Brevet FR2177697A1 — publié le 19731109

La présente invention est relative à des structures pré-fabriquées, c'est-à-dire à des structures obtenues à l'aide d'une méthode de fabrication industrielle et transférées au lieu de construction où elles sont assemblées de façon à former une unité de construction0 Le but de la présente invention consiste à prévoir une structure pré-fabriquée comportant des éléments normalisés simples, peu coùteux, possèdant Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une structure auto-portante, sans armature ou fondation, à faciliter le montage de ladite structure sans qu'il soit nécessaire d'employer des dispositifs mécaniques, et à permettre un assemblage plus commode s'exécutant manuellement sans aucun dispositif auxiliaire. Un autre but de la présente invention est de réaliser des éléments qui, lors de leur fabrication, sont pourvus de moyens d'assemblage monoblocs avec le corps desdits éléments, et de produire une structure d'habitation pré-fabriquée solide et confortable, particulièrement appropriée pour des conditions climatiques extrêmes de chaleur et de froid. Ces buts et de nombreux autres avantages qui ressortiront mieux de la suite de la description, sont obtenus grace à la présente invention, laquelle est caractérisée, dans sa portée la plus large, par le fait que les éléments qui constituent la structure sont réalisés par plus d'une couche ou épaisseur de matériau synthétique et que les surfaces extérieures de ces éléments ne sont pas planes. Le raccordement entre deux éléments adjacents peut être effectué en ajustant ou insérant le bord d'un élément dans une cavité ayant un profil complémentaire au plan extérieur du même élément, lorsque ladite cavité est prévue dans le deuxième élément et fait partie intégrante de ce dernier, ou bien l'ajustement peut se faire dans une bande de raccordement comportant deux cavités complémentaires de ce genre pour la réception et l'assemblage desdits éléments adjacents. Une des propriétés caractéristiques de la présente innWÇest que les surfaces en contact des éléments jointifs sont-onduiees et ne sfétendent pas sur des plans droits. Ceci rend les jointures beaucoup plus stables que les assemblages opérés le long d'une ligne droite, pour les raisons suivantes - a) les surfaces de contact des éléments augmentent naturelle- ment en étendue lorsque leur profil est sinueux ou en zig-zag, avec par conséquent une augmentation de la force de friction entre les éléments, ce qui rend la jonction plus- stable à l'encontre des moments de force ayant tendance à faire cintrer chaque élément par rapport à l'autre - b) la force de serrage utilisée dans la création du raccordement peut être plus grande du fait que la force est répartie le long d'une surface relativement plus importante, avec réduction de la pression de surface par unité de surface. Les surfaces des éléments peuvent avoir des profils différents tout en restant dans les limites du terme ondulé utilisé dans le présent mémoire descriptif ; c'est ainsi par exemple que ces surfaces peuvent présenter les profils suivants : a) ondulation continue ; b) ondulation interrompue ; c) saillies et indentations carrées, polygonales, etc.... De même, des couches ou épaisseurs disposées de façon opposée par paire, peuvent avoir des profils identiques ou différents, disposés de manière opposée ou superposée, en quinconce ou non en quinconce. Selon une mise en oeuvre préférée de la présente invention, les éléments sont constitués par deux feuilles rigides de matière plastique, par exemple en polyester renforcé par de la fibre de verre, formant les surfaces extérieures des éléments, avec une couche intermédiaire de matière plastique cellulaire ou mousse plastique telle que mousse polyuréthane. Dans ce dernier cas, le remplissage de la couche ou épaisseur intermédiaire peut s'effectuer en injectant le polyuréthane entre les feuilles rigides, celles-ci pouvant etre produites par une opération de moulage dans des moules spéciaux. On obtient ainsi un "panneau sandwich ondulé". Le moyen d'inter-raccordement selon la présente invention est basé sur le profilage des feuilles extérieures, de façon à produire une surface de bord longitudinal dont la section s'adaptera en chaque point avec une cavité réceptrice complémentaire formée, d préférence, comme partie intégrante de l'élément adjacent devant être raceorde-* la cavité (ou indentation, ou gorge, suivant le cas) peut etre située le long du bord de l'élément, en parallèle, perpendiculaire, ou sur tout angle désiré par rapport au plan de l'élément, ou bien elle peut être prévue dans toute autre section désirée de la feuille de l'élément. En variante, on peut utiliser une bande de raccordement comportant deux cavités pour la réception et la liaison de deux éléments. L'introduction sous pression du bord d'un premier élément dans la cavité ou indentation d'assemblage pratiquée dans un deuxième élément ou rapportée sur cet élément assure, en raison du profil non linéaire des surfaces de contact, un inter-raccordement continu, rigide et étanche pouvant résister à des contraintes, des sollicitations et des moments de force beaucoup plus importants que ceci n'est le cas dans les structures pré-fabriquées courantes où le raccordement entre les éléments est exécuté à l'aide de moyens mécaniques auxiliaires tels qu'écrous et boulons, bagues de serrage, bandes métalliques linéaires, etc.... Les essais exécutés dans le domaine de la construction ont démontré que les propriétés de stabilité et d'isolation par rapport à la chaleur, au froid et au bruit, ainsi que les méthodes de fabrication et de construction, et les possibilités architecturales, sont bien meilleures que celles qui se présentent dans les constructions pré-fabriquées connues. En outre, la construction est bien moins conteuse par rapport aux autres unités du meme genre, et elle est spécialement adaptée pour les camps de vacances et les camps militaires. Les caractéristiques structurales de la structure selon la présente invention sont décrites ci-après en se référant aux dessins annexés. Cette description n'est qu'illustrative et ne se limite aucunement aux réalisations plus spécialement décrites pour la compréhension de l'invention. Dans les dessins annexés La figure 1 est une vue schématique, en perspective, de la structure pré-fabriquée selon la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective d'un profil d'un élément. La figure 3 est une vue en coupe montrant la façon de relier le toit de la structure à une de ses parois porteuses. La figure 4 est une vue de dessus du raccordement, à une paroi latérale, d'un toit intermédiaire de l'unité structurale illustrée à la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 4. La figure 7 montre la manière dont les murs sont érigés sur le sol et la façon dont le plancher est assemblé à ces murs. La figure 8 représente le raccordement entre deux parties formant ensemble un élément de couverture ou toit de la structure. Les figures 9 à 16 illustrent diverses formes d'éléments pouvant être utilisées pour la présente invention. On se reporte auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants de mise en oeuvre et d'application de l'invention. Suivant la figure 1, on voit un pavillon ou cellule de séjour 1 et fln second pavillon 2 entre lesquels est disposée une salle de service 3. Dans cette réalisation, les deux pavillons ou piè- ces 1 et 2 et la salle de service qui leur est attenante constituent une unité d'habitation. Ainsi qu'il sera expliuué dans la suite de la présente description, il existe la possibilité de joindre à cette unité tout nombre désiré de pavillons et salles de service supplémentaires, de façon à obtenir une structure genre nid d'abeilles. Chaque pavillon a un corps en forme de prisme ayant une section hexagonale constituée par six éléments verticaux constituant les murs ou parois, désignés par la référence 4, sur lesquels est posé l'élément de couverture ou toit 5. L'une des parois et, par exemple, la paroi frontale, est construite en deux parties afin d'obtenir l'ouverture d'entrée et de sortie du pavillon. En variante, on peut fixer une porte à l'une des parois, ladite porte étant construite par le même procédé et ayant les mêmes caractéristiques que les parois. La salle de service 3, par exemple salle de bain et toilettes, comprend une paroi avant 6 pourvue d'une entrée (non représentée au dessin), une paroi arrière 7 et un élément de couverture ou toit 8. Ces trois éléments sont reliés sur leurs cOtés latéraux à deux parois opposées des deux pavillons 1 et 2. La figure 2 illustre un exemple de réalisation de la structure de base d'un élément. Cet élément 10 est constitué par deux feuilles extérieures ondulées 12 et 14 entre lesquelles est disposée une couche ou épaisseur de mousse plastique 16. Des essais en condi tions réelles effectués avec différents matériaux ont démontré qu'il est préférable de mouler les feuilles extérieures à partir de polyester renforcé de fibre de verre, et d'injecter entre les dites feuilles du polyuréthane (fluide) à l'état visqueux. Le fluide remplit les espaces entre les feuilles extérieures et, après polymérisation, on obtient une couche rigide homogène. Ainsi qu'il sera expliqué ci-après, certaines parties des feuilles extérieures peuvent entre profilées de façon à les rendre aptes à remplir certaines fonctions auxiliaires, par inclusion de moyens de raccordement ou par exclusion de certaines zones pour l'aménagement d'ouvertures de portes et de fenêtres, etc... Cette opération de profilage peut être exécutée durant le moulage des feuilles et dans les mêmes moules. Pour l'illustration des caractéristiques structurales des moyens de raccordement selon la présente invention, le profil de référence est celui qui est illustré à la figure 2, mais il est bien entendu que tout ce qui est indiqué à ce sujet s'applique exactement de la même façon à d'autres profils, plusieurs de ces autres profils étant représentés aux figures 9 à 16. La figure 3 illustre une manière de relier une paroi 4 et un élément de couverture ou toit 5. Le toit 5 a la forme d'u + exagone régulier dont le centre est légèrement surélevé par rapport à sa périphérie, afin d'assurer la pente nécessaire pour l'écoulement des eaux pluviales. Le profil de cet élément est également ondulé, de façon identique au profil des autres éléments, mais les ondulations sont disposées radialement à partir du centre de l'hexagone, et non parallèlement comme dans les éléments latéraux ou parois. D'autres détails se rapportant à la construction du toit seront décrits ci-après en se reportant également à la figure 8. Le toit 5 est entouré par un rebord 18 orienté vers le bas. le profil en section transversale de ce rebord, dans le plan radial, est similaire à un n U n renversé. Ce profil est, par exemple, déterminé par les feuilles d'enveloppement et comprend des faces verticales externes 18', des faces horizontales inférieures 18", des faces verticales internes 18''', les branches ainsi formées étant réunies par-une face-horizontale 18"" constituant le fond de la gorge ainsi crée. On peut également mouler le rebord ainsi constitué lors de l'exécution dudit toit 5. La distance comprise entre les faces verticales parallèles 18''' correspond ou s'ajuste exactement à la largeur des parois 4, de sorte que lorsque le toit 5 est monté sur les six parois latérales, on obtient un raccordement très intime entre les différents éléments. Les rebords 18 sont prévus pour entre montés sur le bord supérieur des parois 4 lesquelles ont un profil ondulé suivant leur progression horizontale (figure 2). Par conséquent, les rebords 18 ont également un profil ondulé, et l'espace créé entre les faces latérales 18''' et la face 18"" de raccordement épousent le meme profil ondulé se présentant de manière complémentaire de l'extrémité supérieure des parois 4. Les saillies 20 que l'on voit à la figure 3, sur les deux côtés des lignes de coupe, sont les ondulations s1 étendant sur la droite et la gauche derrière le plan de coupe. Les figures 4 à 6 illustrent le procédé et les moyens mis en oeuvre pour relier l'élément de couverture ou toit 8 de la salle de service (représentée à la figure 1) à une paroi latérale 4. Dans ce cas, les conditions de solidité et d'étanchéité peuvent entre moins strictes que dans le cas précédent. C'est ainsi que même en conservant la méthode de base de raccordement d'un bord d'un élément dans une cavité ménagée dans un deuxième élément, il n'est pas besoin, dans ce cas, de prévoir une courbure du profil de la cavité et de l'élément. L'élément de couverture 8 a un profil identique à celui de la paroi 4. Le long de la paroi s'étendent deux saillies horizontales parallèles 22 obtenues par exemple par le moulage de la feuille 12 suivant deux seetions en forme de "U" ayant chacune des jambes 22' et 2211 et une ame de raccordement 22'''. La fente ou gorge créée entre les faces internes 22" des saillies 22 s'ajuste à l'épaisseur de l'élément de couverture 8. Attendu que ladite fente s'étend le long du profil ondulé de la paroi, tandis que le bord de l'élément 8 est rectiligne, il faut avoir soin que le fond de ladite fente ait un cheminement,horizontal dans sa progression le long de ladite paroi mais vertical dans sa disposition, rectiligne et dont la largeur soit parallèle au plan de la paroi 4. On obtient ce résultat en faisant varier progressivement la largeur des jambes ou faces externes 22' depuis une dimension minimum (coupe A-A, figures 4 et 5) jusqu'à une dimension maximum (coupe B-B, figures 4 et I1 apparait clairement d'après ce qui vient d'être exposé que la manière de monter le toit 8 consiste à engager ledit toit dans les gorges que présentent les deux parois 4 opposées préalablement installées et à le guider le long de leur longueur jusqu a ce que soit obtenue une structure telle que celle qui est représentée à la figure 1. Le raccordement entre le toit 8 et les parois avant 6 et arrière 7 de la salle de service sera exécuté de façon analogue aux dispositions décrites pour l'assemblage du toit et des parois d'un pavillon principal 1 ou 2. Cependant, il convient de faire remarquer que durant l'opération de raccordement, les bords des parois seront introduits de bas en haut dans la gorge prévue dans le rebord de l'élément de couverture 8 (non représenté à la figure 1). I1 est possible d'apporter diverses modifications aux dispositions précédemment décrites. C'est ainsi, par exemple, que les saillies 22 peuvent entre noyées dans un emplacement vide du profil, de façon à produire extérieurement un raccord d'angle entre le toit et la paroi, lesdites saillies restant alors invisibles. I1 existe également la possibilité d'interrompre la continuité de l'ondulation dans le plan vertical en prévoyant une surface plane, par exemple comme illustré à la figure 7, à partir de laquelle les saillies sont moulées. La figure 7 représente la manière suivant laquelle les parois sont montées dans le sol et montre de façon bien évidente les possibilités pratiquement illimitées d'adaptation de la réalisation selon l'invention aux exigences architecturales et fonctionnelles auxquelles les constructeurs utilisant la présente invention pourraient avoir à faire face. La disposition illustrée fournit une solution au problème de l'angle entre le plancher 24 et les parois 4. Sans l'utilisation de moyen d'adaptation spécial, cet angle aurait une branche droite ou rectiligne constituée par le plancher et une branche ondulée suivant sa progression horizontale formée par la paroi 4. Une telle disposition n'est pas appropriée, aussi bien au point de vue esthétique qu'au point de vue pratique, par exemple pour le nettoyage des pavillons ou pièces notamment dans les coins formés par la rencontre des parois et du plancher.En conséquence, selon une mise en oeuvre préférée, une zone plane 26 est réservée entre deux surfaces ondulées à une hauteur judicieuse à partir du fond ou bord inférieur de la paroi, sur le côté interne ou sur les deux cotés du panneau constituant ladite paroi 4. La, surface de transition entre les surfaces ondulées et la zone plane 26 est progressive, suivant les exigences de moulage des feuilles 12 et 1Q. On introduit dans le sol la partie se trouvant en dessus de la- zone plane 26. On dispose le plancher jusqu'au niveau duras de la dite zone et, si nécessaire, il est possible de coupler à l'angle de la paroi et du soi ainsi créé, un élément longitudinal en forme de barre 28. La figure 8 se rapporte à une construction du toit-dobme 5. Comme il a été indiqué précédemment, le toit peut être'monobloc. Cependant, en raison de considérations d'ordre technique au point de vue fabrication, on préfère le construire à partir de deux éléments fragmentaires ou davantage, inter-reliés à l'aide de moyens appropriés tels que, crampons ou écrous et boulons. Au cours de la fabrication des feuilles extérieures 12 et 14, ou moule le long du bord d'assemblage de chacune des dites feuilles, des ailes longitudinales 30 pour faciliter le raccordement entre les bords d'assemblage d'une moitié de toit et d'une seconde moitié de toit, au moyen d'écrous et boulons 32, ou à l'aide de tous autres moyens équivalents. Les figures 9 à 16 montrent différentes formes du profil de base qui peut entre donné aux éléments nécessaires à la mise en oeuvre de la présente invention. Ces figures s'expliquent d'elles-mmes et n'ont pas besoin de davantage de commentaires. I1 convient cependant de souligner qu'il ne s'agit que de quelques formes parmi beaucoup d'autres ayant la propriété commune d'un profil de surface sinueux, selon des lignes courbes ou des lignes brisées. La gorge longitudinale réservée à la base du rebord du toit-dôme 5 et/ou du toit 8 est bien entendu conformée pour s'adapter au profil retenu des panneaux ou parois. Les méthodes de fabrication des éléments de couverture, sont analogues entre elles et à la méthode décrite précédemment pour l'obtention du profilé de la figure 2. On comprend facilement qu'à chaque pavillon décrit, il est possible, selon les souhaits ou besoins, d'accoler plusieurs salles de service auxquelles d'autres pavillons peuvent être à leur tour assemblés, de façon à obtenir un ensemble de logements ayant une structure du genre nid d'abeilles. Les installations et équipements auxiliaires sont mis en place selon tout procédé connu dans la technique intéressée, certains de ces équipements et installations étant représentés à la figure 1. Les fenetres des pavillons seront conçues de façon à ntentraSner aucune perte d'énergie par rapport aux parois, en prévoyant par exemple des doubles fenêtres, Les interstices entre les éléments seront obturés à l'aide de bandes en caoutchouc ou en matière plastique ayant un profil approprié, comme cela est bien connu dans la technique concernée. I1 apparaît de toute évidence, aux personnes familiarisées avec la technique intéressée, que la présente invention n'est pas limitée aux détails des réalisations plus particulièrement décrites et illustrées et qu'elle peut être mise en oeuvre sous d'autres formes spécifiques sans que sa portée ou ses attributions essentielles sortent du cadre du présent brevet. C'est ainsi, par exemple, que les éléments peuvent être tous pourvus de la cavité décrite précédemment, tandis qu'une bande de raccordement sera pourvue de deux saillies non rectilignes prévues pour être introduites dans lesdites cavités conformées de manière complémentaire. I1 est par conséquent bien entendu que les présentes réalisations devront être considérées à tous égards comme illustratives et non comme limitatives. REVENDICATIONS 1. Structure pré-fabriquée, par exemple à usage d'habitation, caractérisée par le fait quelle est constituée d'éléments comprenant au moins une feuille en matériau synthétique rigide et une deuxième feuille en matériau isolant synthétique accouplée à la première, ladite feuille rigide ayant un bord et un profil non rectilignes ondulés. 2. Structure pré-fabriquée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un au moins des éléments est pourvu d'une cavité longitudinale ayant en section transversale un profil complémentaire au bord d'un autre élément se logeant dans ladite cavité. 3. Structure pré-fabriquée selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'un des éléments est le plafond de ladite structure tandis que les autres éléments en sont les murs ou parois, le plafond comprenant ladite cavité le long de sa périphérie et les bords supérieurs ondulés des parois étant engagés avec précision dans la cavité. 4. Structure pré-fabriquée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments comprennent une troisième feuille en matériau synthétique rigide, ladite feuille en matériau isolant synthétique étant disposée entre lesdites feuilles en matériau synthétique rigide. 5. Structure pré-fabriquée selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un élément additionnel au moins est également pourvu de ladite cavité. 6. Structure pré-fabriquée selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit élément additionnel constitue l'une des parois, ladite cavité étant située le long d'un axe parallèle à l'axe de la largeur dudit élément, un élément constituant le plafondd'une structure-additionnelle adjacente à la structure principale étant prévu pour s'ajuster, par exemple par l'un de ses bords, dans la dite cavité. 7. Structure préfabriquée selon la revendication 6, caractérisée en ce que le plafond de ladite structure additionnelle est pourvu de cavités le long de deux de ses cotés et disposées à angle droit par rapport au plan dudit plafond, les dites cavités servant au logement du bord supérieur de deux éléments constituant des parois latérales de la structure additionnelle. 8. Structure pré-fabriquée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments constituant les parois sont pourvus d'une surface plane le long de leur largeur, à la hauteur du plancher de ladite structure. 9. Structure pré-fabriquée selon la revendication 1, caractérisée, suivant une réalisation en variante, en ce qu'elle comprend une ou plusieurs bandes de raccordement pourvue de deux cavités longitudinales ayant une section transversale de profil complémentaire au bord ondulé de deux éléments à assembler, l'un des bords de chacun desdits éléments étant engagé dans lesdites cavités. 10. Structure pré-fabriquée selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de couverture ou plafond est réalisé en deux parties reliées au moyen d'écrous et de boulons. 11. Structure pré-fabriquée selon la revendication 1, dans laquelle ledit matériau synthétique rigide est du polyester renforcé de fibre de verre, tandis que le matériau synthétique isolant est de la mousse polyuréthane. 12. Procédé de montage de structures pré-fabriquées suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les parois et le plafond sont assemblés par introduction à force ou sous pression des bords supérieurs des parois dans ladite cavité. 13. Elément pour la réalisation de structures préfabriquées suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux feuilles en matériau synthétique rigide comportant entre elles une feuille en matériau isolant synthétique. 14. Elément suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une cavité longitudinale ayant en section transversale un profil complémentaire au profil de la largeur en section transversale d'un autre élément à assembler, ladite cavité étant de préférence formée durant le moulage desdites feuilles.