Brevet FR2292811A1 — publié le 19760625

L'invention se rapporte à une cellule modulaire transpor table sans démontage, prévue en particulier pour l'habitation. Il existe une grande valeté d'habitations temporaires, transportables et, en particulier d'abris de chantier. Ceux-ci, de forme généralement parallélépipédique comportent au moins un accès et une ou plusieurs ouvertures fonctionnelles et pré sentent un minimum de moyens de viabilité. Il s'agit souvent de constructions métalliques précaires, constituées d'une ossature montée solidaire d'un châssis et recouverte de panneaux métalliques assemblés par utilisation de moyens traditionnels de solidarisation (soudage, boulonnage, rivetage...). Ce genre de construction constitue un abri sommaire où le confort des occupants se trouve en grande partie laissé pour compte. De plus, la solidité, la tenue aux agents atmosperiques s'avère médiocre et un entretien fréquent est nécessaire. Ces dernières années, nos matériaux synthétiques ont donné naissance à une nouvelle génération d'abris de chantier ou d'unités habitables constituées d'un assemblage plus ou moins élaboré de coques. Si celles-ci sont faciles à obtenir par moulage, il en va autrement pour leur assemblage, leur fixation sur une struc ture portante. En particulier, l'insertion de structures ouvran tes (baies vitrées, portes...) entrain des contraintes locales dues à la discontinuité des matières. L'accrochage d'une couche isolante sur les parois intérieures des coques ne se réalise pas encore à l'heure actuelle d'une façon totalement satisfaisante. Dans ce cas, le problème de l'assemblage se trouve encore bien trop souvent résolu de façon imparfaite et au prix de complications importantes. L'impératif du montage rapide se concilie difficilement avec les exigences de grande rigidité, de cohésion et d'étanchéité. On constate, par exemple, que les coques ou les couver tures en polyester supportent mal les montées rapides en tempéra tures fréquentes en été consécutives à un rayonnement solaire I i prolongé. Des dilatations anormales provoquent des contraintes importantes sur les éléments d'assemblage et de fixation et dé forment légèrement les surfaces. En particulier, le métal se marie mal avec le polyester et la liaison métal-polyester est une source d'ennuis. La cellule modulaire, objet de la présente invention tend à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. De forme générale parallélépipédique, elle se caractérise en ce qu'elle se compose d'un châssis porteur pourvu de deux rails d'assise, d'un cadre de base sur lequel se développe la surface latérale formée d'une succession de montants profilés à branches multiples et de panneaux sandwichs autoportantN assemblés latéralement,dans lesquels sont prévues des ouvertures, la cohésion de l'ensemble étant assurée par un chainage inférieur et supérieur et une solidarisation verticale au niveau des montants et en ce que l'ensemble est recouvert d'un toit plat pourvu de structures et d'organes de prise pour son levage. La cellule selon l'invention présente de nombreux et importants avantages - les panneaux isolants juxtaposés assurent un bon confort thermique et acoustique, - de par ses structures composantes, on note - un montage rapide en atelier, - une bonne assise sur le sol, - une préparation sommaire du sol, - une excellente cohésion d'ensemble, - un transport et une réutilisation commode, même à longue distance sans démontage, - un transport à courte distance et une mise en place aisée par trainage sur les rails porteurs, même sur terrain non aménagé, - une grande facilité d'association d'abris par jumelage, superposition, liaison longitudine. - sa surface disponible pouvant aller jusqu'à 20 1n2 permet l'installation soit de bureaux, soit d'un local d'accueil soit de vestiaire et réfectoire, soit de logement. Cet ensemble par la composition de ses éléments et leur mode d'assemblage : -panneaux latéraux bloqués entre le châssis et les panneaux de toiture-, constitue un ensemble monobloc de grande rigidité et bien isolé thermiquement. Pour s'assurer de sa robustesse et de sa solidité, on a fait subir à la cellule selon l'invention un essai en charge en la tramant à travers un champ pendant plusieurs heures. Aucune déformation apparente n'a pû être constatée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et après consultation des dessins dons lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective de la cellule selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la cellule selon l'invention - la figure 2a est une vue de détail de la partie encerclée de la figure 2 ; . horlzontale/ - la figure 3 est une vue en coupe/de l'assemblage des panneaux entre eux - la figure 4 est une vue en coupe verticale d'un profilé et de ses structures de fixation aux extrémités, en particulier une partie du palonnier - la figure 5 est une vue en coupe verticale sur vitrage d'un panneau ; - la figure 6 est une vue en coupe verticale d'un panneau de porte ; - la figure 7 est une vue en coupe horizontale sur porte - la figure 8 est une vue en coupe horizontale sur fenê tre et huisserie de porte, dans le cas d'une huisserie en bois ;; - la figure 9 est une vue en coupe verticale longitudina le de la couverture et de l'assemblage de ses éléments - la figure 10 est une vue en coupe schématique de l'extrémité avant de deux cellules superposées verticale ment - la figure il est une vue en perspective d'un ensemble de trois cellules jumelées. En consultant les figures 1 et 2, on remarque la constitution générale de la cellule selon l'invention. Elle possède une forme générale parallélépipédique et se trouve montée sur un châssis 1 formé de deux rails d'assise 2 et 3 maintenus parallèles entre eux par des traverses 4. Ces rails comportent soit des extrémités en biseau, soit des extrémités droites sur lesquelles se trouve rapporté un plat 5 plié, par exemple, à angle droit destiné à servir d'organe de préhension pour le trainage de la cellule jusqu'à l'emplacement désigné. Le châssis comporte égalementun cadre support 6 monté sur les rails. SOn profilé périphérique 7 porte les panneaux constituant la surface latérale de la cellule en réalisant un véritable chainage inférieur. I1 est renforcé de traverses 8 sur lesquelles reposent des panneaux de plancher 9 formés de particules de bois agglomérées résistant à l'humidité et fabriqués suivant un procédé spécial. ON assure en sous-face une protection thermique par projection de mousse isolante, par exemple, de polyuréthane. La surface latérale se trouve formée saur une succession de panneaux isolants autoporteurs, tels que lC/EMe montants 11 assemblés latéralement entre eux sans pont thermique par simple pénétration. Ces panneaux autoporteurs 10 sont constitués, d'une part, de deux parements en tôle galvanisée prélaquée, respectivement extérieur et intérieur 12 et 13, montés sur une ossature métallique 14 et, d'autre part, d'une âme 15 en mousse de poly uréthane injectée. La surface latérale formée par la succession de ces panneaux est coiffée et ceinturée dans sa partie supérieure par une lisse de répartition 16 constituant le chainage qui, de cette façon, répartit les efforts du poids de la toiture sur les panneaux. Un cheneau filant 17présent uniquement sur les côtés longitudinaux évacue l'eau vers les extrémités. Un bandeau 18 disposé sur chacun des pignons assure la continuité d'aspect. La toiture est constituée par une succession de panneaux transversaux autoporteurs, tels que 19, à parements 20 en tôle galvanisée prélaquée et à âme 21 en mousse de polyuréthane injectée. Ces panneaux de toiture sont disposés en quinconce par rapport aux panneaux latéraux. Le toit possède deux palonniers transversaux, tels que 22, comportant chacun deux manilles d'amarrage 23 pour le levage de l'ensemble. Les panneaux verticaux 10 sont, soit pleins, soit percés d'une ouverture 24 pour le logement d'une. baie vitrée à projection type "caravane" ou rectanaulaire coulissante équipée à la demande d'un volet articulé. Des panneaux spéciaux comportent des huisseries et des portes de différents -types, par exemple, celle représentée en figure 1. Examinons maintenant les structures d'assemblage latéral et la constitution des panneaux 10 en nous référant à la figure 3. Le profil de ces panneaux de mur nous montre, comme on l'a déjà indiqué, qu'ils sont formés de deux parements en tôle 12 et 13 dont les bords reposent sur les ailes 25 d'un cadre formé de profilés 26 en U. Le contact s'effectué par l'intermédiaire de joints 27 en matière connue sous le sigle PCE (polychloréthylène à cellule étanche). L'intérieur des profilés 26 est garni d'un joint 28 de même matière PCE qui s'écrase au contact des ailes intérieures dont sont pourvus les montants lorsque les chants verticaux et horizontaux s'engagent dans les structures réceptrices des montants il. Weux-ci se composent d'un seul élément rectiligne creux en matière plastique rigide extrudée, par exemple en matière connue sous le sigle PVC. Ces montants se composent de quatre faces formant une section carrée dont deux au moins d'entre elles sont prolongées par un groupe 29 de lamelles parallèles entre elles suivant deux faces opposées pour un assemblage dans un même plan ou suivant deux faces successives pour un assemblage à angle droit. Ces lamelles, au nombre de quatre, se composent, d'une part, de deux lamelles de maintien telles que 30 entre lesquelles s'enfichent les extrémités verticales des panneaux et, d'autre part, de deux lamelles d'étanchéité telles que 31 dont les bords libres viennent écraser la couche 28. Ces structures permettent des liaisons simples, sans pont thermique et un assemblage rapide. Les montants il comportent à leur intérieur creux les tiges 32 de tirants tels que 33 qui garantissent Lt cohésion verticale de l'ensemble. Quatre de ces tirants débouchant au niveau des palonniers assurent la transmission des efforts dus au poids propre de l'ensemble aulevage. On se réfèrera à la figure 4. Chaque montant comporte à ses extrémités une pièce de calage inférieure et supérieure 34 et 35 en U traversée par la tige du tirant à laquelle elle se trouve soudée permettant l'immobilisation du tirant. A son extrémité inférieure, le tirant est fixé sur le profilé périphérique 7 et à son extrémité supérieure, il maintient l'extrémité des panneaux de toiture assemblée aux panneaux de mur 10. Dans le cas général à partir de la rive supérieure d'un panneau 10, on trouve successivement le profil 36 de lisse 16 formant chainage, un joint d'étanchéité 37, le panneau et son renfort en bois-38, des rondelles 39 dont une détanchéité et un écrou-frein 40. Dans le cas particulier des tirants maintenant un support de palonnier 41, la base du profilé 42 en U de ce support est prise entre les rondelles 39 et le renfort en bois 38. L'extrémité du palonnier est emmanchée dans le support 41 et reliée au châssis par l'intermédiaire du tirant. Les parements extrêmes des panneaux de toiture présentent une saillie 43 pour l'évacuation des eaux de pluie vers le cheneau. En figure 5, on peut observer la structure interne d'un panneau comportant une ouverture vitrée. I1 s'agit ici d'une fenêtre à projection, type "caravane" qui, en variante, peut être remplacée par un bloc-fenêtre à vitres coulissantes. L'ensemble du châssis est bridé sur le panneau par l'intermédiaire d'un contre-cadre 44 à l'aide de vis 45. Sur ledit contre-cadre se trouve monté le dormant 46 du bloc-fenêtre 47 par interposition d'un jont périphérique 48 qui assure l'étanchéité entre le dormant et le parement extérieur du panneau. La gorge supérieure 49 du dormant permet de recevoir une charnière assurant l'articulation du volet. Ce bloc-fenêtre bien connu ne nécessite aucune description particulière. L'immobilisation de ce panneau se réalise d'une part, sur son bord inférieur par l'intermédiaire d'une vis 50 venant s'ancrer dans un écrou spécial 51 faisant corps avec le profilé 26 en U, en contact étroit avec les parements par l'intermédiaire des joints longitudinaux d'extrémité 27, prenant en sandwich les extrémités dudit profilé 26. La vis assemble et solidarise le panneau sur le châssis. Sur l'extrémité supérieure de ce panneau repose le profilé de chainage 36 portant la structure supérieure formant toit dont le renfort en bois 38 se trouve traversé par le boulon de serrage 40;z.La tête de ce boulon se loge dans la gorge du profilé supérieur d'extrémité 26. On examinera maintenant les figures 6 et 7 où se trouve représenté, en coupe verticale et horizontale un panneau de porte. La porte proprement dite se compose d'un panneau ouvrant 52 compact à âme 53 en mousse isolante injectée, de structure voisine ou identique à celle des panneaux 10. I1 porte un bloc d'ouverture 54 et son mécanisme de verrouillage. Ce panneau de porte est ceinturé par un cadre 55 possédant sur trois de ses côtés un joint à mièvre 56. Le quatrième côté porte des paumelles 57 reliant le panneau à l'axe de pivotement ainsi qu'un joint tubulaire d'étanchéité 58. L'huisserie se compose de profilés spéciaux 59, 60, 61 et 62 de type différent pour chaque côté du cadre dormant respectivement inférieur, supérieur, droit et gauche. Ceux-ci sont en alliage d'aluminium. Les profilés 60, 61 et 62 possèdent des structures quasi identiques formées de deux ailes 63 et 64 qui sont fixées sur les chants du panneau de la même façon que le châssis de fenêtre. L'aile 64 possède une rainure 65 à deux lèvres permettant la pose d'un joint cache-vis. Ce profilé d'huisserie comporte un prolongement transversal 66 portant un'joint à lèvre 67 venant se plaquer contre le joint 55 lorsque le panneau ouvrant se trouve dans le plan de son panneau porteur. Le profilé longitudinal situé sur le côté du mécanisme d'ouverture comporte un élément massif 68 faisant office de gâche, son profilé homologue possède une pièce de calage 69 disposée sur son chant. Le profilé inférieur s'avère particulier. I1 comporte le même prolongement transversal 66 et le joint à lèvre 67. Il se trouve fixé à l'extrémité supérieure du profilé périphérique 7. I1 possède un corps parallélépipédique creux dont la face inférieure est ouverte sur une partie de sa largeur, laissant ainsi un espace libre pour le logement d'une entretoise 70 qui reprend les efforts appliqués au seuil de la porte. Le seuil se trouve matérialisé par une lame bombée 71.. La fixation supérieure de ce panneau de porte se réalise de façon identique aux autres panneaux. La figure 8 permet de montrer la façon dont se trouve fixée une huisserie en bois. Elle comporte un chant 72 taillé de façon que son extrémité 73 s'engage entre les lamelles de maintien d'un montant 11. Ce chant possède dans sa partie médiane une rainure 74 de largeur égale à la distance séparant les bords extérieurs de s deux lamelles d'étanchéité 31. Le fond de rainure comporte un joint d'étanchéité 75 par exemple en matière PCE. La figure 9 permet de mieux se rendre compte de l'assemblage des panneaux de toiture. L'extrémité de ceux-ci comporte entre leurs parements le renfort en bois 38 percé à intervalle régulier pour le passage des tirants 33 ou de boulons de maintien. Ce renfort permet la fixation du cheneau constitué, comme on l'a vu d'un canal récepteur en tôle, ainsi que la fixation de bandeaux 12 avec interposition d'un joint 76. Les éléments de toiture sont assemblés par juxtaposition de leurs bords transversaux. A chaque jonction, les parements sont prolongés et réunis entre eux à travers un joint 77 et leur extrémité 78 se trouve recourbée. Les chants 79 et leurs prolongements sont joints et assemblés à intervalles réguliers par l'intermédiaire de boulons transversaux 80. L'ensemble est recouvert d'une bande d'étanchéité 81 autoadhésive et coiffé d'un cavalier métallique 82 protégeant mécaniquement le joint. La figure 10 montre un agencement vertical de deux cellules selon l'invention. La superposition s'effectue au niveau des rails d'assise. Les efforts verticaux sont supportés par quatre tubes tels que 83 prenant appui sur les faces supérieure et inférieure des rails par l'intermédiaire des semelles 84. La semelle supérieure comporte une patte de fixation 85 qui vient se fixer sur un profilé 86 en U solidaire des structures supérieures de la cellule. D'autres agencements sont possibles. I1 s'agit des agencements horizontaux, par jumelage ou prolongation longitu dinale. L'agencement représenté en figure ll consiste en un jumelage de trois cellules. Les faces correspondantes sont ouvertes et en particu lier, la cellule intermédiaire possède ses deux faces longitudina les ouvertes. Cet assemblage nécessite un certain nombre de pièces de raccordement horizontales et verticales. On distingue ainsi pour chaque assemblage un panneau de raccordement horizontal 87 et sa coiffe d'étanchéité 88, un panneau de raccordement verti cal 89 , différents éléments de fixation et de liaison 90, 91, 92, des supports 93 et 94, des éclisses de bandeau de pignon 95, un élément de raccordement de plancher 96, un profilé formant seuil 97. L'assemblage des différentes parties et pièces consti tuant la cellule selon l'invention s'effectue en plusieurs phases de la façon suivante - pose et montage du châssis - montage des panneaux de plancher, - montage des panneaux de façade, - assemblage et boulonnage inférieur des tirants, - montage de la lisse supérieure de répartition, - pose des panneaux de toiture, - boulonnage supérieur des tirants, - - pose des palonniers, - pose des cheneaux et bandeaux de pignon, - pose des fenêtres et porte, - aménagement intérieur, - isolation en sous-face du plancher. L'aménagement intérieur varie selon l'usage par exemple, logement, bureau, bloc sanitaire, vestiaire et réfectoire. L'invention a été décrite en détail, mais il est bien entendu que diverses variantes sont possibles sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Cellule modulaire parallélépipédique, transportable sans démontage, conçue en particulier pour l'habitation et l'accueil, caractérisée en ce qu'elle se compose-d'un châssis porteur 1 pourvu de deux rails d'assise 2 et 3, et d'un cadre support 6 sur le profilé duquel se développe le plancher et la surface latérale constituée d'une succession de montants 11 et de panneaux 10 sandwichs isolants et autoporteurs, assembles latéralement, dans lesquels sont prévues des ouvertures, la cohésion de l'ensemble étant assurée par des liaisons mécani ques entre un chaînage inférieur et un chaînage supérieur et en ce que l'ensemble est recouvert d'un toit plat composite pourvu d'éléments de prise pour son levage. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis porteur comporte deux rails d'assise 2 et 3 maintenus parallèles entre eux par des traverses telles que 4 possédant à leurs extrémités des organes de préhension permettant une mise en place particulièrement facile sur le terrain. 3. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre de base comprend un profilé périphérique 7 supportant les panneaux composant la surface latérale, ce profilé se trouvant renforcé par des traverses droites 8 portant des panneaux de plancher 9 et réalisant ainsi un véritable chainage inférieur. 4. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface latérale se trouve constituée d'une succes sion de montants profilés 11 et de panneaux 10 isolants auto porteurs pleins ou pourvus d'ouvertures s'imbriquant les uns dans les autres. 5. Cellule selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les panneaux sont constitués de deux parements en tôle 12 et 13 montés sur une ossature métallique 14 et d'une âme 15 en matière isolante, les chants de ces panneaux étant constitués d'un cadre formé de profilés 26 en U sur les ailes 25 desquels reposent les bords des parements par l'intermédiaire de joints 27, les fonds de gorges des profilés étant remplis d'une couche 28 de matière isolante. 6. Cellule selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les montants sont des profilés rectilignes creux à section principale carrée pourvus sur deux de leurs faces successives ou opposées d'un groupe 29 de lamelles parallèles,perpendiculaires aux faces se décomposant en deux lamelles extrêmes de maintien 30 et deux lamelles intérieures d'étanchéité 31. 7. Cellule selon les revendications 1, 4, 5 et 6, caracerisée en ce que l'assemblage-latéral se réalise par engagement latéral des chants de panneaux dans l'espace inter-lamelles des montants, au cours duquel les lamelles d'étanchéité viennent s'appliquer contre la couche de fond de gorge 28. 8. Cellule selon les revendications 1, 4 et 6, caractérisée en ce que les montants Il comportent à leur intérieur les tiges 32 de tirants 33 solidarisant les panneaux à leur extrémité d'une part avec le profilé périphérique inférieur 7 et, d'autre part, avec un profilé 36 en U dont est pourvu le périmètre supérieur de la cellule. 9. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la toiture se compose d'une succession d'éléments panneaux transversaux 19, à jonction décalée par rapport aux panneaux latéraux, assemblés par prolongation et réunion coplanaire transversale des bords homologues de leurs parements avec interposition d'un joint 77, l'extrémité commune 78 étant recourbée et en ce que les bords et leurs extrémités ainsi formés de deux éléments consécutifs sont juxtaposés et réunis dans leur partie supérieure par l'intermédiaire de boulons transversaux 80, ensemble étant recouvert dtune bande d'étanchéité 81 et d'un capuchon métallique 82. 10. Cellule selon les revendications 1 et 8, caractérisée en ce que les tirants maintiennent à leur extrémité supérieure un renfort périphérique en bois sur lequel se trouve fixé le chenu formé d'un canal en tôle.