Brevet FR2152500A1 — publié le 19730427

La présente invention se rapporte a des modules d'appartement pour la construction d'immeubles d'habitation, en particulier, d'immeubles de dimensions moyennes ou à plusieurs étages. Au cours de ces dernières années, divers procédés ont été proposés pour construire des imneubles d'habitation de bonne qualité a des prix modérés, procédés parmi lesquels il convient de citer un système dans lequel un assemblage de composants structuraux est pourvu à l'usine de murs, de planchers et de plafonds, ainsi que de certaines installations intérieures, de façon à produire un module d'appartement préfabriqué, le nombre voulu de ces modules étant ensuite transportés sur le terrain pour y être assembles tant verticalement qu'horizontalement. Toutefois, ce système connu demande à être amélioré, notamment en ce qui concerne le mode de liaison des modules d'appartement dans le sens horizontal.Plus précisément, dans ce procédé classique, les poteaux d'acier en H des modules d'appartement voisins sont reliés ensemble en soudant les chants de leurs ailes sur toute la longueur. Un autre procédé connu consiste à relier ensemble les deux poteaux voisins à leurs extrémités supérieures et inférieures par des goussets et des tirants. Le premier procédé convient parfaitement lorsque des poteaux, qui sont simplement disposés côte à côte, doivent etre soudés ensemble, mais quand il s'agit de poteaux déjà incorporés dans un module d'appartement, il se produit inévitablement des erreurs de position, de sorte que les deux poteaux des modules d'appartement voisins, quand on les ju tapose, laissent des intervalles à l'une ou l'autre extrémité.Par contre, le second procédé, s'il est satisfaisant pour des immeubles relativement bas, présente des dangers dus à la faible résistance des liaisons, dans le cas d'immeubles à plusieurs étages. De plus, les erreurs dues aux causes précédentes, peuvent être la cause de défauts d'alignement entre les ouvertures de passage des boulons des goussets et ceux préalablement formés dans les poteaux. Cette tendance est plus prononcée aux étages supérieurs. Dans tous les cas, bien que les calculs d'études aient été faits en se basant sur un seul poteau, on utilise dans la pratique, deux poteaux et, néanmoins, un procédé pratique et sur n'existe pas pour joindre les deux poteaux, rendant ainsi difficile l'assemblage des modules d'appartement en un immeuble à plusieurs étages.Or, pour des raisons de transport, les dimensions de la façade du module d'appartement sont généralement limitées, de sorte que quand on assemble les modules d'appartement dans le sens horizontal, en joignant directement les poteaux adjacents, il est impossible d'obtenir la façade nécessaire pour produire un appartement assez confortable pour y vivre. Selon la présente invention, on relie des modules d'appartement ensemble dans le sens vertical au moyen de joints verticaux destinés à relier les élé nents d'acier en H superposés faisant fonction de poteaux dans ces modules, et dans le sens horizontal en reliant des poutres de liaison fixes pourvues des joints mentionnés ci-dessus à leurs extrémités opposées. Ceci assure la liaison à la fois dans le sens vertical et dans le sens horizontal sans qu'on soit abstreint à tenir compte des erreurs éventuelles d'assemblage, comme c'était le cas jusqu'à présent, permettant ansi de réunir ces modules d'appartement enun immeuble à plusieurs étages.Etant donné que l'élément de support de plancher, qui est dans le même plan que la face supérieure du plancher du module d'appartement, est placé sur les poutres de liaison, le plancher du module peut être prolongé sur cet élément de support. La façade qui comporte un prolongement correspondant à la longueur de la poutre de liaison, améliore le confort et permet d'utiliser effectivement l'espace produit entre les poutres de liaison et la dalle de plancher surjacente. Cette disposition économise le travail sur le chantier lorsque des systèmes de tuyauteries et de conducteurs pour un appareil de conditionnement d'air et pour d'autres équipements ont été préalablement placés, à l'usine, sous le plancher de la section définie par les poutres.Etant ainsi installés à un emplacement prédéterminé,sbus une forme compacte, les systèmes de tuyauteries et de conducteurs peuvent être facilement réparés et remplacés, au besoin. Etant donné que les joints destinés à relier les poteaux dans le sens vertical sont préalablement fixés aux extrémités opposées des poutres de liaison, il est clair que les modules d'appartement peuvent être assemblés dans le sens vertical et sont reliés dans le sens horizontal au moyen d'une grue de camion sans avoir recours à une charpente ou à un échafaudage temporaire, comme c'eat le cas dans la technique de construction classique des immeubles d'habitation à plusieurs étages.Etant donné que les travaux restant à exécuter sur place sont limités aux joints des parois extérieures des modules d'appartement, il est clair que la construction est achevée en un temps très court, et à un prix considérablement réduit. Dans le cas où la disposition des modules d'appartement dans les sens vertical et horizontal présenterait de grandes erreurs, les poutres de liaison portant les joints à leurs extrémités opposées ne pourraient pas être raccordées entre les modules voisins. En conséquence, ces poutres de liaison constituent un moyen de contrôle de la disposition des modules éliminant les erreurs d'assemblage qui, autrement augmenteraient à mesure que le nombre des étages de l'immeuble croIt. D'une manière générale, dans le cas où des modules d'appartement voisins, mais cependant espacés, sont reliés par des poutres, il devient nécessaire de fixer des supports de poutre aux côtés opposés des modules, ce qui augmente la largeur de ceux-ci, qui risquent ainsi de dépasser le gabarit des véhicules de transport. Ce problème a été résolu en réduisant la façade des modules d'appartement, ce qui pourrait éventuellement, soulever de graves difficultés. Par contre, la présente invention ne nécessite pas un tel support, puisque les joints des poteaux du module sont reliés invanablement aux poutres de liaison. Ceci permet de conférer au module une façade maximale dans les limites permises par les gabarits des véhicules de transport routiers. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue de face d'un immeuble construit en accord avec l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue de face agrandie montrant un élément de support de plancher modifié ; - la figure 4 est une perspective de détail, à plus grande échelle, montrant les modules d'appartement après assemblage dans les sens vertical et horizontal ; - la figure 5 est une vue partielle en perspective, à plus grande échelle, montrant les modules, avant l'assemblage ;; - les figures 6 et 7 sont des perspectives partielles à plus grande échelle, montrant un autre mode d'assemblage d'une poutre de liaison et d'un joint, les perspectives correspondant, respectivement aux figures 4 et 5 ; - la figure 8 est une vue en plan d'une unité de liaison horizontale ; - la figure 9 est une vue en plan montrant une modification de l'unité de liaison de la figure 8 ; et, - les figures 10 à 12 sont des vues en plan, montrant diverses dispositions des pièces dans l'immeuble construit selon l'invention. En se référant aux figures 1 et 2, on voit un module d'appartementipréfa- briqué qui comprend principalement six poteaux 2, ainsi que des poutres de plafond 3 et des planchers 4 reliant respectivement les extrémités supérieures et inférieures de ces poteaux. Les poutres 3 et 4 sont des poutres d'acier en H. Les poteaux 2, qui sont aussi des poutres d'acier en H, de deux modules d'appartement superposés sont reliés par des joints 5 ayant une section en H. Les extrémités de chaque poutre de liaison horizontale 6 sont préalablement reliées aux joints 5 des modules d'appartement 1 voisins. Des éléments de support de plancher 7, qui sont des éléments d'acier en I, sont fixés à la face supérieure du nombre désiré de poutres de liaison 6 disposées en parallèle, les éléments de support 7 venant se placer dans le même plan que les poutres de plancher 4. Des dalles de plancher 8 destinées à être placées sur les poutres 4, s'étendent entre et au-dessus des éléments de support 7. De courts poteaux 10, constituant un ensemble de plafond 9, sont reliés par les joints 5 avec le module d'appartement 1 de l'étage supérieur. Des pannes 11 s'étendent entre les poteaux 10. Le module 1 de l'étage le plus bas est relié à des pieux d'ancrage 12 par les joints 5. La figure 3 montre un autre mode de réalisation de ltélement de support de plancher 7 décrit ci-dessus. L'élément de support de plancher 13 comprend une armature parallèle incluant la poutre de liaison 6. Plus précisément, la poutre de liaison 6 constitue la partie inférieure de l'armature, sa partie supérieure 14 étant supportée par des fiches 15 dans le plan de la face supérieure de la poutre de plancher 4. Les figures 4 et 5 montrent la manière dont les poteaux des modules d'appartement supérieur et inférieur sont reliés ensemble dans le sens vertical et dans le sens horizontal par les poutres de liaison et, en particulier, par le joint qui a été préalablement soudé à ces poutres. Chacun des poteaux supérieurs et inférieurs 2 qui est constitué par un élément d'acier en H, comporte une me 16 et des ailes 17. L'âme 16 de chaque poteau 2 présente, au milieu de sa largeur, une découpe longitudinale 18. Aux ex trémités opposées de chaque aile 17 sont formées des découpes longitudinales 19 qui sont ouvertes sur le côté. Aux fins de renfort, deux plaques d'acier rectangulaires 20 sont insérées dans le poteau en H 2, l'âme 16 étant interposée entre ces plaques. La face de la plaque d'acier 20 est dans le même plan que le fond des découpes 18 et 19. Trois côtés de la plaque 20 sont soudés à l'me 16 et aux ailes 17, comme indiqué en 21.Le joint 5 qui relie les poteaux 2 supérieurs et inférieurs est pourvu d'une âme 22 et d'ailes 23, la longueur du joint 5 étant avantageusement déterminée en fonction de la résistance du raccordement. La somme de la profondeur des découpes 18 et 19 est égale ou supérieure à langueur du joint 5. La poutre de liaison 6, qui a une section en H, comporte une âme 24 et des ailes 25. Les extrémités des ailes 25 de la poutre de liaison 6 sont préalablement soudées, d'un côté, aux ailes opposées 23 du joint 5. La poutre de liaison 6 pourrait être constituée simplement par un élément d'acier en H, mais il est préférable de souder à l'avance des plaques d'acier 26 sur les faces su périeure et inférieure de cet élément d'acier en H. La référence 27 désigne les soudures ainsi formées.Pour faciliter le soudage des poteaux supérieurs et in férieurs 2 avec les joints 5 disposés entre eux, on laisse ouverte la partie comprise entre la plaque d'acier 26 et le joint 5, puis après que les poteaux 2 ont été reliés ensemble, on couvre cette ouverture avec une autre plaque d'acier 28 sur le chantier. Ensuite, on soude la plaque d'acier 28 à l'élément d'acier en H et à la plaque d'acier 26 qui avait été soudés en place auparavant. Les soudures sont indiquées en 29. Pour assembler les poteaux supérieur et inférieur 2 avec le joint 5, on insère la moitié inférieure du joint 5 coaxialement dans l'éxtrémité du poteau inférieur 2 en utilisant les découpes 18 et 19, la disposition étant telle que quand le joint 5 et le poteau 2 sont alignés, les membrures du joint 5 étant perpendiculaires à celles du poteau 2. On soude la jonction des ailes 17 du poteau inférieur 2 et des ailes 23 du joint 5. Ensuite, on insère l'extrémité du poteau 2 supérieur, qui a la même forme que celle de l'extrémité du poteau 2 inférieur, dans la moitié supérieure du joint 5, de la même manière que précédemment. Cette fois, l'âme 16 du poteau supérieur 2 vient buter contre l'âme 16 du poteau inférieur 2 et les ailes 17 du poteau inférieur 2 viennent se placer contre les ailes 17 du poteau supérieur 2. Finalement, on soude les parties butantes des ailes 17 des poteaux 2 supérieur et inférieur, ainsi que les jonctions entre les ailes 17 du poteau supérieur 2 et les ailes 23 du joint 5. On soude également les extémités des plaques d'acier supérieures et inférieures 28 de la poutre de liaison 6 aux poteaux supérieurs et inférieurs 2.A ce moment, les plaques d'acier 26 et 28 de la poutre de liaison 6 sont dans le même plan que les plaques d'acier 20 du poteau 2. Les soudures sont indiquées en 45. En reliant les poteaux supérieur et inférieur 2 au moyen du joint 5, on réalise en même temps une liaison horizontale, puisque le joint 5 est fixé aux poutres de liaison 6. Les figures 6 et 7 montrent un autre mode d'assemblage de la poutre deliaison avec le joint. Bien que le joint 5 soit placé de la même manière que ci-dessus, une poutre de liaison 30 est pacée de manière que sa membrure 31 soit aussi verticale, ses ailes 32 étant horizontales. L'une des extrémités de la poutre 30 est soudée à l'une des aWes 23 du joint 5. Les soudures sont indiquées en 33. Dans ce cas, il est préférable que les ailes supérieures et inférieures 32 se prolongent vers le haut et vers le bas au-delà du joint 5 sur une distance correspondant à leur épaisseur, comme représenté. Ceci assure que les ailes 32 de la poutre de liaison 30 seront dans le même plan que les plaques d'acier 20 des poteaux supérieurs et inférieurs 2 après avoir été reliés ensemble par les joints 5, de la même manière que précédemment.Les ailes 32 et les plaques 20, quand elles ont été soudées ensemble en 35, offrent une résistance satisfaisante. En 34, on voit les soudures reliant les poteaux supérieurs et inférieurs 2, entre eux et au joint 5. La figure 8 montre une unité de liaison horizontale 47 qui comprend deux poutres de renfort 46 faites d'éléments d'acier en H et qui sont reliés à angle droit à des poutres de liaison parallèles 6, près de leurs extemites opposées. L'unité de liaison 47 assure une liaison plus solide à la fois dans le sens vertical et dans le sens horizontal. La figure 9 montre une modification de cette unité de liaison horizontale. Elle représente l'unité de liaison 48 comportant des poutres de renfort 49 identiques aux précédentes qui sont soudées aux faces des ailes des joints 5 des poutres de liaison C. Les figures 10 i 12 montrant des exemples t'aoenagement des pièces *ans l'immeuble conforme à l'invention. L'utilisation de la poutre de liaison 6 augmente la façade, comme indiqué en c sur les figures. REVENDICATIONS 1.- Module d'appartement pour la construction d'immeubles comprenant, au moins, deux modules disposés côte à côte dans le sens horizontal, caractérisé en ce que chaque module comprend un certain nombre de poteaux verticaux ayant des extrémités supérieures et inférieures, chaque poteau ayant deux ailes es pacées s'étendant dans des plans verticaux et une âme s'étendant entre ces ailes, à leurs parties centrales, un joint fixé à chaque extrémité de chaque poteau, chaque joint incluant deux ailes espacées et une âme s' étendant entre ces ailes, à leurs parties centrales, et une poutre de liaison horizontale s'éten- dant entre les modules d'appartement voisins et qui est fixée à l'avance aux joints desdits modules d'appartement voisins. 2.- Module d'appartement selon la revendication 1 > caractérisé en ce qu'il comprend des poutres de plancher et des éléments de support de plancher montés sur les poutres de liaison horizontales, de façon être situés dans le même plan que ces poutres de plancher. 3.- Module d'appartement selon la revendication 1 > caractérisé en ce que des poutres de renfort sont fixées à et s'étendent entre plusieurs poutres de liaison horizontales parallèles, à proximité de leurs extrémités opposées, ces poutres de renfort étant disposées perpendiculairement aux poutres de liaison. 4.- Module d'appartement selon la revendication 1 > caractérisé en ce que des poutres de renfort sont fixées et s'étendent entre des joints fixés aux ex trémités opposées d'un certain nombre de poutres de liaison horizontales, ces poutres de renfort étant disposées perpendiculairement aux poutres de liaison. 5.- Imneuble, caractérisé en ce qu'il comprend une première et une seconde paires de modules d'appartement, la seconde paire de modules d'appartement étant placée au-dessus de la première, les modules constituant chaque paire étant disposés côte à côte dans le sens horizontal, chaque module d'appartement incluant un certain nombre de poteaux verticaux, les poteaux de chaque module de la prix mière paire étant verticalement alignés avec les poteaux de chaque module de la seconde paire, chaque poteau ayant des extrémités supérieures et inférieures et comportant deux ailes espacées s'étendant dans des plans verticaux et une membrure s'étendant entre lesdites ailes, à leurs parties centrales, un joint fixé à chaque extrémité de chaque poteau, chaque joint incluant deux ailes espacées et une membrure s'étendant entre les ailes, à leurs parties centrales, et une poutre de liaison horizontale s'étendant entre les joints adjacents des modules d'appartement voisins et qui est fixée à l'avance à ces joints. 6.- Immeuble selon la revendication S,caractérisé en ce que chaque poteau a une section horizontale en H et comporte une membrure plane verticale s'éten- dant entre ses ailes, les ailes et la membrure de chaque joint étant disposées perpendiculairement aux ailes et à la membrure du poteau correspondant, chaque extrémité de chaque poteau présentant, dans ses ailes et dans sa membrure, des découpes verticales qui reçoivent les ailes et la membrure du joint correspondant. 7.- Immeuble selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque extrémité de chaque poutre de liaison horizontale est fixée, d'un côté, aux ailes du joint. 8.- Immeuble selon la revendication 6 > caractérisé en ce que chaque poutre de liaison horizontale est fixée -à l'une des ailes du joint.