Brevet FR2667636A1 — publié le 19920410

PILIER POUR CONSTRUCTION LEGERE ET CONSTRUCTIONS REALISEES A L'AIDE D'UN TEL PILIER La présente invention a pour objet un pilier destiné en particulier, mais non exclusivement, à des constructions légères modulables. I1 y a déjà été proposé différents types d'habitation modulaires construites à partir d'éléments préfabriqués par juxtaposition d'unités ou modules réalisés à partir d'éléments de béton armé, la préfabrication évitant des temps d'attente considérables sur chantier. Mais ces constructions restent d'un prix élevé dans la mesure où elles impliquent un personnel nombreux et l'utilisation d'engins de levage puissants. La présente invention vise plus particulièrement une construction légère constituée par des piliers soutenant le toit, sur lesquels viennent prendre appui des lisses inférieures et supérieures, des panneaux constituant les murs étant montés entre les lisses et les piliers. I1 est ainsi possible de monter des parois de part et d'autre d'un pilier, ou encore d'assembler des parois perpendiculairement l'une à l'autre. Mais un tel assemblage au moyen d'un pilier à section carrée ou rectangulaire est limité au développement de parois dans deux directions perpendiculaires. La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient et de permettre des combinaisons multiples dans la réalisation de constructions légères. Selon la présente invention, le pilier de construction est constitué par au moins un élément à section octogonale sur lequel sont fixés des profilés , pour l'introduction des cloisons. Ainsi, les profilés fixés sur le pilier octogonal permettent des départs de murs ou cloisons ou encore le raccordement à d'autres piliers pour réaliser des constructions plus importantes selon huit directions. Le pilier peut être constitué par une âme octogonale s'étendant continuement sur toute la hauteur du pilier, ou simplement par des manchons sur lesquels les profilés sont fixés par leurs extrémités supérieure et inférieure, des manchons intermédiaires pouvent être fixés à certains niveaux du pilier pour rigidifier l'ensemble. L'âme et les manchons sont percés de trous répartis à des hauteurs différentes et la fixation peut être réalisée au moyen de goujons et de boulons lorsque l'on désire une construction démontable ou par rivetage à l'aide de rivets dits "POP" (Marque déposée). Afin d'éviter un temps trop long de boulonnage certains composants peuvent être rivetés et les autres boulonnés. Comme cela ressortira de la description, par la conception des profilés, et par le fait que des cloisons ou des éléments de liaison puissent partir dans huit directions différentes il est possible d'obtenir un grand nombre de combinaisons ce qui autorise des constructions variées. On désignera par la suite par manchon, un élément creux de hauteur réduite à section octogonale et par plot, un manchon dont la partie inférieure présente des éléments d'appui sur le sol. Selon une autre caractéristique de l'invention, les manchons présentent une section octogonale fermée. Ainsi, les profilés étant appliqués sur les faces des plots le pilier présente une forme longitudinale centrale à section octogonale ou âme dont certains côtés sont munis d'ailes parallèles permettant d'introduire des lisses et / ou des panneaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes de réalisation particuliers donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs en regard des figures qui représentent - Les Figures la à 1f des éléments de base nécessaires à la construction d'un pilier - La Figure 2 une vue en coupe horizontale d'un pilier selon l'invention à deux départs alignés - La Figure 3 une vue de la section d'un pilier à deux départs perpendiculaires - La Figure 4 dans les mêmes conditions, d'un pilier à trois départs - La Figure 5 une vue d'un pilier à cinq départs - La Figure 6 une vue d'un pilier à six départs - La Figure 7 une vue d'un pilier à huit départs dans lequel sont montées quatre cloisons - La Figure 8 une vue d'un pilier à départs multiples avec isolation - La Figure 9 une vue en perspective d'un manchon - La Figure 10 une vue en perspective d'un plot - La Figure 11 une vue du montage des lisses inférieures sur un plot - La Figure 12 une vue de la pose d'un plot à l'intérieur du sol - La Figure 13 un schéma de pose d'un plot dans un coffrage perdu. Sur les figures la à 1d sont représentés en section les quatres profilés 1, 2, 3, et 4 qui, par des assemblages divers vont constituer les parois verticales du pilier. Le profilé 1, comprend une base 10 à partir de laquelle s'étendent perpendiculairement deux ailes 11 qui se terminent par des rebords 12. Le profilé 2 comprend une base 20 à partir de laquelle font saillies deux ailes 21 formant un angle de 1350 avec la base 20. Ainsi, le profilé 2 est généralement un profilé en forme d'auge. La figure 1 c représente un profilé 3 à section en U présentant une base 30 et deux ailes 31 perpendiculaires à la base 30. Enfin, le profilé 4 (Fig.ld) se compose d'une base 40 et d'une aile 41 formant avec la base un angle de 1350. Ces profilés peuvent être réalisés par exemple en un métal tel que de l'aluminium par exemple ou en tout autre matériau adapté. Ils présentent des trous 7 permettant l'introduction de boulons et d'écrous 6, comme cela sera expliqué ci-après. La figure 1 e représente en coupe transversale un manchon 5 octogonal à l'intérieur duquel passe un goujon ou une vis pouvant être serré par un écrou l'ensemble étant désigné par la référence 6. Cette section constitue la vue par dessus de l'élévation If. Les profilés sont fixés en haut et en bas de leur longueur sur des manchons 5. En fonction de la résistance désirée, il est possible de rigidifier les profilés constituant le pilier par interposition d'un manchon intermédiaire entre le haut et le bas ou d'une série de manchons intermédiaires. Le manchon inférieur qui est destiné à reposer sur le sol présente une base particulière qui sera décrite par la suite. La figure 2 représente un exemple de pilier en coupe transversale. Ce pilier comprend à sa base un plot ou manchon 5 à section octogonale. Sur ladite base 5 sont fixés deux profilés 3 en U qui sont réunis sur le manchon par un goujon 6 traversant et maintenant les bases 30 des profilés 3 sur deux côtés parallèles du manchon 5. Ce pilier comprend également deux profilés en auge 2 qui sont fixés sur les manchons 5, disposés sur la hauteur du pilier par des vis 6. L'espace 8 qui est compris entre les ailes des profilés 3 permet l'introduction et le maintien de lisses, de panneaux et / ou de cloisons (non représentés) qui dans l'exemple considéré sont alignées l'une avec l'autre. Il peut s'agir de cloisons isolantes quelconques ou de murs constitués par un assemblage de planches en bois.Les espaces 8 qui seront appelés par la suite "départ" constituent des logements pour les extrémités latérales des lisses et des parois. La figure 3 représente également un pilier à deux départs, mais dans ce cas les deux départs s'étendent dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. Pour ce faire, la construction du pilier fait appel à deux profilés 2 et à deux profilés 4 qui sont fixés sur le ou les manchons 5 par des goujons ou des vis 6. Les départs 8 sont constitués d'une part par des ailes 41 des profilés 4 et par les ailes 21 d'un profilé 2. Dans l'exemple représenté, le pilier est utilisé comme un pilier d'angle pour monter deux cloisons perpendiculaires. La figure 4 représente un pilier à trois départs et fait appel à deux profilés 1, à un profilé 3 et à quatre profilés 2. On remarquera que deux profilés 2 entourent les côtés du manchon 5 alors que deux autres, utilisés en position inversée viennent fermer la section définie par les profilés 1. Comme précédemment la liaison est assurée par des goujons ou vis 6 passant à travers les trous 7. Bien entendu les goujons 6 perpendiculaires l'un à l'autre sont dans des plans différents comme cela sera expliqué ultérieurement. Dans ces conditions, on dispose de trois espaces 8 de départ deux étant en alignement l'un avec l'autre alors que le troisième est perpendiculaire à la direction des deux premiers. Ce cas se présente lorsque à partir d'un mur on veut faire partir une cloison intérieure perpendiculairement au mur. La figure 5, représente un pilier à cinq départs 8 faisant appel à quatre profilés 2 et à un profilé 1. Les mêmes références désignent les mêmes composants que ceux décrits précédemment. Les départs 8 sont formés par les ailes 21 des profilés 2 et par les ailes 11 du profilé 1. Bien entendu, les parties du manchon 5 qui ne sont pas recouvertes par un profilé sont ouvertes. Par ailleurs, le profilé 2 qui se trouve à la partie supérieure du dessin n'est posé que lorsque tous les assemblages nécessaires ont été réalisés. On peut donc ainsi travailler librement et poser après le profilé 2 réalisant la fermeture du pilier. La figure 6 représente un autre mode de réalisation d'un pilier dans lequel les directions ou départs sont au nombre de 6 et qui fait appel à trois profilés 2, à trois profilés 1 à un profilé 3 et à un profilé 4. La figure 7 représente un pilier présentant huit départs composé de quatre profilés 2 et de quatre profilés 1. On a représenté sur la figure 7 les extrémités de panneaux 9 inclus dans les départs 8. Dans l'exemple représenté les quatre cloisons 9 sont perpendiculaires ou en alignement deux à deux. Quatre autres départs sont laissés libres. Sur la figure 8 est représenté un autre mode de réalisation montrant comment il est possible grâce au pilier selon l'invention de réaliser une isolation des parois de la construction. Sur cette figure, on retrouve un manchon 5 et l'on utilise six profilés 2, deux profilés 4 et quatre profilés 3. A la partie supérieure de la figure, on voit que la disposition des profilés permet l'insertion d'une paroi 9 qui est séparée d'une couche d'isolation 9a par une lame d'air 9b ce qui se révèle important en ce qui concerne les caractéristiques thermiques de la construction. Par contre, en utilisant une disposition telle que celle qui est représentée en bas et à droite de la figure 8, on voit qu'il est possible également de monter une paroi 9 et une couche d'isolation 9a parallèlement, pratiquement en contact l'une avec l'autre.Par utilisation des profilés 1, 2, 3 et 4 il est possible de réaliser une construction parfaitement isolée comme indiqué schématiquement sur la Fig.8. Le pilier selon l'invention est essentiellement un pilier creux. Il en résulte un avantage important dans la mesure où il est ainsi possible de passer à l'intérieur des piliers les canalisations nécessaires et éventuellement, des câbles ou tiges d'ancrage parasismique ou paracyclonique. Enfin, la construction réalisée reste essentiellement démontable. Elle peut ainsi être conditionnée en containers afin de réaliser des constructions d'urgence. Comme indiqué précédemment, l'ensemble peut être partiellement ou totalement démontable. Mais, il n'est pas toujours possible d'installer une telle construction sur un terrain préparé à l'avance, par exemple sur une dalle parfaitement plane. Or, pour la pose du toit, il importe que la partie supérieure des piliers se trouve à une hauteur exactement déterminée au-dessus du niveau moyen du sol. Ce problème est résolu comme indiqué ci-après. La figure 9 représente un manchon 5 selon l'invention en perspective et l'on voit sur cette figure que les trous 7 de montage des profilés sur ledit manchon sont régulièrement répartis en hauteur en fonction des faces octogonales du manchon. En effet, comme signalé précédemment, certains des éléments de fixation de type goujon ou autre 6 et traversent le manchon et les profilés. I1 est donc nécessaire qu'ils se situent dans les plans différents et les percements à différentes hauteurs permettent de monter des goujons perpendiculaires qui ne se gênent pas mutuellement. Les trous 7 sont percés en regard l'un de l'autre dans deux parois opposées. La figure 10 représente un manchon particulier qui sera désigné par la suite par plot 13 présentant la même forme et la même section que les manchons 5. Ce plot est destiné à permettre le montage de la partie inférieure du pilier sur le sol. A cet effet, il comprend un ensemble de trous 7 répartis selon les niveaux différents comme pour les manchons mais, le plot 13 est une hauteur plus importante que les manchons 5. En effet, lorsqu'il s'agit d'installer une construction le niveau du sol est souvent irrégulier. Le plot 13 présente à sa partie inférieure une platine 14 de répartition de la charge sur le sol. La platine 14 de forme générale carrée est percée dans ses angles de trous 15 destinés à assurer l'ancrage du pilier lorsque celui-ci est posé sur une chape ou sur une dalle de béton armé par exemple. Pour régler la hauteur du pilier au dessus du sol, quelles que soient les irrégularités de celui-ci ou en cas de variations de niveau, les profilés 1, 2, 3, 4 sont fixés après calage des lisses basses à des niveaux variables sur les plots de manière à ce que les bases des piliers et par suite les sommets de ceux-ci se trouvent dans un même plan horizontal. Un plot peut être utilisé en tant qu'outil pour damer le fond du trou dans lequel est coulé éventuellement du béton en passant à travers des trous une tige métallique 16. La figure 11 représente le montage de la partie inférieure du pilier reposant sur un socle de béton par l'intermédiaire de la platine 14. Dans l'exemple représenté le pilier est du type de celui décrit en regard de la figure 5 c'est-à-dire composé de profilés 2. A la partie inférieure du pilier sont introduites dans deux directions des lisses basses 16 perpendiculaires entre elles. Des trous 18 prévus dans les profilés 2 permet le boulonnage des lisses en vu d'assurer leur blocage de manière à rigidifier la construction. Bien entendu, avant boulonnage des profilés les lisses sont convenablement calées à un niveau déterminé. Après pose des lisses basses qui assure la triangulation et le contreventement des piliers. On étaie ceux-ci provisoirement et l'on procède à la pose des lisses hautes (non représentées) par boulonnage comme pour les lisses basses.Après quoi les étais sont retirés et les cloisons sont introduites dans les départs 8 des profilés. La toiture peut alors être posée par introduction et blocage des éléments de charpente, puis pose de panneaux de toiture. La construction doit rester au moins en partie démontable et, les plots 13 peuvent reposer directement sur le sol. Cependant, dans le cas de l'installation d'une construction devant être utilisée pendant un certain temps, il est possible de procéder comme représenté sur les figures 12 et 13. C'est-à-dire que l'on procède à une fouille 19, puis on introduit dans cette fouille un coffrage perdu 22. Le plot est ensuite introduit à l'intérieur du coffrage 22 de préférence en diagonale par rapport à ce coffrage. Le coulage du béton de blocage ne se fait que lorsque l'ensemble de la construction est réalisé. Sur la figure 13, on a représenté le cas d'une fixation d'un plot 13 sur une dalle de béton 23, au moyen de chevilles 24 passant par les trous 15, il est possible de réaliser un ancrage à l'aide d'une tige filetée 25 noyée dans une dalle puis passant à travers le pilier qui est creux. Cet ancrage peut être réalisé directement dans le béton ou encore sur la tige 25 en passant par des trous 7 et il est ainsi possible de fixer sur la tige filetée un câble de chaînage. Ce câble permet notamment de réaliser des constructions susceptibles de résister aux cyclones ou aux tremblements de terre. L'âme des piliers, les manchons et les profilés peuvent être par exemple en acier galvanisé comme mentionné ci-dessus. On peut remplacer la fixation par vis et boulons par tout autre moyen de fixation amovible ou non. Le fait de pouvoir disposer sur le pilier de huit directions de montage de panneaux autorise pratiquement toute réalisation architecturale et se prête notamment à une construction modulaire d'un ensemble de pièces ou d'habitations. Un pavillon de plusieurs pièces peut ainsi être monté en une journée par deux ou trois poseurs sans moyen de levage et sans échafaudages. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pilier notamment pour construction légère caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un élément (5, 13) à section octogonale sur lequel sont fixés des profilés (1, 2, 3, 4). 2. Pilier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profilés (1, 2, 3, 4) sont fixés sur au moins deux manchons (5, 13) discontinus, l'un des manchons constituant un plot destiné à reposer sur le sol. 3. Pilier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les les profilés (1, 2, 3, 4) présentent une base (10, 20, 30, 40) de dimension sensiblement égale à celle des côtés latéraux d'un manchon (5). 4. Pilier selon la revendication 2 caractérisé en ce que les plots (13) et manchons (5) sont percés de trous (7) régulièrement répartis en hauteur dont le diamètre est égal à celui des trous (7) percés dans les bases des profilés (1, 2, 3, 4). 5. Pilier selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'assemblage de profilés (1, 2, 3, 4) sur l'octogone correspondant à celui des plots ou manchons (5, 13) à partir duquel font saillie des départs (8) permettant l'insertion de lisses (16) puis de panneaux (9). 6. Pilier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intérieur du pilier est creux de manière à permettre le passage des canalisations et d'éléments de renfort (25). 7. Plot pour la pose au sol d'un pilier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par un manchon (5) solidaire d'une platine (14) percée de trous (15) de fixation. 8. Profilé pour la réalisation d'un pilier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une base (10), deux ailes perpendiculaires (11) et deux bords rabattus (12). 9. Profilé pour la réalisation d'un pilier selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une base (20) et deux ailes (21) formant un angle de 1350 avec la base. 10. Profilé pour la réalisation d'un pilier selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une aile (41) formant avec la base (40) un angle de 1350.