Brevet FR2439848A1 — publié le 19800523

La présente invention concerne un bâtiment préfabriqué, et plus spécialement un bâtiment de type pavillon, destiné à constituer une maison d'habitation. Depuis quelques années, sont apparus, sur le marché, un certain nombre de procédés de fabrication utilisant de nombreux éléments fabriqués en usine et assemblés sur le chantier. Ces procédés visent à concurrencer les procédés traditionnels, présentant théoriquement l'intérêt d'être plus économiques et plus rapides de mise en oeuvre. La pratique montre que les bâtiments ainsi réalisés ne sont pas aussi intéressants, tant du point de vue rapidité que du point de vue financier, que pourrait le laisser supposer la théorie. En effet, si certains panneaux,destinés à former les murs d'un bâtiment, sont préfabriqués en usine, il se pose le problème de l'assemblage de ces panneaux, du montage sur ceux-ci d'une charpente en bois ou métallique qui est souvent réalisée de façon traditionnelle, de même que la couverture et la zinguerie. Bien que certains matériaux préfabriqués soient utilisés, il faut donc néanmoins recourir à plusieurs corps de métier, maçon, charpentier, couvreur, zingueur qui, outre la compétence exigée, doivent être coordonnés. De plus, dans le cas d'une charpente métallique, reposant sur des panneaux préfabriqués, par exemple en béton cellulaire, il se produit une dilatation différente au niveau des murs et au niveau de la charpente. De ce fait, en cas d'incendie, la dilatation de la charpente provoque ltécartement des murs, avec le risque de voir la toiture tomber à l'intérieur de la construction. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un bâtiment réalisé à partir d'éléments qui sont tous préfabriqués industriellement, ne nécessitant qu'un simple assemblage sur le chantier. A cet effet, ce bâtiment comporte, associes à un soubassement, des moyens de positionnement et de fixation sur celui-ci de tiges métalliques filetées a leur partie supérieure, de longueur supérieure à la hauteur des murs du bâtiment, des panneaux préfabriqués, destinés à former les murs, présentant chacun dans sa face d'assemblage avec un panneau adjacent une gorge verticale, la juxtaposition de deux gorges formant une cavité destinée au passage d'une tige métallique, des éléments de chaînage horizontal constitués par des profilés de section en U, dont l'âme est destinée à prendre appui sur la face supérieure des panneaux et dont les ailes sont destinées à venir en appui sur les faces de ceux-ci, chaque élément de chaînage coiffant au moins deux panneaux adjacents et présentant des ouvertures permettant son engagement sur au moins deux tiges adjacentes, des pièces de fixation de la charpente étant également engagées sur les tiges métalliques, l'ensemble étant maintenu en position assemblée par des écrous engagés sur celles-ci. Le bâtiment selon l'invention permet d'associer et de fixer entre eux des éléments de façade industrialisés, et des éléments de charpentes métalliques industrialisés, l'ensemble étant rendu solidaire des fondations par l'intermédiaire des tiges métalliques. De par cette liaison de la charpente et des fondations par des éléments métalliques, les poussées dues à la dilatation et le bruit des claquages provoqués par les différentes températures sont entièrement supprimés, de même que les risques d'écartement des murs et de chute de la toiture à l'intérieur du bâtiment en cas d'incendie. Ce bâtiment est réalisé à partir de pièces entièrement manufacturées, extrêmement simples à assembler même pour une maind'oeuvre non spécialisée, permettant un temps d'intervention extrêmement rapide sans avoir recours à plusieurs corps Outre les avantages précédents, ce bâtiment est sensiblement plus économique à réaliser que ceux traditionnels. Avantageusement, les moyens de positionnement et de fixation des tiges métalliques sont constitués, pour chaque façade du bâtiment, par un rail rectiligne, de section en C dont l'ouverture est tournée vers le haut, noyé dans la partie supérieure du soubassement auquel il est lié par des fers d'ancrage, chaque tige métallique présentant, à son extrémité inférieure, une tête de diamètre inférieur à la largeur de l'ouverture du rail. Les tiges métalliques sont engagées une à une par les extrémités des rails. Selon une autre caractéristique de l'invention, les pièces de fixation de la charpente sont constituées - pour celles associées aux murs perpendiculaires aux fermes par des éléments métalliques de section en U, dont l'âme de chacun est en appui sur l'âme d'un profilé de chaînage, et dont les ailes, tournées vers le haut et situées dans des plans perpendiculaires à ceux contenant les ailes des éléments de chaînage, servent à la fixation de la charpente, chaque élément présentant au moins deux ouvertures pour le passage des tiges métalliques et, - pour celles associées aux murs parallèles aux fermes1 c'est-à-dire correspondant aux murs en bout du bâtiment par des éléments comportant une âme dans laquelle sont ménagées au moins deux ouvertures pour 1 passage des tiges métalliques, et des ailes tournées vers le haut, situées dans des plans parallèles à ceux contenant les ailes des profilés de chainage, pour la fixation de la charpente. De par leur forme, ces pièces forment des sortes de goussets assurant à la fois le contreventement et la fixation de la charpente Ces pièces peuvent servir à la fixation tout aussi bien de fermes que de fermettes. A cet effet, les ouvertures pour le passage des tiges métalliques sont de forme allongée. En effet, dans la mesure où il s'agit de la fixation et du contreventement de fermettes, l'écartement entre celles-ci peut être de l'ordre de 75 cm, alors que la largeur des panneaux est de l'ordre de 90 cm. Le fait de disposer d'ouvertures de forme allongée, permet une certaine latitude de réglage sans nécessiter une pluralité de types de pièces de fixation de la charpente. Le procédé de fabrication de ce bâtiment consiste à réaliser un soubassement dans la partie supérieure duquel est noyé, au niveau de chaque mur à réaliser, un rail rectiligne de section en C dont l'ouverture est tournée vers le haut, à positionner un premier panneau de façade, à associer à celui-ci sur l'une de ses faces d'assemblage une tige métallique engagée dans la gorge que présente ce panneau au niveau de ladite face, à positionner un deuxième panneau dont la gorge vient coiffer partiellement la tige métallique déjà en place, à positionner une nouvelle tige métallique et un nouveau panneau1 avant de procéder à la mise en place des éléments de chainage horizontal et des pièces de contreventement et de fixation de la charpente, la fixation de l'ensemble étant réalisée par l'intermédiaire d'écrous engagés sur les tiges filetées. Il est enfin procédé à la réalisation d'un joint dans la cavité entre éléments par coulage de béton à partir de la face supérieure de l'assemblage. Le béton s'écoule par la cavité ménagée entre les faces d'assemblage jusque dans le rail où il fixe les têtes des tiges. Il est à noter que la quantité de béton nécessaire pour réaliser cette finition, est extrêmement minime, et que le béton pourrait être remplacé par d'autres produits tels que des colles, sans modifier la qualité de l'assemblage. 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'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce bâtiment Figure l est une vue d'une partie de celui-ci avant ouverture; Figure 2 est une vue de certains éléments de ce bâtiment en cours de montage Figure 3 est une vue en coupe et R échelle agrandie selon la ligne 3-3 de figure 1. Ce bâtiment comporte un soubassement constitué notamment par des longrines préfabriquées en béton armé dans la partie supérieure desquelles sont inclus, au niveau de chaque mur, des profilés en C 3 dont ltouverture, tournée vers le haut, débouche dans la face supérieure. Ces profilés 3 sont fixés par l'intermédiaire de fers d'ancrage 4. Le plancher 5 reposant sur les longrines a peut être réalisé à partir d'éléments préfabriqués en béton armé, un joint polystyrène 6 étant prévu pour parfaire l'assemblage. Les murs du bâtiment sont constitués par des panneaux 7 en béton cellulaire présentant, dans chacun de leurs bords d'assemblage, une gorge 8 verticale. Le montage se fait par positionnement d'un panneau 7 après quoi il est procédé a la mise en place d'une tige métallique 9 destinée à être engagée dans la gorge 8. Chaque tige 9 possède une tête 10 de section supérieure à l'ouverture du rail 3, destinée à être engagée dans celui-ci par une de ses extrémités. La hauteur de chaque tige 9 est supérieure à la hauteur d'un panneau 7, la partie supérieure de chaque tige présentant un filetage 12. Après mise en place de ltélément 7, représenté à la droite de la figure 2, il est procédé au positionnement de la tige 9 par déplacement de celle-ci dans le sens de la flèche 13. Une fois la tige 9 engagée dans la gorge 8, il peut être procédé à la mise en place du panneau suivant. Une fois plusieurs panneaux en position montée, il est procédé à la mise en place des éléments de chatnage horizontal. Chaque élément de chaînage est constitué par un profilé 14 comportant une âme 15 destinée à prendre appui sur la face supérieure des panneaux et deux ailes 16 destinées à prendre appui sur les faces intérieure et extérieure du bâtiment. Chaque profilé métallique 14, destiné à coiffer au moins deux panneaux 7 adjacents1 présente des ouvertures 17 permettant le passage des tiges filetées 9. Après mise en place des éléments 14 de chainage horizontal, il est procédé à la mise en place des éléments de contreventement et de fixation de la charpente. Un bâtiment comporte deux types d'éléments de contreventement et de fixation de la charpente. Dans le cas des éléments 18 associés au mur perpendiculaire aux fermes, il s'agit de profilés en U présentant une âme 19 destinée à venir en appui sur l'âme 15 des profilés de chaînage 14, et deux ailes 20 tournées vers le haut, situées dans des plans perpendiculaires à ceux contenant les ailes 16 des éléments de chaînage 14. Ces éléments 18 présentent des lumières allongées 22 pour le passage des tiges filetées 9. Dans les ailes 20 sont ménagées des ouvertures 23 pour la fixation des fermettes 24, comme représenté à la figure 1. Les ailes 20 de deux éléments adjacents 18 forment un gousset assurant le contreventement des fermettes. il existe également des pièces 25 de contreventement et de fixation des fermes1 destinées à être associées aux murs situés en bout de bâtiment, c'est-à-dire parallèles aux fermes. Chaque élément 25 comprend une âme 26 en appui sur l'âme 15 d'un profilé de chaînage horizontal 14, et des ailes 27 tournées vers le haut, situées chacune dans un plan parallèle aux plans contenant les ailes 16 des profilés de chainage horizontal 14. Ces éléments 25 présentent également des ouvertures pour le passage des tiges filetées 9 et pour la fixation sur des fermes ou fermettes. il ressort de la figure 1 que la forme allongée des ouvertures 22 ménagées dans les éléments 18 est intéressante car permettant une latitude de règlage en fonction, d'une part, de la largeur des panneaux 7 et, d'autre part, de l'entraxe des fermes ou fermettes 24. Au niveau des ouvertures, portes ou fenêtres, non représentées au dessin, l'entraxe entre deux tiges filetées 9 adjacentes peut être modifié. Pour pallier l'absence éventuelle d'une ou de deux tiges filetées 9, il peut être prévu un linteau ou un élément métallique renforcé de chaînage horizontal. Une fois l'assemblage précité réalisé, il est procédé à un coulage de béton dans les cavités ménagées par juxtaposition de deux gorges 8 en vis-à-vis. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un bâtiment préfabriqué réalisé pratiquement entièrement à partir d'éléments manufacturés, ne nécessitant qu'un simple assemblage sur place par du personnel non qualifié, tout en bénéficiant de propriétés mécaniques particulièrement intéressantes. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce bâtiment décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - Bâtiment préfabriqué, caractérisé en ce qu'il comporte, associés â un soubassement, des moyens de positionnement et de fixation sur celui-ci de tiges métalliques filetées à leur partie supérieure, de longueur supérieure à la hauteur des murs du bâtiment, des panneaux préfabriqués, destinés à former les murs, présentant chacun1 dans sa face d'assemblage avec un panneau adjacent, une gorge verticale, la juxtaposition de deux gorges formant une cavité destinée au passage d'une tige métallique, des éléments de chinage horizontal constitués par des profilés de section en U, dont l'âme est destinée à prendre appui sur la face supérieure des panneaux et dont les ailes sont destinées à venir en appui sur les faces de ceux-ci, chaque élément de chainage coiffant au moins deux panneaux adjacents et présentant des ouvertures permettant son engagement sur au moins deux tiges adjacentes, des pièces de fixation de la charpente étant également engagées sur les tiges métalliques, l'ensemble étant maintenu en position assemblée par des écrous engagés sur celles-ci. 2. - Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et de fixation des tiges métalliques sont constitués, pour chaque façade du bâtiment, par un rail rectiligne, de section en C dont l'ouverture est tournée vers le haut, noyé dans la partie supérieure du soubassement auquel il est lié par des fers d'ancrage, chaque tige métallique présentant, à son extrémité inférieure, une tête de diamètre inférieur à la largeur de l'ouverture du rail. 3. - Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les pièces de fixation de la charpente sont constituées : - pour celles associées aux murs perpendiculaires aux fermes par des éléments métalliques de section en U, dont l'âme de chacun est en appui sur l'âme d'un profilé de chaînage, et dont les ailes,tournées vers le haut et situées dans des plans perpendiculaires à ceux contenant les ailes des éléments de chaînage, servent a la fixation de la charpente, chaque élément présentant au moins deux ouvertures pour le passage des tiges métalliques et, - pour celles associées aux murs parallèles aux fermes, c'est-à-dire correspondant aux murs en bout du bâtiment par des éléments comportant une âme dans laquelle sont ménagées au moins deux ouvertures pour le passage des tiges métalliques, et des ailes tournées vers le haut, situées dans des plans parallèles à ceux contenant les ailes des profilés de cliainage, pour la fixation de la charpente. 4. - Bâtiment selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ouvertures pour le passage des tiges métalliques sont de forme allongée.