Brevet FR2547612A1 — publié le 19841221

La présente invention concerne un procédé de construction modulaire de bâtiments et, notamment, de silos à l'aide de panneaux préfabriqués Comme exemple de procédé de construction de silos à l'aide de panneaux -préfabriqués, on peut citer le procédé décrit dans le brevet FR-A-2 161 298. Ce procédé s'avère être d'une mise en oeuvre relativement difficile. La présente invention vise à fournir un procédé de construction particulièrement simple et économique et qui permette facilement des extensions. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de construction modulaire de bâtiments, notamment de silos, à l'aide de panneaux préfabriqués, caractérisé en ce que les panneaux sont munis d'armatures en attente sur leurs faces latérales et en ce que, sur le chantier, on dispose les panneaux verticalement, selon une ou plusieurs couronnes, sur des fondations correspondantes, on maintient verticalement ces panneaux par des dispositifs de maintien, on réunit les armatures latérales en attente desdits panneaux à l'aide d'un ferraillage comportant des fers verticaux et des réseaux de fers horizontaux et l'on fixe aux panneaux des coffrages verticaux entourant ce ferraillage, on coule du béton entre les coffrages, après durcissement des piliers verticaux ainsi formés on enlève les dispositifs de maintien et les coffrages du premier niveau de panneaux, puis l'on procède de manière analogue pour les niveaux supérieurs. Pour les niveaux supérieurs, on peut éventuellement disposer non pas un seul niveau de panneaux mais deux niveaux de panneaux avant d'effectuer l'assemblage Chaque cellule de base, généralement de forme carrée, peut recevoir une toiture préassemblée qui vient reposer sur une platine ancrée dans les piliers. Ces toitures peuvent être notamment à quatre pans et munies d'un anneau central pour le levage. Des trémies métalliques peuvent être insérées dans chaque cellule avant la mise en place de la toiture. Ces trémies peuvent être soudées à des plaques métalliques insérées à la surface des panneaux en regard. Les réseaux de fers horizontaux qui sont utilisés pour le ferraillage des piliers comprennent, de préférence, des premières parties dans la direction des panneaux et au moins une autre partie formant un angle d'environ 450 avec les premières parties. Dans la présente invention, on utilise avantageusement des piliers d'assemblage et de support dont l'armature et donc la forme varient suivant leur position dans le bâtiment. Ainsi, pour les piliers d'angle externe, chaque réseau de fers horizontaux peut être formé simplement d'un seul fer dont les deux parties sont dans la direction des panneaux et dont la troisième partie forme un angle de 450 avec les deux autres. Pour certains autres piliers, à savoir les piliers qui sont disposés à la périphérie du bâtiment et qui réunissent des panneaux alignés et, éventuellement, des panneaux disposés à angle droit à l'intérieur du bâtiment, chaque réseau de fers horizontaux comprend avantageusement des fers dont des premières parties sont dans la direction des panneaux et dont deux autres parties forment un angle d'environ 450 par rapport aux premières parties et font saillie par rapport aux panneaux vers l'intérieur du bâtiment. Pour d'autres piliers encore, à savoir ceux qui sont disposés totalement à l'intérieur du bâtiment ou qui sont destinés à permettre une extension vers l'extérieur, ou encore qui sont destinés à l'assemblage des panneaux formant un angle rentrant de 2700, chaque réseau de fers horizontaux comprend avantageusement des fers dont des premières parties sont dans la direction des panneaux et dont quatre autres parties forment un angle d'environ 450 par rapport aux premières parties et font saillie deux par deux par rapport aux panneaux. Dans le cas on l'on ne réunit pas les zones en saillie à d'autres panneaux, on coiffe la ou les zones en saillie par un profilé métallique en U disposé verticalement et sur lequel sont soudés des éléments des réseaux de fers horizontaux. L'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement des modes d'exécution. Sur ces dessins la Fig. 1 est une vue en perspective de panneaux préfabriqués utilisés dans la présente invention; la Fig. 2 est une vue en coupe horizontale d'une construction comprenant différents types de piliers utilisés dans la présente invention; les Fig. 3 à 7 sont des vues en perpective d'armatures horizontales utilisées dans la présente invention; la Fig. 8 est une vue en coupe verticale des fondations d'une construction selon la présente invention; la Fig. 9 est une vue en coupe horizontale montrant l'extension de la construction; la Fig. 10 est une vue en coupe horizontale d'une cellule comprenant des tirants; la Fig. 11 est une vue agrandie d'une partie de la Fig. 10; la Fig. 12 est une vue en coupe verticale d'un panneau comprenant une plaque métallique pour la fixation d'une trémie;; la Fig. 13 est une variante de la Fig. 12; la Fig. 14 est une vue en coupe horizontale d'une construction comprenant des panneaux métalliques; la Fig. 15 est une vue en coupe verticale d'une construction comprenant des panneaux métalliques; la Fig. 16 est un détail en coupe transversale montrant le montage des chéneaux d'une toiture; la Fig. 17 est un autre détail en coupe horizontale montrant le montage de la toiture; la Fig. 18 est une coupe suivant 18-18 de la Fig. 17. Les panneaux 1 préfabriqués représentés sur la Fig. 1 sont formés de béton muni d'armatures. Les armatures comprennent, d'une part, les armatures verticales qui sont totalement noyées dans le béton et, d'autre part, les armatures horizontales dont les extrémités dépassent des faces latérales 2 des panneaux pour former des armatures latentes 3 horizontales. Ces armatures en attente sont de préférence en boucle fermée dans le cas où les panneaux sont destinés à recevoir les charges sur leurs deux faces. Elles peuvent être en crosse ouverte lorsque les panneaux sont destinés à recevoir des charges sur une seule de leurs faces. En outre, sur les faces latérales 2 sont disposés, au voisinage de la partie supérieure, des crochets 5 destinés à permettre le levage des panneaux préfabriqués 1.Chaque panneau comporte en outre sur sa face supérieure 5 une nervure longitudinale 6 disposée au centre de la face supérieure 5 et sur la face inférieure 7 une rainure longitudinale disposée au centre de la paroi inférieure 7. Les nervures 6 et rainures 8 ont des profils qui coopèrent pour permettre l'empilement des panneaux tels que 1, l'étanchéité horizontale pouvant être assurée par des joints élastiques disposés de part et d'autre de la nervure 6. Ces joints élastiques peuvent etre constitués notamment de deux boudins bitumineux. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, on dispose tout d'abord un premier niveau de panneaux tels que 1 verticalement suivant un assemblage en couronne sur des fondations -correspondantes. On a représenté sur la Fig. 2 différents exemples d'assemblages en couronne des panneaux à l'aide de piliers par le procédé selon la présente invention. Pour le montage des panneaux 10 et 11 représentés sur la Fig. 2 et qui sont disposés à angle droit, on dresse ces panneaux en position verticale et on les maintient par des barres horizontales 32 faisant un angle d'environ 450 avec chacun des panneaux 10 et 11 et dont les extrémités 33 et 34 sont parallèles aux parois des panneaux et maintenues contre ces parois par des boulons traversant des trous horizontaux 35 ménagés dans les panneaux préfabriqués 10 et 11. On dispose ensuite un coffrage intérieur 23 qui comprend une plaque centrale verticale 28 qui est disposée à 450 des panneaux 10 et 11, cette partie étant encadrée par deux ailes 29 et 30, qui s'appuient respectivement sur les panneaux 10 et 11 et y sont maintenues par des boulons. On place ensuite le ferraillage. Le ferraillage utilisé pour maintenir les armatures latentes sur les deux panneaux 10 et 11 comprend, d'une part, un certain nombre de fers verticaux tels que 12, qui sont rectilignes, et des fers horizontaux 13 représentés sur la Fig. 3. Ces fers horizontaux ont globalement une forme triangulaire et comprennent des parties rectilignes 14 et 15 qui sont dans la direction longitudinale respectivement des panneaux 20 et 11 et une partie rectiligne 16 faisant un angle de 45 avec les parties rectilignes 14 et -15. Les parties rectilignes 14 et 16 se raccordent par une partie coudée 17, tandis que les parties 15 et 16 se raccordent par une partie coudée 18. Les parties rectilignes 14 et 15 se terminent par des parties coudées respectivement 19 et 20 qui sont repliées vers l'intérieur du triangle 13 en fermant ainsi ce triangle. Une fois que le ferraillage est mis en place, on dispose un coffrage extérieur 22 formé de deux plaques à angle droit, respectivement 24 et 25, qui viennent à leurs extrémités latérales, respectivement 26 et 27, s'appuyer sur les panneaux 10 et 11. Les extrémités 26 et 27 du coffrage extérieur comme les ailes 29 et 30 du coffrage intérieur sont fixées aux panneaux 10 et 11 par des boulons. Une fois que l'ensemble des panneaux formant la couronne du premier niveau est ainsi mise en place, on coule du béton entre les coffrages 22 et 23 de façon à obtenir après durcissement du béton le bas d'un pilier 9. Pour la formation des autres piliers, on procède de façon sensiblement analogue. Ainsi, pour la réalisation d'un pilier 36 destiné à relier les panneaux 10 et 37 qui sont alignés, on met en place un ferraillage qui comprend des armatures verticales 12, ainsi qu'une succession de réseaux de fers horizontaux comprenant chacun un fer en boucle 38 représenté sur la Fig. 4 et deux fers en épingle 39 représentés sur la Fig. 5. Les fers en boucle 38 comprennent deux parties rectilignes parallèles 40 et 41 qui sont disposées dans la direction longitudinale des panneaux 10 et 37 et qui se raccordent par une partie courbe 42. A leurs autres extrémités, les parties 40 et 41 se terminent par des parties courbes 43 et 44 qui se superposent et viennent fermer la boucle. Les fers en épingle 39, représentés sur la Fig. 5, comprennent deux parties rectilignes 45 et 46 d'inégale longueur, faisant entre elles un angle d'environ 45" et raccordées par une partie courbe 47. La partie 45 la plus longue se termine par une partie courbe 48 formant crosse. Cette partie courbe 48 est destinée à être installée au niveau des parties courbes 42 ou 43, 44, tandis que la partie 45 forme un angle d'environ 450 avec la direction longitudinale des parois 10 et 37, l'autre partie rectiligne 46 étant ainsi sensiblement orthogonale à la direction longitudinale des parois. Une des deux épingles 39 de chaque couche de réseaux horizontaux est soudée, alternativement, par sa partie arrondie 45 à l'intérieur d'un fer en U 49, préalablement à la mise en place du ferraillage. Le profilé métallique en U, lors du montage, est disposé verticalement et vient renforcer la structure du pilier. On dispose ensuite un coffrage plan extérieur et des coffrages intérieurs semblables au coffrage 23 (ces coffrages n'ont pas été représentés). Les coffrages identiques au coffrage 23 viennent appuyer, d'une part, sur les parois des panneaux 10 ou 37 et, d'autre part, sur les côtés des profilés en U. Pour la réalisation du pilier 50 réunissant des panneaux 37 et 51 qui sont alignés et un panneau 52 formant un angle droit par rapport aux précédents, on utilise un ferraillage vertical et une succession de réseaux de fers horizontaux, chaque réseau comprenant un fer 53, représenté sur la Fig. 6, ayant globalement la forme d'un T, un fer 54 en forme d'épingle et deux fers identiques 55 également en forme d'épingle, mais de taille inférieure au fer 54, dont un modèle est représenté sur la Fig. 7. Le fer 53 comprend une première partie recto ligne 56 qui se raccorde à angle droit par une partie courbée 57 avec une partie rectiligne 58. Cette partie rectiligne 58 se raccorde à une partie rectiligne parallèle 59 par une partie coudée 60. Elle se raccorde par ailleurs à son autre extrémité par une partie coudée 61 à une partie rectiligne 62 dans le prolongement de la partie rectiligne 56. Les parties rectilignes 56 et 62 se terminent respectivement par les parties courbées en crosse 63 et 64. Les fers 53 sont disposés de façon telle que les parties rectilignes 56 et 62 soient dans la direction longitudinale des parois 37 et 51, tandis que les parties rectilignes 58 et 59 sont dans la direction longitudinale de la paroi 52. Les crochets 55 qui assurent une rigidité transversale comprennent une partie rectiligne 65 qui est terminée à ses deux extrémités par des parties arrondies en crosse 66 et 67. Les parties 66 et 67 viennent respectivement se superposer aux parties arrondies 63 ou 64 du fer 53 et à la partie 60 de ce même fer. La rigidité dans la direction longitudinale des panneaux 37 et 51 est accrue par un fer en épingle 54 qui présente une forme semblable au fer 55 et dont les extrémités se superposent aux parties arrondies 63 et 64 du fer 53. On met ensuite en place des coffrages semblables à ceux utilisés pour le pilier 36. Pour la réalisation d'un pilier interne 68 reliant les panneaux 52 et 69 qui constituent des panneaux internes, c'est-à-dire qui reçoivent des charges sur leurs deux côtés, on utilise comme ferraillage horizontal une succession de réseaux de fers en boucle 70 et 71 qui sont du type représenté à la Fig. 4. La boucle 70 est disposée de telle façon que ses parties rectilignes soient dans la direction longitudinale des parois 52 et 69, tandis que les parties rectilignes de la boucle 71 sont disposées orthogonalement. Des épingles ouvertes 72 du type représenté sur la Fig. 7 sont disposées à 450 par rapport aux parties rectilignes des boucles 70 et 71 et complètent la structure des réseaux. A chaque niveau de ferraillage, alternativement, l'une des extrémités des boucles 71 est soudée à la partie intérieure d'un fer en U tel que 73 qui est disposé verticalement comme le fer 49. On met ensuite en place des coffrages qui sont identiques à ceux utilisés pour le pilier 36 des deux côtés des panneaux 52 et 69. On a enfin schématisé en 74 un pilier réunissant les panneaux 11 et 75 qui forment entre eux un angle de 270 . La construction de ce pilier est semblable à celle du pilier 68, si ce n'est que des fers 76 verticaux viennent renforcer les extrémités du pilier opposées aux extrémités des panneaux. On a représenté sur la Fig. 8 un exemple de fondations supportant la construction. Comme représenté sur cette figure, les panneaux 1 du niveau inférieur sont encastrés dans une cuvette 77 ménagée dans une longrine 78. Les panneaux 1 sont calés avec des cales métalliques 79 et l'extrémité inférieure des panneaux 1 est scellée dans la cuvette 77 par un ciment 80. Comme indiqué précédemment, une fois que l'ensemble des panneaux formant la couronne du premier niveau est mis en place, on coule du béton dans les différents coffrages. Lorsque le ciment a durci, on démonte les coffrages et les barres de maintien pour les utiliser pour le niveau suivant. Les coffrages intérieurs utilisés pour ce niveau suivant sont boulonnés sur les panneaux inférieurs. Ces coffrages servent en partie à maintenir en place les panneaux que l'on veut poser pour réaliser le niveau supérieur. Le maintien en place est assuré en outre par les barres de maintien comme pour le premier niveau. Pour les niveaux suivants, on peut en outre utiliser pour le maintien des profils en U disposés verticalement et fixés à plat par boulonnage sur les panneau inférieurs qui sont munis à cet effet de trous horizontaux 81. On a représenté sur la Fig. 9 comment peut être réalisée une extension de la structure précédemment réalisée grâce à l'existence des profilés en U. Le pilier 82 représenté sur la Fig. 9 est, pour l'essentiel, identique au pilier 68, représenté sur la Fig. 2. On a toutefois représenté une variante du ferraillage horizontal qui consiste à remplacer la boucle transversale 71 par deux fers 83 et 84. Ces fers 83 et 84 présentent chacun deux parties rectilignes parallèles respectivement 85, 86, d'une part, et 87, 88, d'autre part, qui se raccordent par des parties rectilignes 89, 90. Ces parties rectilignes 89, 90 sont respectivement soudées à des fers 91 et 92. Pour réaliser l'extension, on vient souder sur le profilé en U 92 un profilé en U 93 à l'intérieur duquel sont soudées des armatures en attente 94. Ces armatures en attente permettent de réaliser un panneau contigu. On a représenté sur la Fig 10 une cellule de grande dimension. Cette cellule comprend un pilier d'an gle externe 95, analogue au pilier 9 représenté sur la Fig. 2, des piliers intermédiaires externes 96 analogues au pilier 36 représenté sur la Fig. 2, des piliers 97 réunissant trois panneaux analogues au pilier 50 représenté sur la Fig. 2, des piliers intermédiaires internes 98 analogues au pilier 68 représenté sur la Fig. 2, ainsi qu'un pilier central 99 réunissant quatre parois. Pour améliorer la rigidité de l'ensemble de cette grande taille, on a disposé des tirants 100 reliant respectivement les piliers intermédiaires 96 et 98. Ces tirants 100 sont fixés à leurs extrémités à des plaques 101 soudées sur les profilés en U des piliers, comme représenté sur la Fig. 11. En outre, des tirants 102, parallèles aux tirants 100, relient des panneaux adjacents. Ces tirants 102 sont fixés sur des plaques 103 solidaires des panneaux. Les cellules ainsi construites peuvent être munies de trémies métalliques qui sont introduites en une seule pièce par le haut après réalisation des parois de chaque cellule. Ces trémies sont soudées par leurs bords latéraux 104 à des plaques 105 disposées à la surrace des -panneaux préfabriqués. Ces plaques sont solidaires de fers inclinés 106, comportant une extrémité recourbée 107. Ces fers sont noyés dans la masse du panneau. En variante, dans le cas où le panneau est intérieur et est destiné à supporter des trémies sur ses deux faces, on peut utiliser, comme représenté sur la Fig. 13, deux plaques 108 sur lesquelles sont soudés les bords supérieurs 109 des trémies. Les deux plaques 108 sont reliées entre elles par des boulons traversant des trous 110 ménagés dans la paroi du panneau. On a représenté sur les Fig. 14 et 15 l'utili- sation de panneaux métalliques à la place de panneaux de béton. Ces panneaux métalliques 111 sont munis à leur extrémité latérale de profilés en U 112 dont la partie intérieure est dirigée vers l'extérieur du panneau. A l'intérieur de cette partie en U sont soudés des fers 113 et 114 dont l'extrémité libre forme une crosse. Ces panneaux 111 peuvent être montés comme les panneaux 1, les fers 113 et 114 constituant les armatures d'attente. Ces panneaux 111 peuvent être constitués par des tôles pliées 115, comme représenté sur la Fig. 15. Ils peuvent être munis également à leur partie inférieure et à leur partie supérieure des profilés en U 116 et 117 qui sont soudés et qui permettent la superposition des panneaux. Chaque cellule de base peut recevoir une toiture métallique préassemblée. Cette toiture peut être du type à quatre pentes et comporter des pannes métalliques supportées par deux fermes en treillis disposées suivant les diagonales. On a représenté sur la Fig. 16 en vue partielle les chéneaux entre deux toitures. Sur le couronnement 120 d'une paroi supérieure 121 est disposé un fer en U 122 reposant par sa partie médiane sur le couronnement 120 par l'intermédiaire de cales 123 qui sont agencées de façon à conférer une pente appropriée assurant l'é- roulement des eaux. Des tôles 124 assurent le calfeutrement entre le couronnement 120 et le fer en U 122. Sur la Fig. 16 apparaissent également les pannes 125 de la toiture qui supportent des plaques 126 reposant à leur partie inférieure sur les bords supérieurs du fer en U 122. On a présenté sur les Fig. 17 et 18 le montage des quatre toitures à la partie supérieure 127 d'un pilier interne 128 réunissant quatre parois. Comme représenté sur la Fig. 16, chaque couronnement de paroi comporte à sa partie supérieure un chéneau 129 formé d'un fer en U reposant sur une cale 130. Ces chéneaux se raccordent en croix sur le pilier 128. Sur la partie supérieure 127 du pilier 128 reposent également les extrémités des fermes 131 disposées en diagonale, de chaque toiture, par l'intermédiaire de plaques 132 soudées à ces extrémités. Sur ces plaques 132 sont également soudées les pannes inférieures 133 de la toiture Le procédé selon la présente invention, qui utilise des panneaux préfabriqués, qu'ils soient en béton ou qu'ils soient métalliques, présente l'avantage d'apporter une économie de construction, une simplicité de fabrication, une rapidité d'exécution, une sécurité totale vis-à-vis des charges agissant dans les silos, grâce à la reprise des charges dans les piliers, ainsi qu'une grande facilité d'extension programmable à souhait selon la demande de stockage. Il permet, en outre, de réaliser avec les mêmes panneaux préfabriqués un grand nombre de combinaisons pour l'arrangement des cellules, ainsi que le choix entre des cellules de différentes tailles. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction modulaire de bâtiments, notamment de silos, à l'aide de panneaux (1,111) préfabriqués, caractérisé en ce que les panneaux (1,111) sont munis d'armatures (3) en attente sur leurs faces latérales et en ce que, sur le chantier, on dispose les panneaux verticalement, selon une ou plusieurs couronnes, sur des fondations correspondantes, on maintient verticalement ces panneaux par des dispositifs de maintien (32), on réunit les armatures latérales en attente desdits panneaux à l'aide d'un ferraillage comportant des fers verticaux (12) et des réseaux de fers horizontaux et on fixe aux panneaux (1,111) des coffrages verticaux (22,28) entourant ce ferraillage, on coule du béton entre les coffrages (22,28), après durcissement des piliers verticaux (9,36,50,68) ainsi formés, on enlève les dispositifs de maintien (32) et les coffrages (22,28) du premier niveau de panneaux, puis on procède de manière analogue pour les niveaux supérieurs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cellule formée est coiffée par une toiture préalablement assemblée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans chaque cellule formée on insère une trémie. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque trémie est soudée à des plaques métalliques (105,108) insérées à la surface des panneaux. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les réseaux de fers horizontaux comprennent des premières parties dans la direction des panneaux et au moins une partie formant un angle d'environ 45" avec les premières parties. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque réseau de fers horizontaux des piliers d'angle externe est formé par un seul fer (13) dont deux parties sont dans la direction des panneaux et dont la troisième partie forme un angle de 450 avec les deux autres. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque réseau de fers horizontaux des piliers centraux externes comprend des fers dont des premières parties sont dans la direction des panneaux et dont deux autres parties forment un angle d'environ 450 par rapport aux premières parties et font saillie par rapport aux panneaux vers l'intérieur du bâtiment. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque réseau de fers horizontaux des piliers centraux internes comprend des fers dont des premières parties sont dans la direction des panneaux et dont quatre autres parties forment un angle d'environ 450 par rapport aux premières parties et font saillie deux à deux par rapport aux panneaux. 9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'on coiffe la ou les zones en saillie par un profilé métallique en U (49) disposé verticalement et sur lequel sont soudés des éléments des réseaux de fers horizontaux. 10. Procédé selon lrune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux comprennent à leur partie basse une-rainure (8) et à leur partie haute une nervure (6) permettant leur embottement lors de leur superposition. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les piliers centraux sont réunis par des tirants (100). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux comportent des plaques métalliques (103) pour la fixation de tirants (100). 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux (111) sont métalliques et comportent à leurs extrémités latérales des profilés métalliques en U (112) à l'intérieur desquels sont soudés des fers formant les armatures en attente (113,114). 14. procédé selon llune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couronnements des parois sont munis de chénaux formés par des fers en U (122).