Brevet FR2689167A1 — publié le 19931001

La présente invention concerne un module préfabriqué, notamment destiné aux constructions devant résister à des situations extérieures anormales, tels que séisme, cyclone et comportant une ossature porteuse rigide et résistante constituée d'un ensemble d'éléments profilés définissant un volume habitable, clos à l'aide de panneaux de remplissage constituant les parois dudit volume, reliées entre elles par lesdits éléments profilés. L'invention a pour objectif principal de répondre à une demande concernant des régions fortement exposées aux situations précitées et qui nécessitent après un cataclysme, non seulement une reconstruction rapide pour parer à une urgence de relogement des personnes sinistrées, mais également que ces constructions soient conçues de telle sorte à résister à d'autres situations identiques futures. Par conséquent, l'invention vise autant la rapidité de construction en la voulant simple et économique, que sa résistance mécanique aux éléments extérieurs. Il est également connu d'obtenir cette résistance en réalisant des constructions à partir d'une maçonnerie lourde en béton dans laquelle est noyée une armature métallique dimensionnée en conséquence, ce type de construction étant monolythique. Ce type de constructions, sans juger de leur résistance, présentent l'inconvénient de ne pas permettre de répondre efficacement à l'objectif d'urgence et de simplicité de mise en oeuvre, nécessaire dans ce type de situation. I1 est connu de répondre à ce besoin en proposant des constructions livrées en pièces détachées qui sont essentiellement constituées par des modules préfabriqués formant des panneaux creux sur les chants verticaux desquels sont rapportés des profilés par exemple en forme de U dont les parties ouvertes sont dirigées vers l'extérieur de manière telle à ce que deux panneaux successifs soient aptes à se positionner entre eux en circonscrivant au montage un poteau intermédiaire quadrangulaire rapporté au fur et à mesure de la construction. Evidenment, un tel poteau peut avoir un profil en I. Dan ce cas, les profilés d'extrémité des panneaux sont des U dont les parties ouvertes sont dirigées vers l'intérieur du panneau, de manière à présenter leur dos à l'encastrement entre les ailes respectives du I formant le poteau. Cette solution connue présente bon nombre d'inconvénients. En effet, sur le plan du prix de revient, elle est très pénalisante car cela revient à doubler la quantité de matériaux nécessaires pour chacune des liaisons, à savoir le poteau intermédiaire et les deux profilés en U constituant en quelque sorte sur le plan de la matière un second poteau, que l'on aurait divisé en deux dans le plan de sa longueur. Cela est évidemment une solution très coûteuse. En outre, sur le plan de la main-d'oeuvre, il est évident que la mise en place des poteaux intermédiaires devant s'effectuer simultanément à celle des panneaux, nécessite une manipulation, impliquant obligatoirement du personnel supplémentaire. La présente invention a pour but de remédier à ces nombreux inconvénients, d'abord par la suppression pure et simple du poteau intermédiaire de liaison entre les panneaux, ensuite en assurant cette liaison de telle sorte que les panneaux, tout en étant reliés efficacement entre eux, puissent disposer également d'une liberté de mouvement relative dans les trois directions, de manière à ce que la construction, loin d'être monolythique, constitue au contraire un volume cohérent mais déformable relativement, en fonction des sollicitations externes. On peut considérer par là-même, qu'un préjugé en la matière a été vaincu. A cet effet, l'invention concerne un module préfabriqué notamment destiné aux constructions devant résister à des situations extérieures anormales, tels que séisme, cyclone et comportant une ossature porteuse rigide et résistante constituée d'un ensemble d'éléments profilés définissant un volume habitable, clos à l'aide de panneaux de remplissage constituant les parois dudit volume, reliées entre elles par lesdits éléments profilés, caractérisé en ce que ledit module est constitué d'un panneau de remplissage comportant au moins sur chacun de ses bords verticaux d'extrémité un profilé rigide intégré de forme complémentaire à un autre profil intégré d'un autre panneau, deux profilés successifs de deux panneaux définissant entre eux un poteau intégré par emboîtement réciproque desdits profilés, constituant l'ossature porteuse. L'on obtient ainsi des modules autorésistants à ossature intégrée. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'emboîtement réciproque de deux profilés successifs constituant un poteau, constitue un plan de joint entre lesdits profilés, tel à constituer une chicane apte à assurer l'étanchéité, ainsi que la transmission des efforts d'un module à un autre, tout en permettant leur mobilité relative dans les trois directions. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque profilé constitue en soit un demipoteau de section globalement en forme de U dont les branches parallèles sont dirigées vers l'intérieur du panneau respectif, la branche de liaison desdites branches parallèles étant conformée pour constituer des parties d'emboîtement centrales complémentaires. Préférentiellement, les parties d'emboîtement de deux profilés successifs constituant leur plan de joint, ont une section identique en forme de S. On comprend aisément qu'un tel profil, ou d'autres équivalents, présente l'avantage considérable de permettre, avec un même profilé d'équiper indifférerrrnent le côté droit et le côté gauche du panneau, sans revoir appairer un profil mâle avec un profil femelle correspondant. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence a l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés, il lustrant, à titre d'exemple non limitatif, comment l'invention peut être réalisée et dans lesquels: - la figure 1 représente en coupe verticale partielle une construction réalisée à partir de modules préfabriqués, selon l'invention; - la figure 2 représente en coupe horizontale partielle une partie d'angle de la construction selon la figure 1; - la figure 3 représente à échelle agrandie et en coupe transversale, un profilé constituant le bord latéral vertical d'un module selon l'invention; - la figure 4 représente à échelle agrandie et en coupe transversale, l'assemblage de deux modules consécutifs. Selon un exemple de réalisation, la construction schématiquement représentée sur la figure 1, est réalisée sur une fondation 1 constituée par un radier en béton ou encore par une longrine périphérique sur laquelle est posé un plancher 2, traditionnel en soi, qui ne sera pas décrit ici. La construction selon 1 invention est obtenue à partir de modules préfabriqués 3 en appui sur le plancher 2 et supportant sur sa partie supérieure une couverture 4, désignée dans son ensemble. Chacun des modules 3 est constitué par un panneau 5 remplissant un espace délimité par une ossature porteuse 6 rigide et résistante, elle-même constituée notamnent par des profilés verticaux 7. Chacun desdits modules 3 est constitué d'un panneau de remplissage 5 comportant au moins sur chacun de ses bords verticaux d'extrémité, un profilé rigide intégré 7 de forme complémentaire à un autre profilé intégré 7A d'un autre panneau SA, deux profilés successifs 7, 7A de deux panneaux 5, 5A définissant entre eux un poteau intégré, par emboîtement réciproque desdits profilés 7, 7A constituant l'ossature porteuse. L'emboîtement réciproque de deux profilés successifs 7, 7A, constituant un poteau, constitue un plan de joint 10 entre lesdits profilés, tel à constituer une chicane apte à assurer l'étanchéité, ainsi que la transmission des efforts d'un module 3 à un autre 3A, tout en permettant leur mobilité relative dans les trois directions, c'est-à-dire de haut en bas, d'avant en arrière et de gauche à droite, et cela tant parallèlement qu'angulairement. Conme le montre particulièrement bien les figures 3 et 4, chaque profilé 7, 7A constitue en soi un demi-poteau de section globalement en forme de U dont les branches parallèles 8 sont dirigées vers l'intérieur du panneau respectif 5 ou 5A, la branche de liaison ll desdites branches parallèles étant conformée pour constituer des parties d'emboîtement centrales 12. Par ailleurs, l'extrémité libre 9 des branches parallèles 8 du profilé en forme de U sont contrecoudées perpendiculairement l'une vers l'autre vers l'intérieur du panneau 5, 5A pour constituer un tube ouvert de section quadrangulaire dont l'ouverture est dirigée vers l'intérieur. La branche de liaison Il des branches parallèles 8 du profilé 7, 7A se prolonge respectivement au-delà de ces dernières par des ailes contrecoudées d'équerre à leurs extrémités libres 14 pour délimiter avec les branches parallèles 8 du U une rainure 15 à bords parallèles, apte à recevoir de part et d'autre du profilé, par encastrement, un élément d'habillage interne 16 et un élément d'habillage externe 17 constitutifs du panneau 5, 5A. Selon un autre mode de réalisation possible, l'élément interne 16 et l'élément externe 17 de chaque panneau 5, 5A délimitent entre eux un espace constitué par un vide d'air 18. Mais préférentiellement, comne le montrent les figures, cet espace est garni au moins partiellement d'un matériau isolant 19. Le procédé de réalisation du module autorésistant à ossature intégrée selon l'invention, consiste, comme énoncé précédemment, à remplir ce qui est délimité par ladite ossature, qui pour chacun des modules 3, pris séparément, est constituée par un cadre obtenu à partir de deux profilés verticaux d'extrémité 7 d'un même panneau 5 qui sont reliés entre eux à leurs parties supérieure et inférieure par des profilés horizontaux en forme de U 20 et 21 aptes à constituer d'une part, un cadre rigide rectangulaire et d'autre part, des éléments d'emboîtement horizontaux supérieur et inférieur dudit panneau 5 dans des éléments complémentaires 22, 40 disposés respectivement sous le toit 4 et sur le sol 2 de la construction à réaliser, pour assurer le verrouillage et le chaînage de l'ensemble lors de la construction. Il est à noter que les éléments d'habillage internes 16 de chaque module consistent par exemple en une plaque de polychlorure de vinyle ou autres matériaux, alors que préférentiellement, les éléments d'habillage externes 17 sont réalisés par empilage dans la rainure 15 de cassettes d'aluminium préformées, ces cassettes pouvant être également en polychlorure de vinyle ou autres matériaux bien entendu. En ce qui concerne le matériau isolant interposé entre les éléments internes et externes 16 et 17, celui-ci pourra être de toute composition connue. Selon un mode de réalisation préférentiel, les parties d'emboîtement 12 de deux profilés 7, 7A successifs, constituant leur plan de joint 10, ont une section identique en forme de S. Il est à noter que les boucles du profil en S en question ne sont pas identiques. En effet, par exemple, la boucle 23, supérieure sur le dessin, a une hauteur extérieur "hl" au plus égale à la hauteur intérieure "h2" de la boucle inférieure 24, la première jouant le rôle d'élément mâle par rapport à une boucle 24 femelle disposée en vis-à-vis sur un panneau successif et vice-versà. Bien entendu, les parties d'emboîtement pourront être diverses comme par exemple en forme de double C inversé, ou de double trapèze inversé. Mais plus simplement, elles pourront être aussi en forme de C simple ou de trapèze simple. I1 est également à noter que si les raisons de résistance mécanique l'imposaient, des l'imposaient, des renforts intermédiaires 25 et 26 pourraient être intégrés (figure 1). Sur le plan de la finition, il est prévu sur les ailes d'extrémité apparentes 14 de deux profilés verticaux successifs 7, 7A disposés sur un même plan, de les recouvrir par des couvre-joints internes 27 et externes 28. Il est également prévu que sur deux modules 3, 3B successifs, disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre, soient reliés entre eux par des cornières d'angle interne 29 et externe 30. Qu'il s'agisse des couvre-joints 27 et 28, des cornières d'angle 29 et 30, ainsi que de tous types de profilés 7, 7A, ceux-ci sont obtenus par extrusion d'un alliage léger. La réalisation d'une construction selon 11 invention, mettant en oeuvre les modules 3, 3A, 3B, décrits ci-dessus, relève d'un procédé remarquable par les étapes suivantes. - coulage d'une fondation résistante 1; - mise en place d'un rail périphérique inférieur continu 40 fixé au sol; - mise en place d'un premier module préfabriqué 3 par emboîtement de son profilé inférieur en U 21 dans le rail 40 fixé au sol; - mise en place successive des modules suivants 3A etc. par emboîtement de son profilé inférieur en U 21, dans le rail 40 fixé au sol, puis par emboîtement réciproque de deux profilés verticaux successifs 7, 7A etc. de deux modules 3, 3A etc. par translation latérale de l'un 3A par rapport à l'autre 3 déjà en place jusqu'a circonscrire la construction; - mise en place de la couverture 4 dont une sablière périphérique 22 correspond à la périphérie supérieure des modules assemblés 3, 3A etc., ladite sablière 22 étant apte à être encastrée dans les profilés supérieurs en U 20 des modules 3, 3A, etc. pour assurer leur chaînage et leur stabilisation en partie haute; - mise en place des couvre-joints intérieur et extérieur 27, 28 de finition; - mise en place des cornières d an d'angle intérieure et extérieure 39, 30, de finition. REV-ENDICATICNS 1. Module préfabriqué notamment destiné aux constructions devant résister à des situations extérieures anormales tels que séismes, cyclones et comportant une ossature porteuse rigide et résistante constituée d'un ensemble d'éléments profilés définissant un volume habitable, clos à l'aide de panneaux de remplissage constituant les parois dudit volume, reliées entre elles par lesdits éléments profilés, caractérisé en ce que ledit module (3, 3A, 3B) est constitué d'un panneau de remplissage (5) comportant au moins sur chacun de ses bords verticaux d'extrémité un profilé rigide intégré (7) de forme complémentaire à un autre profilé intégré (7A) d'un autre panneau (5A), deux profilés successifs (7, 7A) de deux panneaux (5, 5A) définissant entre eux un poteau intégré, par emboîtement réciproque desdits profilés (7, 7A), constituant l'ossature porteuse. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'emboîtement réciproque de deux profilés successifs (7, 7A), constituant un poteau, constitue un plan de joint (10) entre lesdits profilés, tel à constituer une chicane apte à assurer l'étanchéité, ainsi que la transmission des efforts d'un module (3) à un autre (3A), tout en permettant leur mobilité relative dans les trois directions. 3. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque profilé (7, 7A) constitue en soi un demi-poteau de section globalement en forme de U dont les branches parallèles (8) sont dirigées vers l'intérieur du panneau respectif (5, SA), la branche de liaison (11) desdites branches parallèles étant conformée pour constituer des parties d'emboîtement centrales (12) complémentaires. 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre (9) des branches parallèles (8) du profilé en forme de U sont contrecoudées perpendiculairement l'une vers l'autre vers l'intérieur du panneau (5, 5A) pour constituer un tube ouvert de section quadrangulaire dont l'ouverture est dirigée vers l'intérieur. 5. Module selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la branche de liaison (11) des branches parallèles (8) du profilé (7, 7A) se prolonge respectivement au-delà de ces dernières par des ailes (13) contre-coudées d'équerre à leur extrémité libre (14) pour délimiter avec les branches parallèles (8) du U une rainure (15) à bords parallèles apte à recevoir de part et d'autre du profilé, par encastreinént, un élément d'habillage interne (16) et un élément d'habillage externe (17) constitutifs du panneau (5, 5A). 6. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément interne (16) et l'élément externe (17) de chaque panneau (5, 5A) délimitent entre eux un espace constitué par un vide d'air (18). 7. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément interne (16) et l'élément externe (17) de chaque panneau délimitent entre eux un espace garni d'un matériau isolant (19). 8. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties d'emboîtement (12) de deux profilés (7, 7A) successifs, constituant leur plan de joint (10), ont une section identique en forme de S. 9. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties d'emboîtement (12) de deux profilés (7, 7A) successifs, constituant leur plan de joint (10), ont une section identique en forme de C. 10. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties d'emboîtement (12) de deux profilés (7, 7A) successifs, constituant leur plan de joint (10), ont une section identique en forme de double C inversé. 11. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties d'emboîtement (12) de deux profilés (7, 7A) successifs, constituant leur plan de joint (10), ont une section identique en forme de trapèze. 12. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties d'emboîtement (12) de deux profilés (7, 7A) successifs, constituant leur plan de joint (10), ont une section identique en forme de double trapèze. inverse. 13. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux profilés verticaux d'extrémité (7) d'un même panneau (5) sont reliés entre eux à leurs parties supérieure et inférieure par des profilés horizontaux en forme de U (20, 21) aptes à constituer d'une part, un cadre rigide rectangulaire et d'autre part, des éléments d'emboîtement horizontaux supérieur et inférieur dudit panneau (5) dans des éléments complémentaires (22, 40) disposés respectivement sous le toit (4) et sur le sol (2) de la construction à réaliser pour assurer le verrouillage et le chaînage de l'ensemble. 14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailes d'extrémité apparentes (14) de deux profilés verticaux successifs (7, 7A) disposés sur un même plan, sont recouvertes par des couvre-joints interne (27) et externe (28). 15. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que deux modules (3, 3B) successifs, disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre, sont reliés entre eux par des cornières d'angle interne (29) et externe (30). 16. Construction notamment destinée à résister à des situations extérieures anormales, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir de modules préfabriqués (3, 3A, 3B, etc.) selon l'une des revendications 1 à 15. 17. Procédé de montage d'une construction selon la revendication 16, mettant en oeuvre des modules préfabriqués (3, 3A, 3B, etc.) réalisé selon l'une des revendications 1 à 15, remarquable par les étapes suivantes: - coulage d'une fondation résistante (1); - mise en place d'un rail périphérique inférieur continu (40) fixé au sol; - mise en place d'un premier module préfabriqué (3) par emboîtement de son profilé inférieur en U (21) dans le rail (40) fixé au sol; - mise en place successive des modules suivants (3A etc.) par emboîtement de son profilé inférieur en U (21), dans le rail (40) fixé au sol, puis par emboîtement réciproque de deux profilés verticaux successifs (7, 7A) de deux modules (3, 3A) par translation latérale de l'un (3A) par rapport à l'autre (3) déjà en place, jusqu'à circonscrire la construction; ; - mise en place de la couverture (4) dont une sablière périphérique (22) correspond à la périphérie supérieure des modules assemblés (3, 3A, 3B, etc.), ladite sablière (22) étant apte à être encastrée dans les profilés supérieurs en U (20) des modules (3, 3A, 3B etc.) pour assurer leur chaînage et leur stabilisation en partie haute; - mise en place des couvre-joints intérieur et extérieur (27, 28) de finition; - mise en place des cornières d'angle intérieure et extérieure (39, 30), de finition.