Brevet FR2224612A1 — publié le 19741031

la présente invention concerne des éléments préfabriquée pour la construction de bttiments,tels que maisons, villas, garages, abris de jardin, halls industriels, et toutes constructions des tinées à l'habitation ou à des utilisations industrielle et commerciale. On utilise déjà couramment dans la technique du bttiment, des éléments préfabriqués dans le but d'accélérer la cadence de production et de réduire le prix de revient du estiment fini. les éléments préfabriqués connus permettent, certes, d'atteindre ces deux objectifs, cependant, leur assemblage reste encore assez long à réaliser, puisqu'il faut utiliser1 pour eela,du mortier et creuser des fondations ; ces travaux ne peuvent être accomplis que par des ouvriers spécialisés, ce qui se traduit naturellement par une majoration du prix de revient de la construction terminée. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet des éléments préfabriqués en un matériau de construction résistant, tel que du béton vibré, éventuellement armé, lesdits éléments préfabriqués comprenant des poutres formant semelle, destinées à être couchées à même le sol pour supporter les parois, des poteaux destinés à être dressés sur la semelle, notamment aux encoignures du bttiment, des poutres ou linteaux destinés à former les encadrements des portes et des fenêtres, et des panneaux modulaires pour la construction des parois, chaque panneau modulaire ayant la forme d'une dalle ayant une face plane, une face pourvue d'un alvéole central en forme de cuvette, entourée d'un rebord périphérique, et des tranches avec des reliefs longitudinaux permettant l'emboîtement des panneaux modulaires, entre eux, avec les poteaux, avec les poutres et avec les linteaux, des trous étant percés dans la paroi verticale de chaque alvéole pour le passage de moyens de solidarisation des panneaux, par exemple de boulons, et des moyens isolants recouvrant la face pourvue de l'alvéole de chaque panneau modulaireSde manière à assurer l'isolement thermique et acoustique de la construction. GrDce à de tels éléments préfabriqués, il n'est plus nécessaire de procéder aux longs et coûteux travaux de terrassement nécessaires pourZa construction des fondations. Les éléments préfabriqués s'assemblent sans mortier, mais uniquement grâce à leur emboitement mutuel et à leur boulonnage. On conçoit que l'assemblage peut être réalisé très rapidement et sans outillage particulière- ment spécialisé. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, chaque panneau modulaire présente, sur chacune de ses deux tranches verticales, au moins une feuillure, destinées recevoir la moitié de la largeur d'un profilé métallique vertical9 dont l'autre moi +ié s'engage dans la feuillure d'un second panneau modulaire adja- cent, situé sur une me couche horizontale, lorsque ledit second panneau est accolé au premier0 Ces profilés métalliques constituent des armatures de renforcement qui confèrent une robustesse maximale à la construction. Il est prévu, par ailleurs, des tiges métalliques de section approximativement complémentaire à celle des feuillures, lesdites tiges étant appliquées le long des poteaux précités et venant se loger à l'intérieur du logement vertical formé par les feuillures alignées des panneaux modulaires de la pile- adjacente audit poteau. L'assemblage entre le poteau et lesdits panneaux modulaires adjacents est assuré par boulonnage à travers le poteau et à trsvers la bordure verticale des alvéoles des panneaux, Selon une caractéristique importante de l'invention, la bordure périphérique qui entoure l'alvéole, sur chaque panneau modu laire, comporte des gorges transversales communiquant avec l'alvéole et constituant des passages, susceptibles de se placer en correspondance avec les gorges des autres panneaux modulaires voisins, et dans lesquels circulent les différentes canalisations de gaz, d'eau chaude et froide et les fils électriques0 Selon l'invention, les moyens isolants précités, qui assurent l'isolement thermique et acoustique de la constructicr,.ont constitués par une plaque de matériau isorat,par exemple de polystyrène expansé, qui est collée sur la bordure p p:ii-hériyue entourant l'alvéole et qui définit > avec les parois dudit alvéole, un coussin d'air isolant, Avantageusement, une couche de plâtre recouvre ladite plaque de matériau isolant. Cette couche de plâtre, qui est tournée vers l'intérieur de la construction, permet d'accrocher aux parois différents accessoires, tels que tableaux de peintures, appliques, etc... Par ailleurs, l'application de la plaque de matière isolante sur les panneaux modulaires cache à la vue toutes les canalisations, de sorte que les parois ont un aspect parfaitement lisse et esthétique. Un mode de réalisation particulier de l'invention sera à présent décrit en détail en regard des dessins annexés dans lesquels : la figure I est une vue en perspective partielle d'une cons truction réalisée au moyen des éléments préfabriqués selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective d'un panneau modulaire en béton, recouvert d'une plaque en matériau isolant, représentée avec un arrachement partiel la figure 3 est une vue en perspective, à partir de la face arrière du panneau de la figure 2, avant l'application de la plaque en matériau isolant ; la figure 4 est une vue de profil du panneau de la figure 2 la figure 5 est une vue en perspective et en coupe suivant la ligne V - V de la figure t, avant collage des plaques isolantes ; la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI - VI de la figure 1 ;; les figures 7 et 8 sont deux vues en perspective de la construction en cours de montage ; et Ia figure 9 est une vue en perspective de l'assemblage entre un poteau et un linteau. La figure 1 représente un garage ou un abris de jardin pouvant être construit au moyen des éléments préfabriqués selon l'invention. Cette construction n'est donnée qu'à titre d'exemple, car il est évident que l'on peut monter à l'aide des mêmes éléments, tous autres genres de constructions à caractère habitable, industriel ou commercial. la construction de la figure t est réalisée par assemblage, selon un procédé, qui va être décrit en détsil par la suite, d'éléments préfabriqués comprenant essentiellement des panneaux modulaires t pour la construction des murs extérieurs, et, éventuellement, des cloisons intérieures, des poutres formant semelle 2, reposant horizontalement sur le sol et servant d'assise aux parois, des poteaux 3 destinés à être dressés sur les poutres de semelle 2, notamment mais non exclusivement aux encoignures de la construction, et des linteaux 4 destinés à former l'encadrement des portes et des fenêtres. fous ces éléments préfabriqués sont constitués en un matériau de construction résistant, par exemple en béton vibré, avantageusement renforcé par des tiges métalliques longitudinales, comme on peut le voir sur la vue en coupe de la figure 50 la construction comporte également une charpente métallique, non représentée, d'un type classique, et une couverture 5 dont la forme et la na ture peuvent varier à la demande du client. La couverture peut, par exemple, être constituée en amiante ciment, en ardoises ou en tuiles romanes. Elle peut être horizontale ou inclinée. Sur la figure, la couverture a une seule pente, mais elle peut avoir plu sieurs inclinaisons. Comme le montrent les figures 2 à 4, chaque panneau modulaire t a sensiblemént la forme d'une dalle rectangulaire, en béton vibré, dont la face arrière 6 est plane et dont la face avant présente un alvéole 7 en forme de cuvette. l'alvéole 7 est entouré d'un rebord pzriphérique 8 dans lequel sont formées des gorges transversales 9 communiquant avec l'intérieur de l'alvéole 7. Comme le montre la figure 5, lors de l'assemblage des panneaux, les gorges 9 de panneaux voisins se placent en correspondance, de sorte qu'il se forme des passages continus reliant entre eux les dif férents alvéoles. Dans ces passages pourront être posées les canalisations d'eau, de gaz et d'électricité. Le panneau modulaire t comporte, dans l'épaisseur de ses tranches formant les petits côtés de la dalle, une rainure ou feuillure 10, et, dans ses tranches formant les grands côtés de la dalle, il comporte des moulures 11, 12. la moulure tl se trouve du côté de la face plane 6, tandis que la moulure 12 est adjacente au rebord périphérique 8. Ces moulures et feuillurs servent à I'emboîtement des panneaux modulaires, lors de l'érection du bR- timent, comme il sera expliqué ci-après. les tranches formant les petits côtés du panneau modulaire sont percées de trous latéraux 13 communiquant avec l'alvéole 7, et dont un seul est visible sur les figures 2 à 4. Lors de l'érection du bâtiment, les trous 13 des panneaux modulaires adjacents se placent dans l'alignement l'un de l'autre (voir figure 5), de sorte qu'ils peuvent recevoir un boulon 14 qui est maintenu en place au moyen d'un écrou 15. Comme le montre clairement la figure 2, une plaque composite 16, comprenant une couche interne 17 de matière plastique expansée, par exemple de polystyrène, et une couche externe 18 de plate, séparées par une feuille d'aluminium trouée, non représentée, est collée sur le rebord périphérique de l'alvéole 7. Paur assurer une bonne adhérence entre le polystyrène et le béton on utilise comme adhésif une projection d'éléments soufflés de quartz et une colle résineuse. la plaque 16 définit, avec les parois de l'alvéole 7, un coussin d'air qui assure une bonne isolation thermique et acoustique des parois.Lors de l'application des plaques t6 sur les panneaux modulaires, les parois internes des couches de plRtre t8 sont jointives et donnent l'impression d'une paroi continue et unciforme0 Gracie aux gorges 9, il s'établit une cirealation d'air entre les coussins d'air des différents pnneaux. Cette circulation a l'avantage d'évacuer l'humidité interneou ou provenant du sol, dans le cas d'un terrain humide, vers ltextérieur de la construction, à travers le béton poreux. Dans les cuisines ou salles de bains, il est même possible d'évacuer l'humidité à travers une grille incorporée dans un panneau modulaire. Les panneaux modulaires t ont des dimensions uniformes standards. Cependant, pour obtenir un toit incliné on utilise au sommet des parois, des panneaux standards ayant des dimensions différentes. Ainsi, si lion se reporte à la figure 1, le mur extérieur 19 comporte cinq pileacomprenant chacune quatre panneaux modulaires standards lo Au commet de chacune de ces piles sont disposés des panneaux de pense 20, et/ou des demi-panneaux 21 et des quarts de panneaux 22o Les panneaux de pente 20 ont la forme d'un trapèze rectangle dont la différence des longueurs entre la petite base et la grande base est -approximativement égale à la largeur d'un quart de panneau 22.Ainsi, grtce au dimensionnement de ces panneaux, les c8tés obliques des panneaux de pente 20 sont alignés et également inclinés sur l'horizontale. Les panneaux 20, 2t et 22 comportent également un alvéole, des moulures et feuillures sur leurs tranches, des gorges et des trous à travers leur rebord périphérique. Comme le montre la figure 7, la semelle est constituée par plusieurs poutres 2 en béton vibré, couchées sur le sol et juxtaposées de façon à former ltassise sur laquelle vont reposer les murs et cloisons du bâtiment à construire0 Chaque poutre 2 présente, sur sa face supérieure, une rainure 23 dans laquelle viennent s'emboîter les moulures 12 des panneaux modulaires I situés sur la première couche horizontale (voir figure 5). les poteaux 3 sont également réalisés en béton vibré et armé et comportent une section sensiblement carrée (voir figure 6)o Ils sont percés de trous pour le passage de boulons 24, destinés à solidariser les poteaux des panneaux modulaires adjacents. Les linteaux 4 sont également constitués par des poutres en béton vibré et armé. La figure 9 montre un mode d'assemblage possible d'un montant et d'un linteau perpendiculaires. A cet effet, le montant comporte, à son extrémité à assembler, une entaille 25 définissant une patte amincie 26 qui vient se loger respecti vement dans une entaille formée sur le linteau. Les deux pattes 26 sont solidarisées au moyen de boulons 27o le linteau 4 comporte une rainure 28 dans laquelle viennent s'emboîter les moulures 12 de demi-panneaux 21, comme ie montre la figure t. les derniers éléments qui sont nécessaires pour la construction selon l'invention, sont constitués par des profilés métalliques 29 et 30 (voir figures 6 et 8) les profilés 29 sont destinés à être emprisonnés dans les logements tubulaires 3f formés par la juxtaposition des feuillures 10 de deux piles adjacentes de panneaux modulaires.Ils confèrent une plus grande rigidité aux parois de la construction. les profilés 30 ont une section sensiblement égale à la moitié de celle des profilés 29o Ils sont dressés contre les poteaux 3 et se logent à l'intérieur des feuillures 10 de la pile de panneaux modulaires adjacente audit poteau0 Aussi bien les profilés 29 que les profilés 30 se terminent à leur extrémité supérieure par un gousset 32 (figure 8) faisant saillie à l'intérieur du briment et sur lequel vient se fixer une pièce de charpente, non représentée. On décrira à présent,à titre d'exemple, le procédé de construction du bâtiment de la figure 1 : On dépose tout d'abord sur le sol, d l'emplacement où l'on désire ériger le bttiment, des semelles 2 que lwon juxtapose convenablement sur la trace des murs et cloisons du bâtiment à construire. On dresse ensuite un poteau 3 à une encoignure, par exemple à celle représentée à l'extrémité gauche de la figure 1. le poteau peut être solidarisé par boulonnage des poutres 2, bien que cela ne soit pas nécessaire0 On se reportera à présent à la figure 7 pour suivre les phases suivantes de la construction.Contre la face droite non visible du poteau 3, on applique, en le maintenant à la main, un profilé 30, puis on met en place un premier panneau modulaire t en emboîtant sa moulure 12 dans la rainure 23 de la semelle 2. Le panneau est glissé le long de la rainure 23 jusqu'à ce que les bords de la feuillure 10 viennent stappliquer contre le poteau0 A ce moment, le profilé 30 est entièrement enfermé dans la feuillure tO, Un boulon 24 est alors introduit à travers le trou infarieuz du poteau 3 et le trou t3 qui se trouve en regard sur le panneau 1, et est vissé dans un écrou. le panneau 1 et le poteau 4 sont alors solidement fixés l'un à l'autre Un second panneau modulaire est posé au-dessus du premier en emboîtant la moulure 12 dudit second panneau avec la moulure 11 du panneau inférieur. Le second panneau est lui aussi accolé contre le poteau 4 et retenu par un boulon 24e Après avoir empilé de la même façon quatre panneaux t identiques., on fixe au sommet de la pile ainsi constituée, un panneau de pente 200 Dans les feuillures libres 10 des panneaux de cette première pile on engage un profilé 29, avec son gousset 32 dirigé vers l'intérieur du bttiment. Comme on lta expliqué précédemment, le profilé 29 déborde de la moitié de sa largeur à l'extérieur des feuillures libres tO, le panneau modulaire inférieur de la pile suivante est ensuite mis en place sur la semelle 2e il est glissé sur cette dernière jusqu'à ce que l'autre moitié débordante du profilé 29 se loge dans la feuillure dudit panneau (voir figure 6). les deux panneaux adjacents, situés dans la première couche,sont alors soli darisés au moyen d'un boulon 14 et d'un écrou 15. la deuxième pile est constituée en empilant de la même façon quatre panneaux modulaires 1, un quart de panneau 22, puis un panneau de pente 20. Compte tenu des dimensions de la grande base et de la petite base du panneau de pente 20, les c8tés obliques de panneaux de pente adjacents sont alignés et ont la même inclinaison par rapport à l'horizontale. Bien entendu,chacun des panneaux de la deuxième pile est boulonné avec le panneau adjacent de la première pile. La troisième pile comprend de bas en haut quatre panneaux 1, un demi-panneau 21 et un panneau de pente. les deux piles suivantes comportent également les quatre panneaux modulaires entiers 1, mais,pour la quatrième pile, on placera par dessus,un demi-panneau 21, un quart de panneau 22 et un panneau de pente 20, et pour la cinquième pile, on superposera un cinquième panneau modulaire entier 1 et un panneau de pente 20. Comme le montre la figure 8, on approche alors le poteau de droite 3, contre lequel est appliqué un profilé 30, jusqu'à ce que ce dernier s'engage dans les feuillures tO libres, puis on verrouille avec les boulons 24. De la même manière, les autres murs et cloisons sont érigés. L'encadrement des portes et fenêtres est construit au moyen de linteaux 4, comme le montrent les figures 1 et 9. la charpente est ensuite fixée aux goussets 32 selon un procédé quelconque connu, puis la couverture 5 est ensuite posée sur la charpente. Les canalisations et conduites sont installées à travers les gorges 9 et les alvéoles 7, puis les panneaux sont recouverts intérieurement avec les plaques t6 que l'on accole par leur couche en polystyrène expansé 17, au moyen d'éléments soufflés de quartz projetés sur les rebords périphériques 8, Enfin, pour donner une gus grande solidité à la construction, on coule à l'intérieur du cadre formé par la semelle, une couche de béton de même hauteur que la semelle. Il va de soi que nombreuses modifications de détail peuvent être apportées au mode de réalisation et au procédé de constructionqui viennent d'être décrits. C'est ainsi, par exemple, que chaque panneau peut comporter plus d'une feuillure 10 sur chacune de ses tranches verticales, afin de recevoir autant de profilés 29e D'autre part, au lieu d'utiliser des profilés 30 indépendants des poteaux 3, il serait possible de réaliser des poteaux préfabriqués comportant sur leurs côtés deux moulures longitudinales moulées avec le poteau et jouant le même rôle que les profilés 300 rar ailleurs, dans la deuxième pile de panneaux à partir de la droite sur la figure t,il est possible, au lieu d'utiliser un demi-panneau 21 et un quart de panneau 22 d'utiliser trois quarts de panneaux en une seule pièce. les éléments préfabriqués, en particulier les poteaux et les linteaux,pourraient être réalisée un autre matériau que le béton vibré, par exemple en bois de construction, en une matière plastique ou en tout autre matériau approprié. Les poutres 2 peuvent être posées ou fixées sur des pilotis, dans le cas de terrains humides ou marécageux, sur des fondations ou sur tout autre socle approprie. REVENDICATIONS le Eléments préfabriqués en matériau résistant, tel que du béton vibré, éventuellement armé, pour la construction de bstiments, caractérisés en ce qu'ils comprennent des poutres formant semelle destinées à être couchées à même le sol pour supporter les psrois, des poteaux destinés à âtre dressés sur la semelle, notamment aux encoignures du bttiment, des poutres ou linteaux destinés à former les encadrements des portes et des fenêtres, et des panneaux modulaires pour la construction des parois, chaque panneau modulaire ayant la forme d'une dalle ayant une face plane,une face pourvue d'un alvéole central en forme de cuvette, entouré d'un rebord périphérique, et des tranches avec des reliefs longitudinaux permettant l'emboîtement des panneaux modulaires, entre eux, avec les poteaux, avec les poutres et avec les linteaux, des trous étant percés dDns la paroi verticale de chaque alvéole pour le passage de moyens de solidarisation des panneaux, par exemple de boulons, et des moyens isolants recouvrant la face pourwede l'alvéole de chaque panneau modulaire de manière à assurer l'isolement thermique et acoustique de la construction0 2.- éléments préfabriqués selon la revendication 1, caractérisésen ce que chaque panneau modulaire présente, sur chacune de ses deux tranches verticales, au moins une feuillure, destinée à recevoir la moitié de la largeur d'un profilé métallique vertical, dont l'autre moitié s'engage dans la feuillure d'un second panneau modulaire adjacent, situé sur une même couche horizontale, lorsque ledit second panneau est assemblé au premier0 30- Eléments préfabriqués selon l'une des revendications t et 2, caractérisés en ce que bordure périphérique qui entoure l'alvéole, sur chaque panneau modulaire, comporte des gorges transversales communiquant avec l'alvéole et constituant des passages, susceptibles de se placer en correspondance avec les gorges des autres panneaux modulaires voisins,et dans lesquels circulent les différentes canalisations de zaz, d'eau chaude et froide, les fils électriques, ainsi que l'airs 40- éléments préfabriqués selon l'une des revendica+.ions précédentes, caractérisés en ce que les moyens isolants précités, qui assurent l'isolement thermique et acoustique de la constructionss sont constitués par une plaque de matériau isolant, par exemple de polystyrène expansé, qui est collée sur la bordure périphérique entourant l'alvéole et qui définit?Ovec les parois dudi.t alvéole, un coussin d'air isolant, une couche de plRtre recouvrant vanta- geusement la face lire de ladite saque de matériau isolant. 5. - Eléments préfabrijés selon la revendication 4, carasté- rises en ce que l'adhésif utilisé pour coller la plaque isolante sur la bordure périphérique du panneau modulaire est acnsttu par une projection d'éléments soufflés de quartz et par une colle classique. 6.- Piments préfabriqués selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce qu'il est prévu des tiges métalliques de section approximstivement complémentaire à celle des feuillures, lesdites tiges étant appliquées le long des poteaux précités et venant se loger à l'intérieur du logement vertical formé par les feuillures alignées des panneaux modulaires de la pile adjacente audit poteau. 70- Eléments préfabriqués selon la revendication 6, caractérisés en ce que l'assemblage entre le poteau et lesdits panneaux modulaires adjacents est assuré par boulonnage à travers le poteau et à travers la bordure verticale des alvéoles des panneaux Be éléments préfabriqués selon l'une des revendications I et 2, caractérisesen ce que les poteaux peuvent comporter, sur leurs faces longitudinales, des moulures venant de moulage avec le poteau et destinées à s'emboîter dans les feuillures des panneaux modulaires adjacents. 9.- Eléments préfabriqués selon l'une des revendications 2 et 6, caractérisés en ce que les profilés métalliques se logeant entre deux feuillures, ainsi que les profilés mftalliques qui sont accolés aux poteaux, se terminent à leur extrémité supérieure par une portion d'ancrage, telle qu'un gousset, ,sur laquelle viennent se fixer des pièces de charpente a 100- Eléments préfabriqués selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que l'on utilise, pour réaliser un toit incliné, des panneaux modulaires entiers, des demi-panneaux modulaires de largeur égale à la moitié de celle des panneaux entiers, des quarts de -panneaux modulaires, et des panneaux modulaires de pente, ces derniers ayant la forme d'un trapèze rectangle, dont la différence des longueurs entre la petite base et la grande base est approximativement égale à la largeur d'un quart e panneau, chacun de ces types de panneaux comportant également un alvéole, des moulures, des feuillures, des gorges et des trous à travers leur rebord périphérique. 1f.- Procédé de construction d'un bâtiment au moyen des éléments fabriqués selon l'une des revendications pr cGaen+esS caractérisé en ce qu'il consiste à déposer sur un socle approprié des semelles 2 que l'on juxtapose pour qu'elles forment la trace des murs et des cloisons du braiment à construire, à dresser ensuite verticalement un premier poteau 3 sur une encoignure formée par les semelles, à accoler contre une face du poteau une tige métallique 30, à mettre en perce un premier panneau modulaire 1 en emboîtant sa moulure inférieure 12 dans la rainure 23 de la semelle 25 la face portant l'alvéole étant tournée vers l'intérieur, à faire glisser ce panneau modulaire le long de la rainure 23 jusqu'à ce que la tige métallique 30 se trouve enfermée dans la feuillure adjacente 10 du panneau modulaire, à solidariser le poteau et le panneau au moyen d'un boulon, à former la première pile de panneaux modulaires en superposant plusieurs panneaux, que l'on emboîte entre eux par leurs moulures horizontales et que lton solidarise du poteau comme précédemment, à placer au sommet de la pile un panneau de pente 20, à introduire dans la feuillure 10 libre des panneaux de ladite première pile un profilé métallique 29 dont la portion d'ancrage 32 est tournée vers 11 intérieur, à dresser de la même façon une seconde pile de panneaux que l'on accole à la première pile, de manière que la portion saillante du profilé métallique s'emboîte dans les feuillures alignées de ladite seconde pile, à continuer selon le même processus la construction des parois en respectant l'inclinaison donnée au toit grtce à la mise en place sur chaque pile d'un nombre déterminé de panneaux entiers, de quarts de panneaux, de demi-panneaux et de panneaux de pente, à solidariser entre eux deux à deux les panneaux situés sur une même couche horizontale au moyen de boulons traversant les trous percés dans les parois verticales des alvéoles, à fixer les pièces de charpente aux portions d'ancrage 32, à former le toit, à faire passer les canalisations. d'eau, de gaz et d'électricité dans les gorges 9 des panneaux et dans les alvéoles 7, à recouvrir intérieurement les.panneaux au moyen des plaques isolantes. 16 que l'on colle par leur couche en polystyrène, au moyen d'une colle classique et d'éléments de quartz soufflés, projetés sur le rebord 8,et enfin à couler une couche de béton, d'épaisseur égale à celle de la semelle, à l'intérieur du cadre formé par ladite semelle.