Brevet FR2302394A1 — publié le 19760924

L'invention est relative à la réalisation de constructions, en particulier des bâtiments de surface et de portée variable, a partir d'éléments modulaires moulés, notamment des panneaux sandwich à âme en mousse synthétique alvéolaire et parements en résine thermo-durcissable ou thermo@plastique. I1 convient, avant d'aborder la disposition principale de l'invention, de rappeler les difficultés rencontrées à l'occasion des moyens mis antérieurement en oeuvre pour réaliser des constructions, notamment des bâtiments, à implantation rapide, soit comme bâtiment définitif, soit comme bâtiment transportable. Ce type de bâtiment trouve un grand nombre d'utilisations spécifiques, telles que - logements individuels et collectifs, - écoles, - équipements socio-culturels et sportifs, - bureaux, équipements commerciaux et artisanaux, - petites industries, I1 est déjà connu de réaliser des constructions à partir de composants modulaires. Certaines de ces constructions sont à base circulaire. Parmi ces réalisations, on connait un premier type de construction ayant des murs de façade dressés sur une embase circulaire, les susdits murs de façade étant surmontés d'éléments modulaires se présentant sous forme de secteur-s se raccordant au droit des murs de façade pour former une couverture sensiblement plate et ne présentant un rayon de courbure qu'aU droit de la onction avec lesdits murs de façade. Ce type de bâtiment est donc défini dans sa forme et dans sa dimension. La faible pente du toit ne facilite pas ltécoulement des eaux, et de plus constitue une plate-forme sur laquelle peut s'accumuler la neige dans les pays froids, le sable dans les pays chauds, ce qui oblige d'une part, à renforcer de manière importante lesdits éléments de couverture et, dtautre part, à accen tuer les protections d'étanchéité au au niveau des joints d'assem- blage des composants modulaires. Ce genre de construction , sans effet de voute au niveau du toit,oblige à renforcer les panneaux de toit qui travaillent en console (encastrement au droit des murs de façade). Il faut de plus prévoir, le plus souvent, des structures complémentaires de soutènement pour les susdits éléments de couverture (poteaux, armature, charpente légère). Dans un second type de constructions, du genre igloo, on a partagé la constructinn en huit secteurs continus, du faitage à la base, formant à l'état assemblés, un ovoïde à base tronquée dont les parois de façade sont courbes. Ce type de construction est encore, par définition. limi- té en forme et en dimension. On remarque toutefois qu'une telle constru un volume relativement important mais qui ne tient pas ce@@te d'une modulation à l'échelle humaine (verticalité du déplacement, portes, fenêtres, ameublement). En outre, une telle constr@ction pose des problèmes techniques au niveau de la réa nr-ce- qui concerne notamment toutes les ouvertures Dans un troisième type de construction, on a réalise un bâtiment à base circulaire, formé de secteurs continus, entre la base et le faitage, notamment douze secteurs.La @ortion de toit de ces secteurs est très faiblement inclinée et se raccor@e à la portion de façade-par un rayon au sommet la susdite portion de façade. Ce troisième type de construction présente les mêmes inconvénients que le premier type décrit ci-dessus.~- L'invention a pour but, surtout d'éviter les incenvénients des constructions antérieures, c'est-à-dire créer pour des constructions du genre en question une géométrie particulièrement bien adaptée aux bâtiments élaborés à laires, géométrie qui tient compte à la fois d'une modulation à l'échelle humaine, de l-a résistance de la construétion on l'ab- sence d'ossature porteuse et qui offre en-plus d'une optimisation fonctionnelle,une forme esthétique facilement identifiable reconnaissable et acceptée. Elle consiste, notamment à avoir recours pour l'élabora- tion de bâtiments de surface de forme et de portée variable à deux types principaux de composants modulaires se présentant sous forme de panneaux, l'un combinant une portion sphérique et une portion cylindrique, l'autre droit, combinant-une portion cylindrique et une portion plane, la susdite combinaison donnant lieu à une construction dont le profil est réalisé à-partir d'une sphère dont le plan médian est le niveau zéro utile de la construction, dégageant au sol un périmètre au moins partiellement circulaire servant de trace à au moins une portion de cylindre -a génératrice verticale dont la hauteur est limitée par le standard moyen des plafonds, le raccord entre le cylindre et la sphère se faisant par un tronc de cône dont l'axe de révolution est le même que celui de la sphère et du cylindre et dont Ja génératrice est sécante de la susdite sphère et du susdit cylindre, la genre ratrice de ce tronc de cône faisant un angle avec l'axe de révo- lution sus-défini, ce gracea quoi, o obtient d'une part1 une forme de panneaux modulaires principaux qui, pour le moins de matière bâtie présentent une grande stabilité et offrent le meilleur rapport surface-volume en fonction des matières utilisées et, d'autre part1 un auto-contreventement de la construction. Suivant une disposition prôfôrôe de I'invention, la géné- ratite de la section conique s panneaux principaux, entre la portion verticale de façade et l-a portion sphérique de tolet fait un angle d'environ 3 avec son axe de révolution, ce grâce a quoi, on obtient notamment un parfait ecoulement des eaux de ruissellement. Les deux types de panneaux principaux sont sectionnés horizontalement au niveau du raccord inférieur de la susdite section conique avec la partie verticale de façade. Ce sectionnement horizontal est forme par un joint a embrèvement avec recouvrement de la portion de toit sur la portion verticale de façade. Un profile est inséré entre les deux faces de joint horizontal, le susdit profilé ayant une bordure en saillie dôbordant sur la face externe desdits panneaux, afin de constituer soit une gouttière, soit un chéneau, soit un auvent, soit tout autre ajout ou complement de construction dans le cadre du parti architectural retenu. Les deux types de panneaux principaux stassemblent soit avec des panneaux de même type, soit de type different, selon un plan de joint vertical, chaque type présentant une rive d'assemblage inclinée par rapport au plan moyen du panneau de manière à former après assemblage d'une part, a l'extérieur de la construction une nervure à double pente, améliorant l'étanchéité du joint de façade, et, d'autre part, à l'intérieur de la construction, une rainure de profil sensiblement identique servant notamment de logement aux canalisations de la construction. Chaque rive dtassemblage des deux types de panneaux principaux possède une aile en retour faisant saillie dans la rainure des rives assemblées, les susdites ailes étant réunies notamment par boulonnage avec interposition d'un joint d'étanchéité. La disposition des ailes d'assemblage sur la face interne des panneaux est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet notamment le montage des panneaux par l'intérieur Sans avoir à utf@iser d'échafaudage @s @@@@@ prendr faces exterieures. Le joint d'étanchéité présente,le long de son bord qui est insére entre les rives inclinées des susdits panneaux princi- paux,un bourrelet compressible logé entre deux rainures profilées ménagées sur les chants verticaux des rives inclinées. Enfin les rives d'assemblage verticales entre les deux principaux types de panneaux sont renforcées par des fers de ri dification qui viennent de préférence chevaucher les ailes d'as- semblage, les susdits renforts étant situés dune part, au niveau du sectionnement horizontal des susdits panneaux principaux, et d'autre part, au niveau du voisinage du faîtage. I1 va' de soi que ces renforts peuvent s'entendre sur toute la hauteur du joint ver- tical afin de constituer par exemple une ossature externe dans le cas de surcharges extérieures très importantes. Ln dernier lieu il est prévu des sas de jonction soit au niveau d'un panneau de façade, soit au niveau d'une ouverture telle que porte dans l'un des susdits panneaux de façade, e manière à faire communiquer de constructions de type semblable ou de type différent. On notera à ce sujet que dans le cas d'une construction à base circulaire, cette dernière est divisée en dou ze secteurs de 30 ce qui donne des possibilites de raccordement entre des constructions de même forme oude forme différente suivant au moins douze azimuts. D'autres caractéristiques de l'intention seront encore mises en évidence au cours de de la description qui suit eu égard aux dessins ci-annexés. esquels description et dessins sont bien entendu, donnés surtout a titre d'indication Les figures i et 2 montrent une construction de ty;e mixte réalisée â partir de deux types de panneaux principaux. La fizure est une vue en perspective montrant les types de panneaux principeux pouvant être utilisés seuls ou en combinaison. La figure 4 est une vue en coupe transversale montrant le profil des panneaux a allure courbe. La figure 5 est une vue en coupe transversale montrant les panneaux à ailure plane. ta figure @ est u.e vue en coupe montrant le détail du @oint formé par les rives adjacentes de deux panneaux samblables ou de type différent. La figure 7 est une vue en coupe montrant le détail du montage de la partie basse des panneaux de façade sur lisse. La figure 8 est une vue montrant le détail du joint de raccordement d'un même panneau au niveau du sectionnement horizontal. La figure 9 est une vue montrant le détail du raccordement entre l'un quelconque des susdits panneaux principaux de la construction et l'élément de faltage. La figure 10 est une vue en coupe partielle montrant la communication entre deux constructions au niveau d'un panneau de façade. La figure ll est une vue en coupe partielle montrant la communication entre deux constructions au niveau dune ouverture telle que porte. Les figures 12 et 13 sont des vues schématiques de dessus de deux constructions élaborées à l'aide des deux types de panneaux principaux selon l'invention. En réference aux figures l et 2, on a montré une construction désignée par la référence générale IO,réalisée a partir de composants modulaires ll, 12, 13 se présentant sous forme de panneaux sandwich moulables,du genre à âme synthétique alvéolaire et parements en résine thermo-durcissable ou thermo-plastique. Les composants Il et 12 seront dénommés par la suite panneaux modulaires principaux. Les panneaux modulaires principaux constituent à la fois les murs de façade et les éléments de couverture de la construction. Suivant une caractéristique de l'invention, un premier type de panneau principal présente au niveau du toit une portion sphérique 12a et au niveau de la façade une portion cylindrique 12b. Le second type de panneau principal présente une portion de toit cylindrique 13a et une portion de façade plane 13b. L'assemblage de panneaux identiques 12, conduit a la réalisation d'uné constructinn du type à base circulaire,comme représenté en figure 12. La combinaison d'assemblage des panneaux 12 et des panneaux 13 conduit à une construction du type de celles représentées aux figures 1 et 13. La combinaison des portions de panneaux sphériques ou cylEndriques avec la portion droite cylindrique ou planeldonne lieu à une construction dont le profil est réalisé à partir d'une sphère ou d'un cylindre 14,dont le plan médian 15 est le niveau zéro utile de la construction. La trace circulaire de cette sphère sur le sol donne naissance à une portion de cylindre 16, à génératrice verticale dont la hauteur est limitée par le standard moyen des plafonds.Le raccord entre la sphère ou le cylindre 14 ou le cylindre 16 se fait par un tronc de cône 17 dont l'axe de révolution 18 est le même que celui de la sphère et du cylindre et dont la génératrice est sécante de la susdite sphère et du susdit cylindra de manière telle que la génératrice de ce tronc de cône fasse un angle avec l'axe de révolution 18. Les deux types de panneaux principaux 12 et 13 sont sectionnés horizontalement al niveau du raccord inférieur de la section conique 17 avec la partie verticale de façade 12b ou 13b. En figure 8, on a montré le détail du sectionnement horizontal des deux types de panneaux principaux. Ce sectionnement est formé par un joint à double recouvrement 19a1 19b de telle sorte que la portion de toit, par exemple 12a,vienne à recouvrement sur la portion verticale de façade, par exemple 12b. Ainsi, par cette disposition, on obtient une parfaite étanchéité au niveau du joint étant donné l'impossibilité des remontées d'eau au travers du joint, Un profilé 20 est inséré entre les deux faces du joint, ce profilé ayant une bordure en saillie 21 débordant sur la face externe desdits panneaux principaux afin de constituer soit une gouttière, soit un chêneau, soit un auvent, soit tout autre ajout ou complément de construction dans le cadre du parti architectural retenu. Ainsi qu'il a déjà eté indiqué, les deux types de panneaux principaux 12, 13 s'assemblent soit avec des panneaux de même type, soit avec des panneaux de type différent. Cet assemblage se fait selon un plan de joint vertical et, à cet effet, chaque panneau présente une rive d'assemblage 22qii est inclinée par rapport au plan moyen du panneau, ainsi qu'on peut le remarquer dans la coupe détaillée de la figure 6. Les rives inclinées à l'état assemblé forment, à l'extérieur de la construction, une nervure à double pente et, d'autre part, à l'intérieur de la construction, une rainure 23 qui sert notamment de logement aux canalisations de la construction. Chaque rive d'assemblage 22 possède une aile en retour 24. On voit notamment dans l'exemple de la figure 6 les ailes 24 réunies notamment par boulonnage 25 avec interposition d'un joint d'étanchéité 26. Le joint d'étanchéité 26 présente le long de son bord qui est inséré entre les rives inclinées 22 de deux panneaux principaux afjacents, u@ courrelet compressible 26a logé entre deux rainures profilées 27. En se reportant aux figures Q et 9, on notera que les deux principaux types de panneaux sont renforcés au niveau des rives d'assemblage verticales par des fers de rigidification 2@ qui viennent de préférence chevaucher les ailes d'assemblage 24 des susdites rives. Les susdits renforts 28 sont situés respectivement d'une part, au niveau du sectionnement horizontal des susdits panneaux principaux et, d'autre part, au niveau du voisinage du faîtage. Les panneaux principaux sont réunis à leur sommet par un élément 13c qui peut se présenter soit sous une forme circulaire, soit semi-cireulaire prolongé par des sections droites, soit constitué uniquement d'une section droite. En se reportant à la figure 7, on notera le mode de jonction entre les portions verticales 16 des panneaux principaux et des lisses 30 fixés par exemple sur des plots de montage 31. La portion verticale 16 de chaque panneau comporte un prolongement vertical 16a qui vient à recouvrement sur la lisse 30, le susdit prolongement étant fixé par boulonnage 32 sur la susdite lisse. Il est enfin possible d'assurer une communication entre des types de construction identiques ou différents, notamment au niveau des panneaux de façade ou au niveau des ouvertures ménagées dans les susdits panneaux, par exemple les ouvertures de portes. En figure 10, on a montré en coupe partielle un sas de jonction 33 qui vient s1 insérer au niveau de l'ouverture laissée libre par ltenlèvement dlun panneau de façade. Il est prévu, notamment en rie horizontale supérieure du sas une gouttière 34 pour assurer l'écoulement des eaux de ruisselement. En figure 11, le sas 35 assure la communiçation entre deux ouvertures telles que celles ménagées à l'emplacement des portes dans un panneau de façade Dans l'un et l'autre des modes d'exécution des figures 10 et ll, les sas seront réalisés avantageusement sous forme de soufflets, de maniere à se prêter aux tolérances de montage. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement, trace a ce nouveau type d'architecture la possibilité de réaliser des constructions ou bâti ment s de surface, de forme et de porte varwables.- ce qui constitue l'un des buts principaux de 1a présente invention. @es mo@a@@ @@@@ a réalisa @on de telles c@nst@u@tions résultent suffieamment cla@rement de la description qui vient d'enètre faite. @our qu'il soit inutile d'entrer à ce sujet dans aucune explication complémentaire. Comme - va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui @récède. l'invention ne se limite nullement a ceus de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de realisation qui ont été lus spécialement envisages, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Construction de surface, de forme et ce portée variable, à partir de composants modulaires se présentant sous forme de panneaux sandwich moulables, construction caractérisée en ce qu'elle comprend entre autres composants ,deux types principaux de composants modulaires se présentant sous forme de panneaux, ltun combinant une portion sphérique et une portion cylindrique, l'autre droit, combinant une portion cylindrique et une portion plane, la susdite combinaison donnant lieu a une construction dont le profil est réalisé à partir d'une sphère dont le plan médian est le niveau zéro utile de la construction dégageant au sol un périmètre au moins partiellement circulaire servant de trace à au moins une portion de cylindre à génératrice verticale dont la hauteur est limitée par le standard moyen des plafonds, le raccord entre le cylindre et la sphère se faisant par un tronc de cône dont l'axe de révolution est le même que celui de la sphère et du cylindre et dont la génératrice est sécante de la susdite sphère et du susdit cylindre, la génératrice de ce tronc de cône faisant un angle avec l'axe de révolution sus défini. 2. Construction selon la revendication l, caractérisée én ce que la génératrice de la section conique des panneaux,entre la portion verticale de façade et la portion sphérique de toit, fait un 'angle d'environ 30 avec son axe de révolution. 3. Construction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux types de panneaux principaux sont sectionnés horiznntalement au niveau du raccord inférieur le la section conique avec la partie verticale de façade. 4. Construction selon l'une quelconque des revendications l a 3, caractérisk en ce que le sectionnement horizontal des deux types de panneaux principaux est formé par un joint à embrèvement ave c recouvrement de la portion de toit sur la portion verticale de façade, un profilé étant inséré entre les deux faces du joint, le susdit profilé ayant une bordure en saillie débordant sur la face externe desdits panneaux afin de constituer soit une gouttière, soit un chéneau, soit un auvent, soit tout autre ajout ou complément de construction dans le cadre du parti architectural retenu. 5. Construction selon l'une quelconque des revendications l àX6, caractérisée en ce que les deuxtypes de panneaux principaux stassèmblent soit, avec des panneaux de même type soit type différent selon un plan de joint vertical, chaque type des susdits panneaux présentant une rive d'assemblage inclinée par rapport au plan moyen du panneau de manière à former,après assemblage, d'une part, à l'extérieur de la construction, une nervure a double pente améliorant notamment l'étanchéité des joints de façade et, d'autre part, à l'intérieur de la construc tion,une rainure de profil sensiblement identique servant notamment de logement aux canalisations de la construction. 6. Construction selon la revendication 5,caractérisée en ce que chaque rive d'assemblage des deux types de panneaux principaux possède une aile en retour faisant saillie dans la rainure des rives assemblées, les susdites ailes étant réunies notamment par boulonnage avec interposition d'un joint d'étanchéité. 7. Construction selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité présente le long.de sonbord qui est inséré entre les rives inclinées des susdits panneaux principaux, un bourrelet compressible logé entre deux rainures profilées ménagées sur les chants verticaux des rives inclinées. ô. Construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les rives d'assemblage verticales entre les deux principaux types de panneaux sont renforcées par des fers de rigidification qui viennent de préférence chevaucher les ailes d'assemblage, les susdits renforts etant situés d'une part1 au niveau du sectionnement horizontal des susdits panneaux principaux et, d'autre part, au niveau du voisinage du faîtage.