Brevet FR2605659A1 — publié le 19880429

La présente invention a pour objet une ossature métallique pour élément modulaire de construction. On appelle élément modulaire de construction, une structure de volume parallélépipédique, comportant un plancher supérieur, un plancher inférieur, et des parois latérales, définissant une sorte de caisson. Le caisson peut être mis en volume en usine ou sur le site de son installation. Sur ce site, le module peut être reçu par des fondations prealablement réalisées, ou par un module précédent sur lequel il vient s'empiler. On peut ainsi constituer, par juxtaposition verticale ou horizontale, deux modules, des bâtiments légers préfabriqués, à usage de bureau ou d'habitation, .qui peuvent être prééquipés de toutes leurs installations intérieures et qu'il suffit alors de relier entre elles et aux sources d'alimentation en eau ou en énergie. Il existe de nombreuses constructions ainsi préfabriquées, dans lesquelles l'ossature de base est constituée par un plancher inférieur, un plancher supérieur et des poteaux reliant les planchers, les espaces entre les poteaux étant alors pourvus d'un matériau de remplissage sous forme de panneaux, et revêtus extérieurement d'un parement coopérant à la finition des parois latérales. Les planchers sont quant à eux complètement terminés avant d'etre assemblés auxdits poteaux. Dans ce cadre, la présente invention a pour objet une ossature pour élément modulaire, dont la conception a voulu répondre à un grand souci de standardisation de la fabrication, tout en simplifiant à l'extrême les opérations de finition à réaliser sur le site. Elle permet également de protéger tous les moyens d'assemblage mis en oeuvre en les disposant de manière qu'ils ne fassent pas saillie à l'extérieur de la structure avant son garnissage par des panneaux de parement. Plus précisément, l'ossature métallique selon l'invention, constituée par un plancher inférieur, un plancher supérieur, et des poteaux latéraux, et dans laquelle les planchers inférieurs et supérieurs sont constitués par l'assemblage juxtaposé de deux structures identiques planes constituées chacune par deux longerons reliés entre eux par des traverses régulièrement espacées, l'ensemble des deux structures étant pourvu en bout d'une poutre de rive, est caractéristique par le fait que chacun des longerons poutres de rive, et poteaux est constitué par un élément tubulaire métallique ouvert longitudinalement du côté extérieur de l'ossature. De manière préférée, les longerons et les poutres de rive sont de section en C alors que la section de chaque poteau est en forme de L dont chaque branche comporte un retour d'équerre parallèle à l'autre branche. Le noeud d'assemblage de chaque poteau avec les planchers inférieur et supérieur comporte deux équerres solidaires des ailes du C de la poutre de rive, deux équerres solidaires des ailes du C du longeron, ces équerres formant une surface en bout de chacun de ces élé- ments, le poteau étant boulonné sur la face en bout du longeron et sur la face en bout de la poutre de rive recouverte d'une prolongation de l'âme du longeron. Lorsque le plancher supérieur est un plancher intermédiaire, sa structure comporte des traverses parallèles disposées dans un plan parallèle à l'axe des longerons, alors que lorsque le plancher supérieur constitue une charpente de toiture, les traverses sont disposées à des niveaux différents entre les longerons pour être contenues dans un plan incliné formant une pente pour l'écoulement des eaux pluviales. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-apres à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'une ossature selon l'invention correspondant à un module intermédiaire, - la figure 2 représente une variante de réalisation de la figure 1, correspondant à un module de toiture; - la figure 3A est une vue du détail A de la figure 1 ; - la figure 3B illustre par les vues selon A et B, l'extrémité d'un longeron de plancher ; - la figure 4 est une vue en coupe paral-lèle au longpan, de deux éléments modulaires superposés. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit une ossature conforme à l'invention, constituée par un plancher supérieur 1 , un plancher inférieur 2 et quatre poteaux 3 reliant le plancher supérieur au plancher inférieur par leurs quatre coins. Chacun des planchers est constitué par deux structures accolées et reliées par exemple par boulonnage, chacune 4 des structures comportant deux longerons 5a, 5b entre lesquelles s'étentent des traverses 6. A chacune de leurs extrémités, ces structures jumelées sont reliées par une poutre de rive 7a, 7b. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, les longerons 5a, 5b et les poutres de rive 7a, 7b sont constitués par des éléments semi-tubulaires dnt la section est en forme de C ouvert vers l'extérieur de l'ensemble modulaire. De même, chacun des poteaux 3 est un élément tubulaire dont la section est en forme de L, chacune des branches de ce L possédant un retour perpendiculaire parallèle à l'autre branche. Sur la figure 3A, qui est une vJe de détail du noeud d'assemblage d'un plancher avec un poteau, on a repré senté en 8 et 9 la forme respective des sections du longeron 5a et de la poutre de rive 7a. Par ailleurs, cette figure 3A fait bien apparaître la section du poteau 3. Les traverses 6 peuvent également affecter une section en forme de C , avec une paroi d'extrémité provenant par exemple d'une portion rabattue de L'âme du C perpendiculairement à elle-même, et sont boulonnées en bout sur les longerons. On notera d'ores et déjà que l'un des avantages de la section caractéristique des longerons, est de constituer un logement permettant de protéger les têtes de vis ou de boulons de liaison des traverses aux Longerons. On notera, en variante, que la paroi d'extrémité des traverses peut être constituée par une cornière rapportée à L'extrémité de chacune d'elles. Par les figures 3A et 38, on voit que l'extrémité da longeron 5a possède une extension 10 de l'âme du C alors que les deux ailes du C portent des cornières 11 et 12 qui, par leur retour perpendiculaire, ferment au moins partiellement l'extrémité du longeron Sa. Cette surface partielle disposée en bout du longeron Sa permet le boulonnage comme m3rqué sur la figure 3, de l'un des retours du poteau 3. La poutre de rive 7a comporte, quant à elle, également deux cornières du type 11, 12, constituant également une surface partielle d'extrémité de la poutre. Le poteau 3 est alors boulonné sur ces cornières 11 et 12 en prenant en sandwich l'extension 10 du longeron 5a. On notera également la présence d'une cornière latérale 13 de raidissage de l'angle ainsi formé. Les moyens d'assemblage du poteau au plancher sont également protégés, puisqu'ils s'étendent dans le volume intérieur des éléments en caisson formant les poutres longerons et poteaux. L'élément modulaire représenté à la figure 1 est en fait un élément pouvant recevoir un autre élément modulaire par dessus lui. On remarquera à cet effet que la partie supérieure des poteaux 3 est équipée d'une prolongation 3a, qui peut être par exemple un morceau de cornière boulonné dans l'angle 14 (fig. 3A) du poteau 3, ces extensions 3a formant organe de centrage pour le module supérieur. Le plancher inférieur du module supérieur peut donc être boulonné au plancher supérieur du module inférieur, notamment au travers des ailes des longerons et poutres de rive qui sont adjacentes. On pourra également prévoir des tirants reliant verticalement les deux longerons centraux des planchers adjacents. On co-nstitue ainsi simplement une structure très résistante. La figure 4 illustre par une coupe longitudinale la superposition de ces éléments. On retrouve sur cette figure les composants déjà décrits avec les mêmes références. On notera sur cette figure les niveaux 15 de faux-plafond que l'on peut accrocher au plancher supérieur de chaque élément, qui laisse libre, entre lui et chaque longeron et poutre de rive de plancher, un espace nécessaire à la circulation des gaines techniques. La différence entre L'élément de base tel qu'il apparaît à la figure 1 et l'élément supérieur tel qu'il est représenté à la figure 2, réside dans la structure du plancher supérieur 20 de l'élément supérieur qui constitue une simple charpente de toiture. A cet effet, il ne comporte que deux longerons 21 et 22 réunis par des traverses 23, qui sont contenues dans un plan incliné par rapport au plan contenant l'axe des longerons 21 et 22, de manière à fournir à la charpente de toiture ainsi constituée une pente d'écoulement des eaux pluviales. Les longerons 21 et 22 sont réunis par une poutre de rive 24, à l'une de leurs extrémités, au voisinage de la traverse 23 la plus haute, tandis qu'à leur autre extrémité, ils sont directement attelés au poteau 3 correspondant. La poutre de rive 25 est elle-même attelée entre les poteaux 3 à un niveau inferieur à celui de la poutre 24, pour prendre en compte la tôle de couverture qui viendra se loger à l'intérieur des longerons 21 et 22. En plus de la protection des moyens d'assemblage des différents constituants d'un module, la section des poutres longerons et poteaux constitue des moyens d'accrochage aisés et masqués pour des panneaux de parement venant constituer les parois latérales du module. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine du bâtiment. REVENDICATIONS 1. Ossature métallique pour élément modulaire de construction constituée par un plancher inférieur (2), un plancher supérieur (1), des poteaux latéraux (3), les planchers inférieur (2) et supérieur (1) étant constitués par l'assemblage juxtaposé de deux structures identiques (4) planes constituées chacune par deux longerons (5a, 5b) reliés entre -eux par des traverses (6) régulièrement espacées, l'ensemble des deux structures (4) étant pourvu en bout d'une poutre de rive (7a, 7b), caractérisée en ce que chacun des longerons (5a, 5b), poutres de rive (7a, 7b), et poteaux (3) est constitué par un élément semi-tubulaire métallique ouvert longitudinalement du côté extérieur de L'ossature. 2. Ossature seLon La revendication 1, caractérisée en ce que les longerons (5a, 5b), et les poutres de rive (7a, 7b) sont de section en forme de C. 3. Ossature selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que la section d chaque poteau (3) est en forme de L dont chaque branche comporte un retour d'équerre parallèle à l'autre branche. 4. Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le noeud d'assembague de chaque poteau avec les planchers inférieur ou supérieur comporte deux équerres (11, 12) solidaires des ailes du C de la poutre de rive (7a), deux équerres (11,12) solidaires des ailes du C du longeron (5a), formant une surface en bout de chacun de ces éléments, le poteau étant boulonné sur la face en bout du longeron et sur la face en bout de la poutre de rive qui est recouverte d'une prolongation (10) de l'âme du longeron. 5. Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le plancher supérieur forme charpente de toiture et est constitué, par une structure unique comportant deux longerons (21,22) entre lesquels s'étendent des traverses (23) parallèles régulièrement disposées à des niveaux différents entre lesdits longerons pour constituer une pente d'écoulement d'eau pluviale.