Brevet FR2686638A3 — publié le 19930730

FR 2686638 A3 19930730 FR 9300890 A 19930128 DESCRIPTION Pavillon constitué déments modulaires La présente invention se rapporte au domaine de la construction de bâtiments érigés à partir d'éléments modulaires préfabriqués et, plus particulièrement, aux bâtiments dont l'élément modulaire a une forme de quart de voûte ayant un pied-droit s'épanouissant progressivement en s'infléchissant sensiblement en arc de cercle pour former un pavillon d'ouverture angulaire en substance égal à 900. Un tel élément modulaire, généralement, délimité à partir du pied par deux bords latéraux contenus dans deux plans verticaux perpendiculaires entre eux, et délimité au niveau du pavillon par deux bords transversaux contenus dans deux plans verticaux qui sont perpendiculaires entre eux et aux premiers plans avec lesquels ils s'entersectent, a été décrit dans le brevet français 2 207 225. L'utilisation d'un pavillon suivant ltétat de la technique est toutefois limitée aux constructions légères ou aux constructions d'utilisation temporaire, étant donné que les éléments modulaires ne peuvent être réalisés qu'en un matériau léger. Lorsqu'on désire construire des pavillons de ce type pour des constructions définitives en matériau durable, tel le béton armé, la technique connue ne peut pas être appliquée à cause des difficultés de réalisation technique de transport et de montage sur place. Or, il y a une demande de pavillons de ce type possédant des conditions d'habilité et de confort comparables aux constructions traditionnelles et ayant des dimensions suffisantes. De plus, ce type de construction, lorsqu'elle est réalisée en grande dimension, pose un problème de luminosité, étant donné la couverture complète de la partie supérieure du pavillon. Dans un but de surmonter les problèmes liés à la réalisation de ce type de pavillon en béton armé, J. Elisabeth (brevet français 2 603 927) propose de construire un élément modulaire à partir de plusieurs pièces, notamment un pied et deux demi-structures qui sont assemblés entre eux. Une telle conception permet de fabriquer l'ensemble des pièces en usine et de les transporter sur le site en vue du montage. Ce montage reste toutefois une tâche complexe et demande une main-d'oeuvre spécialisée. Par ailleurs, J. hlisabeth prévoit la possibilité d'apporter des découpes dans les éléments modulaires, de façon à former une ouverture dans la voûte permettant le placement d'un panneau translucide. Des recherches et essais en laboratoire ont démontré d'une façon surprenante qu'on peut simplifier substantiellement la technique proposée par J. Elisabeth en choisissant judicieusement les dimensions de la découpe de l'élément modulaire, de façon qu'on peut réduire le poids et le volume de ces éléments modulaires, ce qui crée la possibilité de réaliser ces éléments modulaires en une seule pièce. Le pavillon est alors composé de quatre éléments modulaires et d'une clef de voûte. Le montage du pavillon sur site devient alors extrêmement simple, étant donné qu'il suffit d'assembler ces quatre éléments et de poser la clef de voûte. Suivant une caractéristique de l'invention, ce montage peut être effectué par simple vissage et serrage. La réalisation d'un élément modulaire en une seule pièce en béton armé simplifie la fabrication de celui-ci, étant donné que seulement les bords transversaux (au niveau du pavillon) doivent être assemblés et doivent donc être exempts de défauts. I1 devient donc possible de fabriquer ces éléments sur le site même de l'érection des pavillons, ce qui évite les problèmes liés au transport. n suffit de réaliser le coffrage nécessaire sur site et de fabriquer les éléments modulaires au fur et à mesure de l'assemblage des pavillons, qui sont généralement érigés en série. De préférence, on prévoira dans le coffrage des réservations, en vue de créer les espaces nécessaires pour les pièces d'assemblage des éléments modulaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on réalise pendant la fabrication de l'élément modulaire un évidement dans au moins une partie des bords latéraux, de façon qu'on puisse y introduire, lors du montage, un élément de centrage, ce qui simplifie l'assemblage des éléments. L'invention sera illustrée plus en détail à l'aide d'un exemple de mise en application,. décrit à l'aide des dessins annexés, qui représentent: la figure 1: une perspective d'un pavillon suivant l'invention; la figure 2: une perspective d'un élément modularre; la figure 3: une vue en plan du pavillon suivant la fig. 1 la figure 4: une coupe longitudinale suivant la ligne B-B de la fig. 3. En se référant à la figure 1, elle montre un pavillon composé de quatre reins ou éléments modules 1, 2, 3, 4 et d'une clef de voûte (toiture) 5 posée dans les découpes 6 des reins. La figure 2 montre un rein comprenant un pied-droit il s'épanouissant progressivement et stinfléchissant sensiblement en arc de cercle pour former un quart de pavillon d'ouverture angulaire en substance égal à 900. Ce rein est délimité à partir du pied par deux bords latéraux 12 et 13 contenus dans deux plans AB et CD verticaux, perpendiculaires entre eux, et à partir du pavillon par deux bords transversaux 14 et 15 contenus dans deux plans verticaux EF et GH, perpendiculaires entre eux et avec les plans verticaux AB et CD. Les bords transversaux 14 et 15 comportent des découpes 6 ainsi que des évidements 16, en vue de l'assemblage. Les bords transversaux intérieurs du rein comportent un rebord 17 permettant Ia mise en place de l'élément de toiture. La figure 3 montre les quatre reins 1, 2, 3, 4, les évidements 16 sur les bords transversaux et les rebords 17 de chaque rein. Lors de la fabrication (coulage du béton dans le coffrage) de chaque rein, on a prévu deux reservations en vue d'obtenir les vides 21 et 22 dans lesquels on placera les éléments d'assemblage. Lors de la fabrication de la structure de toiture on prévoit quatre tubes 23 réunis au centre par une croix 24. Chaque tube 23 comprend à son extrémité extérieure un raccord 25. Lorsque la structure est en béton, on place les tubes 23 dans le coffrage avant le coulage du mortier, et on met un matériau 27 pouvant être dégagé, tel le frigolite, autour du raccord 25. Lorsque la toiture est une structure métallique, on incorpore les tubes dans cette structure. Une structure métallique permet la mise en place de panneaux translucides. En général, la toiture peut être de tout type, suivant la destination du pavillon. Lors de l'assemblage on soutient les reins à l'aide d'étançons et on juxtapose les quatre reins en utilisant un tube de jonction 26 dans les évidements 16. Lorsque les reins sont mis en place, on pose la toiture 5 sur les rebords 17 à l'aide d'une grue. On dégage le matériau 27 afin d'accéder au raccord 25 et on visse dans le raccord 25 un tube 28 pouvant être hébergé dans le vide 22. Lorsque le tube 28 est mis en place, on introduit dans le vide 21 une plaque d'assise 29 et un écrou de serrage 30. Le serrage des quatre écrous 30 (de chaque rein) se fait jusqu'au moment où les quatre reins et la toiture forment un ensemble parfait. Pour la finition du pavillon on posera, de préférence, un joint d'étanchéité entre les reins, d'une part, et entre les reins et la toiture, d'autre part. Le pavillon décrit comporte une surface de 25 m2, c'est-à-dire quatre faces de 5 m chacune. L'élément de toiture, en forme d'octogone régulier, a une largeur (dimension X-Y) de 2,5 m. La hauteur du pavillon est de 3 m. De préférence, on choisira les dimensions de la clef de voûte de façon que, dans une projection sur un plan horizontal, la largeur (diamètre) de la clef de voûte corresponde à 40-60%, de préférence 50% de la largeur du pavillon. Avec de telles dimensions de clef de voûte les reins peuvent aisément être fabriqués sur site. n est clair que le pavillon sera place de préférence sur un socle de béton. Comme un socle sur la totalité de la surface n'est pas indispensable, on peut couler un socle de dimensions appropriées pour poser le pied de chaque rein. Lorsque le site demande une protection anti-sismique, on peut prévoir, par exemple entre le socle et le pied des reins, une couche d'un polymère anti-sismique fixée sur le socle par des joints -anti-vibratoires. ll est clair que l'invention n'est pas limité au mode de mise en application décrit à titre d'exemple, et que l'homme de métier pourra y apporter les variantes voulues. Ainsi, on pourra substituer l'unique élément d'ancrage (par rein) par un système de fixation plus comp1e. L'assemblage deviendra alors plus difficile, mais le pavillon, pour autant qu'il est constitué par quatre reins en béton armé, coulé chacun en une seule pièce et comportant une clef de voûte, sera compris dans la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Pavillon réalisé à partir de quatre éléments modulaires, chacun comprenant un pied-droit (11) s'épanouissant progressivement et s'infléchissant sensiblement en arc de cercle pour former un quart de pavillon d'ouverture angulaire en substance égal à 90 , chaque élément étant délimité à partir du pied par deux bords latéraux (12-13) contenus dans deux plans (AB-CD) verticaux, perpendiculaires entre eux, et à partir du pavillon par deux bords transversaux (14-15) contenus dans deux plans verticaux (EF-GH) perpendiculaires entre eux et avec les plans verticaux (AB-CD), caractérisé en ce que chaque élément modulaire est en béton armé, coulé en une seule pièce, dont les bords transversaux comportent des découpes (6) dans lesquelles se trouve une clef de voûte (5) dont les dimensions sont telles qu'elle occupe environ 40 à 60% de la largeur du pavillon, et en ce que les éléments modulaires sont assemblés entre eux à l'aide d'au moins un seul élément d'ancrage par élément modulaire. 2. Pavillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions de la clef de voûte correspondent, mesurées sur une projection sur un plan horizontal, à 50% de la largeur du pavillon. 3. Pavillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords transversaux (14-15) comportent chacun un évidement (16) en vue de la mise en place d'un élément de jonction (26) facilitant l'assemblage des éléments. 4. Pavillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément modulaire comporte des vides pour le placement des éléments d'ancrage. 5. Pavillon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage consiste: - au niveau de la clef de voûte, en quatre tubes (23) placés en forme de croix et réunis au centre par vissement dans un raccord en forme de croix (24) et comprenant chacun à son extrémité extérieure un raccord (25), - au niveau de chaque élément modulaire, en un tube (28) vissé dans le raccord (25) et maintenu en place par une plaque d'assise (29) et un écrou de serrage (30).