Brevet FR2560250A1 — publié le 19850830

Perfectionnements aux ossatures préfabriquées des constructions et aux constructions correspondantes. L'invention concerne les ossatures préfabriquées des constructions et plus particulièrement, mais non exclusivement, celles des constructions destinées à l'habitat individuel ou familial. Elle vise également les constructions comportant de telles ossatures. Dans les modes de réalisation connus, les ossatures préfabriquées sont généralement constituées d'éléments plats (murs porteurs verticaux et dalles horizontales) préfabriqués en usine et assemblés sur le lieu de la construction. Le nombre de types différents des éléments plats à assembler est élevé et leur assemblage sur place présente les inconvénients d'une exécution difficile, d'une esthétique relative et d'une solidité réduite, ce qui limite en général à deux le nombre total envisageable pour les niveaux superposés. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces inconvénients en permettant d'obtenir très simplement, par de simples juxtapositions et/ou superpositions mutuelles d'ossatures élémentaires préfabriquées d'un type donné en nombre réduit, des constructions particulièrement solides, spacieuses, aérées, esthétiques et extrêmement diversifiées. A cet effet, l'ossature élémentaire préfabriquée en question selon l'invention est essentiellement caractérisée en ce qu'elle est constituée par une table monobloc en béton précontraint comportant quatre pieds verticaux de hauteur supérieure à 2 m et de préférence à 2,40 m, et un plateau rectangulaire horizontal présentant une grande longueur L et une largeur 1 compatible avec les gabarits routiers, savoir de l'ordre de 2 m à 2,50 m, ce plateau étant supporté dissymétriquement par les quatre pieds en ce sens que l'un de ses grands côtés se trouve sensiblement à l'aplomb de deux pieds alors que son autre grand cté est disposé en porte-à-faux par rapport aux deux autres pieds, à une distance horizontale de ceux-ci comprise en 1/10 et 1/2, de préférence égale à v 3. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'ossature de la construction comprend au moins une paire de tables dissymétriques du genre défini ci-dessus accolées horizontalement côte à côte le long de leurs grands côtés en porte-à-faux, - l'ossature de la construction comprend une pluralité de paires de tables composées chacune de deux tables accolées selon l'alinéa précédent, ces différentes paires étant su perposées, - l'ossature comprend une pluralité de paires de tables composées chacune de deux tables accolées selon au moins l'alinéa précédant le précédent, ces différentes paires étant juxtaposées horizontalement les unes contre les autres à angle droit selon un L ou un T, symétrique ou non, - l'ossature selon l'alinéa précédent comprend quatre paires de tables juxtaposées de proche en proche horizontalement selon des T symétriques ou non autour d'un patio central, - la longueur L de la table est supérieure à 10 m, et de préférence de l'ordre de 12 m, - les quatre pieds de la table sont réunis deux à deux par des nervures horizontales longitudinales s'étendant sous le plateau, chaque ensemble formé par une nervure et par les deux pieds qu'elle relie et qui la prolongent constituant un portique à grande portée, - dans une ossature selon l'alinéa précédent, le portique de rive de la table est précontraint par au moins deux armatures tendues chacune selon un L entre la tête d'un pied et la base de l'autre pied, - chacun des quatre pieds de la table fait saillie horizontalement sur le petit côte adjacent du plateau, - le plateau comprend un voile mince horizontal raccordé à un bord épaissi verticalement le long de l'un au moins de ses petits côtés et le long de son grand côté de rive, le bord épaissi correspondant à ce grand côté étant de préférence constitué par la nervure correspondante, si une telle nervure est prévue. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en vue perspective une table constituant une ossature élémentaire de cons truc- tion selon l'invention. La figure 2 montre en coupe transversale l'ensemble de deux paires superposées de telles tables, chaque paire étant composée de deux tables accolées horizontalement côte à côte. La figure 3 montre la forme adoptée selon l'inven tion pour l'une des armatures de précontrainte d'une telle table. Les figures 4 et 5 montrent respectivement en plan schématique et en perspective une construction dont l'ossature est composée de vingt-deux tables du genre ci-dessus. L'ossature élémentaire ou module d'ossature ici considéré se présente sous la forme générale d'une table monobloc 1 de grandes dimensions en béton pré contraint comportant - quatre pieds 2, - et un plateau rectangulaire horizontal 3 de longueur L et de largeur 1 supporté dis symétriquement par les pieds 2 en ce sens que l'un de ses grands côtés se trouve à l'aplomb de deux pieds alors que son autre grand côté est disposé en porte-à-faux par rapport aux deux autres pieds, à une distance horizontale de ces derniers égale à 1/3. Les pieds 2 sont constitués par des poteaux prismatiques de toute section désirable, de préférence rectangulaire. Mais une autre section, par exemple circulaire, pourrait également être envisagée. La hauteur H de chaque pied 2 est suffisante pour que le plateau de la table puisse constituer le plafond d'une pièce d'habitation, c'est-à-dire pour permettre la station debout sous ce plateau. Cette hauteur H est donc généralement de l'ordre de 2,50 m ou même supérieure, par exemple de llordre de 3,30 m si l'on désire monter sous le plateau des accessoires volumineux tels que des conduites de climatisation ou autres. La largeur 1 de chaque plateau 3 est choisie de façon telle que la table puisse être transportée par route cette largeur 1 doit donc être compatible avec les gabarits routiers et est en général comprise entre 2 m et 2,50 m étant par exemple égale à 2,30 m. La longueur L du plateau est grande, de préférence supérieure à 5 m et même à 10 m, étant par exemple égale à 12 m. Chaque plateau 3 est constitué par un voile relativement mince 4 en béton armé renforcé localement par des nervures longitudinales 5 et transversales 6. Les nervures longitudinales 5, qui s'étendent selon la longueur du plateau, sont généralement au nombre de deux et relient chacune les têtes de deux pieds 2: plus précisément chaque nervure 5 prolonge horizontalement deux pieds en formant avec ces deux. pieds un portique. La nervure longitudinale 5 appartenant au portique de rive ou de façade, c'est-à-dire au portique qui se trouve à l'aplomb de l'un des grands côté du plateau 3 et qui est généralement destiné à sup,norter un mur extérieur, fait saillie principalement au-dessous de la surface inférieure du voile 4 et légèrement au-dessus de la surface supérieure de ce voile. L'autre nervure longitudinale 5 fait saillie unique ment au-dessous du voile 4. Les nervures transversales 6 s'étendent selon les deux petits côtés du rectangle délimitant le voile 4 et font saillie au-dessous de la surface inférieure de ce voile. L'une de ces deux nervures transversales destinée à délimiter une rive ou façade dans la construction terminée, fait en outre légèrement saillie au-dessus de la surface supérieure du voile. C'est également le cas de la seconde nervure transversale 6 tant que celle-ci n est pas destinée à se trouver au-dessous d'un passage et non d'un mur dans la construction terminée. Le voile nervuré 4 peut lui-même être évidé, au moins en partie, pour dégager des passages verticaux dans la construction terminée, notamment aux fins de reception dlesca- liers ou plus simplement à des fins de dégagement en vue de création de balcons, marquises, pergolas, mezzanines et autres. Dans les modes de réalisation préférés, les poteaux 2 font saillie horizontalement sur les petits côtés adjacents du plateau 3, ce qui permet de conférer aux construco tions terminées un aspect typique comme il sera exposé plus loin. La table composée de ses quatre pieds 2 et de son plateau constitue un seul bloc de béton armé precontraint préfabriqué en usine. La précontrainte des portiques de rive est avantageusement assurée à l'aide d'armatures 7 post-tendues selon des L, ainsi que visible sur la figure 3. Chacune de ces armatures 7 est tendue entre un point d'ancrage 8 noyé à la base de l'un des deux pieds 2 dudit portique, point qui devient inaccessible après la coulée du béton, et un point d'ancrage 9 disposé à la tête de l'autre pied 2 dudit portiqueO Le chemin suivi par cette armature 7 dans son tron Son supérieur pratiquement horizontal s'étendant à l'inte- rieur de la nervure 5 est celui d'un U très largement ouvert, ainsi que bien connu en matière de précontrainte des poutres horizontales. Comme la traction exercée sur ce tronçon a tendance à bomber légèrement vers le haut ladite nervure 5 et donc à rapprocher les bases des pieds 2 du portique concerné, le chemin suivi par le tronçon pratiquement vertical de l'armature 7 est déterminé de façon à compenser cette tendance. A cet effet, ce dernier tronçon est légerement in cliné sur la verticale dans un sens tel que son point bas, correspondant à l'ancrage 8, soit plus rapproché du centre du portique que son point haut, correspondant au coude de l'armature. La compensation en question doit tenir compte en outre du fait que la mise en charge du portique peut avoir tendance à écarter les bases de ses pieds. C'est uniquement pour la clarté du dessin qu'une seule armature 7 a été représentée sur la figure 3 : le ferraillage du portique considéré est complété par une autre armature symétrique de celle représentée par rapport au plan vertical de symétrie du portique. Bien entendu toutes autres armatures désirables telles que celles schématisées en 10 sur la figure 3 sont également prévues pour augmenter la résistance de la table aux déformations. La précontrainte du portique autre que le portique de rive ne pose pas de problème particulier : la nervure 4 qui constitue sa portion horizontale n'est pas appelée à supporter une charge tres supérieure à son propre poids dans la construction terminée et peut donc être armée et précontrainte comme une simple poutre horizontale. L 'intérêt présenté par le porte-à-faux partiel des plateaux dans les tables définies ci-dessus réside dans le fait que l'on peut réaliser une vaste halle ouverte paral lélépipédique par simple juxtaposition horizontale de deux telles tables accolées côte à côte le long des bords en porte-à-faux de leurs plateaux. L'ossature de la construction à édifier est donc généralement composée d'au moins une telle paire de tables accolées, chaque table étant préfabriquée individuellement en usine, puis transportée par la route pour être finalement juxtaposée horizontalement sur place à sa "moitié" complémentaire après préparation d'un soubassement de fondation adapté à la réception des différents pieds de tables - tout au moins pour les tables correspondant au rez-de-chaussée de la construction -. Il est à noter qu'après la juxtaposition de ces deux tables, leurs huit pieds sont répartis selon deux files parallèles comprenant chacune quatre pieds alignés et que les quatre pieds de chaque ligne sont équidistants, ce qui con- fère à l'ensemble un aspect particulièrement typique et esthétique, surtout lorsque es pieds font saillie horizontalement sur les plateaux adjacents des tables. Après ladite juxtaposition, on recouvre les surfaces supérieures des voiles,des deux tables, qui se trouvent à l'intérieur des nervures périphériques, un peu en contrebas par rapport à ces nervures, d'un treillis métallique soudé ou analogue et on coule sur celui-ci un béton de façon à former une couche 11 résistant à la compression et suffisamment épaisse pour rattraper les différences de niveau entre les deux surfaces considérées de part et d'autre de la zone de rabotage. Juste après la juxtaposition signalée, les deux faces latérales longitudinales de la halle formée sont totalement dégagées et ses deux faces latérales transversales sont définies chacune par quatre poteaux identiques équidistants. La largeur 2 1 de la halle, étant comprise entre 4 et 5 m, est suffisante pour que l'on puisse ménager dans cette halle une ou plusieurs pièces dthabitation délimitées par des cloisons appropriées. Chacune des faces latérales de ladite halle est garnie ou non par des cloisons de remplissage 12 elles-mêmes évidées ou non par des portes ou fenêtres 13. Si la construction considérée comporte une halle unique, le garnissage en question concerne la totalité de ses faces latérales. Mais dans les modes de réalisation préferés la construction comporte une pluralité de telles halles groupées horizontalement et/ou verticalement par juxtaposition et/ou superposition, et ces différentes halles communiquent entre elles horizontalement et/ou verticalement de toute manière désirable. Les groupement ainsi obtenus peuvent être extrêmement diversifiés. Un exemple d'un tel groupement a été illustré sur les figures 4 et 5. Ce groupement comprend au total onze halles ou paires de tables qui sont réparties en quatre ensembles dont un comporte deux halles superposées, les trois autres comprenant trois halles superposées. En plan, ces quatre ensembles sont répartis selon des ailes de moulin, c' est-à-dire juxtaposés horizontalement de proche en proche selon des T dissymétriques de façon à entourer un patio central 14. On voit sur la figure 5 que cette formule permet de former entre autres - au rez-de-chaussée, des promenoirs 15 couverts et totalement ouverts vers l'extérieur entre les poteaux 2 des tables inférieures, - et au second étage, une pergola 16 et une terrasse 17 prolongée par un abri 18 ouvert en permanence sur cette terrasse et sur lequel débouche à son tour une pièce obturable 19. On voit également sur cette figure 5 que les poteaux 2 des différents étages sont alignés verticalement deux à deux, ce qui forme sur certaines au moins des petites faces verticales de l'édifice des jeux de quatre colonnes 20 équidistantes et horizontalement alignées s 'étendant sur toute la hauteur de cet édifice. Les zones de raccordement vertical mutuel de ces poteaux superposés peuvent être revêtues de façon à faire disparaltre les joints, de sorte que chacune des colonnes résultantes 20 semble fabriquée d'un seul tenant. Cette mesure rend difficilement identifiables de l'extérieur les tables préfabriquées constituant l'ossature de l'édifice, ce qui donne à celui-ci l'apparence d'une construction édifiée sur place par des méthodes traditionnelles. pour ce qui est des tables constituant l'ossature du dernier étage de la construction considérée, ongles revêt d'une couche étanche aux eaux de pluie ou analogues, cette couche pouvant être confondue avec la couche de béton 11 ci-dessus, ou la revêtir, ou la remplacer. Pour assurer un bon positionnement relatif des tables superposées, il peut etre avantageux de prévoir sous leurs pieds des alvéoles légèrement évasés propres à coiffer des plots complémentaires prévus en attente au-dessus de leurs plateaux. Les différentes tables juxtaposées et/ou superposées sont avantageusement assemblées les unes aux autres, notamment à l'aide d'armatures de post-tension disposées dans des gaines noyées soit verticalement dans les pieds de ces tables, soit horizontalement dans leurs nervures, les gaines correspondant aux différentes tables à assembler étant alignées dans le prolongement les unes des autres lors des juxtapositions et/ou superpositions desdites tables avant mise en place des armatures dans ces gaines. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'une ossature élémen taire de construction dont la constitution et la mise en oeuvre résultent suffisamment de ce qui precède. Cette ossature élémentaire présente de nombreux avantages sur celles antérieurement connues, notamment en ce qui concerne la simplicité de la mise en oeuvre et donc l'économie, la solidité, la souplesse d'adaptation à un nombre pratiquement infini de plans de constructions différents avec possibilité illimitée d'imbrication d'espaces aérés, couverts ou non (loggias, auvents, terrasses...),l'esthéti- que et la possibilité de superposer plus de deux niveaux. Comme il va de soi, et comme il resulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment - celles ol la portée en porte-à-faux du voile dans l'une au moins des tables s'étendrait sur une distance dif férente du tiers de la largeur 1 de ce voile, cette distance étant toutefois toujours comprise entre 1/10 et 1/2 - celles où les voiles 4 en béton seraient renforcés par des nervures inférieures formant bloc avec eux et s'étendant selon deux diagonales croisées, nervures s1ajou- tant aux nervures longitudinales et transversales ci-dessus ou remplaçant ces dernières, chacune de ces nervures diagonales s'étendant entre deux pieds diagonalement opposés de la table correspondante ; - celles où plusieurs paires de tables telles que dé fi- nies ci-dessus seraient juxtaposées horizontalement côte à côte selon la direction de leur largeur ou bout à bout selon la direction de leur longueur - celles où certaines tables seraient, dans la construction terminée, adoptées-isolément , c'est-a-dire non apairées avec des tables dissymétriques complémentaires. REVENDICATIONS 1. Ossature élémentaire préfabriquée de construction, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une table monobloc (1) en béton précontraint comportant quatre pieds verticaux (2) de hauteur supérieure à 2 m et de préférence à 2,40 m, et un plateau rectangulaire horizontal (3) présentant une grande longueur L et une largeur 1 compatible avec les gabarits routiers, savoir de l'ordre de 2 m à 2,50 m, ce plateau (3) étant supporté dissymétriquement par les quatre pieds (2) en ce sens que l'un de ses grands côtés se trouve sensiblement à l'aplomb de deux pieds alors que son autre grand côté est disposé en porte-à-faux par rapport aux deux autres pieds, à une distance horizontale de ceux-ci comprise entre 1/10 et 1/2 et de préférence égale à 1/3. 2. Ossature élémentaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur L de la table (1) est supérieure à 10 m, et de préférence de l'ordre de 12 m. 3. Ossature élémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les quatre pieds (2) de la table sont réunis deux à deux par des nervures horizontales longitudinales (5) s'étendant sous le plateau (3), chaque ensemble formé par une nervure et par les deux pieds qu'elle relie et qui la prolongent constituant un portique à grande portée. 4. Ossature élémentaire selon la revendication 3, caractérisée en ce que le portique de rive de la table (1) est précontraint par au moins deux armatures (7) tendues chacune selon un L entre la base (8) d'un pied et la tête (9) de l'autre pied. 5. Ossature elémentaire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que chacun des quatre pieds (2) de la table (1) fait saillie horizontalement sur le petit côté adjacent du plateau (3). 6. Ossature de construction, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paire de tables dissymétriques (1) selon l'une quelconque des précédentes revendica tions, accolées horizontalement côte à côte le long de leurs grands cotés en porte-à-faux. 7. Ossature de construction, caractérisée en ce qutel- le comprend une pluralité de paires de tables composées chacune de deux tables accolées selon la revendication 6, ces différentes paires étant superposées. 8. Ossature de construction, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de paires de tables composées chacune de deux tables accolées selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, ces différentes paires étant juxtaposées horizontalement les unes contre les autres à angle droit selon un L ou un T, symétrique ou non. 9. Ossature de construction selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend quatre paires de tables juxtaposées de proche en proche horizontalement selon des T symétriques ou non autour d'un patio central (14). 10. Construction comportant une ossature en bétonpréoon- traintselon l'une quelconque des précédentes revendications.