Brevet FR2352119A1 — publié le 19771216

La présente invention se rapporte à un procédé de construction de bâtiments à plusieurs étages au moyen d'éléments normalisés préfabriqués et plus tarticulierement à les bâtiments de ce genre dans lesquels il est utilisé deux types d'éléments normalisés préfabriqués, l'un à trois dimensions et l'autre à deux dimensions convenablement assemblés entre eux et montés sur place par de simples opérations. Dans la construction le bâtiments il est actuellement prealablement établi l'ossature sortante indépendante reposant sur les fondations nuis ont lieu les travaux de remtlissage complémentaires et le finition. Ce procédé est très long @@ur l'exécution des travaux et renchérit considérablement la construction. Par ailleurs, l'emploi @'eléments préfabriqués, jusqu'ici connus, comporte la production hors chantier de pièces élémentaires de structure portante qui, lors du montage, exigent des opérations supplémentaires considérables d'ajustage de réalisation de nombreux joints résistants et étanches. Il est un fait oue les jonctions constituent les points faibles d'un bâtiment, soit en raison des tassements de la structure, soit pour résister aux agents extérieurs. En outre, les éléments préfabriqués connus exigent que la ma@eure partie les travaux concernant les installations et fi- nitions doivent être effectués à pied d'ceuvre. ma présente invention est destinée à supprimer ces inconvénients en ayant recours en principe à des éléments de construction préfabriqués à trois dimensions correspondant à celles d'un habitacle qui sont empilés et entre lesquels sont disposés les éléments à deux dimensions. Les éléments à trois dimensions sont fabriqués d'avance comportant déjà les installations se trouvant en stade de finition. Chaque élément à trois dimensions, dési- gnés pour simplifier par "caisson", est un parallélépipède creux à six faces ont quatre l'entre eiles constituent les parois verticales, une face le plancher et l'autre le plafond.Ainsi claque caisson forme un habitacle complet du pâtiment et @emplit en outre les conditions statiques qui s'imposent contenant dans l'épaisseur de leurs parois les organes portants ainsi que les baies pour portes et fenêtres. Les éléments à deux dimensions sont les panneaux utilisés soit pour former les planchers dans les espaces entre deux caissons horizontaux consécutifs déterminant ainsi un autre local, soit servant de pans de façales et de cloisernement. Ils peuvent aussi avoir une fonction structurelle et servir de raccords. lorsque ces caissons sont superposés en piles, ils sont assemblés au moyen d'attaches déjà prévues au mcment de leur préfabrication, lesquelles constituent la stucture portante verticale du bâtiment ainsi que les montants patants creux. L'assemblage les caissons dans le ses vertical permet de réaliser l'emboîtement en phase de montage entre l'élément supérieur et l'élément inférieur déjà positionnés avec possibilité de rectification du plan d'appui au moyen d'éléments de nivellement et de constituer leur assemblage. les panneaux plats, formant plancher, sont placés entre les montants et servent en même temps de structure portante dans le sens ilorizontal les locaux obtenus entre les montants et faisant en même temps ofrice de contre ventement.Â cet effet, les panneaux présentent, sur leur périmètre, les profils particuliers pour permettre la onction, soit avec les caissons, soit avec d'autres panneaux éventuels. Par ailleurs, les caissons accusent le long des bords sur lesquels sont à poser les semelles pour les locaux déterminés entre deux caissons, des éléments de support et d'ancrage particuliers.Le montage au chantier du bâtiment s'effectue par l'assemblage des aivers caissons à l1aide les jointures qui y sont prévues et en utilisant les attaches métalliques unifiées. Ces jointures assurent la continuité de la structure verticale le chacun des montants et l'assemblage avec les panneaux de planchers entre ceux-ci. Il est de cette manière obtenu la continuité ou la rigidité indispensable de la structure horizontale pour assurer l'indéformabi- lité de l'ensemble de façon à pouvoir résister aux contraintes dues aux charges et aux forces extérieures, meme sismiques. le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme dXexécution d'un bâtiment construit d'après le procédé le l'invention à l'aide d'éléments préfabriqués préconisés. Sont illustrées à la : Fig. 1 une vue en plan d'un bâtiment d'habitation où sont visibles les caissons et les espaces qu'ils terminent, lesquels sont couverts et clos par les éléments à deux dimensions; Fig. 2 une vue en perspective depuis le haut ers le bas de la fondation établie sur le terrain à bâtir montrant le positionnement des ais- sons et des éléments dtassemDlage et et d'ancrage; Fig. 3 une vue en perspective depuis le haut vers le bas d'une Dre- mi ère série le caissons en partie disposés sur l'aire de fondation ainsi que quelques éléments à deux dimensions posés verticalement dans des espaces en- tre les caissons;; Fig. 4 toujours en plan, la phase de pose des panneaux ervant e planchers dans des espaces entre les caissons pou constituer a cave Su @â- timent; Fig. 5 la progres@ion de pose ;e plarsoners intermé@iaire e: et de neaux plats verticaux; Fig. Ó ue vue en perspective du bâtiment achevé; Fig. 7 une coupe verticale de deux caissons superposés sur le côté de la façade; Fig. o la coupe verticale de deux caissons avec leur jointure; Fi-. 9 une coupe verticale de lassemblage entre caissons superposés et un plancher intermédiaire; Fig. 10 une coupe verticale d'assemblage entre les éléments verti eaux; Fi-. il une coupe verticale de l'assemblage entre deux planchers intermédiaires avec un panneau le cloisonnement; Fig. 12 une vue le l'assemblage près des éléments de sustentation et de jointure des panneaux de cloisonnement portants;; Fig. 13 une coupe verticale de l'assemblage entre deux panneaux de façade et un plancher intermédiaire; Fig. 14 la jointure suivant Fig. 13, mais près de la zone d'assemblago les éléments verticaux; Fig. 15 une coupe horizontale du joint vertical placé entre caissons et les panneaux de façade. La construction suivant l'invention prévoit une embase de fondation 1 de laquelle dépassent, on positions déterminées, des vis d'ancrage 2, soudées à des structures métalliques 3, noyées dans la fondation 1. La fondation 1 correspond à l'encombrement des caissons 5 auxquels elle sert de base l'ancrage et de support. Chaque caisson 5 est composé de six pans dont les quatre pans ver ticaux constituent les parois.latérales 6 et les deux pans horizontaux respectivement inférieurement le plancher 7 et supérieurement le plafond 8. Les pans 7 et 8 sont en béton d'épaisseur pouvant varier, pleins ou allégés, avec rebord périphériquement plein 9 assurant leur rigidité. L'arsa- ture des semelles 7 et 8 est constituée par une double maille de réseau mé- tallique 10, soudée électriquement. L'armature du rebord 9 est constituée par des fers ronds pour béton armé, disposés longitudinalement et liés transversalement par des étriers 13. Les deux semelles 7 et 8 ont une largeur et une longueur exactement égales aux dimensions d'encombrement du caisson 5. les parois latérales 6 de chaque caisson 5 sont en béton dtépais- seur uniforme et sont an@rées dans la semelle inférieure 7 par des fers ronds 16, faisant saillie sur la semelle et qui sont soudés à 11 armature métallique du rebord. L'armature des parois 6 est, elle aussi, constituée par deux ferraillages grillagés 17 soudés électriquement dont chacun est disposé sur un coté de la paroi. Les parois 6 sont en outre renforcées près des angles et aux con tours des ouvertures par des fers ronds pour béton armé 18, reliés par des étriers. Au sommet des parois 6, plus longues que le caisson sont insérées et solidement ancrées des barres filetées 19, faisant fonction d'organes d'assemblage dans le sens vertical. Les barres 19 sont disposées verticalement et émergent des parois 6 des caissons à quatre points fixes. Elles sont soudées à ltextrémité de la semelle inférieure 7 du caisson à une bague d'acier 20 de section carrée et de largeur inférieure à celle des parois 6. La bague 20 a, dans sa partie inférieure, une ouverture 21 à travers laquelle il est fait passer pendant l'operation dtassemblage des caissons, la barre filetée 19 du caisson inférieur. L'assemblage entre deux caissons superposés est obtenu en faisant passer la barre filetée 19 dépassant de la paroi 6 du caisson inférieur, à travers le trou 22 pratiqué dans la semelle inférieure 7 du caisson supérieur et à travers le trou inférieur 21 de la bague 20 et en fixant la barre 19 par un écrou 23 disposé dans la cavité 24 de la bague. 20. La cavité 24 de la bague 20, sitôt le serrage effectue, est renplie de mortier expansif servant de protection. Une meilleure rigidité de l'assem blage peut être obtenue en fixant la barre 19 au-dessu de la semelle de couverture 8 avant la mise en oeuvre caisson à l'aide d'un écrou 28. La même disposition est prévue près des rebords horizontaux des panneaux porteurs 26 et des panneaux de façade 27 de manière à pouvoir être encastrés verticalement. les deux panneaux sont en béton et dans ceur-ci sont prévues les bais de fenetres, portes ou de portes-fenêfres dès le processus de moulage. Les panneaux verticaux 26 et 27 sont munis d'une armature à treillis 31- soudée électriquement, disposée sur les deux faces.En outre, sur les bords dos ouvertures et autour de la barre t9, aux points d'attache, sont disposés des fers ronds 32 entourés l'étriers 33. le bord supérieur des panneaux verticaux 26 et 27 accuse des plaques métalliques 34 sol-idement ancrées à ltarmature 31. Les caissons 5 sont reliés entre eux horizontalement- par les dalles plates préfabriquées 30. Ces dalles 30 sont en béton allégé avec des vides dans l'épaisseur de sorte que le plancher est constitué substantiellement par deux faibles membrures 35 et 36 reliées entre elles par des nervures parallèles.L'armature de ces dalles 30 est constituée, elle aussi, par des réseaux métalliques à treillis 37 soudés électriquement et par des fers ronds 38 de section appropriée.Sur les quatre bords, en'outre, ces dalles 3Q sont renforcées par une armature en fers ronds longitudinaux 30 reliés par des étriers 40. De la partie médiane de ces bords et dans le sens lorHi- tudinal dépassent en porte-à-faux une série de fers plats 41 susceptibles ae s'appuyer au sommet àes caissons 5 ou des panneaux portants 26 ou 27. les fers plats 41 faisant saillie sur les dalles 30, près des barres filetées 19, sont plus larges et ont un trou 52 lequel permet, pendant le montage au chantier, le passage des barres 19 à travers les fers plats 41 pour l'assemblage horizontal entre les caissons 5 et les dalles plates 33. Le procédé de construction suivant l'invention prévoit aussi l'utilisation de panneaux de cloisonnement intérieurs non porteurs constitués, de préférence, par des plaques en bétons allégé.Sur les panneaux le façade 27 et sur les parois o aes caissons 5, disposés vers l'extérieur du bâtiment, est fixée par des coudes 42 et des vis 43 une couche calorifuge 44 et une couche de revêtement 45. les bords de la couche 45 présentent en particulier une rainure no horizontale pour le logement d'un joint d'étanchéité 48 et deux rainures verticales servant a insérer les garnitures d'étanchéité 47 ainsi qu'à créer un vacum 46 afin d'empêcher la condensation. Le procédé de construction suivant l'invention consiste en principe à engager sur les barres filetées 2, émergeant de la fondation 1, puis successivement sur les barres filetées 19 les divers caissons 5, les panneaux portants 26 et les panneaux de façade 21, de façon à constituer, pour chaque étage du bâtiment, les naoitacles voulus. nfin, sur les bords supérieurs des caissons, sur les panneaux por- tants et ceux terminant les façades sont posées des plaques couvrantes 30. Le bâtiment ainsi exécuté peut être complété déjà en atelier par l'application de revêtement du sol 50, de peinture et autres, mais les plinthes ,1 sont à poser sur place. Ce procédé de construction permet d'ériger les édifices de n'impor- te quel genre avec un nombre de locaux prédéterminé. L'architecture lu bâti- ment peut également varier à volonté et à tout moment sans nécessiter la pré- parution de nouvelles unités de construction. Tout en restant sans le domaine de l'invention, le procédé décrit stadapte à d'inombrables variations et modifications pouvant s'imposer pour solutionner des cas particuliers de concepticn. R E V E N D I C A T I O N S 1) Procédé de construction de bâtiments à étages multiples au moyen d'éléments normalisés préfabriqués, caractérisé en ce qu'il consiste à établir préalablement une fondation de dimensions correspondant au plan de pose de caissons s'y fixant au moyen Ce vis d'ancrage scellées dans la fondation, ces caissons comportant deux pans parallèles horizontaux, l'un destiné à servir de plancher et l'autre de plafond d'un habitacle, ces pans étant reliés par des parois latérales verticales délimitant leur pourtour et ces ensembles ainsi constitués étant susceptibles 'être juxtaposés et superposés ainsi que combinés avec les éléments plats de jonction s'emboitant grâce à des raccords prévus à cet effet de manière à constituer dans l'espace compris entre deux caissons, placés à une certaine distance l'un de ltautre, l'autres habitacles avec possibilité do disposer des panneaux de refend et des dalles de couverture, le tout constituant un bloc rigide sans nécessiter ni montants, ni traverses comme dans le cas d'ossatures habituelles. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les caissons, les panneaux de refend et les pans les planchers et les plafonds sont munis de raccords incorporés au moment du moulage qui assurent l'assem- blage. 3) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications-1 et 2, caractérisé en ce que la fondation en béton à armature métallique comporte des vis émergentes soudées à cette armature. 4) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pans parallèles constituant le plancher et le pla- fond de chaque caisson, de largeur et do longueur conformes à son encombrement, sont en béton dont l'armature est constituée Far un double treilli métallique soudé électriquement avec renforcement des contours par un bord plein avec armature en fers ronds disposés longitudir.alement et reliés trans- versalement par des étriers. 5) Procédé suivant l'une ou l'autre aes revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque caisson est un parallélépipède dont les parois verticales sont en béton avec armature constitué Far des mailles métalliques soudées électriquement, disposées sur un côté et renforcées près des angles et le long des bords des baies par des fers ronds avec étriers transvers2ux. 6) Procédé suivant l'une ou l'autre les revendications là 5,ca- ractérisé en ce que les parois verticales sont ancrées dans ia semelle infé- rieure du plancher au moyen le fers rcnds @aisant saillie et soudés à i'ari..a- ture de renlorcement des bords de cette semelle. 7) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en e que pour la jonction verticale des divers caissons il est utilisé des fers filetés disposés debout dans chacune des parois latérales et à travers celles-ci, ces barres étant soudées à l'extrados de la semelle inférieure à une bague d'acier pourvue sur sa face inférieure d'une ouverture émergent de la partie supérieure de la paroi latérale et de la semelle supérieure. 8) Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la jonction. verticale entre les divers caissons est obtenue en faisant passer chaque barre do fer filetée du caisson inférieur à travers une ouverture pratiquée dans la semelle inférieure du caisson supérieur et à travers l'ouvertu- re inférieure de la bague en acier du caisson supérieur en la fiant à d'un écrou disposé dans la cavité de cette bague. 9) Procédé suivant ltune ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chaque fer fileté est fixé par un écrou de serrage audessus de la semelle de couverture de chaque caisson. 10) Procédé suivant n'importe quelle des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux porteurs et ceux destinés à la façade, disposés verticalement entre les espaces vides entre deux piles de caissons, sont en béton dont l'armature est constituée par un réseau métallique disposé sur les deux faces et renforcés aux bords des baies et aux endroits ou a lieu llassemblage par des fers ronds avec étriers transversaux, ces panneaux é -tant en outre munis, à leur bord supérieur, d'une plaque métallique soudée à l'armature. 11) Prooédé suivant n'importe quelle des revendications précédentes, caractérisé en ce que des panneaux plats en béton préfabriqués, disposés ho rizontalement-danss les espaces vides entre deux piles de caissons pour constituer des planchers, comportent des nervures parallèles avec armature i treillis soudés élestriquement et fers ronds, chacun des étages ainsi constitués ayant le long de tous les bords un renforcement armé de fers ronds longitudinaux reliés par des étriers. 12) Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que chaque plancher préfabriqué présente, au milieu de chaque bord, un fer plat ou un étrier émergeant~ chacun de ces fers plats accusant dans sa partie large un trou à l'endroit du passage de la barre filetée du caisson. 13) Procédé suivant les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la liaison horizontale entre les planchers, les parois latérales de chaque caisson et les panneaux disposés verticalement s'effectue par des appuis constitués par des fers plats ou des brides sur leurs extrémités supérieures et en faisant passer la barre filetée des parois latérales à travers le trou pratiqué dans le fer plat ou la bride. 14) Procédé suivant n'importe quelle des revendications prscéden- tes, caractérisé en oe que sur les panneaux de façade et sur les parois disposées à l'extérieur du bâtiment sont appliquées une couche calorifuge et une couche de revêtement fixées à l'aide de coudes et vis. 15) Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les bords de la couche de revêtement présente une rainure horizontale pour y loger un joint d1étanchéité ainsi que deux rainures verticales pour y in sérer des garnitures d'étanchéité de façon à créer un vide empochant la condensation.