisismiques, la structure de l'invention
s'applique particulièrement bien à la construction de bâtiments d'habitation collectifs
à plusieurs étages dans des zones sujettes à des secousses sismiques.
État de la technique
[0003] Le problème que rencontre l'architecte quand il envisage l'édification d'un bâtiment,
et particulièrement en bois, est qu'il se trouve confronté à des critères contradictoires
: le prix du terrain impose souvent une construction en hauteur, plus sensible au
vent et aux sollicitations extérieures. Il faut donc a priori une structure stable
et rigide. Or une structure rigide constitue un casse-tête pour ce qui est du confort
acoustique (soit la propagation et surtout l'atténuation du bruit structurel). Par
ailleurs, les normes antisismiques, dont les législateurs ont tendance à élargir les
zones d'application, incitent à concevoir des structures légères dont les assemblages
doivent être à la fois résistants et aptes à absorber structurellement l'énergie tellurique.
L'on doit donc privilégier des jonctions structurelles « directe » matière sur matière
dite jonction « sèches », exempte de joint souple.
[0004] Le bilan énergétique exige une isolation poussée de l'enveloppe extérieure, ce qui
implique l'usage de matériaux isolants, assez légers quasi par définition, alors qu'à
l'intérieur du bâtiment il est préférable de disposer d'une masse à forte inertie
thermique (point faible pour les constructions en bois) pour assurer le confort en
été.
[0005] Le confort acoustique, quant à lui, exigerait plutôt des structures lourdes ou non
rigides, présentant des solutions de continuité atténuant la puissance des ondes vibratoires
au travers des jonctions ainsi créées (L'indice d'affaiblissement vibratoire au travers
d'une jonction est traduit par l'indice K
ij). On cherche ici à limiter la transmission du bruit d'un local à l'autre. Le poids
représente par ailleurs un handicap du point de vue sismique. Qui dit poids sous-entend
en effet masse importante et forte inertie.
[0006] Enfin, pour l'aptitude au service et la limitation de la déformation, la stabilité
des planchers impose une rigidité avec un mode propre suffisant, afin d'assurer un
bon confort vibratoire mécanique (limiter l' « effet de rebond » des planchers).
[0007] Des normes européennes de plus en plus sévères encadrent ces différents critères.
L'architecte se trouve donc dans l'obligation de jongler avec des critères contradictoires
voire antagonistes, de façon à obtenir la « moins mauvaise » des solutions possibles
en fonction des désirs de ses clients.
[0008] Sur le plan acoustique, l'architecte dispose de formules tenant compte de valeurs
établies en laboratoire (R
w, L
nT,w) qui reflètent essentiellement la transmission par voie directe au travers des principales
compositions de parois. Les calculs ainsi effectués reflètent, en pratique, rarement
la réalité, signe d'une profonde méconnaissance des facteurs liés à la transmission
indirecte de l'énergie acoustique au droit des jonctions (la modélisation de ces facteurs
est encore assez mal maîtrisée pour les constructions en bois).
[0009] Le problème est que ces valeurs ne reflètent pas 1' « impédance acoustique » de structures
complexes, d'assemblages de matériaux (cavités, changement de milieu aux jonctions,
etc.) et qu'on est donc obligé de faire appel soit à des méthodes de calcul extrêmement
complexes ou basée sur des formules de prédiction encore difficiles à maîtriser au
stade de la recherche actuelle, soit à des essais empiriques coûteux (et souvent à
une combinaison des deux).
[0010] Les constructions en bois, quelles que soient par ailleurs leurs qualités sur d'autres
plans, sont considérées pour les hommes du métier de la construction comme les parents
pauvres en ce qui concerne la performance acoustique, comparée aux constructions en
maçonnerie traditionnelle.
[0011] WO 02/06606 décrit une structure de plancher autoportante « fermée » composée de deux panneaux
horizontaux reliés entre eux par des pièces raidisseuses en nid d'abeille. Cette structure
étant fermée, il est d'une part impossible d'accéder à son volume interne et d'autre
part les connexions mécaniques multiples avec la plaque supérieure entraînent une
propagation des ondes acoustique élevée.
[0012] CH-695 061 propose une structure de plancher formée de deux panneaux horizontaux totalement
découplés, l'espace entre ces deux panneaux étant comblé par un matériau pulvérulent
tel que du sable ou de la sciure. Outre d'inévitables problèmes de tassement, ce type
de structure apparaît totalement inadapté en cas de secousse sismique (car le contreventement
structurel global est médiocre). La présence du matériau pulvérulent favorise les
déplacements relatifs entre les deux panneaux et est donc défavorable aux reprises
d'efforts verticaux et horizontaux.
[0013] EP 0 849 412 décrit des éléments préfabriqués de type hourdis à structure en caisson fermé destinés,
après assemblage, à la construction de planchers ou de parois. L'assemblage implique
l'existance de nombreux joints qui constituent autant de points faibles en cas de
secousse sysmique. Ces éléments ne possèdent pas de propriétés particulières performantes
ni du point de vue découplement acoustique, ni du point de vue sismique.
[0014] Le document
US 5 685 124 décrit des panneaux en bois à grande capacité de charge présentant de bonnes propriétés
thermiques et acoustiques, destinés notamment à la construction de bâtiments à plusieurs
étages. Dans ce document, les panneaux sont constitués de nervures disposées en dent
de scie, prises en sandwich et fixées entre des panneaux de contreplaqué. Les volumes
de section triangulaire déterminés par ces nervures sont remplis d'une part d'isolant
thermique et d'autre part d'une charge lourde, notamment du gravier, destinée - en
théorie - à améliorer l'isolation acoustique. Les nervures constituent en réalité
autant de ponts acoustiques et ce système est donc peu efficace.
[0015] GB 1103853 décrit des panneaux de construction similaires qui comprennent deux plaques extérieures
entre lesquelles une charge granulaire solide de poids spécifique élevé et une couche
intermédiaire élastique d'isolation acoustique sont insérées.
[0016] US 5205091 ne porte pas sur les structures en bois mais décrit l'usage d'une couche d'amortissement,
qui peut être granulaire, disposée au-dessous de planchers carrelés dans des immeubles
à plusieurs étages afin de réduire les transmissions du bruit d'impact à travers ces
planchers.
Résumé de l'invention
[0017] Un but de l'invention est de promouvoir un système de construction préfabriqué en
bois respectant d'emblée les exigences de performance acoustique entre logements.
[0018] Un autre but de l'invention est que ce système permette une édification rapide en
hauteur sur plusieurs étages et puisse faire appel à la préfabrication, de façon à
en diminuer le coût.
[0019] Un autre but de l'invention est l'édification de bâtiments en bois respectant les
exigences de stabilité, de rigidité et de solidité requis en zones sismiques.
[0020] Un autre but de l'invention est de pouvoir réaliser des locaux de grandes dimensions,
avec, notamment, des portées de plancher libres d'appui allant jusqu'à 8 m.
[0021] Un autre but de l'invention est la mise sur le marché de bâtiments à faible impact
écologique.
[0022] Un autre but de l'invention est la mise au point d'une structure bois optimisée,
peu encombrante, permettant de profiter au maximum du volume des pièces d'habitation
et permettant de bénéficier de l'aspect esthétique du bois naturel.
[0023] Un autre but de l'invention est de réduire les volumes et coûts de transport.
[0024] Un autre but de l'invention est de promouvoir une amélioration de la performance
énergétique des bâtiments tant en été qu'en hiver.
[0025] L'objet de l'invention est une structure de bâtiment à étages essentiellement en
bois qui comprend :
- une table constituée d'un panneau en bois composé de planches en bois massif empilées
en couches croisées à 90° et collées structurellement entre elles sur toute leur surface
(dit panneau contre-collé, ou lamellé- collé), la face inférieure de cette table formant
le plafond d'une pièce d'un premier étage ; la face supérieure de cette table constitue
la base d'un plancher d'une pièce d'un étage supérieur au premier étage ;
- une pluralité de nervures en bois de section étirée vers le haut sont solidarisées
structurellement à la face supérieure de ce panneau. L'ensemble [panneau plus nervure]
forme une structure autoportante de type ouvert où la table travaille en extension
et les nervures en compression. La partie supérieure de ces nervures détermine un
plan α;
- une charge de matériau granulaire d'une densité comprise entre 1100 et 1700 kg/m3
est placée dans les volumes intercalaires déterminés par la face supérieure du au
moins un panneau et les faces en regard de deux nervures avoisinantes.
[0026] L'avantage d'une telle structure réside d'abord dans sa simplicité. Une partie des
éléments structurels qui la constituent peuvent être préparés en atelier. Le montage
sur site en est extrêmement simple et présente un nombre limité de joints d'étanchéité
(eût égard au grand format de la table).
[0027] On atteint en outre un des objectifs fixés, c'est à dire des performances acoustiques
élevées entre logements sans avoir recours à des solutions extrêmes comme le doublage
de parois ou l'usage de joints résilients.
[0028] Un autre avantage est que la table ainsi conçue présente une résistance exceptionnelle
du point de vue du contreventement.
[0029] La présence de matériau granulaire confère à la structure une forte inertie thermique
idéale pour le confort des habitants en été.
[0030] On comprendra par ailleurs que lorsqu'on dit que la table est constituée d'un panneau,
cela n'exclut pas que ce panneau soit lui-même constitué de plusieurs panneaux juxtaposés,
joints bord à bord dans un même plan.
[0031] Un autre avantage est que la table se présente comme une structure ouverte, ce qui
permet, lors du transport, d'imbriquer deux planchers l'un dans l'autre, d'où un important
gain de place et d'énergie.
[0032] Les nervures sont constituées avantageusement d'un matériau choisi parmi [le bois
massif, le bois massif abouté, le bois contrecollé, le bois lamellé-collé, le bois
reconstitué].
[0033] Les nervures sont, de façon préférée, fixées structurellement au panneau en bois
par collage, de façon à ce que la surface de contact assure la cohésion de la section
reconstituée panneau + nervure et augmente ainsi les caractéristiques d'inertie mécanique
du panneau. Le cas échéant, ce collage structurel peut être remplacé ou complété par
des organes de fixation mécanique tels que vis, pointes, broches, etc. scellés éventuellement
à la résine.
[0034] Le taux de remplissage en matériau granulaire du volume intercalaire entre deux nervures
est avantageusement compris entre 20 et 100%; il est de préférence supérieur à 40%.
[0035] Le volume subsistant éventuellement entre le matériau granulaire et le plan déterminé
par la face supérieure des nervures est de façon préférée rempli d'un matériau de
qualité acoustique choisi parmi [la laine minérale, le feutre, des flocons de cellulose,
l'ouate de PET ou équivalents et leur mélange].
[0036] Le matériau granulaire présente de préférence un faible taux d'absoption d'humidité,
une granulométrie spécifique comprise entre 1 et 8 mm et une matière ou un conditionnement
qui limite sa teneur en humidité à 15%.
[0037] Le matériau granulaire est choisi avantageusement parmi [le gravillon, les granulats
minéraux tels que le sable, les résidus industriels tels que le mâchefer, le béton
concassé].
[0038] Le plan α déterminé par la face supérieure des nervures est avantageusement surmonté
d'une dalle flottante, une couche de matériau résilient étant intercalée entre ce
plan et la dalle flottante.
[0039] Suivant une forme de réalisation avantageuse, la structure de bâtiment comprend au
moins une paroi verticale essentiellement en bois, ces parois étant fixées par un
moyen de fixation à l'aplomb d'une des nervures garnissant la table. Un panneau d'assiette
(en bois ou autre matériau), périphérique à la table, est disposé sous la face de
bout de cette au moins une paroi et s'étend horizontalement sur la face supérieure
des nervures sur une largeur correspondant au moins à la distance séparant deux de
ces nervures. Un joint résilient est avantageusement disposé entre ce panneau d'assiette
et la nervure à laquelle l'au moins une paroi verticale est fixée.
[0040] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, elle comprend au moins une paroi
verticale essentiellement en bois qui descend plus bas que le plan α, et est fixée
par un moyen de fixation à une nervure de rive disposée à plat en rive de la table.
Le volume contigu à cette nervure de rive et au pied de la paroi est rempli d'une
masse de matériau granulaire. Un joint résilient est disposé entre l'au moins une
paroi verticale et la nervure de rive à laquelle elle est fixée.
[0041] Suivant une forme de réalisation préférée, l'au moins une paroi verticale est constituée
de panneaux contrecollés ou de panneau d'ossature bois.
[0042] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, les moyens de fixations comprennent
une tige filetée acoustiquement découplée logée dans un trou traversant. Les extrémités
de cette tige filetée débouchent dans les logements aménagés dans les éléments à joindre
(Par exemple, en pied et en tête des murs verticaux de la jonction). Une rondelle
de centrage intermédiaire placée dans un logement concentrique au trou traversant
permet d'éviter tout contact entre la tige filetée et les trous traversant, évitant
la création d'un pont acoustique.
[0043] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, les moyens de fixation comprennent
une équerre en L, au moins une des ailes de cette équerre présentant des perforations
entourées d'un chanfrein conique, cette aile étant fixée à la structure par l'intermédiaire
de vis ou boulons à tête conique de dimensions correspondantes, une rondelle en matériau
résilient étant interposée entre le chanfrein et la tête de ces vis ou boulons, de
façon à les découpler acoustiquement, l'autre aile de cette équerre étant fixée à
la table.
[0044] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, les moyens de fixation comprennent
une pluralité de trous borgnes ménagés horizontalement dans l'épaisseur d'un panneau
vertical, près de sa base, un trou traversant vertical reliant la base de chacun de
ces trous borgnes et la face inférieure du panneau vertical. La hauteur d'un trou
borgne correspond sensiblement à la longueur d'un tire-fond acoustiquement découplé
introduit dans le trou traversant et vissé dans une nervure. Un embout anti vibratoire
en matériau résilient est inséré entre la tête du tire-fond et la paroi intérieure
du trou traversant, jouant ainsi le rôle de stabilisateur acoustique.
[0045] Le panneau formant la table a, de préférence, une épaisseur d'au moins 95 mm (en
fonction des charges à reprendre, on peut toutefois descendre jusqu'à des valeurs
de l'ordre de 60mm). Un des avantages de cette relativement forte épaisseur est que
la combustion du bois n'affecte que ses couches superficielles inférieures, sans altérer
la capacité de l'ensemble à supporter sa charge. Un autre avantage de cette relativement
forte épaisseur, qui se combine à la grande largeur des éléments de la table, est
que l'ensemble [nervures + panneau] présente de facto d'excellentes caractéristiques
d'inertie structurelle, ce qui contribue à renforcer son efficacité.
[0046] Suivant une forme de réalisation avantageuse, des murs mitoyens séparent deux pièces
contiguës A et B, chacune de ces pièces disposant de sa propre structure horizontale,
de parois verticales distinctes, de moyens d'assemblages et de chapes flottantes distinctes.
Les moyens de fixation comprennent une équerre en L, au moins une des ailes de cette
équerre présentant des perforations entourées d'un chanfrein conique, cette aile étant
fixée à la structure par l'intermédiaire de vis ou boulons à tête conique de dimensions
correspondantes, une rondelle en matériau résilient étant interposée entre le chanfrein
et la tête de ces vis ou boulons, de façon à les découpler acoustiquement, l'autre
aile de cette équerre étant fixée à la table. Cette équerre assure donc la solidarisation
mécanique et la coupure vibratoire de ces deux structures.
[0047] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, les moyens de fixation, comprennent
une tige filetée acoustiquement découplée logée dans un trou traversant, les extrémités
de cette tige filetée, débouchant dans les logements aménagés dans les éléments à
joindre, étant serrées par des boulons appuyés sur des rondelles de répartition, une
rondelle de centrage intermédiaire placée dans un logement concentrique au trou traversant
permettant d'éviter tout contact entre la tige filetée et les trous traversant.
[0048] Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, la structure comprend un mur
mitoyen séparant deux pièces contiguës A et B. Chacune de ces pièces dispose de sa
propre structure horizontale de moyens d'assemblages et de chapes flottantes distinctes.
Les nervures de rive des deux planchers contigus sont solidarisées au travers d'une
cale maintenue en position haute par des tire-fond découplés, un joint résilient étant
placé au-dessus du mur inférieur, à l'aplomb du mur mitoyen supérieur, assurant le
découplage mutuel des structures de la jonction.
Brève description des figures
[0049] Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description
détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention, référence étant faite
aux dessins des figures, dans lesquelles :
La Fig.1 est une vue schématique en coupe des différents modes de propagation de l'énergie
acoustique entre deux pièces contiguës ;
La Fig.2 est une vue en coupe verticale, d'un complexe de plancher d'une structure
suivant l'invention;
La Fig.3 est une vue en coupe verticale d'un détail de réalisation d'une structure
suivant la Fig.2;
La Fig.4 est une vue bâtarde (partiellement en coupe verticale suivant un plan perpendiculaire
à celui de la Fig. 2, partiellement en perspective) de la structure de la Fig.2 ;
La Fig.5 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'une structure
suivant l'invention;
La Fig. 6 est une vue bâtarde (partiellement en coupe verticale suivant un plan perpendiculaire
à celui de la Fig.5, partiellement en perspective) d'une structure suivant l'invention
;
La Fig.7 est une vue en coupe verticale d'un détail de réalisation d'une structure
suivant la Fig.5;
La Fig.8 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'une structure
suivant l'invention;
La Fig.9 est une vue en coupe verticale d'une cloison mitoyenne d'un bâtiment suivant
l'invention;
La Fig.10 est une vue en coupe verticale d'un détail de réalisation d'un assemblage
antivibratoire paroi inférieure/plancher d'un bâtiment suivant l'invention;
Les Fig. 11 et 12 sont des vues en coupe verticale, respectivement de profil et de
face, d'une autre forme de réalisation du découplage acoustique d'une fixation structurelle
mur /plancher suivant l'invention;
Les Fig. 13 et 14 sont des vue en coupe verticales de détails de deux autres formes
de réalisation du liaisonnement avec découplage acoustique de la jonction de deux
éléments du bâtiment de l'invention.
La Fig. 15 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'une cloison
mitoyenne d'un bâtiment suivant l'invention.
[0050] Les figures ne sont pas dessinées à l'échelle. Généralement, des éléments semblables
sont dénotés par des références semblables dans les figures.
Description détaillée de modes de réalisation particuliers
[0051] La structure de l'invention constitue une approche globale cohérente visant à régler
de manière économique et simple la sécurité et le confort des occupants.
[0052] La Fig. 1 montre schématiquement les différents modes de propagation de l'énergie
acoustique entre deux pièces séparées par une paroi. La transmission directe (flèche
A) se fait directement au travers de la paroi de séparation. On observe qu'une partie
importante de l'énergie se propage par transmission indirecte, via les parois latérales
(flèches B1, B2, B3). Enfin, une partie de l'énergie se propage par voie aérienne
(transmission parasite, flèche C). La jonction entre les parois (cercle pointillé
K
ij) joue donc un rôle important.
[0053] La transmission des ondes via les parois latérales pour un type de jonction considéré,
nécessite des recherches approfondies sur l'indice K
ij de chacune des 3 voies de transmission indirectes (B1, B2, B3). Ce sont ces dernières
qui font chuter les performances acoustiques effectives d'une construction, mesurées
in situ, par rapport à ses performances apparentes, mesurée en labo.
[0054] En construction bois résidentielle, les essais pratiques d'isolement acoustique aux
bruits entre logements, montrent qu'en moyenne l'on dépasse rarement une valeur D
nT,w de 40dB. Il est donc difficile d'imaginer, que l'on puisse atteindre sans doublages
des parois des valeurs d'isolement de 54 dB en bruits aériens imposés par les normes
pour un confort qualifié de « normal » d'un appartement à l'autre. En effet, on sait
que doubler la masse des composants d'une paroi n'augmente l'atténuation que de 4
dB !
[0055] A ceci s'ajoutent les exigences relatives à l'isolement acoustique normalisé aux
bruits de choc. En effet, la transmission de chocs au travers de matériaux solides
est 10
6 fois plus importante que pour les bruits aériens.
[0056] Pour tenter de satisfaire aux nouvelles normes, les solutions traditionnelles, sans
trop se préoccuper des transmissions latérales aux jonctions, se basent sur un concept
masse-ressort-masse ou masse-air-masse, ce qui implique le doublage de toutes les
parois des locaux émetteur et récepteur, selon le principe « box in the box » (boîte
dans la boîte), ce qui est onéreux, contraignant (perte de place importante) et donne
potentiellement lieu à de nombreuses malfaçons (on doit donc faire appel à une main
d'oeuvre très qualifiée). En outre, la structure en bois étant cachée, on perd l'ambiance
très chaude et décorative procurée par l'utilisation du bois.
[0057] Les propriétés de la structure de l'invention sont basées d'une part sur la structure
de l'élément séparant deux étages (table 1), qui assume à la fois la fonction de plafond
(pour un étage inférieur) et de plancher (pour un étage supérieur)- Ces deux appellations
pourront donc être utilisées indifféremment dans le descriptif ci-après- et d'autre
part sur les éléments de liaison entre les différentes parties.
[0058] La Fig.2 montre, en coupe, un exemple de réalisation d'une structure horizontale
1 (plafond/plancher) d'un bâtiment suivant l'invention.
[0059] La partie inférieure de cette structure 1 est une table formée par un panneau 2 constitué
de planches en bois massif empilées en couches croisées à 90° et collées structurellement
entre elles sur toute leur surface (dit panneau contrecollé), dont la face inférieure
4 forme le plafond d'une première pièce ou d'un premier étage. Ce panneau 2 est solidarisé,
à sa face supérieure 6, à une série de nervures en bois 8 (vues ici de bout). Cette
solidarisation se fait de préférence par collage- pressage, de façon à ce que l'ensemble
[panneau 2 + nervure 8] réagisse comme une structure unique, ce qui en augmente l'inertie
structurelle.
[0060] L'utilisation de panneaux constitués de planches en bois massif empilées en couches
croisées comme décrit ci-dessus, du fait précisément de l'orientation croisée des
fibres qui le constituent, permet de reprendre des sollicitations tant longitudinales
que transversales, si bien que l'on dispose ainsi d'une structure qui peut recouvrir
des très grandes surfaces (par multiple de 2,4 m de largeur plancher) sans risque
de déformation anormale et dans le respect du mode propre imposé pour une stabilité
aux vibration. L'intervalle entre deux nervures 8, adapté selon la portée prévue,
est rempli de matériau granulaire (ici, du gravier) 10 sur une certaine hauteur, qui
peut aller jusqu'à la hauteur totale des nervures 8.
[0061] A titre d'illustration, on a représenté sur la Fig. 2 différentes hauteurs de remplissage,
mais il va de soi qu'en pratique, la même hauteur est généralement respectée dans
un plancher donné. Cette hauteur varie de 20% à 100%, et se situe généralement au-dessus
de 40%. On peut également alterner les hauteurs de remplissage sur deux nervures ou
plus. La hauteur de remplissage ne peut en aucun cas dépasser 100%, comme c'est le
cas dans
CH 695 061, considéré comme le plus proche état de la technique. En effet, comme signalé plus
haut, cela équivaudrait à placer un roulement à bille entre la face inférieure et
la face supérieure de la structure, ruinant totalement l'aptitude au contreventement,
avec les résultats catastrophiques que l'on peut imaginer en cas de séisme.
[0062] En pratique, le gravillon, après déversement, subit un certain tassement (de l'ordre
généralement de 8 à 12%). Il est cependant possible de remplir les nervures à refus
et de compléter le remplissage après tassement mécanique, suivant les exigences à
respecter.
[0063] L'usage de gravillons présente quatre avantages majeurs : il s'agit d'un matériau
lourd, qui absorbe facilement bruits et vibrations ; il s'agit d'un matériau qui présente
une forte inertie thermique ; il s'agit d'un matériau discontinu, qui présente donc
une forte impédance acoustique ; il s'agit enfin d'un matériau facile à déplacer.
On peut donc y faire passer sans problème des gaines et conduits, même a posteriori.
[0064] Les nervures 8 présentent ici une section rectangulaire verticale, mais on peut envisager
également une section rectangulaire horizontale, carrée, en I ou en C, en fonction
des sollicitations à reprendre. La face supérieure des nervures 8 détermine un plan
α, qui correspond à la base du plancher de la pièce d'un étage supérieur. L'intervalle
éventuel entre le gravier et le plan α est comblé (partiellement ou totalement) avec
un matériau léger absorbant 12, tel que la laine de roche, par exemple.
[0065] On comprend que le plafond ainsi constitué forme une structure ouverte, qui doit
pouvoir reprendre à elle seule toutes les sollicitations (chocs, charges, etc.) provenant
de l'étage supérieur. La structure telle que développée est déjà extrêmement rigide,
et évite l'effet trampoline, même sur de larges portées. On remarque que cette structure
est « paradoxale » du point de vue de l'homme de métier, puisque les nervures travaillent
en compression et sont donc soumises à un risque de flambage (si elles sont mal dimensionnées),
ce qui ne serait pas le cas si elles étaient classiquement disposées au-dessous de
la table.
[0066] Sur la base formée par cette structure, on peut désormais installer toute forme de
plancher adéquat. Vu les performances acoustiques exigées, on a recours généralement
à un plancher flottant. Une couche résiliente 14 (par exemple un feutre de découplage)
est étendue suivant le plan α, de façon à recouvrir les graviers. Un panneau périphérique
flottant 16 (en bois, contrecollé ou lamellé-collé, panneau OSB ou autre équivalent)
d'une largeur permettant de le faire reposer sur les deux nervures extrêmes (8, 24)
est étendu pour former une couche intermédiaire (optionnelle), au-dessus de laquelle
on place une couche résiliente 18, sur laquelle on vient placer la chape flottante
20 (qui peut être de type sèche ou humide), en prenant soin que celle-ci ne soit nulle
part en contact direct avec la structure portante, ce qui ruinerait à coup sûr toutes
les précautions prises à ce stade. A cette fin, la couche élastique 18 remonte en
plinthe 21 le long de la paroi verticale supérieure 22 pour parfaire le découplage
acoustique. Le cas échéant, le panneau périphérique flottant 16 est constitué de 2
pièces (comme représenté sur la Fig.2) pour faciliter le déversement ultérieur de
gravier sur chantier. Ce panneau périphérique (optionnel) dévie en partie et latéralement
l'énergie acoustique, selon l'atténuation K
ij recherchée.
[0067] Toutes les précautions prises jusqu'à présent visent essentiellement (mais pas exclusivement),
outre l'effet anti-sismique, à éviter la propagation directe des bruits et vibrations
d'un étage à l'autre. Toutefois, comme l'ont montrés les recherches et les tests poussés
auxquels se sont attelés les inventeurs, la plupart des désagréments liés à la propagation
de bruits dans un bâtiment proviennent surtout de la propagation latérale de l'énergie
engendrée par les vibrations, (la propagation latérale peut représenter jusqu'à 2/3
de l'énergie en jeu). On s'est donc efforcé à réduire autant que possible cette propagation
latérale, en particulier à la jonction entre les parois verticales 22 et les structures
horizontales 1 (plafonds/planchers). On remarque à la Fig.2 (et plus en détail à la
Fig.3) que la nervure d'extrémité 24 (« dite nervure de rive ») de la structure horizontale
1 présente une section plus large que les autres nervures 8.
[0068] Cette particularité renforce l'extrémité de la table et facilite la pose de dispositifs
de fixation, tels qu'une équerre 26, dont une des ailes 28 trouve une assise sur la
surface de la nervure 24 proéminant vers l'intérieur, l'autre aile 30 étant fixée
à la paroi verticale supérieure 22.
[0069] Pour entraver le cheminement des bruits et vibrations sans altérer la solidité du
bâtiment, trois « moyens de découplage » acoustiques sont interposés « en série »
entre les différentes parties de la structure, comme on peut le voir à la Fig. 3.
Tout d'abord, une couche élastique absorbante 32, placée entre la nervure extérieure
24 et le panneau périphérique 16, ensuite une rondelle de découplage 33 (jouant un
rôle stabilisateur) interposée entre la tête de vis 34 à tête conique et l'aile correspondante
28 de l'équerre 26. Une seconde couche élastique 36 (jouant un rôle d'isolateur acoustique)
est disposée entre l'équerre 26 elle-même et le panneau périphérique 16 de la structure.
[0070] Le centrage des vis 34 par rapport aux perforations de l'équerre est un élément capital
du point de vue de l'acoustique. La rondelle 33 assure de façon annexe une fonction
de centrage bienvenue pour les monteurs. La position de l'équerre 26 peut évidemment
être inversée, de même que celle des moyens de découplage 33, 36.
[0071] On aura bien conscience que ces différentes couches résilientes doivent répondre
chacune à des cahiers de charges très précis et que leurs compositions et leurs caractéristiques
mécaniques peuvent varier largement. On peut citer, parmi les compositions retenues,
des feutres organiques ou synthétiques de différentes densités, les feutres aiguilletés,
le caoutchouc (naturel ou recyclé), les matériaux synthétiques comme le kevlar, le
PUR, etc.
[0072] Un joint résilient supplémentaire 38 (optionnel) est placé dans une saignée ménagée
dans le panneau périphérique 16.
[0073] La Fig. 4 montre la structure d'un bâtiment suivant l'invention en cours de construction,
partiellement en perspective et partiellement en coupe suivant un plan perpendiculaire
à celui de la Fig. 2. Les nervures 8 sont ici vues longitudinalement. Une pièce de
rive continue 40 (représentée en perspective) creusée de mortaises 42 assure à la
fois l'étanchéité, la continuité verticale de la structure, l'alignement et le maintien
des extrémités des nervures 8. Elle ferme les volumes entre les nervures où le gravier
sera ultérieurement déversé (généralement par pompage).
[0074] Les équerres 26 sont ici disposées sur les extrémités des nervures 8. On remarque
la présence, ici aussi, d'une plaque 16 périphérique à la structure horizontale 1,
qui crée un changement de milieu supplémentaire et entraîne une meilleure répartition
de l'énergie et un renforcement de la jonction.
[0075] Les tests montrent que l'adjonction de la plaque périphérique 16 et le fait d'avoir
positionné la fixation du mur vertical au dessus des nervures (suivant le plan α),
produisent à eux seuls une atténuation comparable à ce que l'on aurait obtenu en doublant
toutes les parois (murs et plafond).
[0076] Les Fig.5 à 7 montrent un autre mode de réalisation avantageux de l'assemblage entre
une structure horizontale 1 et les parois de façade 22.
[0077] La nervure d'extrémité 24 du mode de réalisation montré aux figures 2 à 4 est ici
remplacée par une nervure de rive 44 posée à plat. La paroi verticale supérieure 22,
légèrement allongée par rapport au précédent mode de réalisation, repose sur cette
nervure de rive 44 de façon à clore le volume destiné au gravier. On utilise ici,
selon la nature et l'importance des efforts dimensionnant la structure une équerre
classique 26 ou une équerre renforcée 46. Ici aussi, (voir détail de la Fig. 7) une
rondelle de découplage 33 (jouant un rôle stabilisateur) est interposée entre les
têtes de vis 34 à têtes coniques (à boulonner) et l'aile correspondante de l'équerre
26, 46. Une seconde couche élastique 36 (jouant un rôle d'isolateur acoustique) est
disposée entre l'équerre 26, 46 elle-même et la structure 1. Une languette de bois
48 est disposée entre les équerres, de façon à faciliter l'accès ultérieur aux vis
34 et constituer un appui pour la chape.
[0078] Comme figuré dans le haut de la Fig. 6, les équerres 26, 46 sont ici disposées sur
la nervure de rive transversale 40 et non plus sur les nervures 8.
[0079] Les équerres 26, 46 étant en contrebas de la dalle flottante 20, on obtient un gain
de place dans le plan horizontal : la chape s'étend 20, sans obstacle, jusqu'à la
paroi verticale 22. La plinthe résiliente 21 interposée entre la chape 20 et la paroi
verticale supérieure 22 est prolongée vers le bas de façon à recouvrir l'aile verticale
30 de l'équerre 26, 46.
[0080] La Fig.8 montre, en coupe transversale, une variante de réalisation de l'assemblage
de la structure selon l'invention. La table 2 est ici fixée à la paroi verticale 22
non plus par des équerres, mais par un profilé en bois (ou autre matériau similaire)
49 affleurant au plan α. Des perforations alternativement horizontales et verticales
permettent de fixer ce profilé 49 à la nervure de rive et à la paroi verticale, au
moyen de tire-fonds, vis ou autres moyens de fixation 50.
[0081] On a donc vu que les moyens de fixation des parois verticales sont généralement de
4 types :
- Conventionnel non découplé, de préférence dans le cas d'une fixation haute (sur le plan α) : des équerres en
L, éventuellement renforcées et fixées par des pointes torsadées ou des vis à bois
en nombre suffisant pour s'adapter aux efforts structurels
- Découplé renforcé : une équerre en L de préférence renforcée, au moins une des ailes de cette équerre
présentant des perforations entourées d'un chanfrein conique, cette aile étant découplée
du bois par un joint résilient structurel « isolateur » et fixée à la structure par
l'intermédiaire de vis ou boulons à tête conique de dimensions correspondantes. Une
rondelle en matériau résilient, faisant office de stabilisateur, est interposée entre
le chanfrein et la tête conique de ces vis ou boulons, de façon à les découpler acoustiquement.
Le chanfrein peut être réalisé de différentes façons, notamment par usinage, emboutissage
ou par bouterolage. Il contribue notamment au centrage des vis ou boulons. Ce centrage
revêt une grande importance pour le découplage acoustique.
- Découplé à tire-fonds : une équerre en L, de préférence renforcée, au moins une des ailes de cette équerre
présentant au moins un trou plus large permettant le placement d'une rondelle résiliente
d'isolation entre le tire-fond et l'équerre. Cette rondelle résiliente (de préférence
à base de kevlar ou équivalent) assurera la reprise des efforts parallèles à cette
au moins une des ailes et selon la nature et l'importance des efforts dimensionnant
la structure. Au dessus et en dessous de cette rondelle d'isolation et prenant appui
de part et d'autre de cette au moins une aile sont placés respectivement un stabilisateur
situé sous une rondelle métallique (elle-même située sous la tête du tire-fond) et
en dessous entre cette au moins une aile et le bois est placé un joint résilient structurel
assurant un rôle d'isolateur acoustique.
- Découplé à tige traversante : pour reprise d'efforts importants (voir plus bas) une tige cylindrique filetée à
chaque extrémité reçoit, dans des logements aménagés, deux écrous et rondelles métalliques
de serrage. Trois rondelles résilientes dont celle du centre placée dans un logement
adéquat, assurent le centrage de la tige en évitant ainsi son contact avec les trous
traversants. Les deux autres rondelles résilientes, placées aux extrémités, assurent
le découplage des panneaux à serrer. Dans ce cas il est préférable de placer des joints
plats résilients pour assurer le découplage structurel des panneaux à serrer.
[0082] La Fig. 9 est une coupe en élévation d'un mur mitoyen séparant deux pièces d'un même
étage. Tous les éléments constitutifs d'un assemblage en mur extérieur (tels que décrits
aux Fig. 2 à 8) se retrouvent ici. Cependant, le problème acoustique se complique
du fait de la nécessité d'atténuer les bruits et vibrations passant entre deux pièces
contiguës. Il n'est plus possible d'avoir recours à un panneau « simple » ou « continu
» (traversant), sous peine d'obtenir des résultats fortement dégradés. On résout ce
problème en découplant les pièces A et B entre elles : chacune dispose de sa propre
structure horizontale 1A et 1B, de parois verticales distinctes 22A et 22B, de moyens
d'assemblages et de chapes flottantes distinctes. Une couche de matériau résiliant
léger 52 sépare acoustiquement les deux structures ainsi accolées. La solidarisation
mécanique par ancrage de ces deux structures (sans dégradation des performances acoustique)
est obtenue (comme décrit plus haut) au moyen d'une tige filetée traversante qui liaisonne
les deux planchers juxtaposés (qui se font face) et débouchant dans deux cavités qui
sont aménagées (généralement par défonçage) dans l'épaisseur du plancher pour recevoir
sur chacune de ses extrémités, une rondelle et un écrou de serrage. Trois rondelles
résilientes assurent le découplage acoustique d'un plancher par rapport à l'autre.
La rondelle centrale (de préférence en kevlar) assure également le centrage de la
tige filetée et joue le rôle de butée d'amortissement des mouvements de déformation
dans la coulisse.
[0083] En fonction des résultats à obtenir, c'est-à-dire suivant la norme de confort qui
s'applique, on peut en outre, comme représenté pour la pièce B, doubler au moins d'un
côté le mur mitoyen d'une paroi anti-bruit classique constituée de panneaux de plâtre
54 ou de fibroplâtre fixés par des profils résilients 56 et séparés de la paroi verticale
22 par un vide d'environ 20 mm.
[0084] Les performances de cette paroi anti-bruit sont améliorées si l'on prend soin d'inverser
ce doublage d'un étage à l'autre (comme représenté sur la Fig.9).
[0085] La Fig. 10 montre une forme de solidarisation entre le panneau 2 de la table 1 et
le panneau vertical inférieur 22 correspondant à l'aide d'un tire-fond 58. Il faut
évidemment prendre soin d'assurer ici aussi un découplage acoustique entre les deux
éléments 2, 22 inférieurs. A cette fin, le tire-fond 58 est inséré dans un trou traversant
60 de diamètre nettement supérieur à celui de la tige 61 du tire-fond 58. Le découplage
et le centrage sont assurés du côté de la tête du tire-fond 58 par un embout stabilisateur
cylindrique 62 en matériau résilient dont la surface inférieure est légèrement conique,
et du côté de la tige 61 par un autre moyen de centrage 64 tel qu'un embout, une rondelle
ou, comme représenté ici, par un O-ring 64. On obtient ainsi un assemblage rigide
sans aucun contact préjudiciable du point de vue acoustique entre le panneau 2 et
le tire-fond 58. Un joint isolateur résilient 66 est interposé entre le panneau 2
et le sommet du panneau vertical 22. Un profil d'angle de plafond (non représenté)
peut, si nécessaire, soustraire ce joint 66 à la vue des utilisateurs.
[0086] Les Fig. 11 et 12 montrent un autre mode d'assemblage entre une nervure 8 de la table
1 et un panneau vertical supérieur 22. Un trou borgne 68 est ménagé (généralement
par défonçage) dans l'épaisseur du panneau vertical 22, près de sa base. Un trou traversant
70 relie la base de ce trou borgne 68 et la face inférieure du panneau 22. La hauteur
du trou borgne 68 correspond sensiblement à la longueur d'un tire-fond 72, ce qui
permet l'introduction de ce tire-fond 72 dans le trou traversant 70 et son vissage
dans la nervure 8. Le diamètre du tire-fond est choisi en fonction des sollicitations
à reprendre. Un embout en matériau résilient 74 est inséré entre la tête 75 du tire-fond
72 et la paroi intérieure du trou traversant 70, jouant ainsi le rôle de stabilisateur
acoustique et de centrage. La tête 75 du tire-fond présente une légère conicité de
façon à favoriser le centrage de la tige dans le trou traversant 70. De même qu'à
la Fig. 10, le trou traversant 70 a un diamètre nettement supérieur à celui du de
la tige du tire-fond 72. Une rondelle d'appui 76 (optionnelle) (représentée à la Fig.
12) permet de répartir les sollicitations sur une plus large surface de bois. Par
ailleurs, la fixation étant plus proche de l'axe du panneau 22 (et/ou de l'axe d'une
colonne d'appui), le couple de renversement du panneau 22 est plus symétrique. La
présence de l'assemblage est cachée par une plinthe 78 ou par un panneau décoratif.
On a donc la possibilité de contrôler l'état de la fixation après un séisme.
[0087] Les Fig. 13 et 14 montrent chacune un mode de liaison et de découplage, respectivement
entre deux éléments de mur (Fig. 13) et de plancher (Fig. 14). Ce mode de liaison
est particulièrement adapté pour des bâtiments fortement exposé au séisme et/ou présentant
un nombre d'étages important (La présente structure permet en effet d'atteindre aisément
des hauteurs de 20 étages). Il comprend une tige filetée 80, logée dans un trou traversant
82, (d'un diamètre supérieur à celui de la tige filetée 80) traversant de part en
part la/les nervures de rive (24) d'un plancher 1. A la fig. 13, chacune des extrémités
de la tige filetée 80 débouche dans un logement 84 (généralement ménagé par défonçage).
Ces logements 84 sont aménagés en pied et en tête des murs verticaux 22 de la jonction.
[0088] A la fig. 14, chacune des extrémités de la tige filetée débouche sur la face distale
d'une des nervures de rive 24 à solidariser. Un moyen de centrage 64 (sur la Fig.13,
une rondelle intermédiaire, sur la Fig. 14, un embout), placé dans un logement concentrique
au trou traversant 82 permet d'éviter tout contact entre la tige 80 et un élément
rigide de la structure, évitant la création d'un pont acoustique.
[0089] Le serrage s'effectue à chaque extrémité de la tige 80, au moyen d'un écrou 86 appuyant
sur une rondelle métallique 88, mettant la pression requise sur une rondelle antivibratoire
90 qu'elle surmonte. Ce serrage assure également la mise en charge du/des joints élastiques
66 placés contre le plancher.
[0090] Un avantage de ce mode de liaison est qu'un contrôle des jonctions (serrage et état
des rondelles de découplages acoustique) est toujours possible après un éventuel séisme.
[0091] Comme on peut le constater à la Fig. 13, un seul joint résilient 66 situé au-dessus
du plancher suffit sous le mur vertical supérieur. On n'a donc pas besoin de joint
sur le mur vertical inférieur, ce qui constitue un avantage si l'occupant souhaite
profiter de l'aspect décoratif du bois, car aucun joint résilient n'est visible au
plafond du local inférieur.
[0092] Dans ce cas (comme représenté) on peut aménager un logement pour le disque de centrage,
réalisé par exemple en kevlar, à la partie inférieure du plancher 1.
[0093] Ce dispositif de fixation convient particulièrement bien à un édifice de 20 étages
soumis à de considérables efforts sismiques.
[0094] La Fig.15 présente un autre mode de réalisation avantageux pour un mur mitoyen séparant
deux pièces d'un même étage. Comme à la Fig.9, tous les éléments constitutifs d'un
assemblage en mur extérieur se retrouvent, mais le problème acoustique se complique
du fait de la nécessité d'atténuer les bruits et vibrations passant entre deux pièces
contiguës. A la différence de la Fig. 9, on a ici opté pour un mur de séparation simple,
ce qui permet notamment de garder une finition « bois » des murs, et d'obtenir un
moindre encombrement, sans pour autant dégrader l'isolation acoustique ni les performances
sismiques. Bien que l'on se trouve avec deux murs 22
inférieur et 22
supérieur et deux planchers 1A, 1B séparés les uns par rapport aux autres, cette structure
se comporte comme s'il n'y avait qu'un seul mur 22 structurel vertical (moins cher
- il y a moins de bois - et plus robuste), et permet des grandes portées «libres d'appuis
» (supérieures à 7,5 m).
[0095] Les nervures de rives 24 des deux planchers contigus 1A, 1B sont solidarisées au
travers d'une cale 92 placée en position haute (par exemple en multiplex de 8 mm)
par des tire-fond découplés 50 (symbolisés sur le dessin par de simples lignes). Cette
cale 92 dévie la transmission latérale, qui doit parcourir un très long chemin (voir
la flèche sur la Fig.15), vu la présence d'un joint résilient 94 au-dessus du mur
inférieur. Un seul joint résilient structurel 94 (6 à 8 mm) suffit (on pourrait même,
à la limite, le supprimer si l'on accepte que le R
Ff « flanking » plafond ne dépasse pas 54 dB), ce qui est un avantage pour l'aspect
antisismique (et également pour l'esthétique) de la structure. De même, à la jonction
des planchers, il suffit de découpler complètement un seul plancher 1B pour obtenir
un découplage parfait par rapport au second plancher 1A. La charge de la structure
supérieure est centrée et répartie sur le joint 94. La jonction du plancher 1B par
rapport au mur inférieur est opérée au moyen de vis obliques 96. Le doublage des deux
parois mitoyennes 22 est réalisé ici par un panneau 54 bois 3 plis (l'épaisseur est
calculée pour une fréquence critique optimum), désolidarisé par une épaisseur d'isolant
52 (on peut obtenir une atténuation de 60 dB avec très peu d'épaisseur supplémentaire)
Il apparaîtra évident pour l'homme du métier que la présente invention n'est pas limités
aux exemples illustrés et décrits ci-dessus. L'invention comprend chacune des caractéristiques
nouvelles ainsi que leur combinaison. La présence de numéros de référence ne peut
être considérée comme limitative. L'usage du terme « comprend » ne peut en aucune
façon exclure la présence d'autres éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de
l'article défini « un » pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une
pluralité de ces éléments. La présente invention a été décrite en relation avec des
modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne
doivent pas être considérés comme limitatifs
1. Structure de bâtiment à étages essentiellement en bois
caractérisée en ce qu'elle comprend
- une table (1) constituée d'un panneau en bois (2) composé de planches en bois massif
empilées en couche croisées à 90° et collées structurellement entre elles sur toute
leur surface, la face inférieure (4) de cette table (1) formant le plafond d'une pièce
d'un premier étage, la face supérieure de cette table (1) constituant la base d'un
plancher d'une pièce d'un étage supérieur au premier étage ;
- une pluralité de nervures en bois (8) solidarisées structurellement à la face supérieure
de ce panneau (2), l'ensemble [panneau (2) plus nervure (8)] formant une structure
autoportante de type ouvert où la table (1) travaille en extension et les nervures
(8) en compression, la partie supérieure de ces nervures (8) déterminant un plan (α);
- une charge de matériau granulaire (10) d'une densité comprise entre 1100 et 1700
kg/m3 placée dans les volumes intercalaires déterminés par la face supérieure du au
moins un panneau (2) et les faces en regard de deux nervures (8) avoisinantes.
2. Structure de bâtiment suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les nervures (8) sont constituées d'un matériau choisi parmi [le bois massif, le
bois massif abouté, le bois contrecollé, le bois lamellé-collé, le bois reconstitué].
3. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures (8) sont fixées à la table (1) par pressage-collage structurel.
4. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le taux de remplissage en matériau granulaire (10) du volume intercalaire entre deux
nervures (8) est compris entre 20 et 100%.
5. Structure de bâtiment suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le taux de remplissage en matériau granulaire (10) du volume intercalaire entre deux
nervures (8) est supérieur à 40%.
6. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le volume subsistant entre le matériau granulaire (10) et le plan (α) déterminé par
la face supérieure des nervures (8) est rempli au moins partiellement d'un matériau
(12) de qualité acoustique choisi parmi [la laine minérale, le feutre, l'ouate de
PET ou équivalents et leur mélange].
7. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau granulaire (10) présente une granulométrie spécifique comprise entre
1 et 8 mm.
8. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau granulaire (10) est choisi parmi [le gravier, les granulats minéraux
tels que le sable, les résidus industriels tels que le mâchefer, le béton concassé].
9. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plan (α) déterminé par la face supérieure des nervures (8) est surmonté d'une
chape flottante(20), une couche de matériau résilient (18) étant intercalée entre
ce plan (α) et la chape flottante (20).
10. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paroi verticale supérieure (22) essentiellement en bois,
cette au moins une paroi verticale supérieure (22) étant fixée par un moyen de fixation
(26) à l'aplomb d'une des nervures (8, 24) de la table (1), un panneau d'assiette
(16) périphérique à la table (1), étant disposé sous la face de bout de cette au moins
une paroi verticale supérieure (22) et s'étendant sur la face supérieure des nervures
(8) sur une largeur correspondant au moins à la distance séparant deux de ces nervures
(8), un joint résilient (38) étant disposé entre ce panneau d'assiette périphérique
(16) et la nervure (8) à laquelle l'au moins une paroi verticale est fixée.
11. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paroi verticale essentiellement en bois (22), cette au
moins une paroi verticale supérieure(22), descendant plus bas que le plan (α), étant
fixée par des moyens de fixation (26) à une nervure de rive (44) disposée à plat à
l'extrémité de la table, le volume contigu à cette nervure de rive (44) et au pied
de la paroi verticale supérieure (22) étant remplis d'une masse de matériau granulaire
(10), un joint résilient (38) étant disposé entre ce panneau d'assiette périphérique
(16) et la nervure de rive (44) à laquelle elle est fixée.
12. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que l'au moins une paroi verticale (22) est constituée de panneaux contrecollés ou de
panneau d'ossature bois.
13. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que les moyens de fixation (26), comprennent une tige filetée acoustiquement découplée
logée dans un trou traversant, les extrémités de cette tige filetée, débouchant dans
les logements aménagés dans les éléments à joindre, étant serrées par des boulons
appuyés sur des rondelles de répartition, une rondelle de centrage intermédiaire placée
dans un logement concentrique au trou traversant permettant d'éviter tout contact
entre la tige filetée et les trous traversant.
14. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que les moyens de fixation (26) comprennent une équerre en L (26), au moins une des ailes
(28, 30) de cette équerre (26) présentant des perforations entourées d'un chanfrein
conique, cette aile (28) étant fixée à la structure par l'intermédiaire de vis ou
boulons à tête conique (34) de dimensions correspondantes, une rondelle en matériau
résilient (33) étant interposée entre le chanfrein et la tête de ces vis ou boulons
(34), de façon à les découpler acoustiquement, l'autre aile (30, 28) de cette équerre
étant fixée à la table (1).
15. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent une pluralité de trous borgnes (68) ménagé horizontalement
dans l'épaisseur d'un panneau vertical (22), près de sa base, un trou traversant vertical
(70) reliant la base de chacun de ces trous borgnes (68) et la face inférieure du
panneau vertical (22), la hauteur du trou borgne 68 correspondant sensiblement à la
longueur d'un élément fileté (72,80) acoustiquement découplé introduit dans le trou
traversant (70) et vissé dans une nervure (8), un embout en matériau résilient (74)
étant inséré entre la tête (75) du de l'élément fileté (72, 80) et la paroi intérieure
du trou traversant (72).
16. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau (2) formant la table a une épaisseur d'au moins 95 mm.
17. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, qui
comprend un mur mitoyen séparant deux pièces contiguës A et B, chacune de ces pièces
disposant de sa propre structure horizontale (1A, 1B), de moyens d'assemblages et
de chapes flottantes distinctes caractérisée en ce que les nervures de rive (24) des deux planchers contigus 1 sont solidarisées au travers
d'une cale (92) maintenue en position haute par des tire-fond découplés.
18. Structure de bâtiment suivant la revendication 17 caractérisée en ce qu'un joint résilient (94) est placé au-dessus du mur inférieur, à l'aplomb du mur mitoyen
supérieur, assurant le découplage mutuel des structures de la jonction.
Revendications modifiées conformément à la règle 137(2) CBE.
1. Structure de bâtiment à étages essentiellement en bois
caractérisée en ce qu'elle comprend
- une table (1) constituée d'un panneau en bois (2) composé de planches en bois massif
empilées en couche croisées à 90° et collées structurellement entre elles sur toute
leur surface, la face inférieure (4) de cette table (1) formant le plafond d'une pièce
d'un premier étage, la face supérieure de cette table (1) constituant la base d'un
plancher d'une pièce d'un étage supérieur au premier étage ;
- une pluralité de nervures en bois (8) solidarisées structurellement à la face supérieure
de ce panneau (2), l'ensemble [panneau (2) plus nervure (8)] formant une structure
autoportante de type ouvert où la table (1) travaille en extension et les nervures
(8) en compression, la partie supérieure de ces nervures (8) déterminant un plan (α);
- une charge de matériau granulaire (10) d'une densité comprise entre 1100 et 1700
kg/m3 placée dans les volumes intercalaires déterminés par la face supérieure du au
moins un panneau (2) et les faces en regard de deux nervures (8) avoisinantes,
- au moins une paroi verticale portante essentiellement en bois (22), cette au moins
une paroi verticale supérieure(22) étant fixée par des moyens de fixation (26) à l'aplomb
d'une nervure de rive (44) disposée à l'extrémité de la table, le volume contigu à
cette nervure de rive (44) et au pied de la paroi verticale supérieure (22) étant
remplis d'une masse de matériau granulaire (10), un joint résilient (38) étant disposé
entre la paroi verticale et la nervure de rive (44) à laquelle elle est fixée.
2. Structure de bâtiment suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les nervures (8) sont constituées d'un matériau choisi parmi [le bois massif, le
bois massif abouté, le bois contrecollé, le bois lamellé-collé, le bois reconstitué].
3. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures (8) sont fixées à la table (1) par pressage-collage structurel.
4. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le taux de remplissage en matériau granulaire (10) du volume intercalaire entre deux
nervures (8) est compris entre 20 et 100%.
5. Structure de bâtiment suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le taux de remplissage en matériau granulaire (10) du volume intercalaire entre deux
nervures (8) est supérieur à 40%.
6. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le volume subsistant entre le matériau granulaire (10) et le plan (α) déterminé par
la face supérieure des nervures (8) est rempli au moins partiellement d'un matériau
(12) de qualité acoustique choisi parmi [la laine minérale, le feutre, l'ouate de
PET ou équivalents et leur mélange].
7. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau granulaire (10) présente une granulométrie spécifique comprise entre
1 et 8 mm.
8. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau granulaire (10) est choisi parmi [le gravier, les granulats minéraux
tels que le sable, les résidus industriels tels que le mâchefer, le béton concassé].
9. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plan (α) déterminé par la face supérieure des nervures (8) est surmonté d'une
chape flottante(20), une couche de matériau résilient (18) étant intercalée entre
ce plan (α) et la chape flottante (20).
10. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un panneau d'assiette (16) périphérique à la table (1), est disposé sous la face de
bout de cette au moins une paroi verticale supérieure (22) et s'étendant sur la face
supérieure des nervures (8) sur une largeur correspondant au moins à la distance séparant
deux de ces nervures (8).
11. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce l'au moins une paroi verticale supérieure(22), descend plus bas que le plan (α),
la nervure de rive (44) étant disposée à plat à l'extrémité de la table, le volume
contigu à cette nervure de rive (44) et au pied de la paroi verticale supérieure (22)
étant remplis d'une masse de matériau granulaire (10).
12. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédente, caractérisée en ce que l'au moins une paroi verticale (22) est constituée de panneaux contrecollés ou de
panneau d'ossature bois.
13. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation (26), comprennent une tige filetée acoustiquement découplée
logée dans un trou traversant, les extrémités de cette tige filetée, débouchant dans
les logements aménagés dans les éléments à joindre, étant serrées par des boulons
appuyés sur des rondelles de répartition, une rondelle de centrage intermédiaire placée
dans un logement concentrique au trou traversant permettant d'éviter tout contact
entre la tige filetée et les trous traversant.
14. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation (26) comprennent une équerre en L (26), au moins une des ailes
(28, 30) de cette équerre (26) présentant des perforations entourées d'un chanfrein
conique, cette aile (28) étant fixée à la structure par l'intermédiaire de vis ou
boulons à tête conique (34) de dimensions correspondantes, une rondelle en matériau
résilient (33) étant interposée entre le chanfrein et la tête de ces vis ou boulons
(34), de façon à les découpler acoustiquement, l'autre aile (30, 28) de cette équerre
étant fixée à la table (1).
15. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent une pluralité de trous borgnes (68) ménagé horizontalement
dans l'épaisseur d'un panneau vertical (22), près de sa base, un trou traversant vertical
(70) reliant la base de chacun de ces trous borgnes (68) et la face inférieure du
panneau vertical (22), la hauteur du trou borgne 68 correspondant sensiblement à la
longueur d'un élément fileté (72,80) acoustiquement découplé introduit dans le trou
traversant (70) et vissé dans une nervure (8), un embout en matériau résilient (74)
étant inséré entre la tête (75) du de l'élément fileté (72, 80) et la paroi intérieure
du trou traversant (72).
16. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau (2) formant la table a une épaisseur d'au moins 95 mm.
17. Structure de bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, qui
comprend un mur mitoyen séparant deux pièces contiguës A et B, chacune de ces pièces
disposant de sa propre structure horizontale (1A, 1B), de moyens d'assemblages et
de chapes flottantes distinctes caractérisée en ce que les nervures de rive (24) des deux planchers contigus 1 sont solidarisées au travers
d'une cale (92) maintenue en position haute par des tire-fond découplés.
18. Structure de bâtiment suivant la revendication 17 caractérisée en ce qu'un joint résilient (94) est placé au-dessus du mur inférieur, à l'aplomb du mur mitoyen
supérieur, assurant le découplage mutuel des structures de la jonction.