Brevet FR2578278A1 — publié le 19860905

Procédé de construction de bâtiments par assemblage mécanique d'éléments de construction préfabriqués et éléments correspondants. L'invention concerne un procédé d'édification de bâtiments à partir d'éléments préfabriqués et d'éléments de jonction permettant un assemblage mécanique, tel que décrit en particulier dans le brevet français 1 320 777. Dans ce procédé antérieur, les éléments de construction principaux comprennent des panneaux et des poteaux intermédiaires, les panneaux étant constitués à l'intérieur d'un cadre en profilé métallique formant une gorge sur les quatre chants, tandis que les poteaux comportent des profilés métalliques formant des nervures en saillie pour l'emboitage des gorges verticales des panneaux, les gorges horizontales de ces panneaux s'assemblant avec des longrines inférieures et une sablière supérieure pour compléter l'assemblage. La fixation de ces divers éléments entre eux est assurée par des tiges filetées, passant dans des trous horizontaux à l'intérieur des panneaux et se fixant dans des entretoises en forme d'écrous longs disposées à l'intérieur des poteaux. Ce procédé antérieur est d'une mise en oeuvre relativement aisée, mais par contre d'un coût assez élevé en raison de la multiplicité des structures métalliques en profilé nécessaires à la réalisation des éléments de construction principaux, panneaux et poteaux. Le but de l'invention est de perfectionner encore ce procédé de construction tout en en réduisant le coût, notamment par la suppression des poteaux intermédiaires d'assemblage. L'invention consiste à réaliser, au niveau du trou de passage des tirants et dans les deux parois restantes de part et d'autre de ces parties dégagées, des échancrures demi-cylindriques permettant le passage des éléments mécaniques de jonction ou des outils de serrage, et d'autre part à garnir d'un matériau de remplissage les gorges des chants verticaux afin d'avoir des chants verticaux plats, excepté aux extrémités supérieure et inférieure ou s'effectue l'assemblage et où la gorge initiale demeure dégagée. D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une coupe horizontale d'une construction fictive montrant les divers types d'assemblage; la figure 2 représente, à plus grande échelle, la section du profilé standard utilisée pour les divers éléments principaux; la figure 3 est une vue de côté partielle à grande échelle d'un panneau au voisinage de son angle supérieur; la figure 4 est une coupe horizontale au niveau d'un tirant, montrant l'assemblage courant entre deux panneaux simples et correspondant à l'assemblage A sur la figure 1; la figure 5 est une coupe semblable d'un assemblage d'angle entre deux panneaux simples et correspondant à l'assemblage B de la figure 1;; la figure 6 est une coupe horizontale de ce mye assemblage-B, mais à un niveau intermédiaire entre celui des tirants; la figure 7 est une coupe horizontale semblable d'une variante d'assemblage d'angle convenant particulièrement pour les murs extérieurs doubles comme représenté en C sur la figure 1; et la figure 8 est une coupe horizontale, également au niveau des tirants, d'un assemblage multiple tel que F sur la figure 1. Les divers panneaux de construction peuvent avantageusement être réalisés à l'aide de divers tronçons d'un profilé métallique unique tel que représenté en section sur la figure 2. Ce profilé, en auge ou en omega, comprend notamment une gorge 1 formée par un fond de gorge 2 et des flancs latéraux 3, cette gorge étant entourée par des ailes latérales planes 4. A l'aide d'un tel profilé, on réalise des cadres rectangulaires 5 par les moyens habituels, incluant notamment des coupes en onglet dans les angles. Dans les fonds 2 des gorges 1 situées sur les chants verticaux des panneaux 5 sont pratiqués, au voisinage de chaque extrémité supérieure et inférieure, des trous 6 pour le passage des tirants de jonction, comme dans le brevet susmentionné. En outre, selon une particularité de l'inventions chaque tronçon vertical de profilé comporte, au niveau de chaque trou 6 et de part et d'autre de celui-ci, des échancrures 7 de forme demi-cylindrique à axe perpendiculaire au plan du cadre, chaque échancrure 7 coupant donc l'aile latérale 4 correspondante selon deux génératrices 8 horizontales, et le flanc 3 correspondant selon un profil demi-circulaire 9.En variante, au lieu de réaliser ces échancrures 7 par entaillage, il est possible de les réaliser par emboutissage, moyennant un outillage approprié, pour conserver la continuité du métal par déformation demi-cylindrique entre les deux arêtes 8 et le profil 9, qui deviennent alors de simples lignes de paliure. Chaque cadre ainsi fabriqué est disposé à plat entre deux feuilles de coffrage et rempli d'un matériau de remplissage approprié 10, de préférence du béton, cellulaire ou non, et éventuellement armé. Au cours de cette opération, on place, entre chaque paire de trous 6 en regard, des tiges de réserve pour constituer les trous de passage des tirants1 et également des cylindres ou demi-cylindres de réserve dans les échancrures 7 pour que ces échéancrures 7 se forment également dans le remplissage 10, sauf naturellement dans le cas de la solution emboutie. Selon une autre particularité de l'invention, les gorges verticales des panneaux~ainsi réalisés sont également garnies d'un matériau de remplissage représenté par 11 sur la figure 3, et cela sur toute leur hauteur, excepté une faible distance au voisinage des angles supérieur et inférieur où l'on laisse subsister la gorge initiale 1 vide pour ménager l'espace nécessaire aux organes d'assemblage examiné plus loin. Ces vides peuvent naturellement être comblés sur le chantier après assemblage. A titre purement indicatif, les cadres, et par conséquent les panneaux, peuvent par exemple avoir une hauteur de 2,50 m et une largeur de 1,20 m, alors que les zones dégagées d'extrémités sont limitées à quelques centimètres. Sur la majorité de la longueur des profilés verticaux, là ou le remplissage 11 existe, celui-ci est donc arrasé par une face plane située exactement dans le prolongement des ailes 4. Ce remplissage 11 peut être constitué par le même matériau que le remplissage 10 du panneau proprement dit, ou par un matériau différent. Pour réaliser l'assemblage courant de deux panneaux de ce type dans le prolongement l'un de l'autre, comme représenté en A sur la figure 1 et en détail sur la figure 4, on opère de proche en proche comme dans le brevet antérieur. Sur la figure 4, on suppose que c'est le panneau de gauche qui a été monté en premier, et fixé sur le panneau précédent non représenté à l'aide de deux tirants tels que 12 enfilés dans les trous 6 des profilés du cadre et les trous correspondants 6a réservés dans le remplissage 10, le serrage étant assuré par deux écrous longs 13 se vissant sur les extrémités fi letées 14 des deux tirants, avec éventuellement interposition d'une rondelle 15.Dans l'exemple représenté, on suppose que les écrous longs 13 ont une section hexagonale pour permettre le serrage par des clefs de serrage usuelles, mais toute autre section serait utilisable. Comme dans le brevet antérieur, la construction est édifiée sur une dalle de béton coulée au préalable, et sur laquelle sont fixés des longrines réalisés à l'aide d'un profilé mâle, non représenté, de préférence en matière plastique, pour matérialiser le plan de l'é- difice. La gorge 1 située sur le chant inférieur de chaque panneau vient s'embolter exactement sur ces longrines pour positionner celui-ci avec précision tout'en permettant au panneau de coulisser dans son propre plan au cours de l'assemblage. Ainsi, pour fixer le panneau représenté sur la partie droite de la figure 4, on dresse celui-ci sur sa longrine, puis on introduit dans les trous 6 et 6a de ce panneau deux nouveaux tirants 12 que l'on vient visser par leur extrémité filetée 14 de gauche dans les écrous longs 13 précédents pour assurer la reprise de la traction. Pour un au moins des deux panneaux à assembler, les surfaces planes en regard de l'autre panneau, c'est-à-dire les surfaces des ailes 4 sur toute leur hauteur et de préférence également la surface du remplissage 11 sur toute sa hauteur, sont enduites d'une couche 16 d'une colle appropriée, puis on fait coulisser le panneau de droite sur sa longrine et on réalise le serrage du joint comme exposé précédemment avec une nouvelle paire d'écrous longs 13 non repré sentés. Si besoin est, avant d'effectuer ce serrage, on assure l'alignement parfait des plans des deux panneaux successifs au moyen de serre-joints placés en partie supérieure, l'alignement en partie inférieure étant assuré par la longrine.A chaque jonction, l'ancrage de l'assemblage dans la dalle de béton est assuré par tout moyen approprié, en particulier par celui décrit dans le brevet antérieur. De même, apres terminaison du bâtiment, les chants supérieurs des panneaux peuvent être recouverts d'une panne sablière, par exemple en bois, dont la fixation avec les panneaux peut être assurée par tout moyen approprié, en particulier par clouage, ordinaire ou au pistolet scellateur, en traversant le bois, le métal et le béton. Comme indiqué précédemment, les vides inférieur et supérieur correspondant à chaque assemblage peuvent être comblés à l'aide d'un matériau de remplissage approprié, introduit par exemple par les trous cylindriques résultant de la juxtaposition de deux échancrures demi-cylindriques 7, ce remplissage étant naturellement arrasé sur les deux faces de la paroi. Pour réaliser un assemblage d'angle entre deux panneaux simples, comme représenté en B sur la figure 1 et sur la figure 5, on utilise un panneau spécial tel que représenté à la partie supérieure de la figure 5, dont le remplissage 11 est remplacé par un poteau de bois 17 emboîté et collé dans la gorge verticale de ce panneau. Comme on le voit sur la figure 5, cette pièce de bois 17 constitue à son tour un chant vertical plan pour le panneau, mais ce dernier se trouve à une distance de la surface des ailes 4 qui représente la moitié de l'épaisseur d'un panneau, tandis que dans l'autre direction cette pièce de bois 17 se termine dans l'alignement exact des faces du panneau. Aux deux niveaux des axes des tirants correspondants, la piece de bois 17 comporte un trou 18 pour le passage d'un outil servant au serrage de l'écrou long 13 et un autre trou perpendiculaire 19 situé exactement dans 11 axe des échancrures cylindriques du panneau correspondant. En outre, l'écrou long utilisé, d'une dimension semblable à celle de l'écrou précédent, comporte un trou transversal taraudé permettant de visser le tirant 12 perpendiculaire servant à fixer le panneau suivant, situé à la partie inférieure de la figure 5, et qui est du type standard. Lors du serrage de l'écrou long 13, on prend soin naturellement d'orienter le trou taraudé correspondant 20 à l'horizontale, en amenant pour cela les deux faces d'entrée et de sortie de ce trou à la verticale.En outre, avant de visser les ex trémités filetés 14 des deux nouveaux tirants 12 dans ces trous taraudés 20, on prend soin d'enfiler sur chacun d'eux une entretoise tubulaire 21 de la longueur calculée pour permettre le serrage mais sans déformation des pièces. L'assemblage des panneaux suivants se poursuit par conséquent de la même façon. A titre de perfectionnement, comme représente sur la figure 6, on peut, par exemple à deux niveaux intermédiaires entre les niveaux des tirants 12, rajouter des fixations mécaniques supplémentaires du poteau de bois 17 dans le fond 2 du profilé du panneau correspondant à l'aide de vis à tôle 22, ce qui facilite en usine le collage du poteau 17 sur son panneau, et sur le chantier évite tout décollage. Naturellement, dans un but de standardisation, tous les écrous longs 13 peuvent comporter le trou transversal 20, ce qui permet, par exemple en partant de la figure 4, d'assurer un raccordement en T entre trois panneaux, comme représenté en D sur la figure 1 et à la partie inférieur de la figure 8, en utilisant le trou 20 pour la reprise d'une troisième paire de tirants 12, et en disposant comme précédemment des tubes entretoises 21. A titre de variante, comme illustré sur la figure 7 et notamment pour l'assemblage d'angle de murs extérieurs comme représenté en C sur la figure 1, les poteaux de bois 17 peuvent être remplacés par des poteaux de béton 17a ou d'autre matériau et leur section être égale dans les deux sens à l'épaisseur d'un panneau, les trous 19 étant alors indépendants des échancrures du panneau correspondant, et les écrous longs 13 étant remplacés par des écrous 13a dont la longueur est majorée en conséquence. Tout ce qui a été dit reste valable, y compris la possibilité de fixations intermédiaires telle que représentée sur la figure 6, et cette fois dans les deux sens perpendiculaires. Il va de soi, par ailleurs, que tous les trous taraudés 20 peuvent être remplacés si on le désire par des trous lisses de passage du tirant à condition de placer un écrou derrière, et que pour celà les trous 19 de la figure 5 débouchent sur les deux faces des panneaux. Enfin, pour réaliser des murs extérieurs à double paroi dans un but d'isolation, on utilise de préférence selon l'invention deux parois constituées par des panneaux simples du type standard, et éventuellement de deux largeurs différentes pour tenir compte du décalage d'angle comme représenté sur la figure 7. Les deux parois de tels murs à double paroi sont formees par des panneaux parallèles qui reposent chacun individuellement sur des longrines doubles disposées parallèlement sur la dalle comme exposé précédemment. En outre, on établit de préférence une liaison rigide entre les deux parois à chaque jonction en disposant, entre deux écrous longs 13, un tronçon de tube entretoise 23 traversé par un court tirant transversal dans le cas d'une simple jonction entre murs doubles comme représenté par l'assemblage E sur la figure 1. Dans ce cas, naturellement, le court tirant transversal ne pouvant se visser à la fois dans les deux écrous longs 13 correspondants, il est nécessaire que l'un d'entre eux, et de préférence les deux, comportent le trou 20 lisse en utilisant par conséquent un écrou à chaque extrémité. Dans le cas où au contraire cet assemblage de murs doubles se combine avec un retour perpendiculaire de murs simples, comme représenté en F sur la figure 1 et sur la figure 8, le court tirant transversal est remplacé par un prolongement du tirant 12 correspondant au mur simple, et l'on retrouve sur la figure 8 à la fois le tube entretoise long 23 entre les deux parois parallèles, et le tube entretoise court habituel 21 au raccordement en T, tout cet ensemble étant traversé dans le sens perpendiculaire par une seule paire de tirants 12 et serré par une paire d'écrous 24, à moins que l'on utilise un trou taraudé pour les écrous longs 13 du-côté extérieur. Naturellement, tout ce qui précède concerne non seulement les murs pleins, mais également les murs munis d'ouvertures, telles que portes ou fenêtres, ces éléments étant disposés dans les cadres standards avant la coulée du remplissage 10. L'invention réussit ainsi à réaliser une construction préfabriquée d'une mise en oeuvre encore plus facile et à l'aide d'un petit nombre d'éléments standards, ainsi que d'éléments d'assemblage, en réussissant notamment à éviter les nombreux poteaux intermédiaires d'assemblage avec leurs multiples profilés métalliques. REVENDICATIONS 1. Panneau de construction préfabriqué pour 11 édification de bâtiments par assemblage mécanique à l'aide de tirants horizontaux filetés, chaque panneau comportant notamment un remplissage (10) coulé à l'intérieur d'un cadre (5) réalisé à l'aide d'un profilé métallique en auge ou omega, avec réservation des passages (6,6a) des tirants (12), panneau caractérisé par le fait que chaque montant vertical de son cadre (5) comporte, à un même niveau proche de son extrémité supérieure et inférieure, le trou (6) de passage du tirant et deux échancrures demi-cylindriques (7) disposées transversalement pour déboucher dans la gorge (1) du profilé et dans les faces extérieures du panneau. 2. Panneau selon la revendicaion 1, caractérisé par le fait que les gorges (1) de ses chants verticaux sont garnies, sur la majorité de la hauteur, excepté de courtes zones dégagées aux extrémités, d'un matériau de remplissage (11) arrasé au niveau des ailes latérales (4) du profilé. 3. Panneau selon la revendication 1, plus particulièrement destiné à la réalisation d'un angle entre murs, caractérisé par le fait qu'il comporte sur un chant vertical un poteau d'angle (17), par exemple en bois, limité par deux faces planes dans le prolongement des faces du panneau correspondant, et une troisième face plane située à une distance des ailes latérales (4) du profilé de chant correspondant qui est égale à la moitié de l'épaisseur du panneau, ce poteau comportant, au niveau de chaque assemblage, un trou (18) pour le serrage de l'écrou long (13) d'assemblage dans le prolongement de l'axe du trou (6a) du tirant correspondant, et un trou perpendiculaire (19) constitué pour moitié par l'échancrure (7) correspondante, ce poteau pouvant en outre être fixé au profilé correspondant par collage et/ou par des fixations mécaniques (22) intermédiaires. 4. Panneau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte sur un chant vertical un poteau d'angle en béton ou similaire (17a) limité par deux faces planes dans le prolongement des faces du panneau correspondant, et une troisième face plane située à une distance des ailes (4) du profilé correspondant égale à l'épais- seur du panneau, ce poteau (17a) comportant au niveau de chaque jonction, deux trous (18) et (19) perpendiculaires et indépendants des échancrures (7) du panneau. 5. Procédé pour l'assemblage mécanique de panneaux préfabriqués selon l'une des revendications précédentes, après érection sur des longrines de base, caractérisé par le fait que l'on utilise une succession de tirants filetés (12) et d'écrous longs (13) servant au serrage d'un tirant et à la reprise du tirant suivant, ces écrous longs (13) ayant une longueur appropriée pour se loger dans l'intervalle entre deux fonds de gorge (2) de deux gorges (1) en regard de deux panneaux successifs. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les écrous longs (13,13a) comportent un trou (20) perpendiculaire, taraudé ou non, permettant une reprise éventuelle de tirants (12) dans le sens perpendiculaire, en coopération avec un tube entretoise (21) de longueur appropriée pour se loger entre une face de l'écrou et le fond de gorge correspondant du panneau de la reprise perpendiculaire, que celle-ci concerne un raccordement en T par utilisation de trois panneaux standards ou un raccordement d'angle par utilisation d'un panneau standard et d'un panneau selon une des revendications 3 et 4. 7. Procédé de construction selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des murs extérieurs à double parois, les deux parois étant constituées par des éléments standards à simple paroi réunis entre eux par de courts tirants transversaux avec interposition d'un tube entretoise (23) de dimension appropriée, ce court tirant transversal pouvant éventuellement être remplacé par le prolongement d'un tirant courant (12) dans le cas d'un raccordement perpendiculaire en T sur le mur double. 8. Procédé selon une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'avant de réaliser l'assemblage mécanique et le serrage, on dépose une couche de colle appropriée (16) sur le chant d'un des éléments en regard, de préférence sur toute l'étendue des surfaces venant en contact.