Brevet FR2672323A1 — publié le 19920807

La présente invention a pour objet un système constructif permettant l'édification rapide d'un espace bâti et pouvant s'appliquer aussi bien à l'habitat qu'à des bureaux, des ateliers, des entrepôts ou tout autre type de bâtiment. On sait llimportance attachée, dans certains cas, à la rapidité de la construction, et on connaît les solutions proposées à ce jour pour répondre à cette demande. Parmi elles, la plus couramment mise en oeuvre fait appel à des éléments préfabriqués. Toutefois ces éléments préfahriqués présentent des inconvénients qui en limitent le champ d'application : ils comportent en effet généralement des trames d'une longueur bien définie (le plus souvent Zm 40), ils présentent d'autre part des parois peu épaisses qui entraînent des problèmes d'isolation phonique et enfin ils sont difficilement démontables, voire indémontables. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un système constructif qui permet une multiplicité d'assemblages en offrant l'avantage de la facilité de manutention, de l'adaptabilité de la démontabilité, de la remontabilité et du transport, tous les éléments étant manuportables. La présente invention a ainsi pour objet un système constructif qui se caractérise en ce qu'il est pour l'essentiel constitué d'éléments tubulaires assemblés tridimentionnels en modules et comprenant: a) des poutrelles verticales formées de l'assemblage de deux tubes parallèles, ou membrures, réunis par des diagonales qui leur sont soudées, les deux membrures de chaque poutrelle se situant dans deux plans parallèles dont l'un se confond avec l'extérieur de la façade du bâtiment et 1' autre avec l'intérieur, des éléments de raccordement solidarisant les membrures de deux poutrelles voisines entre elles ainsi qu'à des tubes jumelés horizontaux b) des tubes jumelés horizontaux disposés deux à deux dans le même plan vertical, et en alternance, de part et d'autre des deux plans définis par les membrures des poutrelles ;; c) disposés dans les angles de la construction, et, si nécessaire, parallèlement à la façade et/ou à l'intérieur de 11 espace à bâtir, selon ses dimensions, des poteaux formés d'au moins une paire de tubes verticaux sur lesquels peuvent coulisser des connecteurs assurant leur solidarisation avec les poutres horizontales supportant les planchers. Les connecteurs mis en oeuvre à cette fin dans le système constructif selon l'invention ont été mis au point en vue d'autoriser le coulissement des planchers le long des poteaux, tout en assurant à la construction la solidité nécessaire. Ces connecteurs réunissent deux à deux les tubes verticaux qui forment les poteaux et qui, selon l'emplacement de ces derniers, peuvent être au nombre de une, deux, trois ou quatre paires, selon que les poteaux sont placés en angles, en façade ou en partie centrale de l'espace à bâtir. L'ossature des bâtiments édifiés selon le système constructif de l'invention peut être recouverte en façade d'au moins une membrane d'étanchéité disposée entre les tubes jumelés et les membrures des poutrelles, auxquelles elle peut être solidarisée au moyen des éléments de raccordement qui solidarisent les membrures de deux poutrelles voisines et les tubes jumelés horizontaux. De même la toiture peut être constituée d'une seule membrane ou de deux membranes enfermant entre elles un moyen d'isolation tel que des billes d'isolants. Le plancher des bâtiments édifiés selon le système constructif de l'invention comprend avantageusement des poutres solidarisées aux connecteurs disposés en angle, et éventuellement aussi en façade et en partie centrale de la construction, définissant un quadrilatère sur lequel prend appui un treillis formé des mêmes poutrelles et tubes jumelés qui servent à l'édification de la façade de l'édifice. Il s'ensuit que le système constructif selon l'invention permet une multiplicité d'assemblages tant verticalement, pour la construction des façades, qu'horizontalement, pour celle des planchers. Le système constructif selon l'invention offre d'autre part l'avantage de pouvoir être monté facilement et rapidement, le seul outil nécessaire pour son montage étant une clé de serrage des divers boulons mis en oeuvre. Il offre également l'avantage de ne pas nécessiter de fondations car on peut le recaler facilement en cas de tassements, en sorte qu'il s'adapte facilement au terrain à bâtir, et l'avantage supplémentaire d'une démontabilité aisée, les pièces récupérées au démontage pouvant être facilement réassemblées. A titre d'exemple, les éléments de base peuvent être través à 0,60 m, l'espacement des poteaux pouvant varier de 1,20 m à 12 m au pas de 0,60 m, dans les deux directions. La hauteur d'un plancher peut atteindre 6 m et on peut en superposer deux. On peut en outre réserver dans la façade le nombre d'ouvertures que l'on veut. Les caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en regard du dessin annexé gui en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue en coupe horizontale schématique d'un édifice construit selon le système constructif de l'invention - la figure 2 représente une vue en perspective partielle d'une structure de façade édifiée selon le système constructif de l'invention - les figures 3a et 3b représentent des vues en coupe respectivement horizontale et verticale, des éléments de raccordement mis en oeuvre pour assembler les poutrelles aux tubes jumelées dans le système constructif selon l'invention ;; - la figure 4 représente une vue en perspective et en éclaté d'un poteau d'angle du système constructif selon l'invention, avec son connecteur et les poutres qu'il supporte - la figure 5 représente une vue en coupe verticale partielle de la partie supérieure en angle d'un édifice construit selon le système constructif de l'invention. - la figure 6 représente une vue en perspective d'une trame de base d'une structure édifiée selon le système constructif de l'invention. Si on se réfère d'abord à la figure 1, on voit que le système constructif selon l'invention comprend des tubes jumelés horizontaux 1 et 11 disposés les uns à l'extérieur de la façade et les autres à l'intérieur, ces tubes jumelés enserrant les poutrelles 2 formées de membrures 21 et 22 réunies par des diagonales 23. Des poteaux 4 sont disposés dans chaque angle de la construction, étant constitués de deux tubes 41 assemblés par des connecteurs qui seront décrits à l'appui de la figure 4. D'autres poteaux 5 sont d'autre part disposés en façade, approximativement en son milieu, étant constitués chacun de deux paires de tubes 51 disposés de manière à délimiter l'espace bâti en vue de la mise en place d'une cloison. Disposé au milieu de l'espace bâti, un poteau 6 formé de 4 paires de tubes 61 permet de fractionner l'espace bâti. Enfin, dans l'angle rentrant de l'édifice est disposé un poteau 7 formé de 3 paires de tubes 71 assumant la meme fonction que les poteaux 5 et 6. Si on se réfère ensuite à la figure 2, on voit sur cette figure les poutrelles 2 formées chacune de deux membrures 21 et 22 réunies par des diagonales 23 au moyen de soudures 24, deux poutrelles voisines étant solidarisées entre elles par un élément de raccordement 8 qui sera décrit à l'appui des figures 3a et 3b et gui les solidarise en outre aux tubes jumelés 1, disposés en façade, ou aux tubes jumelés 11, disposés en retrait de la façade. Si on se réfère ensuite à la figure 3a, on voit sur cette figure le connecteur 8 formé de trois éléments 81, 82 et 83 assemblés par un boulon 84, à savoir deux éléments extérieurs 81 et 83 et un élément intermédiaire 82. L'élément extérieur 81 sert à assembler les membrures 21 et 22 de deux poutrelles 2 voisines, épousant partiellement le contour des tubes formant ces membrures 21 et 22, qu'il enserre de part et d'autre de manière à assurer la solidité de l'assemblage, et il comporte d'autre part un perçage pour le passage du boulon 84. L'élément intermédiaire 82, de dimensions plus petites, épouse également partiellement le contour des membrures 21 et 22, ayant une face plane de contact avec l'élément 81 et une autre avec l'élément 83 et comportant également un perçage pour le passage du boulon 84. L'autre élément extérieur 83 est soudé aux tubes jumelés 1, le perçage qu'il comporte se terminant par un logement destiné à abriter la tête 84' du boulon 84, tandis que l'écrou 85 dudit boulon 84 est abrité de la même façon dans un logement ménagé dans l'autre élément extérieur 81. Si on se réfère à la figure 3b, on retrouve sur cette figure les deux éléments 82 et 83 du connecteur 8, l'élément 81 étant masqué par la membrure 22 à laquelle sont soudées les diagonales 23. Une membrane d'étanchéité 86 peut être disposée entre les éléments 82 et 83 des éléments de raccordement 8, qui servent à son maintien. Si on se réfère maintenant à la figure 4, on voit sur cette figure le connecteur 9 servant à assembler les deux tubes 41 d'un poteau d'angle 4 et à supporter les poutres 10 et 10' servant de support au plancher de la construction. Le connecteur 9 est constitué de deux éléments identiques 91 gui enserrent partiellement les tubes 41, présentant approximativement à leur partie supérieure la forme d'un demicylindre 92 prolongé à ses deux extrémités et verticalement par des pattes 93 munies à leur partie inférieure d'une encoche 94 pour le positionnement du connecteur 9 sur les poteaux 41. Ces derniers sont à cet effet percés d'orifices 42 régulièrement espacés dans lesquels peuvent être passées des tiges 43 qui font saillie de part et d'autre des tubes 41 de manière à permettre aux pattes 93 d'y prendre appui par leurs encoches 94. Les deux éléments 91 sont reliés entre eux par une plaque 95 à laquelle sont soudées perpendiculairement deux plaques 96 munies à leur partie supérieure de deux perçages 97 en regard pour la fixation d'une pièce 98 qui affecte la forme d'un Y et dont les deux branches extérieures 981 et 982 forment entre elles un angle de 90 , tandis que la troisième branche 983 présente un orifice 984 destiné à venir en regard des orifices 97 des plaques 96, de manière à permettre leur assemblage par boulonnage. D'autre part les plaques 96 sont traversées à leur partie inférieure par une tige 90 destinée à se positionner dans une encoche 99 ménagée à la base de la branche 983 de la pièce en Y 98, lors de l'assemblage de cette dernière avec le connecteur 9. Les branches 981 et 982 de la pièce 98 sont destinées à être solidarisées aux poutres 10 et 10' qui sont à cet effet munies de deux fentes 101 et 101' dans lesquelles peuvent venir s'insérer les branches 981 et 982. Ces dernières sont munies chacune d'un double perçage 985 pour le passage d'un boulon à travers la poutre 10, respectivement 10', et la plaque 981, respectivement 982, les poutres 10 et 10' étant munies de perçages adaptés 102 et 102'. Si on se réfère à la figure 5, on voit sur cette figure une application du système constructif selon l'invention à un angle de couverture. On y retrouve les membrures 21 et 22 des poutrelles 2 reliées entre elles par les diagonales 23, ainsi que les tubes jumelés 1 et 11 qui les enserrent et enserrent également deux membranes d'étanchéité 86 et 87 disposées entre les tubes jumelés 1 et 11 et les membrures 21 et 22 des poutrelles 2, un isolant 26 tel que des billes d'argile ou de verre expansé ou de la ouate de cellulose étant disposé entre les deux membranes d'étanchéité 86 et 87. Les tubes jumelés 1 de façade sont masqués par un habillage de façade 12 qui peut être de la pierre naturelle ou artificielle, des panneaux métalliques, des clins de bois ou d'aluminium ou encore des panneaux de torchis ou tout autre matériau adapté à cet usage, tandis que les tubes jumelés 11 intérieurs sont masqués par un habillage intérieur 13. A la partie supérieure de la construction, les tubes jumelés extérieurs 1 sont recouverts par un habillage de toiture 14 réalisé en n'importe quel matériau approprié tandis que les tubes jumelés intérieurs 11 supportent un plafond 27. Si on se réfère enfin à la figure 6 an voit sur cette figure une trame de base d'une structure édifiée selon le système de l'invention, avec ses poteaux 4 formés de l'assemblage, au moyen de connecteurs 9, de deux tubes 41, ses poutrelles 2 formées chacune de deux membrures 21 et 22 réunies par des diagonales 23, son plancher supporté par les poutres 10 et 10' maintenues par les connecteurs 9 et formé, comme la façade, de l'assemblage des mêmes tubes jumelés 1 et 11 et des mêmes poutrelles 2. D'autres trames identiques peuvent venir, en fonction des besoins, s'accoler à la première, avec la possibilité de faire varier indépendamment la longueur, la largeur et la hauteur de chaque trame. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède de quelques-uns de ses modes de réalisation, susceptibles de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDI CATIONS l) Système constructif à base d'éléments tubulaires assemblés en modules, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison a) des poutrelles verticales (2) formées de l'assemblage de deux tubes parallèles (21, 22) ou membrures, réunis par des diagonales (23) au moyen de soudures (24), les deux membrures (21, 22) de chaque poutrelle (2) se situant dans deux plans parallèles dont l'un se confond avec la façade du bâtiment, des éléments de raccordement (8) solidarisant les membrures de deux poutrelles (2) voisines entre elles ainsi qu'à des tubes jumelés horizontaux (1, 11) ;; b) des tubes jumelés horizontaux (1, 11) disposés deux à deux dans le même plan vertical, et en alternance, de part et d'autre des deux plans définis par les membrures (21, 22) des poutrelles (2) c) disposés dans les angles de la construction, et, si nécessaire, parallèlement à la façade et/ou à l'intérieur de l'espace à bâtir, selon ses dimensions, des poteaux (4) formés d'au moins une paire de tubes verticaux (41) sur lesquels peuvent coulisser des connecteurs (9) assurant leur solidarisation avec les poutres horizontales (10, 10') supportant les planchers. 2) Système constructif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux poutrelles voisines (2) sont solidarisées entre elles au moyen d'éléments de raccordement (8) formés chacun de trois éléments (81, 82, 83) assemblés par un boulon (84), à savoir deux éléments extérieurs (81, 83) et un élément intermédiaire (82), l'élément extérieur (81) servant à assembler les membrures (21, 22) de deux poutrelles (2) voisines, épousant partiellement le contour des tubes formant lesdites membrures (21, 22), qu'il enserre de part et d'autre, et comportant un perçage pour le passage du boulon (84), tandis que l'élément extérieur (83) est soudé aux tubes jumelés (1) et comporte un perçage terminé par un logement destiné à abriter la tête (84') du boulon (84), l'écrou (85) dudit boulon (84) étant abrité de la même façon dans un logement ménagé dans l'autre élément extérieur (81), et l'élément intermédiaire (82), de dimensions plus petites, épouse également partiellement le contour des membrures (21, 22), ayant une face plane de contact avec l'élément (81) et une autre avec l'élément (83) et comportant également un perçage pour le passage du boulon (84). 3) Système constructif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les tubes verticaux (41) constituant les poteaux (4) sont assemblés deux à deux par des connecteurs (9) qui servent en outre au maintien des poutres horizontales (10, 10') et qui sont constitués chacun de deux éléments identiques (91) enserrant partiellement les tubes (41) et présentant approximativement à leur partie supérieure la forme d'un demi-cylindre (92) prolongé à ses deux extrémités et verticalement par des pattes (93) munies à leur partie inférieure d'une encoche (94) pour le positionnement du connecteur (9) sur les poteaux (41), lesquels sont à cet effet percés d'orifices (42) régulièrement espacés dans lesquels peuvent être passées des tiges (43) qui font saillie de part et d'autre des tubes (4) de manière à permettre aux pattes (93) d'y prendre appui par leurs encoches (94), les deux éléments (91) étant reliés entre eux par une plaque (95) à laquelle sont soudées perpendiculairement deux plaques (96) munies à leur partie supérieure de deux perçages (97) en regard pour la fixation d'une pièce (98) qui affecte la forme d'un Y et dont les deux branches extérieures (981) et (982) forment entre elles un angle de 900, tandis que la troisième branche (983) présente un orifice (984) destiné à venir en regard des orifices (97) des plaques (96), de manière à permettre leur assemblage par boulonnage, les plaques (96) étant traversées à leur partie inférieure par une tige (90) destinée à se positionner dans une encoche (99) ménagée à la base de la branche (983) de la pièce en Y (98), lors de l'assemblage de cette dernière avec le connecteur (9), les branches (981, 982) de la pièce (98) étant destinées à être solidarisées aux poutres (10, 10') qui sont à cet effet munies de deux fentes (101, 101') dans lesquelles peuvent venir s'insérer lesdites branches (981, 982), lesquelles sont munies chacune d'un double perçage (985) pour le passage d'un boulon à travers la poutre (10), respectivement (10') et la plaque (981), respectivement (982), les poutres (10, 10') étant munies de perçages adaptés (102, 102'). 4) Système constructif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des poteaux (5) sont disposés en façade, étant constitués chacun de deux paires de tubes (51) disposés de manière à délimiter l'espace bâti en vue de la mise en place d'une cloison. s) Système constructif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des poteaux (6) formés de quatre paires de tubes (61) sont disposés au milieu de l'espace bâti, de manière à permettre son fractionnement. 6) Système constructif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des poteaux (7) formés de trois paires de tubes (71) sont disposés dans les angles rentrants de l'édifice, assumant la même fonction que les poteaux (5) et (6). 7) Système constructif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux membranes d'étanchéité (86, 87) sont disposées entre les tubes jumelés (1, 11) et les membrures (21, 22) des poutrelles (2), un isolant (26) pouvant être disposé entre les deux membranes (86, 87).