Brevet FR2572011A1 — publié le 19860425

L'invention concerne un procédé de fabrication de composants destinés 9 la construction industrialisde de bâtiments, comportant éventuellement des réservations et dont au moins un des bords porte des profils d'auto-positionnement et d'assemblage et des éléments pour la mise en oeuvre dudit procédé. La construction industrialisée des bâtiments a nécessité la mise au point de moyens de liaison entre les divers éléments. De nombreux systèmes ont été utilisés et en particulier des systèmes d'auto- positionnement et d'assemblage constitués de profils prévus dans et sur les rives des dléments permettant le montage sans liant et sans moyen de fixation, ensemble étant maintenu par son poids et par les frottements entre les profils. La diversité des éléments nécessaires h la construction d'un ensemble est telle qu'il est très rare que le marché soit suffisamment vaste pour espérer l'amortissement normal compte tenu de la diversité des outils industriels nécessaires à chaque cas. On doit donc viser ue produit diversifie résultant de la combinaison de composants industriels relativement standardisés par eux-mEmes. Ceci implique la constitution d'un outillage de fabrication des composants extrtmement précis et motteux dans la mesure où il doit prendre en compte les divers changements de configuration nécessités par la diversification des produits. Une fabrication très centralisée des divers composants ntest pas concevable car les colts de transport deviendraient prohibitifs par rapport à la valeur intrinsèque du composant et qu'en outre la surface occupée par lusine due fabrication devrait permettre une cadence suffisante pour assurer la fourniture des divers chantiers. Cette surface-d'iniplantation doit tenir compte du fait que pour obtenir des panneaux ou composants dont les rives portent des profils de dimensions et de formes précises, il est nécessaire de mouler à plat pour assurer une pénétration convenable du matériau dans les bords profilés du moule. Dans un procédé de fabrication connu de panneaux destinés à la construction industrialisée, on dispose dtun moule constitué d'un fond donnant la forme à l'une des grandes faces du panneau dont les dimensions sont telles qu'elles permettent de couvrir les gammes dimensionnelles prévues des panneaux et de joues latérales répondant à la diversité des gammes dimensionnelles définissant les bords du panneau. Les profils dauto- positionnement et d'assemblage prévus sur la périphérie des panneaux sont obtenus par des joues latérales profilées. Par contre les profils ou réservations prévus dans les grandes faces nécessitent 11 utilisation de contre-moulès comportant lesdits profils.Afin de permettre le remplissage des profils de moulage, le moule doit titre utilisé à plat. Tes profils des panneaux coopérants étant conjugués, il est indispensable pour assurer une bonne transmission des efforts d'un panneau à l'autre dans la construction finie d'avoir un moulage précis des profils et par conséquent des joues de moulage et contre-moules rigides et précis d'où un investissement d'autant plus important que la diversité des gammes est grande. L'invention vise à dissocier la fabrication des panneaux ou composants de celles des moyens de liaison et éventuellement des entourages des diverses réservations. Selon une particularité de l'invention les moyens de liaison et les entouràges sont réalisés en tant qu'éléments qui formeront une partie des moules lors de la fabrication des panneaux ou composants. Ces éléments, qui présentent, par rapport aux panneaux ou dléments, des dimensions réduites, sont fabriqués dans des centres disposant du matériel de précision nécessaire et envoyés dans des conditions acceptables, dans des asines de chantier dans lesquelles sont coulés les panneaux ou composants. Ces éléments standardisés forment une ou plusieurs parois latérales ou joues de modale et/ou des réservations qui seront solidarisées au panneau lors de sa fabrication. L'utilisation de tels éléments permet en particulier le moulage en batterie des panneaux et réduit le temps d'immobilisation des moules par la présence ddléments ayant déjà leur résistance propre. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut strie réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation de deux éléments dinterfaçage présentés en vue de leur assemblage. La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une deuxième forme de réalisation d'un élément dinterfaçage. La figure 4 est une vue en perspective d'une première forme de denture prévue sur un élément d'interfaçage selon l'invention. La figure 4A est une vue de dessus développée de la denture de la figure 4. La figure 43 est une vue latérale de la denture de la figure 4. La figure 4C est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 4. La figure 5 est une vue en perspective dwune deuxième forme de denture prévue sur un élément d'interfaçage selon l'invention. La figure 5A est une vue de dessus développée de la denture de la figure So La figure 53 est une vue latérale de la denture de la figure 5. La figure 5C est une vue en coupe selon V-V de la figure 5. Les figures 6A à 6C sont des vues en coupe de moules pour la fabrication d'éléments d'inter- façage présentant une denture sur une seule face. Les figures 7 & et 73 sont des vues en coupe de moules pour la fabrication d'éléments d'interfaçage présentant une denture sur deux faces opposées. La figure 8 est une vue en perspective avec parties arrachées d'une structure formée d'éléments comportant des dentures conformes à l'exemple des figures 4 à 4C. Le procédé de fabrication des panneaux, selon ltinvention, est basé sur l'utilisation d'éldments d'interfaçage et éventuellement dtéldments de forme standardisés qui sont fabriqués de manière industrielle. Ces éléments ont des dimensions et des formes qui entrent dans des gammes déterminées. Par contre leur longueur maximale correspond à la dimension la plus grande du panneau ou du composant susceptible entre moulé d'une seule pièce. Les éléments dsinterfaçage sont des éléments de dimensions transversales réduites qui constitueront, dans les différentes parties d'un bâtiment, la frontière physique entre deux composants ayant des fonctions différentes ou entre des composants ayant la mbme fonction mais dont il faut assurer la continuité fonctionnelle malgré une coupure créée en général du fait des moyens choisie pour leur mise en oeuvre. Par définition un interface sera toujours formé d'au moins deux zones en contact, lune appartenant au premier composant, cantre au second. Par exemple les zones permettant à un plancher de reposer sur un mur, à un mur de reposer sur un plancher ou sur une fondation, à une porte de se fixer, etc... forment autant d'interfaces. Pratiquement toutes les interfaces ont des fonctions de résistance aux efforts, de continuité des séparations et/ou participent aux communications et doivent avoir une fonction d'autopositionnement. Afin de distinguer les éléments parties pant directement à la trarmission des efforts dans la structure et généralement prévus sur les bords des panneaux ou des composants, de ceux constituant l'inter- façage des fonctions de communication tels que baies, trémies, passages de canalisatioaw etc...; on désignera les premiers par éléments dinterfaçage et les seconds par éléments de forme sans éliminer pour autant la possibilité pour ces derniers de transmettre des efforts et de présenter également des profils d'assemblage. Dans l'invention les éléments d'inter- façage sont réalisés de manière industrielle par moulage. La paroi de moule formant leempreinte du profil d'auto positionnement et d'assemblage présente une rigidité et un fini tel que le profil obtenu mis en coopération aveo un profil obtenu à partir du mme moule procure un embottement parfait. Une des faces de l'élément constituera une face de liaison et présentera des aciers en attente ou des reliefs susceptibles de solidariser le matériau de moulage lors de la fabrication du panneau ou du composant. On monte sur la joue du moule, destinés à former une grande face du panneau ou du composant et sur les bords devant comporter un profil, le ou les éléments d'interfaçage. Ces éléments préalablement découpés aux longueurs voulues présentent une séquence de reliefs du profil conuguée des reliefs d'un élément d'un panneau ou composant devant coopérer dans la construction. Les éléments sont positionnés sur la joue du moule aux dimensions hors tout du panneau fini, les faces de liaison étant dirigées vers lintéråear du panneau. Les bords du panneau ne présentant pas de profils sont définis par des joues latérales de moulage planes. Eventuellement les communications dans le panneau ou le composant sont obtenues par le positionnement d'éléments de forme, préfabriqués et coupés à longueur désirée, formant des réservations. Le moule ainsi obtenu est rempli d'un matériau à l'état plastique. Après séchage et dwreissement les éléments dinterfaçage ainsi que les éléments de forme font partie intégrante du panneau. Par suite de la plus grande rigidité des éléments dinterfaçage et de leur liaison continue au reste du panneau, ceux-ci peuvent servir au déplacement sans risque d'arrachement des moyens de manutention. Dans le procédé conventionnel de fabrication de panneau il est nécessaire de laisser durcir le panneau suffisamment pour pouvoir le lever à l'aide de moyens de manutention qui comportent des aciers noyés dans le béton et qui n'intéressent qu'un relativement très faible volume soumis de ce fait à des efforts importants. Dans le procédé selon l'invention, l'élément d'interfaçage,dont le degré de durcissement est maximum, est relié sur toute sa longueur par sa face de liaison au panneau nouvellement moulé et répartit,sur tout ou partie de la longueur, les efforts engendrés par le levage. Le temps de durcissement du panneau mould peut donc titre raccourci sans inconvénient. Le matériau utilisé à l'état plastique pour remplir le moule est, par exemple, du béton, du platre, un matériau pulvérulent ou granuleux lid par une résine synthétique, un matériau synthétique. Les éléments d'interfaçage et de forme peuvent entre constitués du même matériau que celui servant à la coulée du panneau9 ou de matériaux différents. Ils peuvent Entre aussi réalisés par exemple par des profilés métalliques ou plastiques, la liaison avec le matériau du panneau étant obtenue par enrobage de pattes de fixation ou par remplissage dune partie creuse du profilé. Le profilé précédemment décritt s'applique au moulage de panneaux en position horizontale, le moule ne comportant qu'une Joue de grande face et le matériau étant versé sur toute la surfaces Pour certains éléments correspondant en général a des parties verticales de la construction, il est plus avantageux, puisqu'il a pas de précautions particulières à prendre pour mouler les profils des bords, qui sont remplacés par les éléments d'interftçage, d'utiliser des batteries de moules9 les joues destinées à former les grandes faces étant disposées verticalement et espacées les unes des autres de l'épaisseur désirée des panneaux. On procède comme dans l1exemple précédent en fixant, sur une première joue formant une grande face du panneau, les éléments d1interfaçage et éventuellement de forme. Une deuxième Joue, formant la deuxième grande face du panneau, ferme le moule et porte sur sa surface extérieure les éléments destines à un deuxième panneau et ainsi de suite0 Lorsque le moule est en position verticale (batterie de moules par exemple) et que le bord du panneau correspondant à la partie supérieure du moule ne comporte pas de profil, on omet la joue latérale plane supérieure fermant le moule, de manière à permettre l'introduction du matériau à l'état plastique, le bord du panneau est alors formé par la surface libre du matériau. Lorsque le bord du panneau doit comporter un profil, on laisse le moule ouvert à sa partie supérieure, comme dans le cas précédent, puis après remplissage, on ferme le moule par un élément d'inter- façage convenable que l'on fait pénétrer en position entre les joues délimitant les grandes faces du panneau. Le remplissage du moule tient compte du volume occupé par l'élément mis en place, par exemple, à l'aide d'un dispositif vibrant, un orifice de trop plein étant prévu à la partie supérieure pour dliminer le matériau en excédent. Les éléments dinterfaçage, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit sont formés d'un élément linéaire 1 (fig.1) de section prismatique comportant sur au moins une de ses faces une denture 2 dont une des faces latérales 3 des dents 4 fait par rapport au plan longitudinal de l'élément linéaire, matérialisé dans cet exemple de réalisation par la face inférieure 5 de l'élément linéaire, un angle t (fig.2) égal et opposé à 11 angle de la face 6 dientre-àents. Les dents 4 sont complémentaires des creux entre dents de manière que les éléments d'interfaçage issus d'an meme moule ou de moules identiques présentent des dentures susceptibles de coopérer.Les dents 4A d'un élément dBinterfaçage 1A sont susceptibles de s'engrener exactement dans les entre-dents des dents 4 de l'élément d'interfaçage 1 tandis qu'inversement les dents 4 de l'élément 1 viennent s'engrener dans les entre-dents 41 de l'élément 1A. Par suite des pentes opposées des faces des dents et des entre-dents (fig.2), les deux éléments d'interfaçage coopérant s'autopositionnent lors de leur mise en place tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal, le glissement dune face 3 d'une dent d'un élément 1 sur la face 6A d'une entre-dent de l'autre élément 1A étant bloqué par le glissement en sens contraire d'une face 3A d'une dent de l'élément -1A sur une face 6 d'entre-dent de l'élément 1. Les éléments d'interfaçage ou les éléments de forme portent sur au moins l'une de leur surface autre que celle comportant la denture des moyens de liaison 7, qui dans l'exemple représenté sont des aciers noyés dans le matériau constituant l'élément linéaire. Ces moyens de liaison peuvent également titre constitues par des rainures, indentations, profilés noyés, etc... permettant un accrochage résistant et, de préférence, continu de l'élément linéaire dans le matériau formant le panneau. L'exemple de réalisation représenté figures 1 et 2 convient particulièrement pour des panneaux ou composants devant être assemblés pour forner une surface plane continue e -Dans le cas où ces éléments de construction forment un joint horizontal, celui-ci ne permet pas la rentrée de leau de ruissellement ou du moins facilite son évacuation par suite des pentes descendantes que présentent les faces de la denture de l'élément inférieur. C'est ainsi que l'eau pouvant ruisseler sur la face 3A d'une dent est dvaouée par les faces 6A des entre-dents voisines. L'exemple de réalisation représenté figure 3 montre un élément deLaterfaQage comportant une denture 8, 9 sur chacune de ses faces parallèles et opposées. Un tel élément convient, par exemple, pour la réalisation d'un panneau ou composant de plancher maintenu entre un panneau inférieur et un panneau supérieur de mur et d'une façon plus générale, pour toute interface formée par trois panneaux dont lue est perpendiculaire aux deux autres. Dans cet exemple de réalisation la denture forme,vers la face 10 portant les moyens de liaison un dosseret 11 qui permet éventuellement de faire nn joint d'étanchéité avec le panneau perpendiculaire coopérant. Il est prévu éventuellement, pour les constructions dans les zones à risques sismiques, des plaques de liaison 12 ancrées dans les faces portant les dentures et affleurant le dosseret 11, qui seront solidariséès par soudure avec des plaques correspondantes prévues dans les panneaux coopérants, lorsque le gros oeuvre sera achevé. Dans les exemples de réalisation montrés dans les figures 1 à 3 les dents ont la forme de prisme à base carrée. La section d'une dent par un plan passant par l'partie formant l'extrémité de la dent est un trapèze isocèle. Les dents présentent en conséquence une dépouille importante sur leurs deux faces permettant un autocentrage des dentures de deux éléments d'interfaçage solidaire$ de panneaux, approximativement positionnés pour leur mise en place. Selon les exemples de réalisation représentés figures 4 et 5, les dents et entre-dents présentent des faces polygonales inclinées alternativement d'un mdme angle à droite et à gauche par rapport au plan médian M de la denture. Dans l'exemple des figures 4 à 4C, les faces 13, 13A sont des losanges comme montré sur la vue de dessus développée figure 4A. La denture comporte donc une double rangée de pseudo-dents 14, 15 comme le montre vues de face et eu coupe, les figures 4B et 4C. Les faces losanges des dents 13 et entre dents 13A sont raccordées par des triangles 16. Un exemple d'utilisation de dentures conforme à l'exemple de réalisation précédent est représenté sur la figure 8. Les murs porteurs 24 et 25 assemblés à angle droit sont formés de panneaux dont au moins les bords verticaux portent des éléments de denture s'engrénant les uns dans les autres par auto-position nement Selon ce même ensemble, les bords supérieurs portent des éléments de denture dirigés vers le haut avec lesquels coopèrent des éléments de denture formant le bord de la face inférieure d'un panneau de plancher 26 et dirigés vers le base Lorsque la construction comporte un étage (comme représenté), le panneau de plancher portent sur le bord de la face supérieure des éléments de denture dirigés vers le haut et dans lesquels viennent s'engrèner les éléments portés par le panneau vertical supérieur 27 et/ou 28. Il est également possible de raccorder deux panneaux de plancher 26 et 29 dont les bords coopérants portent des éléments de denture, assurant ainsi des reports d'effort verticaux symétriquement d'un panneau à l'autre. bans l'exemple des figures 5 à 5C9 les faces 17, 17A sont des hexagones qui sont disposés de la mEme manière que les faces de l'exemple précédent et forment une denture à double rangée de pseudo-dents. La figure 5A est une vue de dessus développée de la denture, les figures 53 et C étant respectivement des vues latérales et en coupe de cet exemple de réalisation. Les catés des faces hexagonales constituant les dents 17 et entre des 17A sont raccordés par des triangles 18. Les figures 6 A, B, C et 7 A, B montrent un exemple de mode de fabrication d'éléments dtinter- façage de diverses configurations. Les figures 6A à 6G concernent des éléments présentant une denture sur une seule face et en particulier celle d'extrémité pour des panneaux devant s'assembler dans un même plan ou pour des éléments susceptibles de s'assembler perpendiculai- rement à un autre élément comportant une denture sur une face latérale, comme par exemple un panneau plancher. La coupe du moule présentée figure 6A correspond à un élément dont la largeur de la denture est égale à l'épaisseur de l'élément linéaire et par conséquent à celle du panneau qui sera formé à partir de cet élément. La figure 63 correspond à un élément linéaire donc un panneau, plus épais que la denture, celle-ci étant centrée par rapport au plan médian du panneau. La figure 6C correspond à un élément linéaire plus épais que la denture mais celle-ci étant décentrée par rapport au plan médian du panneau. Les figures 7A et 73 montrent en coupe un moule pour des éléments dinterfaçage comportant deux dentures sur les faces latérales de l'élément linéaire respectivement dans le cas où les deux dentures sont formées près de la face d'extrémité de l'élément linéaire et dans le cas où elles sont à une certaine distance de la face d'extrémité. Comme il est aisé de le constater, la fabrication des divers éléments dtinterf çage est très simple puisque à partir d'une seule empreinte 19 il est possible par modification de l'écart entre les joues latérales 20 d'obtenir des éléments d'épaisseurs variées, utilisables pour la fabricatioe de panneaux d'épaisseurs correspondantes. Avec deux mimes empreintes 21, 22 (figures 7A, 7B) il est possible d'obtenir des éléments d'épaisseurs variées;à deux dentures sur les faces latérales, la distanoe des dentures par. rapport à la face d'extrémité étant aisément réglable par l'utilisation d'une cale 23. La fabrication des éléments d'interfaçage est donc facilement diversifiable avec un matériel de moulage extremement réduit. REVENDICATI0S 1. Procédé ae fabrication de composants destinés à la construction industrialisée comportant éventuellement des réservations et dont au moins un des bords porte des profils d'autopositionnement et d'assemblage, lesdits panneaux étant formés par coulée d'un matériau à l'état plastique dans un moule formé d'au moins une joue de face et de joues latérale, caractérisé en ce que : a) on fabrique industriellement des éléments conjugués d'innterfaçage, standardisés, comportant les profils d'autopositionnement et d'assemblage et, éventuellement, des éléments de forme de réservation, standardisés; lesdits éléments comportant au moins une face de liaison; b) on monte, sur une joue d'un moule, destinée à former une des grandes faces du- panneau, au moins un élément d'interfaçage préalablement fabriqué, découpé à longueur, faisant fonction de joue latérale, la face de liaison étant positionnée pour être en contact avec le matériau de moulage et éventuellement des joues latérales de moulage pour les bords du panneau ne comportant pas de profils et des éléments de forme de xésertation;; e) on remplit le moule, défini par l'opération précédente, d'un matériau à létat plastiques d) on opère le durcissement du matériau; e) on démoule le panneau comportant les éléments d'interfaçage et éventuellement les éléments de forme, 2. Procéda selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les opérations b) et e) on place une deuxième joue destinée à former la deuxième grande face du panneau contre les éléments d'interfaçage et de forme-, afin de mettre le moule en position verticale. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face extérieure de la deuxième joue supporte le ou les éléments d'interfaçage d'un deuxième panneau, l'agencement se répétant pour former une batterie de moules disposés les uns contre les autres. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 5 le moule étant ouvert à sa partie supérieure pour permettre le remplissage du moule en matériau à l'état plastique, caractérisé en ce qu'après remplissage du moule, on le ferme par un élément d'interfaçage convenable que l'on fait pénétrer en position entre les joues délimitant les grandes faces du panneau. 5. Elément d'interfaçage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un élément linéaire de section prismatique comportant sur au moins une de ses faces une denture (2) dont une des faces latérales (3) des dents fait par rapport à un plan longitudinal (5) de l'élément (1) un angle égal et opposé à celui que fait une face d'entre-dents (6); les dents étant complémentaires des creux d'entre-dents. 6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que les faces latérales (3) des dents et les faces d'entre-dents (6) sont des polygones, 7. élément selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un élément linéaire de section prismatique comportant sur au moins une de ses faces une denture dont les dents (13, 17) et entre-dents (1DA, 17A) présentent au moins une face polygonale inclinée d'un même angle alternativement à droite et A gauche par rapport au plan médian (K) de la denture. 8. Elément selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une des faces autre que l'une de celles portant la denture est munie de moyens de liaison (7)0