Domaine technique de l'invention
[0001] L'invention concerne le domaine de la construction avec des panneaux en verre assemblés
entre eux pour réaliser des façades ou des parois vitrées de bâtiments. Ces panneaux
en verre trempé peuvent avoir des formes diverses, notamment quadrangulaires ou triangulaires,
et sont percés d'orifices coopérant avec des éléments d'attache les reliant mécaniquement
à une structure porteuse faisant partie de l'ossature de la construction.
Etat de la technique
[0002] Les dispositifs de fixation de ces panneaux de verre ou vitrages doivent être agencés
pour répondre aux différents types de points de fixation spécifiés selon les règles
du VEA (Vitrage Extérieur Attaché) du cahier 3574 de la CSTB. Les panneaux en verre
trempé peuvent être soit monolithiques de 6 à 15 mm d'épaisseur, soit feuilletés avec
des intercalaires PVB et un composant intérieur et extérieur de 6 à 15 mm d'épaisseur.
Les éléments d'attache comportent de une à quatre branches de retenue ayant à leurs
extrémités des trous cylindriques ou oblongs pour le passage de tiges traversant les
orifices des panneaux de verre, et un percement central destiné au passage d'un goujon
ou d'une vis pour la fixation de l'élément d'attache sur l'ossature.
[0003] Les jeux fonctionnels prévus aux niveaux des éléments d'attache et des fixations
ponctuelles doivent permettre des déplacements relatifs des panneaux de verre par
rapport à leurs points de fixation sans engendrer des contraintes mécaniques dans
le verre. Ces contraintes peuvent en effet survenir en cas de réaction du vent ou
d'accumulation de neige sur la surface des panneaux, et également par suite de dilatations
thermiques différentielles de l'ossature ou des vitrages; et à des mouvements différentiels
des éléments d'attache.
[0004] Les vitrages sont soit supportés, soit suspendus. Chaque vitrage est généralement
maintenu par deux points porteurs pour la reprise du poids, en autorisant un jeu de
dilatation. Dans le cas d'un verre suspendu quadrangulaire, on prévoit à la partie
supérieure un point fixe et un point dilatant. A la partie inférieure, les deux autres
points de fixation sont libres et permettent un jeu dans toutes les directions dans
le plan du verre.
Dans le cas d'un verre supporté, les points fixe et dilatant se trouvent en partie
basse du verre, et les points de fixation libres en partie supérieure.
[0006] Toute autre forme de verre peut être utilisée. Un verre peut avoir plus de quatre
points de fixation. Dans ce cas, on prévoit un point fixe, un point dilatant, et le
reste en points libres.
[0007] La ou les branches des éléments d'attache comportent selon le type de tige utilisée
:
- soit un trou cylindrique ayant un diamètre de 17mm pour constituer le point fixe,
- soit un trou oblong horizontal de diamètre 17mm et de longueur 24 mm pour former le
point dilatant en translation,
- soit deux trous cylindriques de diamètres 24mm pour les points libres.
[0008] Pour se prémunir des risques de déplacement des éléments d'attache sous le poids
des vitrages lors de la mise en oeuvre ou en cas de rupture accidentelle d'un vitrage,
on a déjà proposé de les immobiliser en rotation par des moyens mécaniques spécifiques,
par exemple en utilisant des boulons à haute résistance à serrage contrôlé, des goupilles,
ou clavettes. L'usage de tels moyens de blocage complique le système de fixation des
panneaux en verre sur l'ossature.
[0009] En cas d'utilisation des éléments d'attache précités, un dispositif d'ajustage supplémentaires
est nécessaire pour positionner avec précision l'élément d'attache par rapport à la
structure support.
En cas d'utilisation de simples vis à la place des éléments d'attache précités, il
est indispensable de reproduire les différents trous de fixation dans la structure
support afin d'autoriser les mouvements de dilatation. Le système de réglage doit
ainsi être intégré dans la structure support, ce qui en complique la fabrication.
[0010] Dans ces différents cas de montage, le verre est muni d'une manière connue de plusieurs
orifices circulaires pour le passage des moyens de fixation.
Objet de l'invention
[0011] Le but de l'invention consiste à remédier aux inconvénients précités, en améliorer
le système de fixation et le montage des vitrages, et à simplifier la fabrication
de la structure porteuse.
[0012] Le dispositif de fixation d'un panneau en verre à une structure porteuse fixe par
l'intermédiaire d'un élément d'attache traversant au moins un orifice percé dans le
panneau, l'ensemble étant agencé pour définir des jeux fonctionnels autorisant des
réglages relatifs du panneau par rapport à leurs points de fixation comprenant au
moins un point dilatant autorisant un mouvement en translation, et un point libre
multidirectionnels,
caractérisé en ce que l'orifice du panneau est conformé pour assurer le blocage en rotation d'un insert
de positionnement logé dans ledit orifice,et possédant un trou interne apte à reproduire
l'un desdits points de fixation.
[0013] Le panneau en verre comporte des orifices de découpes identiques, par exemple quatre
dans le cas d'un panneau en verre carré ou rectangulaire, pour le logement des inserts
de positionnement reproduisant les différents points de fixation. Toute autre forme
de panneau en verre est possible, il suffit de prévoir le nombre d'orifices.
[0014] Les découpes des orifices du vitrage peuvent avoir toutes formes à condition d'assurer
un effet anti-rotation des inserts de positionnement lors du serrage.
[0015] Le système de réglage est ainsi inclus dans les orifices du verre, ce qui permet
de simplifier la fabrication de la structure porteuse, et le montage, car un seul
trou taraudé est suffisant dans la structure pour permettre le bon fonctionnement
du système.
[0016] Deux types de pose du verre sont possibles selon l'invention en fonction d'un agencement
intérieur, ou d'un agencement extérieur VEA (verre extérieur attaché) :
- Pour une pose du verre dans un agencement intérieur, les différents points de fixation
servent essentiellement au réglage lors de la mise en place des panneaux en verre
. Pour un panneau quadrangulaire, on peut prévoir deux points dilatant en translation,
et deux autres points libres. Le blocage s'effectue après réglage au moyen d'une vis.
- Pour une pose du verre dans un agencement extérieur VEA, les différents points de
fixation permettent une reprise des dispersions de positionnement au montage, et une
liberté de mouvement du panneau en verre soumis à des déplacements différentiels de
l'ossature et à la dilation de l'ensemble. Le verre est ainsi insensible aux contraintes
mécaniques engendrées par ces perturbations . Pour un panneau quadrangulaire, on peut
prévoir un point de fixation fixe, un point dilatant en translation, et deux autres
points libres.
[0017] Selon une caractéristique de l'invention, l'insert de positionnement possède une
épaisseur inférieure à celle du panneau en verre. L'insert coopère avantageusement
avec une entretoise tubulaire entourant une douille de l'élément d'attache pour laisser
la liberté de mouvement nécessaire au panneau de verre. L'entretoise est soit légèrement
plus longue que l'épaisseur du verre dans le cas d'un VEA, soit plus courte ou absente
dans le cas d'un agencement intérieur.
[0018] Selon une autre caractéristique de l'invention, l'insert de positionnement pour points
dilatants, comporte un trou interne oblong, et des moyens d'orientation angulaire
dudit insert dans l'orifice.
[0019] L'invention peut s'appliquer à un panneau de verre monolithique ou feuilleté. Les
inserts de positionnement sont réalisés en matière plastique ou métallique, notamment
en aluminium.
Description sommaire des dessins
[0020] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description
qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non
limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif de fixation selon l'invention
pour un agencement extérieur VEA, la vis de fixation étant montrée en traits pointillés
en position démontée ;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne de coupe 2-2 de la figure 1 ;
- la figure 3 montre un exemple de découpe d'un orifice dans un panneau de verre feuilleté
;
- la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne de coupe 4-4 de la figure 3 ;
- la figure 5 montre un exemple de découpe d'un orifice dans un panneau de verre monolithique
;
- la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne de coupe 6-6 de la figure 5 ;
- la figure 7 représente un insert de positionnement représentatif d'un point de fixation
fixe ;
- la figure 8A représente un insert de positionnement représentatif d'un point de fixation
dilatant en translation non orientable ;
- les figures 8B, 8C, 8D illustrent des inserts de positionnement représentatifs d'un
point de fixation dilatant, avec orientations angulaires spécifiques, respectivement
de 90°, 30°, et 60° ;
- la figure 9 représente un insert de positionnement représentatif d'un point de fixation
libre ;
- les figures 10a et 10b sont des vues en coupe après insertion de l'insert orientable
de la figure 8B dans un orifice du panneau en verre, l'insert étant représenté respectivement
dans deux positions d'orientation ;
- les figures 11a et 11b sont des vues identique des figures 10a et 10b, avec un insert
permettant une autre orientation du point dilatant ;
- la figure 12 montre un panneau de verre quadrangulaire pour un montage VEA, le panneau
étant percé aux quatre angles avec des orifices anti-rotation de mêmes découpes, dans
lesquels sont logés des inserts de positionnements reproduisant les points de fixation
fixe, dilatant et libres ;
- la figure 13 montre l'assemblage pour un agencement extérieur VEA de plusieurs panneaux
en verre de la figure 12 sur une structure porteuse ;
- la figure 14 montre un panneau de verre quadrangulaire pour un montage intérieur,
le panneau étant percé aux quatre angles avec des orifices anti-rotation de mêmes
découpes, dans lesquels sont logés des inserts de positionnements reproduisant deux
points de fixation dilatant en translation, et deux points libres ;
- la figure 15 est une vue similaire de la figure 1, mais pour un montage intérieur,
l'entretoise étant plus courte ou absente ;
- les figures 16 et 17 sont des vues identiques des figures 5 et 6, avec un autre profil
de découpe de l'orifice du verre monolithique;
- les figures 18 et 19 sont des vues identiques des figures 3 et 4, avec un autre profil
de découpe de l'orifice du verre feuilleté ;
- les figures 20 et 21 sont des variantes de réalisation des figures 16 et 17, avec
une partie fraisée tronconique de l'orifice du verre monolithique ;
- les figures 22 et 23 sont des variantes de réalisation des figures 18 et 19, avec
une partie fraisée tronconique de l'orifice du verre feuilleté ;
- les figures 24 et 25 représentent l'insert de positionnement pour l'introduction dans
le verre des figures 20 à 23 ;
- les figures 26 à 28 montrent différentes utilisations de l'insert de positionnement
des figures 24 et 25, mais sans possibilité de réglage ;
- les figures 29 et 30 illustrent un système de réglage dilatant en translation avec
un insert à trou oblong, et une goupille d'arrêt en rotation lors du serrage.
Description d'un mode particulier de réalisation
[0021] En référence aux figures 1 à 6 relatif à un agencement pour l'extérieur VEA, un dispositif
de fixation 10 d'un panneau en verre 11 à une structure 12 de support fixe, comporte
un élément d'attache 13 et un système anti-rotation réalisé dans le verre. La structure
12 porteuse fait partie de l'ossature de la construction, et est constituée à titre
d'exemple par un ensemble de montants et traverses métalliques.
[0022] Le panneau en verre 11 est un vitrage trempé pouvant être du type monolithique (figures
5 et 6) ou feuilleté (figures 1, 3 et 4). Un orifice 14 est percé et chanfreiné à
chaque angle du panneau en verre 11 quadrangulaire, et présente une découpe de forme
spécifique constituant le système anti-rotation.
[0023] Sur le verre monolithique des figures 5 et 6, la découpe de l'orifice 14 est circulaire
de diamètre D1 sur la plus grande partie de la périphérie, mais est dotée d'un arc
rentrant sur la partie restante en constituant un bossage 15. C'est la présence de
ce bossage 15 qui constitue le système anti-rotation réalisé dans l'orifice 14 du
verre.
[0024] Dans le cas du verre feuilleté des figures 3 et 4, un intercalaire 30 en matériau
plastique transparent est logé et collé entre deux couches de verre du panneau 11.
L'orifice 14 avec bossage 15 est présent dans l'une des couches, tandis que l'autre
couche de verre présente un trou circulaire 16 sur toute sa périphérie, avec un diamètre
D2 supérieur à celui D1 de l'orifice 14. Le système anti-rotation est ainsi réalisé
dans l'orifice 14 de diamètre D1 de l'une des couches de verre.
[0025] La forme spécifique de l'orifice 14 dans le verre est apte à assurer le blocage en
rotation d'un insert de positionnement 17 (figures 1 et 2), lequel est logé dans l'orifice
14 et conçu pour répondre aux différents points de fixation d'un panneau en verre
selon les règles du VEA définies dans le cahier 3574 du CSBT. L'insert de positionnement
17 est réalisé par exemple en aluminium ou en plastique, et présente une épaisseur
légèrement inférieure à celle du panneau en verre 11. Il coopère avec une entretoise
18 tubulaire entourant une douille 13a de l'élément d'attache 13 pour laisser la liberté
nécessaire au panneau en verre 11, et répondre aux contraintes de jeux fonctionnels
(mouvements de la structure 12), et de montage (tolérances de positionnement). Pour
un montage VEA, l'entretoise est légèrement plus longue que l'épaisseur du verre.
[0026] Dans un panneau 11 de verre rectangulaire, les quatre orifices 14 percés dans les
coins ont tous des découpes identiques. Ce sont les inserts de positionnement 17 qui
permettent de reproduire dans les orifices 14, les différents points de fixation conformes
au VEA (point fixe, libre, et dilatant.
[0027] Il est clair que les panneaux 11 de verre peuvent avoir des formes différentes, et
posséder un nombre différent d'orifices de réception des inserts.
[0028] Les figures 7, 8A à 8D et 9 montrent une gamme d'inserts de positionnement 17A, 17B
et 17C aptes à réaliser les divers points de fixation :
[0029] La figure 7 montre un insert 17A pour constituer un point de fixation fixe. Le profil
extérieur de cet insert 17A correspond à la découpe circulaire de l'orifice 14, et
présente une encoche 19 de forme conjuguée à celle du bossage 15 pour assurer le blocage
en rotation. Le trou interne 20A est circulaire avec un diamètre légèrement inférieur
au jeu près à celui de l'entretoise 18.
[0030] Les inserts 17B des figures 8A à 8D pour points dilatants ont les mêmes trous internes
20B oblongs pour assurer un réglage en translation. Le profil extérieur est doté d'une
ou de plusieurs encoches 19 destinées à assurer une orientation angulaire prédéterminée
de l'insert dans l'orifice 14. L'insert 17B de la figure 8A n'est pas orientable,
car il possède qu'une seule encoche 19. Les autres inserts des figures 8B, 8C et 8D
sont munis de plusieurs encoches 19 réparties angulairement autour de la périphérie
pour autoriser des orientations respectives de 90°, 30° et 60°. D'autres formes d'inserts
de positionnement 17 sont possibles pour répondre à des angles d'orientation différents.
[0031] L'insert 17C pour point libre de la figure 9, possède le même profil extérieur circulaire
que celui de l'insert 17A de la figure 7, mais le trou interne 20C a un diamètre supérieur,
de manière à autoriser un mouvement dans toutes les directions.
[0032] A titre d'exemple, les figures 10a et 10b montrent le montage de l'insert 17B de
la figure 8B dans l'orifice 14 du panneau en verre 11 pour assurer un point dilatant
avec orientation du trou oblong à 90°. Dans la position de la figure 10a, le trou
oblong de l'insert 17B est orienté pour assurer un point dilatant horizontal. Dans
le cas de la figure 10b, l'orientation du trou oblong est incliné d'un angle de 90°
par rapport à celui de la figure 10a. On obtient ainsi un point dilatant vertical.
[0033] Les figures 11a et 11b illustrent un autre insert 17 à trois encoches 19 logé dans
l'orifice 14 pour définir un point dilatant avec orientation possible du trou oblong
à 120° ou 30°.
[0034] La figure 12 représente à titre d'exemple, un panneau en verre 11 pour un montage
extérieur VEA. Le verre a une forme rectangulaire ou carrée, et est muni à chacun
des quatre coins du même orifice 14 que celui des figures 3 ou 5. Dans l'orifice 14
situé en haut à gauche, on loge l'insert 17A de la figure 7 pour constituer le point
fixe. Dans l'orifice 14 situé en haut à droite, on introduit l'insert 17B de la figure
8A, ou tout autre insert 17B à trou oblong orientable, pour définir le point dilatant
en translation selon une direction spécifique. L'insert 17C est positionné dans les
deux orifices 14 du bas pour assurer une paire de points libres.
[0035] La figure 13 montre l'assemblage de plusieurs panneaux en verre 11 de la figure 12
sur la structure porteuse 12, laquelle est constituée de montants métalliques fixés
à l'ossature du bâtiment. La fixation s'effectue au moyen d'une vis 22 ou goujon traversant
l'insert de positionnement et de réglage inclus dans le verre de chaque orifice 14.
Un simple trou taraudé 23 suffit dans la structure 12 pour le vissage de la vis 22.
Les opérations de fixation, de fabrication de la structure 12, et de montage des panneaux
en verre sont ainsi simplifiées.
[0036] La figure 14 concerne un panneau en verre 11 pour un montage d'agencement intérieur.
Le verre présente par exemple une forme rectangulaire ou carrée, et est muni à chacun
des quatre coins du même orifice 14 que celui des figures 3 ou 5. Dans chacun des
deux orifices 14 du haut, on introduit l'insert 17B à trou oblong pour définir deux
points dilatant en translation. L'insert 17C est positionné dans les deux orifices
14 du bas pour assurer une paire de points libres.
[0037] Sur la figure 15, le panneau en verre 11 est fixé à la structure 12 au moyen d'une
vis 22. Après réglage en position dans l'insert 17B ou 17C correspondant, le blocage
s'effectue par serrage de la vis 22, laquelle est vissée directement dans le trou
taraudé 23 de la structure 12.
[0038] Dans le cas d'un panneau en verre de forme triangulaire, on utilise pour un agencement
intérieur, deux points de fixation dilatants et un point de fixation libre.
[0039] Les découpes des orifices 14 du vitrage 11 peuvent avoir des formes différentes de
celles des figures 3 et 5, à condition d'assurer un effet anti-rotation des inserts
de positionnement 17.
[0040] Dans un verre monolithique selon les figures 16 et 17, la découpe de l'orifice 14
est circulaire de diamètre D1 sur la plus grande partie de la périphérie, mais est
dotée d'un évidement 31 extérieur sur la partie restante.
[0041] Dans un verre feuilleté selon les figures 18 et 19, l'orifice 14 avec l'évidement
31 extérieur est présent dans l'une des couches du verre feuilleté, tandis que l'autre
couche de verre présente un trou circulaire 16 sur toute sa périphérie, avec un diamètre
D2 supérieur à celui D1 de l'orifice 14. Le système anti-rotation est ainsi réalisé
dans l'orifice 14 par l'évidement 31.
[0042] Les figures 20 et 21 montrent un verre monolithique avec une découpe similaire à
celle des figures 16 et 17, mais avec une portion circulaire de diamètre D3 avec l'évidement
31, et une portion fraisée tronconique de diamètre D1.
[0043] Les figures 22 et 23 illustrent un verre feuilleté avec une découpe similaire à celle
de la figure 21 dans l'une des couches, tandis que l'autre couche de verre présente
un trou circulaire 16 sur toute sa périphérie.
[0044] Les figures 24 et 25 représentent l'insert de positionnement 170 destiné à être introduit
dans l'orifice 14 du verre des figures 20 à 23. Cet insert 170 est composé d'une partie
cylindrique 32, coiffée par une partie tronconique qui s'adapte dans la découpe de
l'orifice 14. Une goupille 21 est destinée à s'engager dans l'évidement 31 du verre
pour constituer le système anti-rotation empêchant l'insert 170 de tourner lors du
serrage.
[0045] Les figures 26 à 28 montrent différentes utilisations de l'insert 170 des figures
24 et 25 :
- La figure 26 représente un insert 170 affleurant dans l'orifice du verre feuilleté
de la figure 23. L'insert 170 est et plus court que l'épaisseur du verre 11. La figure
27 montre un insert 170 également affleurant, mais plus long que celui de la figure
26, avec un écrou 33 de blocage.
- La figure 28 illustre un insert 170 plus court et noyé dans l'épaisseur du verre.
[0046] Dans les trois exemples de montage des figures 26 à 28, il n'y a pas de possibilités
de réglage, et la goupille 21 bloque l'insert 170 en rotation.
[0047] Les figures 29 et 30 montrent une possibilité de réglage avec un insert 170 à trou
oblong 20B comme dans la figure 8A. La goupille 21 assure toujours le blocage en rotation
lors du serrage de la vis 22.
1. Système de fixation, comprenant au moins un panneau en verre (11) et un élément d'attache
(13) pour fixer ledit panneau en verre (11) par l'intermédiaire dudit élément d'attache
(13) dans des points de fixation à une structure (12) porteuse fixe, ledit élément
d'attache (13) comprenant un insert de positionnement (17) qui traverse dans ces points
de fixation un orifice (14) percé dans le panneau en verre (11), ledit système de
fixation étant agencé pour définir des jeux fonctionnels autorisant des réglages relatifs
du panneau par rapport à leurs points de fixation comprenant au moins un point dilatant
autorisant un mouvement en translation, et un point libre multidirectionnel,
caractérisé en ce que :
- l'orifice (14) du panneau est pourvu d'un bossage (15) pour assurer le blocage en
rotation dudit insert de positionnement (17, 17A, 17B, 17C) logé dans ledit orifice
(14), et
- ledit insert de positionnement (17, 17A, 17B, 17C) possède un profil extérieur de
forme conjuguée à celle de l'orifice (14), et un trou interne (20A, 20B, 20C) circulaire
ou oblong apte à reproduire l'un desdits points de fixation.
2. Dispositif de fixation selon la revendication 1 pour un agencement extérieur VEA,
caractérisé en ce que le panneau en verre comporte des orifices (14) de découpes identiques pour le logement
des inserts de positionnement (17A, 17B, 17C) reproduisant respectivement dans le
verre un point fixe, au moins un point dilatant en translation, et au moins un point
libre.
3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 pour un agencement intérieur, caractérisé en ce que le panneau en verre comporte des orifices (14) de découpes identiques pour le logement
des inserts de positionnement (17B, 17C) reproduisant respectivement dans le verre
au moins un point dilatant en translation, et au moins un point libre multidirectionnel.
4. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert de positionnement (17, 17A, 17B, 17C) possède une épaisseur inférieure à
celle du panneau en verre (11).
5. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'insert de positionnement (17, 17A, 17B, 17C) coopère avec une entretoise (18) tubulaire
entourant une douille (13a) de l'élément d'attache (13), pour laisser la liberté de
mouvement nécessaire au panneau de verre (11), ladite entretoise ayant une longueur
supérieure à l'épaisseur du verre.
6. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'insert de positionnement (17A) correspondant au point fixe, comprend un profil
extérieur de forme conjuguée à celle de l'orifice (14) anti-rotation, et un trou interne
(20A) de diamètre voisin de celui de l'entretoise (18).
7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'insert de positionnement (17B) pour points dilatants, comporte un trou interne
(20B) oblong, et des moyens d'orientation angulaire dudit insert dans l'orifice (14).
8. Dispositif de fixation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'orientation de l'insert de positionnement (17B) sont formés par des
encoches (19) réparties angulairement autour de la périphérie.
9. Dispositif de fixation selon le revendication 1 à 6, caractérisé en ce que l'insert de positionnement (17C) correspondant à un point libre, est doté d'un trou
interne (20C) ayant un diamètre supérieur à celui de l'entretoise (18) pour autoriser
un mouvement dans toutes les directions.
10. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau de verre (11) est monolithique ou feuilleté, et que l'insert de positionnement
(17, 17A, 17B, 17C) est en matière plastique ou métallique, notamment en aluminium.