Brevet FR2374483A1 — publié le 19780713

La présente invention concerne des bâtiments préfabriqués, du type de ceux comportant des éléments verticaux qui forment les parois latérales de la construction, des éIémentshori- zontaux qui forment les planchers, des éléments de couverture, qui forment le toit, et des moyens de fixation pour assembler les uns aux autres les divers éléments précités. L'application de la technique de la préfabrication à 1' industrie du bâtiment est limitée nécessairement à la réalisation de constructions simples et d'un montage facile. Il est donc difficile, dans le domaine des constructions préfabriquées, de concilier la satisfaction de ces exigences avec la réalisation de constructions très solides et d'une grande durée. La technique connue la plus répandue prévoit l'utilisa- tion de grands panneaux portants, horizontaux et verticaux, reliés rigidement les uns aux autres à leurs joints mêmes. Ce type de construction est d'un montage particulièrement simple et rapide, mais il présente des caractéristiques de solidité qui, en particulier en ce qui concerne I'efficacité des liaisons entre les panneaux, sont notablement inférieures à celles des constructions traditionnelles. En outre, du fait qu'elle utilise des panneaux de type portant, cette technique exige que ces panneaux possèdent la rigidité nécessaire pour jouer leur rôle de soutien de la construction.En conséquence, les dimensions de ces panneaux et les matérieux employés pour leur fabrication doivent ê- tre établis et étudiés avec une grande précision et - être choisis dans une gamme convenablement limitée. Une autre technique utilisée pour les constructions de type préfabriqué prévoit aboutit à la réalisation de constructions de type mixte, ctest-à-dire dont l'ossature est constituée par des éléments verticaux portants coulés sur place, tandis que les éléments verticaux de remplissage et les éléments horizontaux des planchers sont préfabriqués. Ce type de construction est considérablement plus solide que le précédent, mais il est nettement plus-compliqué et nécessite des temps de montage très longs. L'invention a donc pour objet de réaliser une structure de bâtiment préfabriqué qui ne présente pas les inconvénients précités. A cet effe-t, la structure de bâtiment préfabriqué selon l'invention, du type de celles comportant des éléments verticaux qui forment les parois latérales de la construction, des éléments horizontaux qui forment les planchers, des éléments de couverture qui forment le toit, et des moyens de fixation pour assembler les uns aux autres les divers éléments précités, est caractérisée en ce que chacun des éléments verticaux qui forment les parois latérales comprend une ossature portante préfabriquée, constituée par deux montants et par deux traverses disposés de façon à former un bâti en forme de c-adre, et des moyens d'obturation qui recouvrent et ferment l'espace libre à l'intérieur de l'ossature portante en forme de cadre.Cette ossature portante en forme de cadre peut ainsi être réalisée avec des dimensions et des matériaux ayant des caractéristiques propres à assurer la solidité maximale à la construction, tandis que les moyens d'obturation, qui ont uniquement une fonction de remplissage, peuvent etre réalisés par 1' emploi de procédés relativement simples et de matériaux relativement économiques. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide. de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette structure: Fig. 1 est une vue en perspective partielle d'une construction préfabriquée selon l'invention; Fig. 2 est une vue partiellement éclatée d'une partie de la construction de fig. 1; Fig. 3 est une vue en perspective d'un détail de fig.1; Fig. 4 et 5 représentent chacune un détail de fig. 1; Fig. 6 est une vue éclatée et â- une plus grande échellei d'un détail de fig. 5; Fig. 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de fig. 3; Fig. 8 est une vue de côté suivant la flèche VIII de fig. 2;; Fig. 9 est une vue en perspective partielle d'une va- riante de réalisation de la structure de fig. 2; Fig. 10 est une vue en coupe suivant X - X de fig. 9; Fig. 11 est une variante de la construction de fig. 4; Fig. 12 est une vue partielle, à une plus grande e-chel- le et éclatée, d'un détail de fig. 9; Fig. 13 est une vue en coupe d'un détail de fig. 1; Fig. 14 est une vue en coupe suivant XIV-XIV de fig. 1; Fig. 15 est une variante de la structure de fig. 13; Fig. 16 est une vue en coupe suivant XVI-XVI de fig. 2; Fig. 17 est une variant, e de la structure de fig. 13; Fig. 18 est une vue en coupe suivant XVIII-XVIII de fig. 2; Fig. 19 est une vue en perspective représentant une variante de réalisation de la construction de fig. 1; Fig. 20 est une vue en perspective, à une plus grande échelle, d'un détail de.fig, 19. A la fig. 1, la référence genérale 1 désigne la structure d'un bâtiment préfabriqué et la référence générale 2 une plura-lité d'éléments en forme de cadre disposés le long des parois latérale de la structure 1 et formant l'ossature portante de cette dernière. La référence genérale 3 désigne des panneaux de çouter- ture disposés à I'extrieur des éléments 2 de façon à former la face externe des parois latérales précitées. référence généra le 4 désigne des éléments préfabriqués en forme de dalle, qui constituent le plancher inférieur de la construction, et la référence genérale 6 indique d'autres éléments préfabriqués en forme de dalle, qui prennent appui sur le haut des éléments en forme de cadre 2 et forment le plancher supérieur. La référence 5 désigne des fermes, qui soutiennent la toiture, non représentée, de la structure 1. Entre le toit et le plancher supérieur est ménagé un local habitable, du type à mansarde. Dans le cas où la construction préfabriquée est de grandes dimensions, comme celle représentée à la fig. 1, il est prévu a l'intérieur de cette même construction, entre les éléments en forme de cadre 2, des élé- ments en forme de cadre supplémentaires 7, sur lesquels reposent les éléments préfabriqués de couverture 6 qui constituent le plancher supérieur. Chaque élément en forme de cadre 2 est constitué par une structure portante comportant une paire de traverses 10, une supérieure et une inférieure, et une paire de montants 9, disposés sur les côtés, de façon à former un bâti ayant l'aspect d'un cadre. Certains de ces bâits, désignés par la référence 2a, comportent en outre une paire de montants de renforcement 11, disposés entre les montants latéraux 9 et qui relient llune à l'autre les deux traverses-lO. Les éléments en forme de cadre 7 disposés à l'intérieur de la construction sont1 dans la-forme.d'exécu- tion représentée à la fig. 1, tout à fait analogue à ceux 2a (eoit du type général 2) et n'en diffèrent que par le fait qu'ils sont dépourvus de montants de renforcement intermédiaires 11.Dans d' autres cas, même les éléments en forme de cadre disposés à l'in térieur de la construction pourraient être munis de montants intermédiaires. Les bâtis 2 restants, désignés par la référence 2b, diffèrent de l'élément représenté à la fig. 4, par le fait que chacun d'eux est constitué de deux corps séparés 7a, dont la forme- est sensiblement identique à celle des éléments intérieurs 7. En fait, chacun des deux corps séparés 7a est constitué par un bâti en forme de cadre dont les bords sont délimités par deux traverses 10 et par deux montante latéraux 9. Les deux corps 7a sont accolés l'un à l'autre par un de leurs montante latéraux 9 et sont assemblés de façon rigide au niveau de ces montants accolés de façon à constituer un élément unique en forme de cadre 2b. La liaison entre les deux montants 9 accolés peut être réalisée de diverses manières; dans la forme d'exécution représentée à la fig. 6, elle est obtenue par l'intermédiaire d'une pluralité de boulons 12, dont la tête est noyée dans les montante accolés précités et dont la tige filetée se prolonge a I'extérieur de ces derniers. En position de montage, les boulons 12 sont disposé deux par deuX, horizontalement, l'un à côté de l'åutre, leurs tiges respectives étant engagées dans une paire de trous oblongs 14 ménagés dans une plaquette de serrage 13. En vissant sur la tige filetée de chacun des boulons 12 un écrou 15, on-obtient une liaison rigide entre les deux corps 7a à l'endroit des deux montants accolés.Une liaison analogue pourrait être réalisée, non plus entre deux montants de cadres accolés, mais entre deux traverses de cabres superposés, dans le cas d'une construction à plusieurs niveaux. La construction préfabriquée est supportée, dans la forme d'exécution représentée dans les fig. 1 à 8, par une pluralité de blocs supports 16 sur lesquels reposent les éléments en forme de dalle 4 qui constituent le plancher inférieur de la construction. Chacun:. des éléments 4 pressente sur ses bords latéraux une rainure longitudinale 4a. Les éléments en forme de cadre 2 sont disposés sur les flancs de la construction et logés dans les rainures 4a qui forment les bords latéraux du plancher inférieur de la structure préfabriquée.Chaque élément 2 repose par son bord -inférieur sur le fond en regard de la rainure 4a, un interstice 17 étant cependant prévu entre la traverse inférieure. 10 de 1' élément 2 et la face en regard de la rainure 4a. Les bords latéraux des éléments en forme de dalle 4 disposé sur le pourtour de la construction 1 forment avec leurs rainures 4a des sillons qui, au montage, sont remplis par une bande de matière de remplis sage 24. Dans une variante de réalisation non représentée, les éléments en forme de cadre 2 peuvent reposer directement sur les blocs supports 16. Dans ce cas, les dalles 4 du plancher inférieur sont soutenues par les traverses inférieures des éléments 2. Dans la forme d'exécution représentée àla fig. 9, la construction 1 repose -sur une fondation constituée par une murette continue 18. Les éléments en forme de cadre 2 reposent directement sur la murette 8, tandis que- les éléments en forme de dalle 4 prennent appui, dans la zone des bords latéraux du plancher inférieur, sur la traverse inférieure 10 de chacun des élé- mente 2. Ces derniers peuvent en outre présenter des traverses inférieures 2Q qui sont différentes de celles des éléments de la forme d'exécution décrite plus haut par le fait qu'elles présentent des rainures longitudinales 21, dans lesquelles sont logés, en position de montage1 des fers 22 qui saillent sur la face supérieure de la murette 18.Ces fers 22 peuvent être conformés en treillis métallique ou en étriers. Une fois le montage effectué, les rainures 21 sont remplies d'une matière de remplissage fl et on obtient ainsi une liaison rigide entre la base des éléments en forme de cadre 2 et la murette 18 de fondation. Aux arêtes verticales des angles des parois latérales de la construction 1, les montants 9 des élé- ments en forme de cadre 2 qui se rencontrent à ces arêtes sont placés l'un en regard de l'autre. A cet effet, chaque montant 9 présente une face oblique inclinée à 45 , qui est destinée à venir s'appliquer contre une face oblique correspondante du montant 9 associé.La liaison entre les montants 9 ainsi accolés peut s'effectuer de diverses manières; dans la forme d'exécution représentée à la fig. 12, elle est réalisée à laide d'une pluralité de boulons 25, dont la tête 25a est logée de façon à pouvoir coulisser longitudinalement dans une mortaise-en queue d'aronde 26 formée sur .une face externe de chaque montant 9. La mortaise en queue d'aronde est obtenue en noyant une tôle profilée 27 dans le béton du montant. Les boulons 25 sont disposés deux par deux, horizontalement et l'un à côté de l'autre, et ils sont reliés rigidement entre eux par une plaquette profilée 28, munie de trous oblongs dans lesquels sont engagées les tiges filetées des dits boulons. Le serrage s'effectue au moyen d'écrous 29 vissés à l'extrémité libre des tiges filetées des boulons 25. A chaque arête des parois latérales de la construction 1 est disposé en outre un profilé 30 qui1 comme la plaquette 28, est muni de trous oblongs 31, dans lesquels viennent s'engager les tiges des boulons 25, et d'une paire de prolongements profilés 32 qui, au montage, s'engagent dans des évidements 33 de profil correspondant, ménagés dans les deux cadres 2 en contact. On obtient ainsi un positionnement parfait, l'un relativement à 1' autre, des divers éléments qui forment une des arêtes de la construction 1. Le profilé 30 est muni en outre sur sa face inférieure de fers d'ancrage 34, qui viennent se loger dans un évidement correspondant 35 prévu sur la face en regard de la murette 18. L'ancrage des fers 34 s'obtient en remplissant ltévidement li d'un liant du type de ceux utilisés dans le bâtiment. La liaison entre les éléments 2 aux arêtes des parois latérales de la construction 1 pourrait aussi être réalisée d' une manière différente de celle décrite. Par exemple, les montants d'angle pourraient avoir des faces de contact planes au lieu d'être chanfreinées à 45 , mais présentant des moyens d' encastrement l'une dans l'autre. Les éléments d'obturation 2, qui ferment ltespace libre à l'intérieur des éléments en forme de cadre 2 en formant la face externe des parois latérales de la construction 1 peuvent être réalisés de diverses manières. Ils peuvent, en effet, être constitués par des panneaux préfabriqués allégés en brique, comportant des éléments de brique 37 (fig. 13 et 14) reliés rigidement de manière à former une structure maintenue assemblée par des bandes croisées de ciment armé 38. Dans d'autres cas, les é léments d'obturation 2 peuvent être constitués par des panneaux préfabriqués 39 (fig. 15 et 16) entièrement faits de béton armé. Les panneaux préfabriqués ffi et li sont montés de façon connue sur les éléments en forme de cadre 2. Les éléments d'obturation 2 peuvent enfin être constitués par un mur 40 de briques maçonné sur place. Sur les faces internes respectives des éléments 2 sont appliqués en outre des panneaux de revêtement 41. Le revêtement de sol 42 (qui peut être de n'importe quel type) est disposé sur le plancher inférieur au niveau des seuils constitues par les traverses inférieures des cadres 2. Dans la variante de réalisation représentée à la fig. 19, les fermes 5 sont du type de celles munies, à la base du triangle qu'elles forment, d'une traverse continue 5b. Dans ce cas, le plancher supérieur de la construction peut être réalisé simple ment au moyen de, planches de bois 43, qui forment en même temps le parquet de la pièce située sous les combles et qui a la forme d'une mansarde. La liaison entre les fermes 5 et les éléments en forme de cadre 2 sur lesquels elles prennent appui à ltendroit de leurs extrémités respectives 'effectue de diverses manières, par exemple de a manière décrite plus haut, adoptée pour relier entre eux les montants 9 en regard aux arêtes -verticales des murs de la maison.Sur la face supérieure de la traverse 10 qui délimite vers le haut chaque cadre 2 est prévue en effet une rainure longitudinale en queue d'aronde 44, dans laquelle coulisse la tête d'un boulon 45. La tige filetée du boulon 45 est logée dans un trou ménagé dans une des ailes d'une équerre 46 solidaire de la traverse 5a qui forme la base d'une des fermes 5. Un écrou 47 est vissé sur la tige filetée du boulon 45 et serre la traverse 5a de la ferme 5 contre la traverse supérieure du cadre respectif 2. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites à titre d'exemples seulement;elle en embuas se, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi que l'ossature portante dalla construct-ion préfabriquée 1 peut être réalisée avec des cadres en ciment armé, avec des profilés métalliques. I1 en resulterait alors une amélioration de la résis tance de la construction préfabriquée aux secousses sismiques. La présente invention embrasse en outre l'utilisation soit de bâtis plane -aptes à former chacun un élément unique de mur pour plus de deux niveaux de construction, soit de bâtis spéciaux, ctest-à-dire conformés dé façon à présenter deux faces (ou davantage) perpendiculaires entre elles, pour réaliser avec un elément unique deux parois orthogonales entre elles, ou deux murs et un plancher, ou encore un mur et un plancher. - REVENDICATIONS 1. - Bâtiment préfabriqué, du type de ceux comportant des éléments verticaux qui forment les parois latérales de la construction, des eléments horizontaux qui forment les planchers, des éléments de couverture qui forment le toit, et des moyens de fixation pour assembler les uns aux autres les divers éléments précités, caractérisé en ce que chacun des éléments qui forment les parois latérales comprend une ossature portante préfabriquée, constituée par deux montants et deux traverses disposé de façon à former un bâti ayant l'aspect d'un cadra, et des moyens d'obturation qui recouvrent et ferment l'espace libre à l'intérieur de l'ossature portante. 2.- Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie au moins des éLéments à ossature portante en forme de cadre comporte un montant vertical de renforcement disposé entre les montante latéraux et reliant la traverse supérieu re à la traverse inférieure. 3.- Bâtiment selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments verticaux supplémentaires comprenant chacun une ossature portante en forme de cadre, éléments disposés à distance l'un de l'autre dans 1' espace délimité intérieurement par les parois latérales du bâtiment préfabriqué, les dits éléments verticaux supplémentaires étant reliés aux autres éléments verticaux, qui forment les parois latérales précitées, par des éléments horizontaux formant les planchers et terrasses. 4.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'obturation de chacun des élements verticaux sont constitués par des panneaux préfabri qués faits en matériau de construction. 5.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'obturation de chacun des éléments verticaux sont constitués par des briques maçonnées sur place de manière à remplir l'espace libre délimité par le cadre de l'ossature portante de ltélément vertical respectif. 6.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour fixer les uns aux autres les éléments verticaux adjacentes comprennent une pluralité de boulons, dont la tige filetée s'étend vers l'extérieur à partir de chacun des montants latéraux de l'ossature en forme de ca dre, une pluralité de plaquettes profilées, dont chacune est munie d'au moins une paire de trous dans lesquels sont engagés les boulons associés aux deux montants en regard- de deux éléments verticaux adjacents, et une pluralité d'écrouis de serrage, visses sur es tiges filetées des boulons précités. 7.- Bâtiment selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des boulons de chaque élément vertical présente une tête relargie engagée de manière à former une liaison positive et à pouvoir coulisser longitudinalement, dans une mortaise longitudinale des montants latéraux de l'ossature en forme de cadre de l'elément vertical respectif. 8.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'ossature portante en forme de cadre des é- léments verticaux repose par sa partie inférieure sur une murette de fondation, caractérisé en ce que la traverse inférieure de l'ossature portante de chaque élément vertical présente une pluralité de rainures allongées dans lesquelles viennent se loger une pluralité de fers saillant vers le haut sur la murette de fondation, les rainures étant remplies sur place d'un liant coulé, pour construction. 9.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacun des bords qui délimitent sur les côtés les éléments horizontaux formant les planchers présen- te une rainure longitudinale dans laquelle est logée la traverse inférieure de l'ossature portante associée.