Brevet FR2133641A1 — publié le 19721201

Récemment, l'industrie de la construction de bâtiments s'est orientée vers la préfabrication. C'est spécialement le cas aujourd'hui dans le domaine de l'habitation où l'on peut construire des maisons dites préfabriquées avec le 5 minimum de main-d1 oeuvre et par conséquent pour un prix de revient notablement réduit. Un type de système de préfabrication de bâtiments et analogues, utilise des panneaux muraux composites modulaires que l'on peut installer sur le chantier de construction 10 en un temps relativement court. Chaque panneau présente une couche extérieure de plaque de contreplaqué et une couche intérieure de plaque de particules, serrées, de part et d'autre d'une matière isolante .telle que la mousse de polystyrène, etc, Chaque panneau mesure de préférence 1,2 x 2,4 ni de sorte que 15 l'on pe_ut construire un mur usuel de 2,4 nu Un dispositif de fixation, sous la forme d'un profilé métallique, est placé le long des bords de chaque panneau et présente la forme voulue pour serrer les plaques intérieure et .extérieure l'une contre l'autre, parallèlement et avec espacement, de part et d'autre 20 de la matière isolante. Chaque profilé métallique est de préférence formé d'aluminium et présente une âme munie d'un creux continu; en demi-cercle centré sur son dos. Du côté du panneau, l'âme présente quatre ailes, chaque aile s'appliquant à un côté 25 distinct de l'une des plaques de bois contreplaqué..Les ailes forment deux paires, celles de chaque paire étant espacées d'une distance égale à la largeur d'une plaque intérieure ou extérieure associée. Ainsi, chaque plaque est logée entre les ailes associées et est maintenue parallèle à l'autre 30 plaque avec un espacement égal à la distance entre les ailes les plus intérieures de chaque paire. La matière isolante est disposée entre les plaques intérieure et extérieure. Quand on érige côté à côte deux panneaux composites, les dos des âmes des profilés juxtaposés forment un passage 35 tubulaire vertical continu dans lequel on insère un boulon d'assujettissement. Ces boulons présentent à leur extrémité inférieure un crochet qui pénètre vers le bas dans une poche 72 12759 2 2133641 définie dans le mur de fondation en béton dans lequel il est maintenu par des moyens de fixation appropriés noyés dans la fondation. L'extrémité supérieure des boulons d'assujettissement passe à travers une plaque supérieure disposée en travers de chacun des panneaux composites et à travers une poutre de la ferme dans laquelle elle est serrée contre la poutre. Le système particulier décrit ci-dessus sera appelé ci-après système "double TT". Il est actuellement utilisé sous la marque "Myers Bros. Double TT" et on peut en trouver une description plus complète dans "International Conférence of Building Officiais", Research Committee Recommendation, Report n° 2230, janvier 1970. Le système Houble TT" apporte une conception originale dans la construction de bâtiments modulaires. Les panneaux composites modulaires peuvent être livrés tout assemblés sur un chantier de construction où l'on a posé une fondation en béton ou similaire. On érige alors les panneaux côte à côte et on fixe entre eux les panneaux adjacents au moyen du boulon d'assujettissement qui passe à travers les passages tubulaires entre les âmes des profilés et à travers un trou de la plaque supérieure. On peut alors boulonner le boulon à des fermes appropriées reposant au-dessus de la plaque supérieure. On peut fabriquer des panneaux choisis présentant une ouverture pour servir de porte ou de fenêtre. Une fois que tous les panneaux sont assemblés et que'des coins appropriés sont formés, les murs du bâtiment sont définis. On peut alors poser le plafond et installer un plancher désiré. Chaque panneau composite peut présenter toute surface extérieure désirée susceptible d'être fixée à une plaque de bois contreplaqué. De même, l'intérieur peut être formé de toute surface choisie susceptible d'être fixée à une plaque de particules. Très fréquemment, l'extérieur est couvert de bardeaux et l'intérieur est formé de panneaux de bois ou simplement de peinture ordinaire mate ou émaillée. Un aspect important du système "double TT" est la vitesse à laquelle on peut construire un bâtiment en utilisant ses composants modulaires. Une bonne part du temps que l'on 72 12759 2133641 passe selon le système "double TT" à assembler le bâtiment et à l'ériger est représenté par la mise en place et l'utilisation correctes des boulons d'assujettissement de façon que les panneaux adjacents soient réunis deux à deux. Il serait dési-5 rable de pouvoir éliminer complètement cette opération "relativement" longue pour réduire encore la main d'oeuvre et les frais correspondants. L'invention concerne principalement un profilé perfectionné destiné à servir dans un système de construction 10 "double TT". Le profilé contient une caractéristique de verrouillage qui permet de verrouiller directement ensemble des profilés juxtaposés de panneaux composites adjacents, sans que cela nécessite de boulons d'assujettissement, etc. Cela économise un temps notable d'assemblage, accélérant encore l'aciiève-15 ment du bâtiment. De façon générale, l'invention concerne un dispositif de fixation servant à fixer ensemble parallèlement avec espacement deux panneaux plans allongés pour, former un panneau composite et le perfectionnement réside dans des moyens de verrouil-20 lage définis sur le dispositif de fixation. Les moyens de verrouillage permettent de verrouiller directement et intimement le dispositif avec un dispositif de fixation identique dj'un autre panneau de sorte que l'on peut bloquer les deux panneaux ensemble en position adjacente pour former un segment d'un mur 25 ou agencement sim-ilaire. Ces aspects et avantages de l'invention, ainsi que d'autres, sont décrits plus clairement à propos des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une perspective partielle d'un 30 bâtiment modulaire réalisant les principes de l'invention ; - la figure 2 est une coupe du bâtiment suivant la ligne 2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une perspective du-bâtiment en coupe suivant la ligne 3 de la figure 1, montrant deux panneaux 35 composites verrouillés ensemble par un dispositif de fixation perfectionné de l'invention ; 72 12759 4 2133641 - la figure 4 est une coupe d'un dispositif de fixation selon l'invention ; - la figure 5 est une perspective en coupe d'un dispositif de fixation de la technique antérieure ; et 5 - la figure 6 est une coupe du bâtiment suivant la ligne 6 de la figure 1. Une portion d'un bâtiment modulaire 10 fabriqué selon un système "double TT" est représentée par la figure 1. Aux fins d'illustration, le bâtiment 10 est représenté muni 10 d'une fondation en dalle de béton 12, bien que l'invention envisage aussi des bâtiments présentant des systèmes usuels de plancher. On forme la fondation 12 en coulant du béton dans un moule sur lequel est fixé un bloc de seuil en bois 14. On coule le béton jusqu'à un niveau situé dans le même plan qu'une 15 surface supérieure 16 du bloc de seuil. Dans le mode d'exécution préférentiel, le seuil 14 a une section de 5 x 10 cm et comprend un boulon d'ancrage 18 (figure 2) noyé dans la fondation de sorte que le seuil y est fixé. les murs du bâtiment 10 sont définis par de multiples 20 panneaux composites adjacents. Aux fins d'illustration, on a représenté plus précisément sur la figure 3 une paire de panneaux 20 et 22 indiqués sur la figure 1. Comme on le voit sur la figure 3, chacun des panneaux 20 et 22 qui a de préférence une épaisseur de 7,5 cm, est défini par une paire de plaques 25 planes extérieure et intérieure, respectivement 24 et 26, qui sont parallèles entre eux et espacés. De préférence, la plaque extérieure 24 est en bois contreplaqué et la plaque intérieure 26 en particules. Chaque plaque a une épaisseur de 1,25 cm. Une matière isolante, telle qu'une plaque de mousse de polystyrène 30 28 de 5 cm d'épaisseur, est intercalée entre les plaques 24 et 26. Ou encore, la matière isolante peut être formée de polyu-réthane ou de tout autre type similaire d'isolant léger. La plaque de bois contreplaqué, la plaque isolante et la plaque de particules de chaque panneau composite sont 35 serrées ensemble par deux dispositifs de fixation situés à chaque extrémité du panneau. Chaque dispositif de fixation est un profilé d'aluminium 30 ayant une section comme celle que 72 12759 2133641 représente la figure 4, bien que l'on envisage diverses modifications à celle-ci dans le cadre de l'invention. Gomme le montrent les figures 1 et 2, la plaque intérieure de particules 26 a la même longueur que la plaque 5 extérieure 24 mais elle est décalée latéralement par rapport à celle-ci de sorte que la plaque 26 est plus haute que la plaque 24 d'environ 13»75 cm. Cela permet de clouer l'extrémité inférieure de la plaque extérieure 24 dans le bloc de seuil 14 comme on l'a dit plus haut. En outre, on peut clouer 10 la plaque intérieure 26 dans une autre planche supérieure allongée en bois 66 (de préférence ayant une section de 7»5 x 15 cm), la planche 66 constitue une base dans laquelle on peut fixer des fermes par clouage ou de façon similaire. Une fois que les fermes sont en place, on peut installer un toit désiré 15 68 par des techniques connues. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 4, le profilé 30 comprend une âme 32 munie d'un creux semi-circulaire 34 défini sur celle-ci, le .centre du cercle étant excentré par rapport à l'âme. Ainsi, le côté extrême gauche 20 du creux 34 est plus haut que le côté extrême droit. Ce décalage vise h faciliter le verrouillage décrit plus loin. Deux ailes intérieures 36 et 37 partent parallèlement et avec; espacement d'un côté 38 de l'âme 32. Le côté 38 comprend la portion convexe du creux 34. Chacune des ailes 36 et 37 présente une 25 lèvre allongée respective 40, 41» dirigée vers l'intérieur, • conçue pour définir une butée contre laquelle repose la plaque isolante 28 (voir figure 3). Deux ailes extérieures allongées 42 et 43 sont encore définies sur le profilé 30. Les ailes 42 et 43 sont chacune à 30 angle droit et présentent des segments respectifs 44 et 45 dirigés dans le même sens que les ailes 36 et 37. De préférence, les ailes extérieures 42 et 43 sont plus courtes que les ailes 36 et 37. Cette relation, bien qu'elle soit désirable, n'est pas essentielle à l'invention. Les segments d'aile 44 et 45 35 partent eux-mêmes de segments plans respectifs 46 et" 47. Les segments 46 se dirigent vers l'extérieur en partant des ailes 36 et 37 dans une direction parallèle à celles-ci de sorte que 72 12759 2133641 les segments d'aile 44 et 45 sont parallèles entre eux. Deux cavités allongées en U 48 et 49 sont ainsi définies entre les ailes 36 et 44 et les ailes respectives 37 et 45. les cavités 48 et 49 ont la dimension voulue pour recevoir de façon étroi-5 tement ajustée une extrémité d'une plaque respective 22 et 26. Un aspect important de l'invention consiste à prévoir un moyen de verrouillage sur chaque profilé 30 pour permettre de bloquer et d'assembler entre eux des profilés adjacents et donc des panneaux composites adjacents 22 pour 10 former une portion du mur d'un bâtiment. Dans le mode d'exécution préférentiel, les moyens de verrouillage sont sous la forme de deux doigts allongés 50 et 51 se dirigeant finalement dans le même sens. Le doigt 50 est sous la forme d'un prolongement plan 15 de l'âme 34 qui se dirige vers l'extérieur en partant de l'âme, dans une direction parallèle au segment d'aile 46. Un évidement 52 est défini entre le doigt 50 et le segment 46 et est conçu pour loger un doigt complémentaire d'un profilé adjacent identique 30' (figure 3). Le doigt 51 part du segment 47 de l'aile 20 45 et présente un segment principal 51a, parallèle au segment 47 et de même longueur que le doigt 50. Un évidement 53 est défini entre le doigt 51 et le segment d'aile 47 et est conçu pour loger un doigt complémentaire prévu sur le profilé 30'. Il est préférable que non seulement les doigts 50 et 51 (plus 25 précisément le segment 51a) soient dirigés dans le même sens, mais qu'ils soient alignés aussi. C'est pour ces raisons que le creux 34 doit nécessairement être décalé de la façon représentée par la figure 4. Pour assembler des panneaux composites adjacents 22, 30 on les place côte à côte, leurs profilés respectifs dos à dos et espacés, avec un léger décalage relatif en direction latérale. Comme le montre la figure 3, on déplace latéralement l'un des panneaux relativement à l'autre jusqu'à ce que les profilés soient amenés en alignement. Cela fait, on glisse le doigt 51' 35 du profilé 30' dans 1'évidement 52 du profilé 30. Simultanément, on glisse le doigt 50' dans 1'évidement 53 âu profilé 30. De façon correspondante, on dispose les doigts 50 et 51 à l'in 72 12759 7 2133641 térieur d'évidements similaires 52' et 53' du profilé 30'. Les deux profilés étant ainsi alignés bout à bout, sont complètement verrouillés et ne peuvent pas être écartés l'un de l'autre. 5 II convient d'améliorer l'apparence esthétique des plaques extérieures des panneaux verrouillés. Plus précisément, il est désirable de rendre plus agréable à l'oeil la zone des profilés adjacents. On peut y parvenir par de nombreux procédés. . Par exemple, on peut insérer un lambris allongé en T 100 dans 10 une cavité en U correspondante 102 définie entre des profilés verrouillés. On place par dessus le lambris 100 une latte de bois 104 présentant un évidement rectangulaire 106 conforme aux dimensions du lambris 100, ce dernier se logeant dans 1'évidement 106. La latte 104 est assez large pour buter aussi 15 contre les plaques extérieures de bois contreplaqué 24 et 24' des panneaux réunis 20 et 22. On cloue alors la latte à ces deux panneaux au moyen de clous non représenté. La latte 104 ne sert donc pas seulement à améliorer l'apparence du mur extérieur d'un bâtiment mais sert en outre à renforcer et à 20 mieux fixer le verrouillage entre panneaux muraux adjacents. Les creux placés dos à dos 34 et 34' des profilés 30 et 30' se combinent pour former un passage tubulaire;cir-culaire 54. En outre, des butées 40 prévues sur les ailes intérieures de chaque profilé définissent des passages prati-25 quement rectangulaires 56 et 56*. A titre d'exemple, le passage 56 est limité à l'avant par l'âme 32 du profilé 30, sur les côtés par les ailes 36 et 37 et à l'arrière par une extémité de la plaque isolante 28. Les passages 56 et 56' peuvent servir de conduits à des canalisations électriques, etc. 30 On peut aussi utiliser le passage tubulaire 54 pour des câblages mais de préférence on le laisse libre de ceux-ci. Par eux-mêmes, les creux 34 et 34', définissant le passage 54» augmentent simplement la solidité structurale et la robustesse des profilés respectifs. Toutefois, le passage 54 peut servir 35 fonctionnellement à recevoir un boulon d'assujettissement du type représenté par la figure 5» qui augmente la solidité et la stabilité de murs réunis. Un tel boulon peut aussi servir à 72 12759 8 2133641 • faciliter la fixation des fermes aux murs. Toutefois, il faut souligner qu'une caractéristique importante de l'invention est la nossibilité de diminuer le temps d'assemblage en éliminant la n ces?ité de ces boulons d'assujettis1. Ainsi, l'uti-5 lisation de boulons d'assujïttissement ne fait pas partie de l'invention et elle est seulement désirable lorsqu'on désire une liaison exceptionnellement solide entre des vanneaux composites adjacents. Ce peut être le cas dans des zones géographiques sujettes aux tremblements de tête et d'autres évène-10 ments naturels similaires. Un dispositif type de fixation de profilés de la technique antérieure, utilisé dans les systèmes "double TT" connus, est représenté par la figure 5. Deux profilés d'aluminium 58 et 58* sont placés dos à dos. En principe, les 15 profilés 58 et 58* sont très similaires aux profilés 30 et 31 si ce n'est qu'ils ne comprennent pas de moyens de verrouillage (tels que les doigts 50 et 51). le centre des creux semi-circulaires se trouve donc dans le plan de l'âme de chaque profilé. les demi-cercles ne sont pas nécessairement décalés. 20 Pour réunir das panneaux adjacents, on fixe ensemble des profilés juxtaposés dos à dos. Une plaque supérieure (non représentée mais décrite dans le rapport susdit de L'international Conférence of Building Officiais) s'adpate par dessus le sommet des panneaux adjacents et présente un trou aligné 25 sur un passage tubulaire 60 défini entre les creux. Un boulon d.'assujettissement 62 est glissé à travers le assage 60et le trou de la plaque supérieure. L'extrémité inférieure (non représentée) du boulon est fixée à l'intérieur de la fondation par des techniques connues. Le boulon est disposé à travers 30 une ferme 64 (représentée sur la figure 1) où il est serré sur celle-ci, fixant ainsi la ferme aux panneaux composites adjacents et fixant les panneaux ensemble. Comme on l'a expliqué plus haut, il est relativement fastidieux de mettre en place et d'utiliser les boulons d'assu-35 jettissement. C'est pour cette raison que l'on exécute de. préférence sans boulons d'assujettissement un assemblage composite selon l'invention, uniquement "grâce aux moyens de ver_ouil- 72 12759 9 2133641 lage (doigts 50 et 51) définis sur chaque profilé et faisant partie intégrante de celui-ci. La façon de former des fenêtres et des portes dans des panneaux composites particuliers ne fait pas partie de 5 l'invention. Toutefois, on en trouvera une description générale dans le rapport cité plus haut. La façon de former des coins sur un bâtiment tel que le bâtiment 10 avec le profilé perfectionné à .verrouillage de l'invention diffère notablement du système "double TT" de la technique antérieure tel qu'il 10 est décrit dans le rapport précité de janvier 1970 et tel qu'on le décrira maintenant à propos de la figure 6. On considérera maintenant les figures 1 et 6 ; on peut assembler perpendiculairement des panneaux composites 22 et 23 pour former un coin du bâtiment 10. Plus précisément, 15 on place le segment 51a du doigt 51 du profilé 30a (le profilé opposé au profilé 30 indiqué sur la figure 3)» qui fixe ensemble les plaques du panneau 23, tout contre l'aile 45 du profilé 30 (profilé qui fixe ensemble les plaques du panneau 22)„ Par suite, les panneaux 22 et 23 sont placés de façon généralement 20 perpendiculaire. Les panneaux sont maintenus et fixés perpendiculairement au moyen d'une latte de bois allongée en L, 150. Un segment 152 de la latte 150 présente une surface extérieure plane 154 et une surface intérieure en gradin 156. Plus pré-25 cisément, un gradin 158 est défini sur la surface 156 et est conçu pour recevoir l'aile 44 du profilé 30 du panneau 22. Le gradin 158 est évidé sur une distance égale à la largeur de l'aile 44 de sorte que la surface 156 bute complètement contre la plaque de bois contreplaqué 24 du panneau 22„ 30 On enfonce une vis auto-taraudante 160 à travers le segment 152 de la latte 150, la plaque de bois contreplaque 24 du panneau 22 et la plaque isolante 28 et la plaque en particules 26 de ce panneau. On enfonce aussi la vis à travers le creux semi-circulaire de l'âme du profilé 30b et dans une 35 substance rigide telle que le béton, coulée au préalable à travers le passage 56 du profilé. 30b» Un autre segment 162 de la latte 150 est muni de deux surfaces parallèles planes 72 12759 10 2133641 164- et 166. la surface 164 est montée tout contre les doigta 50 et 51 du profilé 30a. On obtient ainsi un coin très solide du bâtiment 10, de façon simple et commode. Ce que l'on a décrit est donc un dispositif de fixation servant à fixer ensemble parallèlement avec espacement deux plaques planes allongées pour former un panneau composite. Le dispositif est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de verrouillage permettant de verrouiller directement le dispositif à un dispositif de fixation identique d'un autre panneau composite. Des panneaux réunis de la façon ci-dessus peuvent former les murs d'un bâtiment. Mais l'invention n'est pas limitée à l'industrie du bâtiment, mais peut servir dans tout cadre où l'on désire bloquer ensemble deux panneaux composites adjacents. Ainsi, bien que l'on ait décrit l'invention à propos d'un mode d'exécution particulier, elle n'est pas limitée à celui-ci. 12759 2133641 H5VSNSICATICIÎS Jispositir Je iîxaticn servant a fixai lurent avec espacement deux plaque planes allongées peur former un panneau composite et caractérisé en ce qu'il comprend des noyens de verrouillage définis sur le dispositif pour permettre de verrouiller directement celui-ci à un dispositif de fixation identique d'un autre panneau composite de façon que l'on puisse bloquer ensemble les deux panneaux en position adjacente. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il constitue un profilé métallique muni de moyens permettant d'enserrer chaque plaque individuellement et de les maintenir fermement en position parallèle et espacée. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage font partie intégrante du profilé. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilé est fabriqué en aluminium. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'enserrement comprennent deux ailes planes allongées dirigées dans le même sens, parallèles et espacées d'une distance pratiquement égale à la largeur de la plaque plane, la plaque se logeant entre les ailes. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une âme généralement plane définie entre une aile intérieure de chaque paire d'ailes, l'âme présentant un creux, le creux coopérant avec un creux semblable de l'âme à'un profilé identique pour former un passage. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le craux a une configuration semi-circulaire. Dis"'i:ïtif selon 1s revendication 7, caractérisé en ce que le centre du creux semi-ci-culaire est décalé par ranport au plan de l'âme. 72 12759 12 2133641 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage font partie intégrante du profilé et comprennent un doigt allongé qui part du profilé dans une direction finale généralement parallèle au 5 plan de l'âme. 10. Dispositif selon la revendication 9» caractérisé en ce qu'entre le doigt et le reste du profilé est défini un évidement conçu pour recevoir un doigt identique prévu sur le profilé d'un panneau composite adjacent. 10 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent deux doigts allongés partant du profilé, dans le même direction finale, qui définissent deux évidements correspondants entre eux et le reste du profilé, chaque évidement étant 15 conçu pour recevoir un doigt correspondant du profilé d'un panneau composite adjacent. 12. Dispositif selon la revendication 5» caractérisé en ce qu'une aile située tout à l'intérieur de chaque paire d'ailes présente une lèvre allongée dirigée vers l'inté- 20 rieur. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une matière isolante disposée entre les ailes les plus intérieures de chaque paire d'ailes et limitée à ses extrémités par les lèvres allon- 25 gées. 14. Construction modulaire dans laquelle un mur est formé par l'assemblage de plusieurs panneaux composites adjacents et chaque panneau composite comprend deux plaques allongées, une couche allongée de matière isolante et un profi- 30 lé métallique qui fixe les plaques ensemble de part et d'autre de la matière isolante, construction caractérisée en ce que le profilé métallique présente des moyens permettant de le verrouiller directement à un profilé identique d'un autre panneau composite de sorte que l'on peut 35 bloquer les deux panneaux ensemble en position adjacente. 72 12759 2133641 15. Construction selon la revendication 14» caractérisée en ce que le profilé comprend : (a) une âme pratiquement plane munie d'un creux semi-circulaire , (b) une première paire d'ailes allongées parallèles disposées à chaque extrémité de l'âme et s'écartant, dans le même sens, de la surface de l'âme qui comprend la surface convexe du creux, (c) une deuxième paire d'ailes allongées dont chacune présente un segment parallèle à un segment de l'autre aile de cette deuxième paire et parallèle à chacune des ailes de la première paire, chacune des ailes de la deuxième paire comprenant en outre un autre segment parallèle à l'âme ou situé dans le plan de celle-ci, (d) deux doigts allongés partant respectivement des ailes de la deuxième paire dans une direction finale parallèle aux autres segments des ailes de la deuxième paire, et (e) deux évidements définis entre les doigts et les autres segments respectifs des ailes de la deuxième paire et conçus pour recevoir deux doigts identiques d'un profilé adjacent. - 16. Un profilé en aluminium caractérisé en ce qu'il présente une section droite telle que représentée sur. la figure 4.