Brevet FR2540156A1 — publié le 19840803

"BATIMENT PREFABRIQUE" La présente invention a pour objet un bâtiment préfabriqué. Il est intéressant de réaliser des bâtiments dont la plus grande partie des composants sont préfabriqués en usine, lorsque l'on ne dispose pas de main-d'oeuvre qualifiée ni des matériaux de base dans la région dans laquelle les bâtiments doivent être construits. La technique mettant en oeuvre la préfabrication permet de bénéficier de bâtiments possèdant des critères de qualité parfaitement constants, tout en limitant pratiquement la construction sur le chantier à un assemblage, peu complexe, et pouvant de ce fait être réalisé par des personnes même peu compétentes. La présente invention concerne un bâtiment de ce type dans lequel le nombre de composants est réduit, et dans lequel ces composants peuvent être conditionnés sous un faible volume, afin de limiter le coût du transport du lieu de fabrication au lieu de construction. A cet effet, le bâtiment qu'elle concerne comprend une ossature métallique porteuse constituée par un certain nombre de cadres parallèles entre eux pour un même corps de bâtiment, dont chacun comprend deux poteaux reliés par deux traverses, dont celle inférieure est intégrée dans le plancher du bâtiment et dont celle supérieure porte les éléments de couverture et est inclinée de façon à présenter l'inclinaison de la toiture, les différents cadres constitutifs de l'ossature d'un même corps de bâtiment étant reliés les uns aux autres par plusieurs pannes longitudinales, dont deux pannes sont situées au niveau des extrémités des traverses supérieures des différents cadres. Ces cadres sont, par exemple, réalisés à partir de profilés métalliques en I, H ou U, qui sont soit soudés en totalité ou en partie les uns sur les autres en usine, soit assemblés sur le chantier par soudage ou boulonnage. Cette structure présente l'intérêt d'une grande simplicité, tout en procurant une grande liberté d'aménagement intérieur, tant en ce qui concerne le cloisonnement qu'en ce qui concerne les ouvertures, le seul impératif concernant ces dernières étant qu'elles soient ménagées entre les cadres. En outre, le caractère modulaire de l'ossature métallique permet des variations sur la taille des bâtiments réalisés, à partir des mêmes composants de base. Selon une caractéristique de l'invention, les angles inférieurs des différents cadres constitutifs de l'ossature sont noyés dans les longrines en béton armé constitutives des fondations. Lors du coffrage des longrines, il suffit de prévoir des réservations dans lesquelles sont positionnés les angles des cadres, avant bétonnage. Selon un mode d'exécution préféré, les longrines reposent sur les faces supérieures, de niveau, de plots en béton armé. Cette solution est intéressante car permettant d'éviter le décapage total du sol préalablement au coffrage des longrines, ainsi que la coulée d'un béton de propreté général. Il permet par ailleurs de résoudre l'adaptation au sol en cas de dénivellation du terrain naturel. Il est possible d'interposer un élément d'appui en néoprène entre chaque plot et la longrine qui repose sur lui, afin d'améliorer la résistance de la construction aux efforts horizontaux (séismes...). Selon une autre caractéristique de ce bâtiment, les traverses inférieures des cadres forment des solives servant de support à un plancher de type collaborant, c'est-à-dire comportant des plaques métalliques nervurées formant à la fois coffrage et armature de la dalle en béton. Cette solution permet de réduire au maximum la quantité de béton, ce qui constitue un avantage dans la mesure où le bâtiment est construit dans une région où les ressources en béton sont restreintes. En ce qui concerne la couverture de chaque pan de toit, elle est réalisée à partir de panneaux dont la longueur est inférieure à la distance entre la panne faitière et la panne inférieure montée au niveau d'une série de poteaux, cette dernière panne possèdant un profil ouvert vers le haut et n'étant pas entièrement recouverte par les panneaux de couverture de façon à former un cheneau pour l'évacuation des eaux pluviales. La multiplicité de fonctions de cet élément permet de réduire le nombre de composants du bâtiment. Dans la mesure où le bâtiment possède une forme de L dont l'ossature est constituée par deux séries de cadres à 900 l'une de l'autre, la traverse supérieure du cadre situé dans l'angle des deux corps de bâtiment forme une noue porteuse constituée par un profilé métallique ouvert vers le haut, formant également un caniveau d'évacuation des eaux pluviales, tandis que le poteau, situé du côté inférieur de ladite noue, est conformé pour constituer un canal de descente des eaux plu viales recueillies, d'une part, dans la noue et, d'autre part, dans le caniveau constitué par les pannes longitudinales. Selon une autre possibilité, les poteaux, situés du côté bas de la couverture, sont de même hauteur que ceux situés du côté du faitage, et la façade du bâtiment, située au niveau de ces poteaux et tournée du côté du toit, est recouverte par un contre-bardage en acier laqué s'étendant jusqu'à la panne formant caniveau. De toute façon, I'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 1 en est une vue en perspective; Figure 2 est une vue du plan d'aménagement de ce bâtiment ; Figure 3 est une vue très schématique de dessus du plan d'implantation de plusieurs bâtiments identiques ou similaires à ceux de figure 2 ; Figure 4 est une vue en perspective de l'ossature du bâtiment de figures 1 et 2 ; Figure 5 est une vue en coupe transversale de ce bâtiment ; Figure 6 est une vue du détail du raccordement entre les deux corps de bâtiment ; Figure 7 est une vue en coupe horizontale d'un mur de ce bâtiment au niveau d'un poteau. Le bâtiment (2), représenté au dessin, possède une forme générale en L, étant constitué par deux corps de bâtiment (3) et (4) formant un angle de 90" l'un avec l'autre. Comme montré aux figures 1 et 2, la totalité des ouvertures (5) assurant ltéclairage des pièces sont ménagées dans les deux faces situées du côté intérieur au L, toutes les autres faces étant aveugles, à l'exception de celle dans laquelle est ménagée la porte d'entrée (6). Ce type de plan convient particulièrement bien à un habitat à haute densité, pouvant par exemple présenter l'implantation de la figure 3, dans laquelle les entrées des différents bâtiments sont repérées par une flèche (6). Il est à noter que la surface, située à l'intérieur des deux branches du L de chaque bâtiment forme un patio privé (7). Un tel habitat est particulièrement bien adapté à une implantation dans des pays chauds, tels que l'Afrique du Nord, où l'on recherche une protection maximale contre les rayons solaires. La figure 4 du dessin représente l'ossature d'un bâtiment. Au niveau de chaque aile du bâtiment, l'ossature est constituée par un certain nombre de cadres (8) parallèles les uns aux autres. Chaque cadre comporte deux poteaux (9) verticaux, reliés, d'une part, par un profilé inférieur (10) et, d'autre part, par un profilé supérieur (12). Ces différents profilés, de section en 1, peuvent être assemblés les uns aux autres par soudage en usine. Comme il ressort du dessin, le profilé supérieur (12) est incliné d'une valeur correspondant à la pente du toit. Les différents cadres sont reliés les uns aux autres par une panne supérieure (13) au niveau d'une série de poteaux (9), et une panne inférieure (14) au niveau de l'autre série de poteaux (9), ainsi que par une panne intermédiaire (15). Les fondations de ce bâtiment comprennent un certain nombre de plots (16) en béton armé, réalisés dans un coffrage perdu, dont les faces supérieures sont de niveau. Ces plots (16) servent au support, avec interposition éventuelle d'un élément (17) en néoprène, des longrines (18) en béton armé dans lesquelles sont ménagées des réservations (19) pour les angles inférieurs des cadres. Les traverses inférieures (10) des cadres jouent le rôle de solives, servant au support de plaques métalliques nervurées (20) formant à la fois coffrage et armature pour une. dalle en béton (22). Les longrines peuvent être réalisées directement sur un béton de propreté (21), comme montré à la partie droite de la figure 5. Sur la dalle en béton est déposé un film (23) de désolidarisation tel que du polyane, un isolant dur tel que du polystyrène expansé (24), ainsi qu'un mortier (25) pour la pose d'un carrelage (26). Les murs peuvent être réalisés à l'aide de dalles (27), telles que celles représentées aux figures 5 à 7 qui viennent s'emboîter entre les poteaux. Il est intéressant d'utiliser des dalles réalisées en un matériau cellulaire possèdant de bonnes qualités d'isolation tout en étant d'un poids réduit, afin de permettre leur manutention à la main. Les dalles sont recouvertes du côté extérieur du bâtiment par un enduit étanche (28) avec interposition éventuelle d'un treillis métallique (29) évitant les fissurations. Le doublage des cloisons est réalisé par un complexe compre nant un matériau isolant (30) ainsi qu'une plaque de plâtre (32) avec ménagement d'un vide d'air (33). Les cloisons de distribution sont également réalisées par des panneaux à base de plâtre et sont montées sur le carrelage (26), ce qui limite les dégradations en cas de déplacements horizontaux (séismes). Les plafonds sont de type connu comportant des plaques de plâtre ou autre (34) suspendues aux profils supérieurs (12), et supportant une couche d'éléments isolants (35). Comme montré au dessin, la couverture est réalisée par des bacs (36) en acier, de longueur légèrement inférieure à la distance entre les deux parois considérées du bâtiment. Pour sa part, la panne (14) est constituée par un profilé ouvert vers le haut, qui n'est pas totalement obturé par les éléments de couverture (36) formant ainsi un cheneau pour l'évacuation des eaux pluviales. Dans le cas d'un bâtiment en forme de L, il est prévu, au niveau des angles du bâtiment, un cadre de conformation spéciale dont la traverse supérieure est constituée par une noue (37) réalisée à partir d'un profilé en tôle pliée ouvert vers le haut, qui, outre sa fonction de rigidification de l'ossature, forme également un caniveau de récupération des eaux pluviales, les amenant jusqu'à un conduit de descente (38) ménagé dans le poteau (39) situé dans l'angle du bâtiment. II est à noter que la descente (38) sert également à l'évacuation des eaux pluviales recueillies par les profilés (14). Compte tenu de la fonction de la panne (14), et de sa position sensiblement en-dessous du niveau supérieur des poteaux contre laquelle elle se trouve, il est prévu un contre-bardage (40) en acier s'étendant depuis la face supérieure de cette paroi de bâtiment jusqu'au niveau de la panne (14). Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un bâtiment préfabriqué obtenu à partir d'un nombre limité de composants, ne nécessitant sur le chantier que des opérations simples se limitant pratiquement à de l'assemblage, et possèdant un caractère modulaire, c'est-à-dire permettant d'obtenir différentes surfaces de bâtiments à partir des mêmes composants. En outre, la structure de ce bâtiment permet une désolidarisation totale des parties intérieure et extérieure, par le principe d'une double enveloppe. 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. C'est ainsi notamment que la traverse supérieure pourrait être brisée pour réaliser des toits à deux pans ; que sa fibre moyenne pourrait être en voûte, ou que les poteaux pourraient avoir une légère inclinaison, que la couverture pourrait être réalisée avec d'autres matériaux que les bacs aciers (fibro-ciments, tuiles, bardeaux...). -REVENDICATIONS 1. - Bâtiment préfabriqué, caractérisé en ce qu'il comprend une ossature métallique porteuse constituée par un certain nombre de cadres (8) parallèles entre eux pour un même corps de bâtiment, dont chacun comprend deux poteaux (9) reliés par deux traverses, dont celle inférieure (10) est intégrée dans le plancher du bâtiment et dont celle supérieure (12) porte les éléments de couverture (36) et est inclinée de façon à présenter l'inclinaison de la toiture, les différents cadres constitutifs de l'ossature d'un même corps de bâtiment étant reliés les uns aux autres par plusieurs pannes longitudinales (13, 14, 15), dont deux pannes sont situées au niveau des extrémités des traverses supérieures des différents cadres. 2. - Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les angles inférieurs des différents cadres (8) constitutifs de l'ossature sont noyés dans les longrines en béton armé (18) constitutives des fondations. 3. - Bâtiment selon la revendication 2, caractérisé en ce que les longrines (18) reposent sur les faces supérieures, de niveau, de plots (16) en béton armé. 4. - Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les traverses inférieures (10) des cadres forment des solives servant de support à un plancher de type collaborant, c'est-à-dire comportant des plaques métalliques nervurées (20) formant à la fois coffrage et armature de la dalle en béton (22). 5. - Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couverture de chaque pan de toit, est réalisée à partir de panneaux (36) dont la longueur est inférieure à la distance entre la panne faitière (13) et la panne inférieure (14) montée au niveau d'une série de poteaux, cette dernière panne possèdant un profil ouvert vers le haut et n'étant pas entièrement recouverte par les panneaux de couverture de façon à former un cheneau pour l'évacuation des eaux pluviales. 6. - Bâtiment selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans la mesure ou le bâtiment possède une forme de L dont l'ossa- ture est constituée par deux séries de cadres (8) à 90" I'une de l'autre, la traverse supérieure (37) du cadre situé dans l'angle des deux corps de bâtiment forme une noue porteuse constituée par un profilé métalli que ouvert vers le haut, formant également un caniveau d'évacuation des eaux pluviales, tandis que le poteau (39), situé du côté inférieur de ladite noue est conformé pour constituer un canal (38) de descente des eaux pluviales recueillies, d'une part, dans la noue (37) et, d'autre part, dans le caniveau constitué par les pannes longitudinales (14). 7. - Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les poteaux (9) situés du côté bas de la couverture sont de même hauteur que ceux situés du côté du faitage, et la façade du bâtiment, située au niveau de ces poteaux et tournée du côté du toit, est recouverte par un contre-bardage (40) en acier laqué s'étendant jusqu'à la panne (14) formant caniveau.