Brevet FR2556792A1 — publié le 19850621

Procédé oe construction tridimentionelle È partir c'un panneau de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modu- laire. La présente invention concerne - la construction de bâtiments par exemple - habitat principal ou secondaire - établissement recevant du public (sport, culture,...) - bâtiments industriels ou commerciaux - bâtiments agricoles - bâtiments provisoires et démontables (chantier,expos) - la construction de mobiliers uraains (abri bus, Jeux de découverte, ...) - l'ameublement et la décoration intérieure et exterieure - l'industrie du jouet (jeux de construction, jeux de découverte) Les techniques de construction des bâtiments utilisées ou connues å ce jour peuvent se scinder en deux familles. La première famille regroupe les techniques dites "tråditio- nelles" découlant de l'expérience et de la culture des hommes en un point donné du globe. Dans la plupart des cas et en particulier dans les pays industrialisés la contruction "traditionelle" outre ses qualités de conservation souvent indiscutables, présente parfois des inconvénients majeurs. En effet lorsque l'on tente une simplification ou une stan dardisation des composants pour réduire les coûts, les délais d'intervention, les malfaçons ou bien pour offrir une pos sisilit2 d'évolution, on aboutiten fait à une conception complexe (puisqu'elle est obligée de faire une synthèse de tous les éléments de la construction) juste compensée par une bien meilleure organisation de production et de mise en oeuvre, et trop souvent à un produit architecturalement "pauvre" et n'ayant en définitive de "traditionel" que le slogan publicitaire. La deuxième famille, où petit se situer notre invention, regroupe les techniques de construction dites "modernas" qui utilisent les dernières recherches ou inventions qui boulversent la façon de construire et la nature des composants et qui présentent une architecture originale. Dans le domaine qui nous concerne, c'est a dire : les procédées de cons truction tridimentionelle, les procedés de construction portent essentiellement sur la structure porteuse des bStiments (mooules géodésiques, assemblages spaciaux, etc...) qui nécessitent une enveloppe traitée plus ou moins "traditionellement". Ces procédés sont souvent conçus à partir d'éléments de taille et de nature très diverses pour construire des bgtiments de grande envergure.Ces procédés s'appliquent difficilement aux petites constructions qui intéressent un grand public et offrent rarement des possibilités d'extension ou évolution faciles. Les procédés connus sont également souvent complexes, utilisant des matériaux ou des formes spécifiques, ce qui augmente le coût de la construction et ne permet pas toujours une intégration à tout environnement. Ces procédés sont rarement conçus pour permettre une auto construction. Notre procédé est également innovateur dans les autres domaines d'application cités ci-avant soit: - mobiliers urbains - ammeublement et décoration - jouet. Notre procédé, de construction tridimentionelle à partir d'un panneau composite de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modulaire, selon ltinvention résoud un grand nombre des quelques problèmes soulevés dans l'exposé ciavant ; en effet caractérisé par - le fait que le composant modulaire est un triangle rectangle plan dimensionné directement en proportion de la construction à édifier - l'utilisation d'un composant modulaire autoporteur simple et économique, s'assemblant dans les trois dimensions à l'infini - l'utilisation possible de tous les types de matériaux de construction (bois, métal, matières plastiques, béton armé, et ceux à découvrir...). Principe (illustré par les figures 1 et 2 des planches 1/17 et 2/1?) du procédé - soit une pyramide régulière de base carrée ACDG et de sDm- met a. (figure 1 planche 1/1j) - les faces de cette pyramide sont des triangles isocèles égaux - soit une Face : le triangle isocèl@ A@C. - La hautaur SH perpendiculaire à la base AC en H @étermine deux triangles rectangles A@H et HSC égaux. - A partir @u triangle isocèle ABC on trace le triangle iso- cèle semblable A' @C' de hauteur SM' = 2 2H. (figure 2 plan- che 1/17). - On remarque que ce nouveau triangle A' BC' s décompose en huit triangles rectangles égaux aux premiers triangles ractangles ABH ou HBC. - Par extension tous les triangles isocèles semblables au triangle A@C dont la hauteur est un multiple entier de la hauteur 3H se décomposeront en triangles rectangles égaux aux premiers triangles rectangles ABH ou HSC. - Ces triangles rectangles égaux AOH ou H3C sont chacun le module de notre procédé. - les quatre faces de la pyramide ACDG3 sont égales donc le triangle rectangle ABH ou H@C s'y retrouvera de même (figure 1 planche 2/17). - Traçons la droite BE égale et parallèle à HA, à partir du sommet 3. - Relions EA et ED et nous obtenons - SEA triangle rectangle égal à BED égal à A3H ou HBC. - EAD triangle isocèle définissant un plan vertical et perpendiculaire au plan de la base ACDG de la pyramide. - Cette décomposition d'une pyramide offre contrairement à cette dernière un volume 2'ouvert" facilement assimilable à un "couvert" donc e une architecture, - En répétant cette opération dans l'espace on crée quantité de volumes à partir du même module de base ABH ou HBC. (figure 2 planche 2/17). - En considérant que la pyramide ACDGB correspond à un niveau le principe s'étend à x niveau. (figure 2 planche 2/17). Les dessins annexés sont énoncés nans la liste suivante planche 1/17 fig. 1 et 2 schéma de principe planche 2/17 fig. 1 et 2 schéma de principe planche 3/17 fig. 1 et 2 projection des axes (1) planche 4/17 fig. 1 emplacement des coupes/façade planche 4/17 fig. 2 plan @lanche par . 1 perspective @lanche 5/ 17 @ig. 1 panneau mo@ulaire (3) @lanche 7/ 17 fi. 1 et 2 coupe AA planche 8/ 17 fi 1 fixation au sol @lanche 9/ 17 fig. 1 fixation au sol clanche 1G/17 fic. 1 coupe 3 clenche 11/17 fig. 1 coupe olanche 12/17 fig. 1 coupe ZZ planche 13/17 fig. i coupe DD planche 14/17 fig. 1 coupe E planche 15/17 fig. 1 @oupe EE planche 16/ 17 fig. 1 coupe FF planche 17/17 fig. 1 cétails d'assemblage. Suivant le principe oe la décomposition et la recomposition de volumes, È partir d'une pyramide, les figures 1 et 2 de la planche 1/17 représente les @roites A@, AH ou AC ou FF', @C ou BC' BH ou BH', EE', AD, DG, @C, A'H' ou A'C', etc... par extension, qui sont les axes (1) d'assemblage du mooule qui est le triangle rectangle ASH. Comme représenté sur les figures 1 et 2 de la planche 2/17 : le premier assemblage de deux modules détermine un plan vertical EDA. Ce premier assemblage de 2 modules associés à ce plan vertical EDA est, selon une variante, un @euxième module compatible avec notre procédé constructif. C'est aussi un volume qui se retrouve dans toutes les parties de notre construction comme le montre la figure 2. La description qui suit porte sur l'application oe l'invention à une maison d'habitation en bois. Selon d'autres variantes ce procédé peut s'appliquer È tout type de construction jusqu'au jeu d@ construction, avec possibilité d'utilisation de tous les matériaux de construction, par exemple : bois, métal, matières plastiques, béton etc... Les figures 1 et 2 de la planche 3/17 représentent fig. 1 : projection, sur un plan vertical, ces axes (1) d'assemblage des moules. fig. 2 : projection, sur un plan horizontal, des axes (1) d'assemblage des modules. Ces deux plans sont perpendiculaires. Les côtes des deux figures sont en centimètres et définissent les vraies gran deurs. Sur ces deux fi cures on retrouve los projections du module de base : le triangle rectangle A@H. Comme représente sur la planche 4/17 on distingue l'emplacement des coupes nécessaires È la description qui suit. La figure 1 représente une façade, dont les hauteurs sont côtées, et où sont représentés ou définis - les axes (1) d'assemblage - l'angle de conte par rapport à la case d'une face 0e la Pyramide de base inscrite, égal à 51 5C' - le panneau modulaire (3) - les panneaux de façade (7) - les menuiseries (12) - les c8tes d'encombrement horizontales. La figure 2 qui est un complément de la précédente représente - selon une variante : une vue de dessus d'une structure porteuse, composée de quatre arêtiers (E) disposés suivant les arêtes de la pyramide de base et servant à renforcer, dans le cas d'une extension, la structure réalisée par l'assemblage des modules (3) autoporteurs - l'épaisseur des panneaux de façade (7) avec leur axe (2) du plan médian vertical côté par rapport la projection sur un plan horizontal 0e l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires (3). La planche 5/17 fig. 1 représente une vue en perspective de la maison d'habitation réalisable suivant notre procécé. Cn distingue le panneau modulaire (3), les panneaux de façade (7) , les ouvertures. La figure 1 de la planche 6/17 représente le panneau modulaire (3) oU l'on distingue - l'axe (1) ces assemolages qui est l'axe directeur du procédé de construction et sa cotation en centimètres - les éléments (5) (6) (ici en bois) constituant la structu o du panneau, vu su@ leur chant, cités en épaisseur et par rapport à l'axe (1) d'assemblage - le panneau modulaire (3) s'assemble à ses semblables par les fixations (4) définies ci-après, ou par tout autre pro cédé d'assemblage - les fixations extérieures (4) (ici en profils métalliques) @es panneaux (3) associés @ @es éléments intérieurs ce même nature servant soit È renforcer la fixation (@) exterieure, soit les assembla@es des élémants (5) (@) de la structure @u panneau loculaire. Ces fixations, ici métalliques, sont assemblées entre elles ou fixes sur les éléments du panneau par tous types de fixation (par exemple : @oulons, rivets, connecteurs, agrafes, colle etc...) - les fixations extérieures (4), sont disposées tout autour @u panneau modulaire, pour que lors d'assem@lage entre panneaux en tous sens les fixations restent en vis à vis. La figure 2 de la planche 6/17 représente une solution te fixation extérieure (4) ici métallique, avec sa -laque intérieure, ses fixations sur le panneau, l'axe d'assemolage (1) des panneaux modulaires, l'orifice permettant l'assem@lage par boulonnage ou autre, avec la fixation (4) ou panneau adjacent. La fixation extérieure (4) écarte suffisament l'axe d'assemblage (1) du panneau modulaire (3) pour permettre È ce dernier de prendre tous les angles nécessaires aux dIfférentes combinaisons possibles de montage oe la maison. La figure 1 de la planche 7/17 représente la coupe AA citée sur l'assemblage plan de deux panneaux (3) où l'on distingue - les axes d'assemblages (1), les fixations (4) - les éléments de structure intérieure (6) du panneau constitués ici par des profils bois et ayant une fonction de raidisseur pour l'autoportance du panneau. - les éléments profilés (5) de structure extérieure ou panneau constitués ici par des profils 3ois et ayant plusieurs fonctions suivantes - recevoir les différents couvre joints (1G) raidis seurs et de finition - recevoir les fixations (4) - recevoir les caissons de rive (11) - raidir les rives du panneau modulaire. Cet élément (5) est également utilisé dans les panneaux de façaoe (7) - l'assemblage des deux panneaux par @oulonage ou autre suivant l'axe (1) des deux fixations (4) solidaires des deux panneaux (3) - l@s deux faces du vanneau modulaire qu ont une fonction raidisseuse et qui peuvent être - a l'extérieur : - support de tout type de couver ture - couverture elle même (par exem ple bac acier etc. - tout type de capteur solaire - 2 l'intérieur : - plafond à peindre, - support de tout type de plafonds ou oe suspensions. - Entre les deux faces ou panneau modulaire (3) est placé l'isolent (G) sur toute l'épaisseur. La figure 2 de la planche 7/17, selon une variante, représente une coupe de l'assemblage plan des panneaux comprenant les éléments vus cl- avant sur la figure 1 mais en plus : le principe de l'iso- lation dynamique que l'on peut utiliser soit : au lieu de remplir tout l'espace compris entre les deux faces du panneau d'isolant (Ç), le principe d'isolation dynamique est le suivant - l'isolant (c) ménage une âme d'air libre dans l'épaisseur - l'isolant de bourrage des Joints de panneaux ménage le même espace - les éléments de la structure du panneau compor tent des lumières faisant communiquer toutes ces âmes d'air. - De ce fait l'air compris entre l'isolant (9) peut circuler moyennant des entrées et sorties d'air disposées sur quelques panneaux dans la construc tion et servir au chauffage, la ventilation et la climatisation. Les planches 6/17 et 7/17 montrent que le panneau modulaire (3) de par sa structure (5) et (6) peut admettre tout type de faces par exemple capteurs solaire, vitrages, etc... et tout type d'ouverture pour toit en pente. Les planches 8/17 et 5/17 représentent la fixation en bas de pente de plusieurs points de panneaux (3). Sur la figure 1 de ces planches on distingue : - les axes (1) d'assemblage, les panneaux modulaires (3), l@s faces et @@@@es des éléments @rofilés @xtériaurs (6) @e structure ces panneaux - les fixations (4), (ici métalli@ues), asse@@lées @ar @ou- lonage cu tout autre moyen. - Le scellement ces fixations (4) en @as de @ente @e la construction s'effectue sur le plancher porteur, qui est ici représenté en béton mais qui peut-être de toute nature. La figure 1 de le planche 1/17 représente la coupe côtée B3 de l'assemblage des panneaux m@@ulaires '3) en faî- tage où l'on distingue - les axes (1) d'assemblages, les fixations (4) - la finition du faîtage comprenant une pie ce de faîtage raidisseuse maintenue également par rapport à l'axe par une fixation (4) et des couvre joints fixés entre cette pièce de fartage et les panneaux modulaires par tous moyens, - la cavité représentée est au préalable remplie de matières isolantes. Les figures 1 des planches 11/17 et. 12/17 représentent la coupe côtés CC de l'assemblage des panneaux modulaires (3) respectivement en noue et en arêtier, l'on y distingue : - les axes d'assemblage (1), les fixations (4) - ainsi que l'élément de renfort, dans le cas d'une construction importante, ici en lamellé collé. La figure 1 de la planche 13/17 représente la coupe cotée DD sur l'assemblage finition et fixation du panneau modulaire (3) en Sas de pente de construction, où l'on distingue - l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires (3) - les fixations (4) - le scellement des fixations (4) en bas de pente de la construction s'effectue sur le plancher porteur qui est ici représenté en Séton mais qui peut-être de toute nature - la finition des bas de pente se fait par adjonction d'un couvre joint muni d'une fixation (4) et d'un rejet d'eau en zinc - les couvre joints et cales nécessaires à la fixation du panneau de façade (7) - le panneau de façade (7) et son axe (2). Ce panneau de façade est constitué par les mêmes éléments que le panneau modulaire (3) mais peut être de toute autre nature. - L'élément profilé (5) se retrouve également dans ce panneau de façade (7) Les figures 1 des planches 14/17 et 15/17 représentent les coupes côtés où l'on distingue l'assemblage des panneaux modulaires (3) soit avec le panneau de façade (7) soit avec la menuiserie d'une ouverture extérieure, en élévation. Sur ces coupes cotées EE sont représentés - l'axe (1) d'assemolage des panneaux modulaires (3) - l'axe (2) des panneaux de façade (7) - les fixations (4) et l'élement raidisseur permettant l'appui soit du panneau de façade, soit de la menuiserie. - L'élément profilé (5) du panneau (3) se retrouve dans le panneau de façade (7) - les couvre-joints et cales de mise en oeuvre - la cloison d'allège - l'étanchéTté de l'appui en profilés zi@@ - principe de menuiserie consistant à obtenir une épaisseur de bois résistante tout en ménageant feuillures et recouvrements par contre collage de simples sections rectangulaires. Ce principe s'étend à l'ouvrant et au dormant. La planche 16/17 représente la coupe citée FF qui représente l'assemblage de la menuiserie sur le panneau de façade (7) qui s'assemble sous le panneau modulaire (3) contre lequel est assemblé le caisson de passée (11) de toiture. La coupe FF représente - l'axe d'assemblage (1) des panneaux modulaires - l'axe (2) des panneaux de façade (7) et menuiserie. - L'élément menuiserie (12) selon le principe oes sections rectangulaires contrecollées dont le dormant est assemblé sur élément de structure (5) par fourrures et couvre-joints - l'élément panneau de façade (7) constitué par les memes éléments que le panneau modulaire (3), mais peut l'être de toute autre ndture. - L'élément panneau de façade (7) est assemblé sous le panneau modulaire (3) par cales et couvre-joints. - Le caisson de rive (11) est constitué pour l'élément profilé t5) assemblé sur l'axe (1) par la fixation (4) et fini par des couvre-joints. - L'élément profilé (5) se retrouve identique aussi bien dans l'élément de passée que oans le panneau oe façade (7) que oans le panneau modulaire (3). La figure 1 de la planche 17/17 représente l'assemblage du panneau de façade (7) par l'intermédiaire de l'élément profilé (5) sur le plancher porteur. La présente invention, de par son caractère modulaire, simple-, répétitif, est essentiellement destinée à être préfabriquée industriellement avant d'Être mise en oeuvre. REVENDICATIONS I-Procédé de construction tridimentionnelle à partir de panneaux modulaires triangles rectangles caractérisés par le fait qu'ils se deduisent du triangle rectangle construit par la hauteur élevée de la base d'une face d'une pyramide régulière de base carrée et qu'ils s'assemblent selon les axes (I) développés à partir de la construc- tion géométrique précédente. 2-Procédé de construction tridimentionnelle à partir de panneaux modulaires triangles rectangles selon la revendication (I) caractérisés par le fait qu'ils peuvent etre utilisés en panneaux de toiture autoporteurs. 3-Procédé de construction tridimentionnelle à partir de panneaux modulaires triangles rectangles selon la revendication (I) caractérisé par la rotation autour des axes (I) des fixations de ces panneaux. 4-Procédé de construction tridimentionnelle à partir de panneaux modulaires triangles rectangles selon les revendications I et 3 caractérisé par les éléments profilés (5) constituant les rives de panneaux (3) et (7) et les rives des caissons de rives (II). 5-Procédé de construction tridimentionnelle à partir de panneaux modulaires triangles rectangles caractérisés par des menuiseries extérieures, constituées par des sections rectangulaires contrecollées donnant par simple décalage des feuillures et des recouvrements, s'assemblant sur les éléments profilés (5) des panneaux (3) et (7) par un systeme de fourrures et couvre-joints. 6-Elêment modulaire tridimentionnel selon les revendications I et 2 caractérisé par le fait qu'il est composé par deux panneaux modulaires (3) et un panneau de façade (7) assemblés.