Brevet FR2221597A1 — publié le 19741011

L'invention concerne la construction des immeubles d'habita- tions dans lesquels les divers logements, au lieu d'tre stricte ment superposés derrière des façades plagies, sont décales les uns s par rapport aux autres, de manière à obtenir une plus grande va riote d'aspects et de types de logements, certains de ceux-ci bé- néficiant de terrasses constituées par le dessus des logements situés en niveau inférieur. On connaît déjà de telles constructions réalisées par un empilement de cellules faites à l'aide d'éléments préfabriqués, mais ces éléments sont le plus souvent constitués par des coques moulées en forme, ce qui crée des difficultés, notamment pour leur fabrication et leur transport. En outre, pour avoir une certaine variété dans les types de logements, il est nécessaire d'avoir une grande variété de moules différents9 ce qui augmente les investissements nécessaires à la construction. Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients en réalisant une construction qui permette une très grande variété d'aspects, tant pour ltensemble que pour les faces des diverses cellules et ceci en n'utilisant que-un petit nombre d'éléments ces derniers étant, d'autre part, de formes faciles a réaliser à transporter. La construction selon l'invention comprend en : -une ossature en superstructure construite selon une maille quadrillée dtun certain côté avec une dimension verticale différente, cette ossature comprenant elle-mme des poteaux verticaux, dont la longueur correspond à ladite dimension verticale et qui sont terminés ou raccordés entre eux par des chapiteaux en forme de croix ayant de deux à quatre branches dont la longueur est égale au dixième du côté précédent, et des poutres horizontales fixées entre deux branches situées en regard ; -des éléments de plancher de forme octogonale comprenant quatre grands côtés, divisés chacun en quatre modules d'un cinquiane du côté de la maille, et quatre petits côtés alternés avec les précédents et disposés sensiblement selon les diagonales des petits carrés d'angles ayant dans les deux sens une dimension dlun demimodule, soit un dizième du côté de la maille ; -des éléments de façade disposés selon les grands côtés des octogones et constitués par un ou plusieurs éléments, de forme plane ou galbée vers l'extérieur, et embrassant chacun un nombre entier de modules définis précédemment, ainsi que des éléments d'angle dis posés selon les petits côtés des octogones, ces divers éléments ayant une hauteur qui correspond à la dimension verticale de la maille d'ossature ; -enfin des éléments de toit, de préférence de forme galbée, terminés à leur périphérie par un rebord ascendant vertical se raccordant avec les divers éléments de façade et d'angle, ces élé- ments de toit ayant en plan la mdme forme que les planchers, sauf dans un angle où ils comportent un écoulement d'eau débordant audelà de l'élément d'angle. La superstructure précédente peut elle-mme tre supportée par une infrastructure construite selon une maille carrée obtenue en prenant dans les deux sens une diagonale sur deux de la maille carrée précédente. Les éléments d'angle indiqués précédemment peuvent tre e pla- cés de deux façons différentes par retournement face pour face et ils peuvent tre groupés par quatre pour constituer des gaines techniques, fermées à leur partie supérieure par un chapeau muni de boisseaux d'aération. D'autres particularités de l'invention apparattront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple, et représenté sur le dessin annexé, sur lequel s -la figure 1 est une vue en plan d'un fragment de construc- tion au niveau de la superstructure, -la figure 2 est une vue en plan au niveau de l'infrastrue- ture, -la figure 3 est une coupe axonométrique montrant le détail de raccordement des éléments de toit, de façade et de plancher dans le cas de deux logements superposés, -la figure 4 est une vue axonométrique limitée à la partie inférieure dans le cas d'un logement débouchant au-dessus d'un toit, -la figure 5 est une coupe axonométrique correspondante dans le cas d'un logement débouchant au-dessus d'une terrasse, -la figure 6 est une coupe astemeque correspondante de la partie supérieure montrant le raccordement entre deux éléments de toits adjacents, -la figure 7 est une coupe axonométrique montrant le raccor dement entre deux planchers et deux plafonds adjac3nts, -la figure 8 est une coupe horizontale à plus grande échelle montrant le détail de raccordement de deux panneaux d'angles et d'un panneau de façade dans une section courante, -la figure 9 est une coupe analogue à la figure 8 au niveau du chapiteau et des poutres, -la figure 10 est une vue de dessus d'un angle courant d'un élément de toiture, -la figure 11 est une vue correspondante h la figure 10 dans le cas d'un angle avec écoulement d'eau, -la figure 12 est une vue de dessus en perspective montrant en détail le raccordement de quatre éléments de toiture autour de quatre éléments d'angle formant gaine avec le chapeau non encore en place. Comme on le voit, notamment sur la figure 1, la construction selon l'invention est réalisée en plan selon une trame quadrillée formée de lignes horizontales et verticales 1 constituant des mailles carrées dont la bngueur commune du côté a correspond sensible ment à l'ordre de grandeur des dimensions des pièces d'habitation usuelles. A titre d'exemple, cet-ta longueur du côté peut avantagesement tre de 4,50 mètres. La construction selon l'invention comporte une superstructure formée par la combinaison de trois sortes d'éléments t -des poteaux 2 situés aux noeuds du réseau des lignes 1 et constitués chacun par un tronçon de tube dont la longueur correspond au module vertical de la construction, c'est-à-dire à la distance verticale entre deux niveaux d'habitation successifs, -des chapiteaux 3, visibles en particulier sur les figures 10,11 et 12 et constitués chacun par deux, trois ou quatre branches perpendiculaires deux a deux et soudées sur un manchon tubulaire central 4 s'adaptant sur les tubes 2. Chaque branche de la croix constitue un petit tronçon de poutre en I avec une âme verticale 5 et deux semelles horizontales 6, cette poutre se terminant par une plaque d'extrémité 7 munie de perforations 8. Ces chapiteaux 3 sont disposés et fixés, à chaque extrémité de chaque tronçon de tube 2 et au raccordement entre deux trongons de tube 2 successifs, -enfin des poutres constituées par un tronçon de profilé en U tel que 9 de grande hauteur ou 10 de faible hauteur, simple, comme représenté sur la figure 3 ou double, comme représenté sur les figures 4, 5, 6 et 7. Chacune de ces poutres 9 ou 10 est terminée par une plaque d'extrémité 12 représentée sur la figure 9 pour s'assem- bler avec une plaque d'extrémité 7 d'un chapiteau 3. Chaque tronçon de poutre 9 et 10 est disposé avec la face extérieure de son âme verticale adjacente aux lignes 1. Selon une particularité de l'invention, chaque maille carrée formée de quatre lignes 1 est subdivisée par des lignes verticales et horizontales 13 découpant sur chaque cQ é du carré quatre modules centraux, désignés par m sur la figure 1 et correspondants à un cinquième du côté a de la maille carrée, et deux demi-modules d'ex trdmités désignés sur la figure par m/2 et valant la moitié des précédents, soit un dixième de la valeur ~c Avec la valeur de 4, 50 mètres prise comme exemple pour la longueur a, le module m vaut donc 0, 90 mètre et le demi-module 0,45 mètre. Comme on le voit sur la figure 1, la longueur de chacune des branches de chaque chapiteau 3 est égale à un demi-module d'ou il résulte que la longueur de chacune des poutres 9 et 10 est égale à quatre modules. L'assemblage de ces divers éléments constitue donc une ossature à trois dimensions en superstructure. Cette superstructure peut Atre supportée par une infrastruc- ture représentée sur la figure 2 et construite selon un autre tracé quadrillé formé de lignes 14 obtenues en prenant une sur deux des diagonales du réseau quadrillé 1, et ceci dans les deux sens. Le nouveau réseau de lignes 14 a done également une maille carrée. vais dont le coté a pour valeur aVST soit 6,36 mètres avec la valeur de a prise comme exemple. L'infrastructure est constituée par une série de poteaux 15 de type quelconque disposés selon les noeuds du réseau l4 et sup- portant un double réseau de poutres disposées selon les lignes 14, chacune de ces poutres supportant, au milieu de la travée entre deux points d'appui 15, la base d'un poteau 2. On voit ainsi que toute la superstructure est solidement supportée par ltinfrastruc- ture, celle-ci réalisant d'autre part une maille plus grande, mieux adaptée à la construction de bureaux ou de locaux industriels ou commerciaux, ou encore de parkings. On a représenté, à titre d'exemple, sur la figure 2 par des zones grisées 16, des emplacements possibles de parkings, les zones restant blanches représentant les voies de dégagement. En plus de son ossature en superstructure, la construction comporte naturellement des planchers, des toitures, et des parois verticales. obtenue Les planchers ont une forme en plan octogonale/en partant d'une forme carrée ayant exactement les dimensions de la mailla carrée a et en coupant les angles selon la diagonale 17 des petits carrés d'angles de dimension m/2. Ces planchers peuvent, par exem ple, tre constitues par deux platelages métalliques 18 et 19 sépares par une entretoise en métal ondulé 20, et ils reposent sur le dessus des poutres 9. Mais ils peuvent également tre réalisés par tout procédé traditionnel en bois, métal, béton ou matière plasti- que se prtant à la préfabrication. Ils peuvent tre réalisés par assemblage de deux parties pour en faciliter le transport. Au-dessus des planchers peut tre construite une chape 21 de nivellement ou d'isolation recouverte par un revtement de sol 22. Pour fermer les niveaux supérieurs formant toiture, on uti- lise des éléments de toit 23, visibles notamment sur les figures 3, 6, 10, 11 et 12, constitués par un grand panneau, de préférence en matériau sandwich, comportant un galbe central 24 pour leur donner plus de rigidité et muni sur tout son pourtour d'un rebord vertical ascendant 25. Dans les angles, comme représenté sur les figures 10 et 12, les rebords 25 se prolongent par des retours perpendiculaires 26 réunis par un bord 27 disposé à 45 . En outre, dans un des angles de chaque panneau 23, le rebord 27 es' ! ; remplacé, comme représenté sur la figure 11, par un rebord en angle 28 entourant un prolongement 29 de la face supérieure du panneau 23 qui déborde au-des du pan coupé et se termine par un orifice d'écoulement des eaux 30 se raccordant avec un tuyau de descente. Ces éléments de toit 23 reposent sur des poutres 10 de plus faible hauteur que les poutres 9. D'autre part ils peuvent tre réalisés en deux pièces assemblées entre elles par exemple selon une diagonale, afin d'en faciliter le transport par route. Dans le cas de toitures-terrasses devant supporter des char ges, celles-ci sont constituées au moyen d'éléments de plancher spéciaux visibles sur la partie gauche de la figure 5 et terminés par des rebords supérieurs 31 destinés a venir s'appuyer sur le dessus des poutres 9 afin de placer le plancher correspondant en position surbaissée. Ceci permet à ce plancher surbaissé de supporter un bac étanche 32 terminé par des rebords 33 et sur lequel on vient constituer un plancher de charge 34 en matériau quelconque. Ce qui importe est que le niveau du plancher de charge 34, et à plus forte raison du bac 32, est au-dessous du niveau supérieur du revue- tement 22 du plancher adjacent, ceci afin d'éviter toute entrée d'eau. Dans tous les cas, er dessous des poutres 9 comme des poutres 10, on vient fixer un plafond constitué par des panneaux 35 assemblés entre eux dans un meme plan. On voit ainsi sur la figure 6 comment se raccordent deux plafonds adjacents successifs sous toitures et sur la figure 7 comment se raccordent deux planchers successifs, Pour garnir les façades, on utilise des éléments de façade en matériau sandwichs de forme plane comme représenté en 36 sur la figure 1, ou présentant un galbe comme représenté en 37 sur la figure 1 et sur la figure 3. Ces panneaux ont une largeur égaleà un module m et le galbe fait saillie vers l'extérieur pour former une avancée et comporte une fentre ou une porte-fentre 37a. On peut également réaliser des panneaux de façade dont le galbe em- brasse par exemple deux modules m comme représenté en 38 sur la figure 1. Ceci permet de réaliser un grand nombre de combinaisons en assemblant des panneaux tels que 36, 37, et 38 et il est égale- ment possible de réaliser des panneaux de façade complets embrassant les quatre modules m en une seule pièce, en permutant simplement les formes de moulage donc sans complication d'outillage et en conservant la grande variété de combinaisons possibles. Dans tous les cas, chacun de cas panneaux de façade, plan ou galbé, simple ou multiple, comporte un rebord supérieur 39 dont la face intérieure 40 arrive exactement à l'aplomb des lignes 1, clest- à-dire contre la face extérieure du dos des poutres 9 ou 10. Ces panneaux de façade comportent dlautre part des rebords perpendicu- laires 41 verticaux permettant de les assembler entre eux ou avec les panneaux d'angle et des rebords inférieurs 42 à recouvrement permettant de réaliser l'étanchéité contre les eaux de ruissellement en s'emboîtant par dessus le rebord 39 du pan. 3au immédiatement inférieur comme dans le cas de la figure 3, ou par dessus le rebord 25 du panneau de toiture en surplomb 23 dans le cas de la figure 4 ou encore sur le rebord 33 du bac d'étanchéité 32 dans le cas de toitures-terrasses comme dans le cas de la figure 5. L'assemblage de tous ces éléments venant s'appliquer bord contre bord les uns sur les autres se réalise facilement, par exem ple au moyen de contre-perçages et de boulonnages. L'étanchéité des Joints est assurée par des bourrelets d'étanchéité et en outre, pour les Joints supérieurs, au moyen d'un couvre-joints 43 venant se placer à cheval sur les doubles rebords comme représenté sur les fi & ures 3 6 et 12. Pour assurer le contreventement de la construction on dispose, de place en place et dans les deux directions de plans verticaux des câbles tendus en diagonale entre les jonctions de poutres et de chapiteaux d'une mme face verticale. Ces câbles peuvent tre -si mulés entre les deux parois de doubles cloisons intérieures ou encore intégrés à l'intérieur d'un panneau de façade plan forment les quatre modules. Pour la fermeture des angles situés à l'aplomb des parties 17 du plancher et 7 des éléments de toit, on utilise des éléments d'angle d'un type unique constitués par un panneau sandwich plan 44 prolongé par des rebords verticaux 45 disposés à 454 par rapport au plan de l'élément comme représenté sur les figures 8 et 9. Pour assurer le raccordement de ces panneaux d'angle 44 entre eux et avec les panneaux de façade 369 37 ou 38, on utilise un profilé en U 46 s'étendant sur toute le hauteur de chacun des étages, comme représenté sur la figure 8 la fixation de ce profilé étant assurée en l'intercalant entra les plaques 7 et 12 cteat dirs au raccordement entre chaque branche de chapiteau et la poutre carrespondant comme représenté sur la figure 9. On voit sur le côté gauche des figures 8 et 9 comment se raccorde un élément d'angle 44 dont le bord 45 vient se plaquer contre une des ailes du U 46 dans le cas ou Iton désire avoir le maximum de volume & l'intérieur du local. On voit, d'autre part, sur le coté droit des figures 8 et 9 un autre mode de montage consistant A rapporter une cornière 47 contre une des ailes du profilé 46, ce qui permet de fixer le rebord 45 dans le prolongement du dos du profilé 46, cet élément d'angle 44 étant, dans ce cas, toujours le mmeme, simplement retourné face pcur face. Ceci dans le cas où l'on veut laisser davantage do place dans l'angle à l'extérieur du local. Cette corniers 47 permet également le raccordement du bord 41 d'un élément de façade 36, 37 ou 38, et ceci aussi bien dans les deux cas représentés. Cette facilité d'assemblage des panneaux d'angle 44 permet, en les combinant, de réaliser des angles simples, comme représenté à la partie supérieure gauche de la figure 1 avec échappement du poteau 2 correspondant, ou des rentrés, comme représenté à la partie supérieure droite de la figure 1, ou encore des doubles rentrés comme représenté au milieu de la partie supérieure de la figure 1. On utilise dans ce cas de préférence la disposition correspondant au côté gauche des figures 8 et 9 avea néanmoins la possibilité de loger des tuyaux de descente d'eau de pluie comme décrit précédemment en référence à la figure 11. Cela permet également de constituer de véritables gaines, adjacentes à une, deux, trois ou quatre cellules de loganent, (voir la disposition du milieu de la figure 1 ainsi que la figure 12) en utilisant dans ce cas quatre fois la disposition de la partie gauche des figures 8 et 9 si cette gaine ne doit contenir que des canalisations de faible encombrement, soit encore quatre fois la disposition de la partie droite des figures 8 et 9 si cette gaine doit contenir des canalisations encombrantes telles que par exemple des tuyaux de descente de vide-ordures. Dans ce cas, il est avantageux de couronner l'extrémité supérieure de telles gaines au moyen d'un chapeau 48 en matière moulée, représenté à la partie supérieure de la figure 12, ce dernier ayant une forme lui permettant de s'emboîter à la fois sur quatre couvre-joints 43, et les rebords que ces derniers recouvrent, ainsi que sur les retours 26 et les rebords 27 afin d'assurer l'étanchéité complète contre les eaux de ruissellement. Ce chapeau comporte à sa partie supérieure des boisseaux d'aération 49. Il est possible de limiter l'ossature en hauteur au plancher bas du dernier niveau, ou de la supprimer dans le cas où la construction est limitée à un seul niveau, l'ensemble façade-toiture étant rendu autoportant par les panneaux de façade, ou à défaut en reliant en tte les profilés en U verticaux, le contreventement étant assuré par ces panneaux de façace, ou en leur absence par les panneaux d'angle groupés par deux, trois, quatre. Il est bien entendu que le mode de réalisation cidessus décrit ne présente aucun caractère limitatif et pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Construction à cellules décalables en éléments préfabriqués soutenue par une ossature tridimensionnelle, caractérisée par le fait : -que l'ossature comprend : une superstructure réalisée selon un réseau quadrillé à mailles carrées d'un certain coté avec une dimension verticale différente, cette ossature étant constituée par des tronçons de poteaux, d'une longueur égale à cette dimension verticale, terminés et raccordés entre eux par des chapiteaux formés par un manchon central et deux à quatre branches disposées en croix, la longueur de chaque branche valant le dixième du coté de la maille ; et des poutres joignant les extrémités en regard de deux branches et ayant pour longueur les quatre cinquième du coté de la maille, et -que les cellules sont constituées : par des éléments de plancher et des éléments de toit reposant sur les poutres et ayant en plan une forme sensiblement carrée à la dimension de la maille précé- dente avec des angles coupés sensiblement selon les segments de droite joignant les extrémités des deux branches du chapiteau correspondant ; ainsi que par des panneaux de façade ayant une hauteur égale à la dimension verticale et constitués par l'assemblage ou la réunion en préfabrication de panneaux de façade plan ou de panneaux galbés dont la largeur représente un ou plusieurs modules d'une valeur du cinquième du coté de la maille précédente, ces éléments comportant des bords verticaux d'assemblage et un bord inférieur de recouvrement ; enfin ces panneaux de façade se complètent par des panneaux d'angle destinés à tre placés selon la diagonale des petits carrés d'angle dont le coté est égal à la moitié du module précédent. 2. Construction selon la revendication 1 caractérisée par le fait que les jonctions horizontales deux à deux des bords supé rieurs ou Inférieurs de panneaux de façades, des bords supérieurs des éléments de toiture et des bords supérieurs des bacs terrasses, sont à chaque niveau situées au-dessus du niveau de plafond correspondant à une hauteur constante égale aussi bien à la hauteur du haut du rebord de toiture au-dessus du plafond sous-jacent, qu'à la hauteur du haut du rebord de bac terrasse au-dessus du plafond sous-jacent, cette hauteur étant inférieure à la hauteur du dessus de plancher d'habitation au-dessus du plafond inférieur d'une distance suffisante pour assurer le boulonnage des bords inférieurs des panneaux de façade. 3. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les poutres ont une section en U dont la face extérieure du dos est verticale et à l'aplomb du coté de la maille de la superstructure, ces poutres pouvant tre doublées par juxtaposition d'éléments adjacents correspondants. 4. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte des profilés en U montés verticalement sur toute la hauteur de chaque étage entre les jonctions des poutres et des branches des chapiteaux avec leurs ailes tournées en direction des chapiteaux, chacune de ces ailes pouvant se compléter par l'addition d'une cornière afin de permettre de monter les panneaux d'angle de deux manières dfferentes et de les grouper par deux, trois ou quatre, mme en l'absence des cellules adjacentes correspondantes, afin de constituer diverses configurations y compris des gaines complètes. 5. Construction selon 1'ensemble des revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que l'ossature est limitée en hauteur au plancher bas du dernier niveau, ou supprimée dans le cas où la construction est limitée à un seul niveau, l'ensemble façade-toiture étant rendu autoportant par les panneaux de façade, ou à défaut en reliant en tte les profilés en U verticaux, le contreventement étant assuré par ces panneaux de façade, ou en leur absence parles panneaux d'angle groupés par deux, trois, quatre. 6. Construction selon une des-revendications précédentes, caractérisée par le fait que les éléments de toiture comportent dans un de leurs angles une partie débordant au-delà de l'aplomb du panneau d'angle et aménagée en écoulement des eaux de pluie. 7. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les tranches supérieures des jonctions planes verticales de deux éléments successifs de toit ou de façade sont recouvertes par un couvre-joint en U placé à cheval. 8. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les gaines sont terminées à leur partie supérieure par un chapeau s'emboîtant sur leur pourtour ainsi que sur les couvre-joints correspondants, ce chapeau étant terminé par des boisseaux d'aération. 9. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le contreventement d'ossature est réalisé au moyen de câbles tendus en diagonale entre les jonctions de poutres et de chapiteaux d'une mme face verticale, ces câbles étant dissimulés entre deux cloisons ou intégrés à l'intérieur d'un panneau de façade plan. 10. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la superstructure est supportée par une infrastructure à mailles carrées obtenues en prenant dans les deux sens une diagonale sur deux de la maille précédente, cette infrastructure comportant des poteaux verticaux situés aux noeuds de ces mailles et supportant des séries de poutres disposées selon les côtés des mailles et supportant chacune en son milieu la base d'un poteau de la superstructure.