Brevet FR2576050A1 — publié le 19860718

STRUCTURE DE BATIMENT FORMEE D'ELEMENTS PREFABRIQUES ET PROCEDE POUR SA CONSTRUCTION La présente invention a trait au domaine de la construction de bâtiments et plus spécialement à la construction de structures de bâtiments utilisant des éléments préfabriqués, de préférence en béton. La construction de structures de bâtiments utilisant des éléments en béton est connue depuis déjà les années 1920 ; cependant, des inconvénients et désavantages majeurs ont existé dans ce type de construction. Un des désavantages comprenait le besoin de couler de façon extensive du béton sur le site, pour assembler solidement les différents éléments prémoulés. Une telle pratique prenait beaucoup de temps et contribuait à déjouer le but principal qui consistait à préfabriquer les éléments, afin de gagner du temps. L'utilisation d'autres techniques connues nécessitait des éléments de structure supplémentaires utilisant des joints, en bois ou en acier pour assurer la stabilité de la structure achevée. Une méthode connue pour assembler les éléments consistait simplement à recouvrir les joints, ce qui ne présentait pas la stabilité requise et nécessitait plus de temps pour l'assemblage pendant la construction proprement dite. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de fournir un système de construction permettant une construction relativement rapide et économique d'une structure de bâtiment formée d'éléments en béton préfabriqués. D'une façon générale, la présente invention concerne une structure de bâtiment comprenant des murs formés d'une pluralité de panneaux préfabriqués, chacun de ces panneaux comportant une face frontale et une face arrière, une paire d'extrémités mutuellement opposés et une paire de côtés mutuellement opposés, une de ces faces comportant une pluralité de nervures s'étendant verticalement et formées sur celle-ci, une de ces nervures les plus extérieures étant munie d'une languette et l'autre nervure la plus extérieure comportant une rainure complémentaire, chacune de ces rainures étant garnie d'un matériau élastique déformable, de façon à former un assemblage à rainure et languette étanche lorsque les panneaux sont fixés ensemble. La présente invention fournit une sructure de bâtiment comprenant une pluralité d'éléments préfabriqués. Ces éléments sont de préférence essentiellement en béton. Sous un autre point de vue, la présente invention fournit une structure de bâtiment comportant des éléments de mur, des éléments pour plancher et plafond et des éléments de support vertical, qui sont chacun apte à être fixés solidement à au moins un autre élément. De toute façon l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mise en évidence à l'aide de la description qui suit en référenee au dessin schématique annexé qui en représente plusieurs formes de réalisation. Figure 1 est une vue en perspective en coupe transversale d'un panneau de mur Figure 2 est une vue en perspective d'un panneau de mur monté sur une base en béton Figure 3 est une vue en perspective d'un panneau d'angle extérieur Figure 4 est une vue en perspective d'un panneau d'angle intérieur Figure 5 est une vue en perspective en coupe transversale d'un panneau pour plancher et plafond Figure 6 est une vue en perspective en coupe transversale d'un panneau pour plancher et plafond encastré dans des panneaux de mur Figure 7 est une vue en perspective d'un structure de bâtiment partiellement achevée Figure 8 est une vue en coupe transversale d'une structure de bâtiment Figure 9 est une vue en perspective d'un panneau de mur adapté pour l'installation d'une fenêtre Figure 10 est une vue en perspective d'un panneau pour rebord de fenêtre. Figure 11 est une vue en perspective d'un panneau en forme d'arc Figure 12 est une vue en perspective d'un linteau de porte ou fenêtre ; Figure 13 est une illustration schématique d'un modèle de renforcement en acier typique, et Figure 14 est une vue d'un assemblage defenêtre. Les figures 7 et 8, illustrent la façon d'assembler les différents éléments de la présente invention pour former une structure de bâtiment. La figure 1 montre un panneau de mur typique (1) comportant une face extérieure plane (2) et une face intérieure (3) munie d'un pluralité d' éléments de support (4) s'étendant à partir de cette face intérieure (3). Chaque élément (4) comporte des tasseaux en bois (5) formant partie intégrante du panneau de mur (1), et qui facilitent l'installation des revêtements de finition intérieure tout en éliminant la nécessité de monter dans ce but une ossature intérieure en bois. Les élements de support (4) présentent une profondeur suffisante pour permettre l'installation d'une isolation formée par exemple par des laizes de fibre de verre ou de polystyrène. Chaque extrémité du panneau de mur se termine par un élément de support (4) formé soit par une languette (7) soit par une rainure (6), de façon à faciliter ainsi l'assemblage des éléments de mur les uns aux autres au moyen d'assemblages à rainure et languette. L'intérieur de chaque joint ou assemblage est de préférence revêtu d'un composé latex caoutchouc tendre qui peut être appliqué sous la forme d'un bande solide préformée en une pièce. La fonction du latex caoutchouc est d'empêcher l'humidité de pénétrer à travers le joint du mur, et également de remplir tous les interstices qui peuvent exister dans le joint. En se référant à la figure 2, on verra que le panneau de mur (1) présente, à des points prédéterminés, des trous (12) dans les éléments de support (4) qui présentent soit une languette (7) soit une -rainure (6). Lorsque deux panneaux de mur (1) sont assemblés ensemble, ils peuvent être boulonnés ensemble au niveau de ces points. Des trous plus larges (8) sont également percés ou formés dans chaque élément de support (4) afin de permettre l'insertion à travers les murs d'installations électrique, de plomberie et d'autres installations similaires, sans avoir à réaliser des trous spécialement à cet effet, une fois que les panneaux sont installés. Ainsi que le montre également la figure 2, une encoche (9) sensiblement rectangulaire est ménagée au bas de chaque élément (4). Les encoches (9) facilitent l1assem- blage du panneau de mur sur la base de la fondation (11), comme montré dans la figure 2, ou sur un panneau de plancher (19) comme montré à lafigure7. On peut voir sur la figure 2 que la base en béton (11) qui peut soit être coulée sur place, soit être préformée et transportée sur le site, est munie d'une arête sensiblement rectangulaire (10) s'adaptant aux encoches (9). Cette arête peut être préformée, ou réalisée sur place après que le panneau de mur ait été dressé sur la base en béton (11). Ainsi que le montre la figure 3, les panneaux de mur peuvent également être profilés de façon à être utilisés comme panneaux de coin ou d'angle. La figure 3 montre un panneau d'angle extérieur. On verra que la seule différence entre un panneau d'angle et un panneau de mur tel que décrit ci-dessus réside en ce qu'un élément de support (4) est taillé en biseau à un angle d'environ 450. L'angle peut être modifié selon l'angle particulier désiré au coin de la structure. I1 n'est montré aucun panneau de mur qui soit apte à être assemblé au panneau de mur montré à la figure 3 afin de former le coin extérieur ; cependant l'affleurement est obtenu en ce que l'élément support (4) comporte une rainure (6) apte à recevoir la languette (7) qui est montrée sur la figure 3. Un panneau d'angle intérieur, tel que montré à la figure 4, est similaire à un panneau d'angle extérieur, excepté en ce que les bords, plutôt que d'être chanfreinés intérieurement, font saillie vers l'extérieur en faisant un angle d'environ 1350 par rapport à la face interne (3) du panneau. Cet angle peut également être modifié selon l'angle particulier désiré pour le coin. La figure 4 montre les deux panneaux de mur tels qu'ils seraient adaptés l'un à l'autre pour former un coin intérieur, l'élément support (4) d'un panneau ayant une languette (7) biseautée et l'élément support de l'autre panneau ayant une rainure également taillée en biseau. La figure 5 montre un panneau (19) pour plancher et plafond selon la présente invention. Chaque panneau (19) présente une surface inférieure (13) qui forme une surface de plafond lorsque le panneau est en place, et une surface supérieure (14) qui présente une pluralité d'éléments de plancher parallèles (16) s'étendant vers le haut et munis de tasseaux en bois (5). Ces tasseaux en bois (5) sont fixés solidairement aux éléments de plancher (16) et facilitent l'installation de matériaux de planchéiage sans qu'il soit nécessaire de construire un réseau ou une ossature en bois distinct pour la réalisation du plancher. Un espace de planchéiage (27) est formé entre les éléments de plancher (16), facilitant- ainsi l'installation de conduits de chauffage, de tuyauteries de plomberie et similaire, sans avoir besoin de réaliser des trous.En outre toute sensation de froid au niveau du béton est pratiquement éliminée en relevant le plancher de finition à distance de la surface supérieure en béton (14) du panneau (19). Le panneau (19) se termine à chaque extrémité par un élément de plancher (16) et ces éléments de plancher -(16)- externes sont destinés à être utilisés lorsque deux panneaux pour plancher et plafond doivent être employés côte à côte. Une telle application est montrée à la figure 7, et dans un tel cas, un pilier de support en béton (21) et une poutre (24) sont également utilisés pour fixer et supporter des panneaux pour plancher et p-lafond (19) adjacents. On peut voir sur la figure 5, qu'il existe, sur un élément de plancher externe (16) du panneau pour plancher et plafond (19), une languette (15) saillant vers le bas. Sur la figure 6, on verra qu'il peut également y avoir, sur la surface supérieure du panneau pour plancher et plafond, une languette (15a) faisant saillie vers le haut et se trouvant à l'opposé de la languette (15) faisant saillie vers le bas. Les languettes s'ajustent dans des rainures (18) formées dans les bords supérieurs de l'élément de support (4) des panneaux de mur (1) dans le cas de la languette (15) saillant vers le bas, ou dans des encoches (9) formées sur les bords inférieurs des éléments de support (4) du panneau de mur (1), dans le cas des languettes (l5a) faisant saillie vers le haut. On réalise par conséquent un assemblage ou joint entre un panneau de mur (1) et un panneau de plancher ou plafond (19) en introduisant ces languettes (15) ou (l5a) dans la rainure (18) ou encoche (9) correspondante.Une extension vers le haut (17) du panneau de mur (1) couvre un tel joint, sert à le protéger de l'humidité et contribue à la stabilité de celui-c". La figure 7 montre une telle extension. Ainsi que le montre la figure 7, les languettes (15) saillant vers le bas sur les panneaux de plafond et de plancher (19)peuvent également être introduites dans des rainures (18) des poutres de support (24), ces poutres (24) étant supportées par des p.iliers (21) reposant sur des so-cles en béton (20). Des assemblages à languette (25) et rainure (26) peuvent être utilisés pour monter la poutre (24) sur le pilier (21). Des assemblages à rainure (23) et languette (22) peuvent également être utilisés pour élever le pilier (21) sur le socle (20). Chacun de ces assemblages peut être cimenté. L'utilisation d'assemblages à rainure et languette tels que décrits dans les assemblages mur/plancher et plafond, mur/base, plancher et plafond/poutre, poutre/pilier et colonne/socle, confèrent une grande stabilité aux structures construites avec ce système et facilite également beaucoup la construction proprement dite, du fait que le positionnement des différents éléments du système peut être réalisé rapidement et avec précision par' seulement un faible nombre d'ouvriers. I1 s'est avéré que les structures peuvent être construites à l'aide de ce système en moins de temps et en nécessitant moins de main d'oeuvre qu'avec les systèmes antérieurs. La figure 8 est une vue en coupe transversale d'une structure bâtie à l'aide du système selon l'invention. Ainsi que le montre cette figure, Il est possible de couper des trous de dimensions adéquates dans les murs pour permettre l'installation de fenêtres et de portes. Lorsqu'un trou pour porte ou pour fenêtre est souhaité dans un panneau de mur, des parties supplémentaires (31) se projetant vers l'extérieur en direction horizontale (Cf. figure 12) sont formées au-dessus du trou de façon à servir de linteau et celles-ci supportent le poids de la structure au-dessus des trous. Les trous peuvent s'étendre en continu d'un panneau sur un autre, comme montré à la figure 14, et comporter sur le bord inférieur des trous, une rainure (30) apte à recevoir une languette (29) s'étendant vers le bas réalisée-sur un rebord de fenêtre préformé (28). Des rainures verticales peuvent être formées dans les bords verticaux des trous de fenêtre, de telle sorte qu'une fenêtre puisse être facilement installée en la faissant glisser en place et en la scellant avec un composé de calfeutrage. Les panneaux de mur peuvent être également réalisés dans des formes autres que rectangulaires. La figure 11 montre un panneau en forme d'arc utilisé à des fins décoratives, mais présentant les mêmes caractéristiques que décrites ci-avant pour tous les panneaux de mur. En se reportant aux figures 7 et 8, la construction d'une structure de bâtiment selon le procédé de la présente invention peut être décrite par les étapes suivantes a) un trou approprié est creusée b) des bases en béton (flet20) sont mises en place, elles sont soit coulées sur place, soit transportées sur le site. c) des panneaux de mur sont montés sur les bases et cimentés à celles-ci par des arêtes (10) s'adaptant aux encoches (9) ; les panneaux de mur sont boulonnés ensemble. d) du béton est coulé dans le trou pour former le radier de la fondation. e) les panneaux de plafond et plancher (19) sont assemblés aux panneaux de mur (1) et sont cimentés une fois en place ; des poutres de support (24)et des piliers ( 21) sont également installés aux endroits où cela est nécessaire pour supporter les panneaux de plafond et plancher (19) les joints sont cimentés. f) les panneaux de mur (1) sont assemblés aux panneaux de plafond et plancher et les joints sont cimentés les panneaux sont boulonnés ensemble. g) les portes et fenêtres nécessaires sont installées, h) les panneaux de plancher et plafond sont installés au-dessus des panneaux de mur ; les poutres et piliers nécessaires sont installés, les joints sont cimentés. Les étapes f,g et h sont alors repetées dans l'ordre jusqu'à ce qu'une construction de la hauteur désirée soit achevée. i) les installations de plomberie, d'électricité etc. sont mises en place. j) les finitions de plafond et de mur intérieures sont appliquées. I1 s'est avéré qu'avec la présente invention il est possible de réaliser des bâtiments ayant jusqu'à six et sept étages, sans avoir à recourir à d'autres matériaux de structure supplémentaires. Il est à noter que les panneaux en béton utilisés dans cette invention sont renforcés par des armatures-en acier. Un modèle de renforcement typique est montré à la figure 13, mais n'importe quel type de renforcement adéquat est possible dans cette invention. REVENDICATIONS 1- Structure de bâtiment caractérisée en ce qu' elle comporte des éléments de mur (1), des éléments de plancher et de plafond (19) et des éléments de support vertical (21, 24) et en ce que chaque élément est apte à être fixé solidement à au moins un autre élément. 2- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément de mur(l) a la forme d'un panneau sensiblement rectangulaire comportant une face externe plane (2) et une face interne (3) munie d'une pluralité d'éléments verticaux (4) faisant saillie à l'extérieur. 3- Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les bords verticaux de chaque élément de mur (1) sont aptes à s'ajuster avec le bord vertical de chaque autre élément de mur(l) et en ce que les bords horizontaux de chaque élément de mur (1) sont aptes à s'ajuster avec un élément de plafond ou de plancher adjacent. 4- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément de plafond et de plancher (19) est formé par un panneau sensiblement rectangulaire avec une surface inférieure (13) plane et une surface supérieure. (14) comportant une pluralité d'éléments longitudinaux (16) saillant vers l'extérieur et comportant un élément saillant vers le haut à- coté de chaque bord longitudinal et des bords aptes à s'ajuster aux bords horizontaux d'un panneau de mur adjacent et au bord d'un élément de plafond et de plancher (19) adjacent. 5- Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un tasseau de bois (5) est fixé, de façon à en faire partie intégrante, sur la face de chaque élément vertical (4) saillant vers l'extérieur, qui est éloignée de la face interne (3) de l'élément de mur (1). 6- Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'un tasseau de bois (5) est fixé, de façon à en faire partie intégrante, sur le bord, de chaque élément longitudinal (16) saillant vers l'extérieur, qui est situé à distance de la face supérieure (14) de l'élément de plafond et de plancher (19). 7- Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque élément de mur (1) est apte à s'ajuster avec des éléments de mur (1) adjacents au moyen d'un assemblage à rainure (6) et languette (7). 8- Structure selon l'une des revendications 3 ou 7, caractérisée en ce qu'une mince couche de matériau isolant souple est introduite dans le joint entre les éléments de mur (1) devant être ajustés ensemble. 9- Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments de mur (1) sont aptes à s'ajuster aux éléments de plafond et de plancher (19) au moyen d'encoches (18,9) qui sont formées dans les faces supérieures et inférieures des éléments (4) saillant vers l'extérieur des éléments de mur (1) et qui sont conformés de façon à recevoir des éléments (15a, 15) saillant respectivement vers le haut ou vers le bas et formés sur la surface supérieure (14) ou inférieure (13) des éléments de plancher et plafond (19). 10- Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'une couche de béton est coulée dans le joint entre un élément de mur (1) et un élément de plafond et plancher (19). 11- Structure selon la revendication 8, caractérisée en ce que les éléments (4) saillant extérieurement sur la face interne (3) de chaque élément de mur (1) s'étendent sensiblement à partir du bord inférieur de chaque élément de mur jusqu'à un point proche du bord supérieur de l'élé- ment de mur (1) et en ce que l'élément (15) saillant vers le bas sur la surface inférieure (13) de chaque élément pour plancher et plafond (19) est situé à proximité du bord de cet élément de plancher et plafond (19), de telle sorte que lorsque cet élément de plafond et plancher (19) est ajusté à l'élément de mur (1), le bord de l'élément de plafond et de plancher (19) adjacent à l'élément (15) saillant vers le bas vienne buter contre la surface interne de l'élément de mur (1) et que le bord supérieur de cet élément de mur (1) affleure avec le bord supérieur de l'élément s'étendant vers le haut (16) de l'élément de plafond ét plancher (19) adjacent à l'élément de mur (1). 12- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de support comprennent des piliers en béton verticaux (21) de section sensiblement rectangulaire, qui sont aptes à s'ajuster aux éléments de mur (1) et de plancher et plafond (19) adjacents et des poutres en béton horizontales (24) qui sont aptes à s'ajustér aux éléments de plancher (19), les surfaces supérieures de ces piliers (21) étant aptes à s'ajuster avec les surfaces inférieures des poutres (24) au moyen d'un assemblage à rainure (26) et languette (25). 13- Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que des trous sont prévus dans les éléments de mur (1) pour former les fenêtres et les portes. 14- Structure selon la revendication 13, caractérisée en ce que des éléments saillant extérieurement (31) sont prévus autour de chaque trou sur la face intérieure de chaque élément de mur (1) et en ce qu'ils sont aptes à maintenir solidement les fenêtres et les portes. 15- Structure de bâtiment caractérisée en ce qu'elle est formée d'éléments préfabriqués en béton selon l'une quelconque des revendications précédentes. 16- structure de bâtiment selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de mur (1) sont formés par des panneaux préfabriqués (1), chacun de ces panneaux comportant une face frontale et une face arrière, une paire d'extrémités mutuellement opposées et une paire de côtés mutuellement opposés, une de ces faces (3) comportant une pluralité de nervures (4) s'étendant verticalement et formées sur celle-ci, une de ces nervures (4) les plus extérieures étant munie d'une languette (7) et l'autre nervure la plus extérieure comportant une rainure (6) complémentaire, chacune de ces rainures (6) étant garnie d'un matériau élastique déformable, de façon à former un assemblage à rainure (6) et languette (7) étanche lorsque les panneaux (1) sont fixés ensemble. 17- Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce que chaque nervure (4) la plus extérieure comporte une pluralité d'ouvertures (12) formées dedans et au moyen desquelles les panneaux (1) peuvent être fixés ensemble par des vis et des écrous. 18- Structure selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'un côté déterminé de chaque panneau (1) formant un angle extérieur dans la structure, est muni d'une nervure (4) inclinée vers l'intérieur selon un angle de 45= un coin extérieur de cette structure étant obtenu par la fixation l'une à l'autred'unepaire de telles nervures inclinées vers l'intérieur à 450. 19- Structure selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'un côté déterminé de chaque panneau (1) for mantunangle intérieur dans la structure est muni d'une nervure inclinée vers l'extérieur à 450, un coin intérieur de la structure étant obtenu par la fixation l'une à l'autre d'une paire de ces nervures inclinées vers l'extérieur à 450. 20- Structure selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de panneaux de plafond et plancher (19), en ce que chacun de ces panneaux (19) comporte une surface inférieure plane (13) une surface supérieure (14) nervurée longitudinalement et au moins une paire de côtés mutuellement opposés, en ce que chaque côté de chaque panneau pour plafond et plancher (19) est muni d'une nervure longitudinale (16) comportant une languette faisant saillie vers le haut (15a)et vers le bas (15) et en ce que les bords supérieurs et inférieurs des nervures verticales (4) formées sur les panneaux de mur (1) sont aptes à recevoir les languettes (15, 15a) de ces nervures longitudinales (16), des assemblages à rainure et languette étant formés à la-jonction de ces panneaux de mur (1) et de ces panneaux de plafond et plancher (19). 21- Structure selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, caractérisée en ce que chacune des nervures de chaque panneau de mur (1) est munie d'un tasseau en bois (5) apte à recevoir des clous. 22- Procédé de construction d'une structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) un trou approprié est creusé. b) des bases en béton (11 et 20) sont mises en place, elles sont soit coulées sur place soit transportées sur le site. c) des panneaux de mur sont montés sur les bases et cimentés à celles-ci par des arêtes (10) s'adaptant aux encoches (9) ; les panneaux de mur sont boulonnés ensemble. d) du béton est coulé dans le trou pour former le radier de la fondation. e) les panneaux de plafond et plancher (19) sont assemblés aux panneaux de mur (1) et sont cimentés une fois en place ; des poutres de support (24) et des piliers (21) sont également installés aux endroits où cela est nécessaire pour supporter les panneaux de plafond et plancher (19) les joints sont cimentés. f) les panneaux de mur (1) sont assemblés aux panneaux de plafond et plancher et les joints sont cimentés les panneaux sont boulonnés ensemble. g) les portes et fenêtres nécessaires sont installés. h) les panneaux de plancher et plafond sont installés au-dessus des panneaux de mur ; les poutres et piliers nécessaires sont installés, les joints sont cimentés. Les étapes f,g,h, sont alors repetées dans l'ordre jusqu'à ce qu'une construction de la hauteur désirée soit achevée. i) les installations de plomberie, d'électricité etc. sont mises en place. j) les finitions de plafond et de mur intérieures sont appliquées.