Brevet FR2277199A1 — publié le 19760130

La présente invention concerne le bâtiment et en particulier la structure générale des bâtiments et les éléments constitutifs avec le procédé d'assemblage et de montage. Dans les constructions d'habitats individuels ou collectifs, il est bien connu d'utiliser des éléments préfabriqués sous forme de panneaux assemblés sur le chantier et destinés à la construction de maisons ou immeubles d'un type prédéterminé. Ces éléments préfabriqués nécessitent des moyens de transport importants combinés avec une infrastructure lourde sur les cnantiers conduisant à des implantations massives localisées. Selon l'invention on a voulu obvier à ces inconvénients, en réalisant des éléments modulaires permettant une évolution de forme de la construction au gré de l'habitant avec toutes les combinaisons souhaitables. Ces éléments composés de une ou plusieurs pièces sont entièrement équipés en usines et réalisés avec des sections et poids conformes au gabarit transport de manière à pouvoir être mis en place en tous sites avec la grue d'un camion automobile. Selon une première caractéristique une dalle préfabriquée constituant un polygone régulier, tel hexagone ou fraction symétrique trapèze isocèle, triangle équilatéral et autre module géométrique est établie en matériaux rigides, tel que béton, pour pouvoir s'assembler par euxtaposition et suivant chaque côté avec d'autres dalles ou fractions de dalles modulaires semblables ou non en vue de la construction polyvalente de toute étendue et orientation voulue, multiples de l'unité. Chaque dalle préfabriquée servant au sol, à la réalisation de niveaux ou encore à la couverture, comporte symétriquement sur ses faces opposées des nervures disposées en retrait périphériquement et se raccordant avec d'autres nervures semblables disposées radialement de manière à ménager des rainures horizontales ou canaux autorisant le passage de tuyaux, conduits, fils élastiques ou autres éléments. Des amorces d'ouverture disposées de préférence à intervalles réguliers dans l'épais- seur de la dalle et au droit des nervures pouvant être facilement crevées pour constituer en combinaison avec les poteaux d' angles et les murs des gaines verticales pour la ventilation, le passage des fluides, cheminées, éclairage ou autres. Des moyens d'assemblage sous forme de brides polygonales étant prévus pour l'assemblage des dalles juxtaposées en combinaison ou non avec les poteaux. Selon une autre caractéristique des poteaux établis suivant chaque angle extérieur de la dalle, ou groupe de dalles, s'intercalent en hauteur entre deux dalles et s'emboîtent par leurs saillies sur les nervures correspondantes tout en présentant intérieurement des évidements correspondants auxouvertures des nervures pour la continuité des gaines verticales. Des dégagements verticaux et extérieurs correspondant8 en position à la tranche des nervures autorisant l'encastrement et la fixation des plaques de recouvrement modulaires extérieures et intérieures constituant les murs. Des rainures et nervures tabliers de préférence à la partie médiane des côtés extérieurs poteaux autorisant l'emboitement et la fixation d'autres poteaux d'angles pour l'assemblage en étoile. Des moyens d'assemblages sous forme de tringles ou tubes débordants,solidaires des extrémités des poteaux coopèrant avec les trous des dalles en vue d'assurer le positionnement et la fixation. Selon une autre caractéristique des plaques modulaires sont établies pour relier les poteaux et les nervures des dalles ou autoriser le montaae des ouvrants et rangements. Selon une autre caractéristique les dalles modulaires comportent ou non des ouvertures pour le montage de lanternaux. Selon une autre caractéristique les dalles de couverture reçoivent suivant leurs nervures périphériques des éléments surélevés pour le montage en superposition de chapiteaux d'aération, tandis que des éléments de couvertures modulaires sont fixés sur la surface extérieure des dalles pour l'étanché- ité. Suivant une autre caractéristique les dalles préfabriquées reçoivent suivant chaque niveau des éléments de recouvrement emboîtables sur les nervures en vue d'assurer une planéité. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est à petite échelle une vue en perspective d'un élément d'une dalle préfabriquée autorisant la réalisation de niveaux. La figure 2 est à plus petite échelle une vue en perspective d'un élément d'une dalle préfabriquée avec lanternau. La figure 3 est une vue en perspective d'un poteau d'angle s'intercalant entre deux niveaux. La figure 4 est une vue en coupe illustrant l'assemblage de,deux éléments d'une dalle. La figure 5 est une vue en perspective illustrant la disposition en étoile de trois poteaux d'angle et leur assemblage par bride en combinaison avec un élément d'une dalle. La figure 6 est une vue purement schématique illustrant l'assemblage des éléments de dalle pour la réalisation nullement limitative d'ailes radiales autour d'un noyau central. La figure 7 est une vue en plan illustrant l'assemblage en étoile de trois poteaux d'angle avec les murs intérieurs. La figure 8 est une vue en plan d'un poteau d'angle i une seule branche. La figure 9 est une vue en plan d'un poteau intermédiaire rectiligne et double. La figure 10 est une vue en plan d'un pilier. La figure Il est une vue en perspective et en coupe illustrant le montage de chapiteaux d'aération sur la dalle supérieure formant toiture ainsi que son recouvrement. La figure 12 est une vue de dessous d'une marche d'escalier. La figure 13 est une vue de face et en coupe correspondant à la figure 12 et illustrant la superposition des marches. La figure 14 est une vue en coupe d'un escalier illustrant l'emboîtement des contre-marches. Ces éléments modulaires préfabriqués et leur procédé de montage pour la réalisation d'habitats individuels ou collectifs objet de l'invention comportent des éléments modulaires 1 constituant les dalles du sol, de niveaux, ou de toiture. Chaque élément modulaire 1 préfabriqué, en béton, ou tout autre matériau constitue un polygone régulier, tel carré parallélogramme qu'un nexagone,/ou traction symétrique de ce polygone, comme représenté figure 1 ou la dalle forme un trapèze isocèle à trois côtés égaux. De par sa section méplate la dalle 1 comporte sur ses faces opposées des nervures méplates 11 disposées symétriquement en relief pour constituer des triangles équilatéraux (trois triangles dans l'exemple du dessin) ménageant entre les nervures 11 soit des rainures radiales ou canaux 12 et des rai 3 nures périphériques i Les nervures 11 comportent en outre à intervalles réguliers et suivant l'épaisseur de l'élément 1 des amorces d' ouvertures 14 pouvant être facilement crevées pour constituer des passages se situant entre les murs comme expliqué ci-après. De par leurs trois côtés réguliers de même dimensionnement et depar le grand côté constituint la grande base du trapèze, chaque élément modulaire 1 peut recevoir en juxtaposition le côté correspondant d'un élément semblable ou fraction modulaire/de cet élément (triangle équilatéral,carré ou hexagone complet par exemple) pour former en combinaison un même niveau correspondant à une extension de l'appartement ou de la surface d'une même pièce, comme illustré figure 6. A cet effet des brides 2 sous forme de plaquettes polygonales, s'intercaluivant les angles au sommet des côtés de l'élément 1 et en retrait par rapport aux nervures 11 pour prendre appui sur les faces supérieures et inférieures des éléments juxtaposés tandis que des boulons 8 traversant les brides 2 et des trous correspondants 15 des éléments assurent l'assemblage. Selon ces dispositions l'on conçoit que les éléments modulaires 1 sont facilement transportables et permettent par leurs canaux 12 disposés entre les nervures i le passage de tuyauterie, câbles élastiques ou autres. Suivant leurs angles extérieurs, les éléments modulaires 1 ou groupe d'éléments assemblés reçoivent des poteaux d'anqle profilés 4 également préfabriqués qui s'intercalent en hauteur entre deux dalles et suivant la hauteur d'un étage. Chaque poteau d'angle 4 forme deux branches inclinées correspondant à l'angle modulaire choisi (120 degrés 60 degrés ou 30 degrés suivant l'exemple du dessin), tandis que les extrémités constituent d'une part deux languettes débordantes et extérieures 41 qui prennent appui sur les rainures périphériques 13 et d'autre part une languette intérieure et radiale 42 qui s'engage dans la rainure radiale 12 passant par la bissectrice de l'angle. Des fers d'assemblage sous forme de tringles 5 ou tubes débordants à demeure des extrémités de chaque poteau pour s'engager dans des trous 16 des éléments 1 établis sur les rainures 13 de l'élément 1, comme illustré figure 3. Chaque poteau d'angle 4 forme en outre en hauteur à chaque extrémité extérieure de ses branches, une rainure équerrée 43 qui autorise en combinaison avec la tranche correspondante des rainures périphériques 13 des éléments 1 haut et has, 1' emboîtement et le centrage du mur extérieur 6 également préfabriqué de section pleine ou nervurée et d'un module correspondant, pour permettre soit le recouvrement total, soit le recouvrement partiel dans le cas d'adjonction d'éléments modulaires constituant soit les fenêtres, soit les portes ou autres ouvertures comme illustré figure 15. Cette plaque formant le mur extérieur 6 est fixée de préférence par visserie 61 s'engageant dans des trous ou goujons établis à intervalles réguliers sur les faces d'appui des rainures 13 et 43. De la même façon , les nervures méplates 11 disposées à la périphérie de l'élément 1 autorisent de par leurs côtés opposés 18 l'appui de chaque mur intérieur 7 qui verticalement prend appui sur l'un des côtés intérieurs 44 des ailes du poteau d'angle. Suivant leur ligne d'intersection au droit de leur raccordement ces murs 7 prennent appui dans une rainure profilée 45 formée en bout d'une bande interne de renforcement 46 bissectrice aux branches du poteau 4. De la même façon Oes murs intérieurs 7 sont fixés par visserie engagée dans des trous correspondants sur les faces d'appui. Il faut considérer également que les poteaux d'angle 4 forment intérieurement deux canaux 447 - 48 qui correspondent én position aux ouvertures extrêmes 1 our constituer ainsi des gaines sur toute la hauteur. Ces ouvertures 47 8 48 également disposées entre les murs 6 et 7 autorisent ainsi le passage de toute tuyauterie, câbles électriques, forment/gaine d'aération ou de cheminée, comme illustré figure 15. On remarque figures 5 et 7 que les poteaux d'angle 4 forment extérieurement sur les branches adjacentes d'une part une nervure longitudinale 49 et d'autretart une rainure complémentaire 410 assurant le positionnement et l'étanchéité Cette disposition/autorise ainsi l'assemblage en étoile par emboîtement des poteaux 4, pour constituer ainsi un poteau 8 multidirectionnel autorisant en combinaison avec les éléments 1 assemblés le montage de murs 6 et 7 correspondants. Dans cette réalisation l'assemblage des extrémités des poteaux 4 s'effectue par l'intermédiaire de brides polygonales 9 semblables aux brides 2 avec trous pour le passage des fers d'assemblage 10 qui stengagent également dans les trous 16 des éléments 1 comme précédemment. Il est bien évident que les poteaux 4 à dimensionnement modulaire peuvent être différents; on peut par exemple réaliser un poteau rectiligne 11, comme illustré figure 8 sous forme d'une demi section, avec face pentée extrême 111 1 correspondant à la bissectrice de l'angle ou encore sous forme d'élément 12 rectiligne simple ou double constituant des poteaux intercalaires de renforcement. De la même façon, les éléments modulaires I peuvent être réalisés avec dans leur épaisseur une ou des ouvertures profilées 19 comme illustré figure 2 pour la réalisation de lanternaux. Dans ce cas un élément 13 de recouvrement en forme de té traèdreAutorise le passage de la lumière. Selon la figure 10 des piliers modulaires de renforcement 14 sont également prévus dans le cas de grandes surfaces, pour s'adapter comme précédemment suivant les angles au sommet des éléments 1. Les murs intérieurs 7 de dimensionnement modulaire peuvent relier directement deux poteaux 4, 11 ou 12 ou encore, être d'un dimensionnement réduit tant en hauteur qu'en longueur pour autoriser ainsi la formation de niches. Ces murs 7 peuvfftt être également inexistants comme illustré figure 15 et dans ce cas, l'intervalle x formé par les dégagements autorise en regard du mur extérieur 6 le logement de meubles, tels que cuisinière C qui se présente en hauteur en regard des gaines formées par les ouvertures 14, pour permettre ainsi l'évacuation des fumées. Cette disposition autorise également le logement d'éléments de rangement 15, de portes dont le battement s'effectue dans l'intervalle en-dehors de la surface utile de la pièce Il faut noter également que l'intervalle formé entre les murs 7 et 6 peut recevoir des éléments intercalaires profilés 16 également modulaires destinés à la fixation des blocsfenêtres 17, portes 18. Les éléments 1 formant les dalles sont recouverts suivant chaque niveau par des plaques modulaires 19 en forme d'U pour chevaucher les nervures 11, tandis que d'autres plaques intercalaires 20 assurent le recouvrement sur un même plan horizontal entre ces plaques 19 de manière à constituer un plan horizontal. Les éléments terminaux 1 formant la toiture permettent en hauteur par les nervures 11 ou 1 l'emboîtement d'éléments équerrés 21 constituant une murette de surélévation, et avec des ouvertures 211 correspondant aux passages des gaines telles que décrites. Ces éléments équerrés 21 autorisent par emboîtements successifs le montage d'éléments d'aération 22 avec ouvertures 221 et ailettes débordantes 222 décalées en hauteur, tandis que des chapiteaux 23 avec ouvertures transversales 231 assurent le recouvrement deX'ensemble. Bien entendu ces éléments 21-22 et 23 sont modulaires pour s'adapter parfaitement sur les nervures 1 des éléments de dalle 1. Comme ci-dessus les éléments 1 de toiture sont recouverts par des plaques 19 et 20, pouvant elles-mêmes être recouvertes d'un moyen d'étanchéité , -tel que chape en ciment, graviers ou autre. I1 n'est pas exclu de réaliser au-dessus de 1'élé- ment terminal une toiture4lassique pentée. Les escaliers sont constitués par des plaques modulaires équerrées 24 avec à leurs extrémités des douilles 241 emboîtables par gorges et nervures comme illustré figures 12 et 13, tandis que les parties verticales équerrées 242 constituant les contre-marches se positionnent en épaisseur dans une rainure 243 établie sur la face supérieure de la plaque inférieure. I1 est bien évident que les éléments ainsi réalisés sont réalisés en tout béton approprié, tel que béton clastique béton de vermiculite ou plastiques. La liaison des éléments murs-dalle peut également être assurée par coulée de béton dans les canaux 47 48 despoteaux d'angles ou encore par liaison mécanique comme décrite, tandis que l'étanchéité entre les éléments est assurée par collages joints, ou par tout autre moyen connu. On note également que les canaux 47 et 48 peuvent recevoir un éclairage, tandis que des plaques transparentes assurent le recouvrement. Les avantages de ce procédé de construction ressortent bien de la description et on souligne en particulier - la possibilité de comnosition et de réalisation d'un habitat d'un nombre quelconque de pièces, - a facilité de transport et de montage, - la possibilité d'une grande combinaison d'assemblage, - le nombre limité d'éléments de construction. - production continue entièrement automatisée permettant la vente séparée d'unités de production à tous usagers, - utilisation de tous matériaux moulables. Le procédé de construction et les éléments modulaires objet de l'invention peuvent également être utilisés pour la réalisation de jeux de construction ou encore de maquettes Cette disposition intéressante permet ainsi de composer directement son habitat avant la réalisation sur le chantier. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués elle en embrasse au contraire toutes les variantes. - REVENDICATIONS 1- Eléments modulaires préfabriqués et leur moyen d'assemblage pour la réalisation d'habitats caractérisés par 16 fait qu'ils comportent un élément dF dalle sous forme d'un polygone régulier @ervuré et alvéolé ou fraction symétrique et régulière de ce polygone ou autre module géométrique pour s'assembler par juxtaposition et moyen d fixation suivant chaque côté avc d'autres éléments de dalle semblables ou modulaires en vue de la construction de toute étendue et orientation voulue, tandis que le profil et la section des dits éléments de dalles autorisant au droit dos angles au sommet le centrage et l'assemblage des poteaux d'angle ou piliers intermédiaires profilés et modulés reliant en hauteur deux niveaux de dalles; les dits poteaux supportant de par leurs rainures des murs extérieurs et intérieurs de dimensions modulées adaptables sur les rainures des dits élé- ments de dalle avec moyen de fixation ; les éléments de dalles autorisant également de par leurs nervures l'emboîtement dFs éléments superposés de toiture et des éléments modulaires de recouvrement pour la formation d surfaces planes ; des éléments modulaires emboîtables et orientables en vue d la réalisation des escaliers. 2- Eléments modulaires selon la revendication 1, caractérisés par le fait que chaque élément do dalle préfabriqué constitue un polygone régulier, tel hexagone ou fraction symétrique, telle trapèze isocèle à trois côtés égaux avec sur ses faces opposées dos nervures rectilignes disposées périphériquement en retrait et radialement pour ménager entre elles des dégagements ou rainures périphériques formant emboîtement et appuis des murs ex- térieurs et intérieurs ainsique des poteaux et piliers, tout en permuttant le libre passage de câbles ou tuyaux ; des amorces d'ouvertures disposées à intervalles modulés au droit dos rainures pour la formation d'ouvertures verticales, formant gaines se positionnant entre 1PS murs et communiquant avec les éléments de toiture suivant la hauteur de l'immeuble. 3- Eléments modulaires selon les revendications 1 et 2, caractérisés par le fait que chaque élément de dalle comporte dans son épaisseur une ouberture profiléo pour l'emboitement d'un élément de recouvrement transparent formant lanterneau. 4- Eléments modulaires selon las revendications 1-2 et 3 prises ensembleet leur moyen d'assemblage caractérisés par lo fait que chaque élément de dalle se juxtapose et s'assemble par ses cotés réguliers et extérieurs avec le côté d'un élément modulai re semblable pour constituer des dalles de toute orientation ot dimensionnement. 5- Eléments modulaires selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble et leur moyen d'assemblage selon la revendication 4, caractérisés par le fait que les éléments de dalle se fixent entre eux au droit de leurs angles extérieurs et de lueur partie média-. ne dans le cas dP trapèza isocèle par des brides opposées et polygonales disposées en retrait par rapport aux nervures périphériques pour prendre appui sur leurs fonds et entre reliées par des boulons traversant des trous correspondants. 6 - Eléments modulaines et leur moyen d'assemblage selon les revendications 1-2-3 caractérisés par le fait que chaque élément de dalle permet par ses rainures au droit des angles au sommet le centrage et l'assemblage des poteaux d'angles on forme de deux branches inclinées correspondant à l'angle modulaire choisi et avec à leurs extrémités des languettes débordantes et extérieures prenant appuis sur les rainures périphériques du dit élément de dalle et intérieurement une languette s'engageant dans la rainure radiale tandis que dos rainures longitudinales équerrées établies extérieurement sur 1PS bords des branches coopèrant avec la tranche correspondante de la nervure périphérique de l'élément de dalle ; deux canaux dis posés à l'intériFur des branches coopè- rant avec les amorces d'ouvertures correspondantes d l'élément de dalle en vue de la réalisation de gaines verticales ou encore d'une liaison dalle - poteau par béton ou pour la mise en place d'un éclairage, les branche des dits poteaux comportant égale- mont sur leurs faces extérieures des nervures et rainures complé mentaires en vue d l'emboîtement en étoile de poteaux pour la réalisation de noeuds multidirectionnels. 7 - Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les revendications 1-2-3-4-5 et 6 prises ensemble, caractérisés par lo fait que l'assemblage poteaux d'angles avec les éléments de dalle s'effectue au moyen de tiges débordant des extrémités des dits poteaux pour s'engager dans des trous correspondants en position établis dans l'épaisseur des éléments de dalle. 8- Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les re- vendications 1-2-3-4-5 et 6 prises ensemble, caractérisés par le fait que l'emboîtement en étoile des poteaux s'effectue par i' intermédiaire dP brides polygonales avec trous pour le passage des tiges débordant des extrémités des dits poteaux et gui S'en- gagent dans les trous établis dans 1' épaisseur des éléments de dalle. 9- Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les revendications 1-2-3-4-5-6 et 7 prises ensemble caractérisés par 1 fait que les poteaux d'angle comportent une seule branche. 10- Eléments modulaires et lueur moyen d'assemblage selon les re-., vendications 1-3-4-5-6-7 et 9 prisPs ensemble, caractérisés par 1 fait que les poteaux sont rectilignes à module simple ou multiples pour constituer des piliers intPrcalés qui coopèrent avec les nervures et les angles au sommet des éléments de dalle 11- Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les revendications 1-2-3-4-5-6-7-8 et 9 pruses ensemble, caractérisés par 1P fait qu@ los rainures longitudinales des bordsdes bran chois d poteau et les dégagements périphériques des éléments de dalles permettent l'emboîtement des bordures des murs extérieurs modulaires sous forme de panneaux fixés par visserie coopèrant aveus des trous percés régulièrement sur les facs d'appui corres- pondantes soit sur les murs. I 12- Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les rv- vendications 1-2-3-4-5-6-7-8- et 9 prises ensemble, caractérisés par le fait que les côtés intérieurs des nervures péripjériques des éléments de dalles et les côtés intérieurs des ailes des pot aux autorisent l'appui des bordurPs des murs intérieurs qui se raccordent angulairement sur une bande interne de renforcement bissectrice aux branches de chaque poteau ; ces murs in extérieurs modulaires sous forme de panneaux étant fixés par vis-' serie coopèrant avec des trous percés régulièrement sur les faces d'appui correspondantes soit sur les murs. 13- Eléments modulaires et leur moyen d'assemblage selon les revendications 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11 et 12, caractérisé par le fait qu les amorces d'ouvertures des éléments de dalles coopte rent avec l'intervalle formé entre los murs reliant directement les poteaux ou fractionnés tout en hauteur qu'en longueur en vue de la formation de mèches par le logement en retrait du mobilier ou encore la fixation des ouvertures, portes, fenêtres. 14- Elements modulaires et lueur moyen d'assemblage selon les re- vendications 11 et 12 prises ensemble, caractérisés par le fait que l'intervalle formé entre les murs extérieurs et intérieurs peut recevoir des éléments intercalaires. 15- Eléments modulaires selon les revendications 1-2-3 prises ensemble, caractérisés par le fait que les nervures des éléments de dalles sont recouvertes suivant chaque niveau par des plaques modulaires rainurées en forme d'U, tandis que d'autres plaques intercalées assurent la formation du plan horizontal. 16- Eléments modulaires selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisés par le fait que les nervures périphériques de la dalle supérieure constituant la toiture permettent l'emboi- tement d'éléments modulaires équerrés formant murettes avec dos ouvertures pour le passage des gaines et autorisant la superposition d'éléments d'aération avec ouvertures et ailettes débordantes, tandis que leur partie supérieure reçoit par emboîtement des chapiteaux avec ouvertures transversales. 17- Eléments modulaires selon la revendication 1, caractérisés par le fait que les escaliers sont réalisés par des plaques modulaires avec à leurs extrémités des douilles emboitables et orientables en superposition, tandis que des parties verticales équerrées constituant les contre-marches se positionnnnt en épais seur dans une rainure établie sur la face supérieure de la plaque formant la marche inférieure. 18- Eléments modulaires selon la revendication 1, caractérises par le fait que' l'étanchéité des éléments murs-dalles est obye- nu par des joints.