Brevet FR2698391A1 — publié le 19940527

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UN BATIMENT, TEL OU'UN BATIMENT AGRICOLE ET STRUCTURE PORTEUSE DESTINEE A SUPPORTER UN TEL BATIMENT La présente invention concerne un procédé de construction d'un bâtiment, tel que par exemple un bâtiment d'habitation, ou un bâtiment agricole destiné à former un hangar, un entrepôt, une étable ou analogue. De plus, cette invention concerne une structure porteuse d'un tel bâtiment destinée à supporter ce bâtiment par rapport au sol et pouvant être installée avantageusement par le procédé susmentionné. Les procédés et les structures de construction classiques de bâtiment comprennent généralement plusieurs étapes successives de préparation des fondations, avant l'élévation du bâtiment proprement dit. Un des procédés pour la réalisation de telles fondations a consisté jusqu'alors à creuser tout d'abord un ensemble de cavités, plus ou moins profondes, directement dans le sol. Ensuite, des poteaux de soutènement du corps du bâtiment sont respectivement introduits dans ces cavités creusées et sont maintenus dans celles-ci par remplissage de l'espace annulaire laissé entre le poteau et le pourtour de la cavité, d'un matériau de scellement, par exemple durcissable à l'air, tel que du mortier ou béton. Ce type de fondation et son procédé de mise en oeuvre présentent de nombreux inconvénients. En effet, on comprend qu'il faut tout d'abord réaliser un certain nombre de cavités qui doivent être d'un diamètre nettement supérieur à celui des poteaux, pour recevoir le matériau de scellement, et ce sur une profondeur quelque fois importante. Ce travail est long à mettre en oeuvre et couteux. Qui plus est, la stabilité statique d'une telle disposition n'est pas garantie puisque le poteau, quoique pris fermement à l'intérieur de remblais, de bourrage avec terre, sable, mortier ou béton, peut, sous l'application d'une charge importante, et notamment sous le poids du bâtiment, s'enfoncer davantage dans le sol sous contrainte, et ce à n'importe quel moment dans le temps. Par ailleurs, le poteau peut par l'effet de poussée latérale (vent ou charge) s'incliner et s'écarter de sa position verticale initiale. La stabilité de cette construction dans son intégralité ne peut donc pas être assurée et la construction peut être elle-même endommagée. Ainsi, cet agencement classique en plus d'être couteux à mettre en oeuvre, n'offre pas une fiabilité suffisante. A cet effet, la présente invention a pour but de fournir un procédé de construction et une structure porteuse de bâtiment pouvant être mis en oeuvre rapidement à un coût le plus faible possible, quelle que soit la nature du sol sur lequel le bâtiment est implanté, et ce avec des caractéristiques de résistance suffisamment fiables dans le temps. Aussi, la présente invention a-t-elle pour objet un procédé de construction d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il consiste a) à fournir des pieux, dit de support, sous une forme générale allongée, conformés à une première extrémité pour pénétrer dans le sol et à une deuxième pour recevoir la frappe d'un outil, b) à conformer sur le sol un schéma d'implantation déterminé d'une structure porteuse d'un bâtiment, telle qu'une charpente, c) à battre lesdits pieux en direction longitudinale, à l'aide de l'outil, pour les enfoncer directement dans le sol, jusqu'à les faire tenir fixement dans celui-ci, par encastrement, après les avoir positionnés sur le sol conformément au schéma d'implantation de ladite structure porteuse, d) à fournir sous une forme préassemblée, par modules, des éléments porteurs comportant des poteaux de soutènement de formes générales allongées, e) à monter les éléments porteurs respectivement sur plusieurs des pieux encastrés, par un assemblage en bout rigide de l'extrémité libre de chaque poteau de soutènement sur l'extrémité libre correspondante de l'un des pieux qui a été préalablement encastré directement dans le sol par battage. Selon une première variante de l'invention, ce procédé consiste, dans l'étape d), à fournir des éléments porteurs destinés à former ensemble la structure porteuse du bâtiment, ces éléments porteurs comportant des fermes auxquelles sont assujettis les poteaux de soutènement qui forment avec celles-ci lesdits modules préassemblés. Selon une deuxième variante de l'invention, ce procédé consiste, dans l'étape d), à fournir des éléments porteurs comportant des chassis auxquels sont integrés les poteaux de soutènement qui sont conformés à une première extrémité pour occuper une partie de l'extrémité libre des pieux et qui forment avec le chassis lesdits modules préassemblés. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ce procédé consiste, dans l'étape c), à enfoncer les pieux par battage jusqu'à un seuil de résistance statique qui est défini par la résistance naturelle du sol et qui est jugé soit visuellement selon l'avancement des pieux, soit selon la mesure de la résistance atteinte, puis à couper l'extrémité débouchante des pieux à un même niveau pour tous les pieux enfoncés. On précisera aussi que ce procédé consiste, dans l'étape e), à assembler les poteaux sur leurs pieux respectifs par la disposition d'au moins deux plaques de liaison, recouvrant de part et d'autre et latéralement les extrémités libres respectivement des pieux et des poteaux disposées en aboutement, pour former un assemblage de l'ensemble par encastrement partiel. La présente invention a aussi pour objet une structure porteuse d'un bâtiment destinée à supporter ledit bâtiment par rapport au sol, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un ensemble de pieux de forme générale allongée, conformés à une première extrémité pour pénétrer dans le sol et à une deuxième pour recevoir la frappe d'un outil, ces pieux étant destinés à être enfoncés dans le sol directement par battage, - des éléments porteurs, telles que des fermes, comportant des poteaux de soutènement destinés à venir se monter de façon rigide par aboutement, sur une extrémité débouchante des pieux préalablement encastrés par battage, et - des moyens d'assemblage susceptibles d'assurer un montage rigide, par encastrement au moins partiel, des poteaux de soutènement en bout directement sur les pieux. On précisera encore ici que les moyens d'assemblage de la structure selon l'invention sont constitués par des plaques de liaison destinées à être disposées latéralement contre chaque ensemble pieu-poteau de part et d'autre, ces plaques étant assujetties fixement contre chaque ensemble par des moyens de fixation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les plaques de liaison sont destinées à être disposées sur les ensembles pieu-poteau de façon parallèle aux éléments porteurs formés par les fermes. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit, prise en référence aux dessins annexés représentant un mode de réalisation de l'invention donnée ici à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un bâtiment en cours de construction, sans façade pignon, et notamment d'un bâtiment agricole formant un hangar, mis en oeuvre par la première variante du procédé de construction selon l'invention et comportant une structure porteuse, conformes à cette invention;; - la figure 2 est une vue en perspective du bâtiment représenté à la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus d'un schéma d'implantation d'une structure porteuse d'un bâtiment, marqué sur un sol, - la figure 4 est une vue en perspective représentant de façon schématique un ensemble de pieux déjà encastrés pour certains d'entre eux dans le sol, conformément au schéma d'implantation de la figure 3, et en cours d'encastrement pour l'un d'eux, - la figure 5 représente une étape supplémentaire du procédé selon l'invention, dans laquelle les pieux encastrés selon l'étape de la figure 4 sont ensuite coupés à niveau, - la figure 6 est une vue en perspective d'un ensemble d'éléments porteurs, telles que des fermes, montés pour certains en bout sur des pieux respectifs encastrés, tandis que le dernier est en train d'être monté par l'intermédiaire d'une grue, cette vue représentant une autre étape de la première variante du procédé selon l'invention, - la figure 7 est une vue en perspective éclatée du montage de plaques de liaison sur l'un des ensembles pieupoteau, - la figure 8 est une vue similaire de la figure 7, mais représentant les plaques et leurs moyens de fixation montés sur les ensembles pieu-poteau, et - la figure 9 est une vue en perspective d'un ensemble d'éléments porteurs formées par des panneaux qui sont montés pour certains sur des pieux respectifs encastrés, tandis que le dernier est en train d'être mis en place, les fermes étant quant à elles rapportées sur ces panneaux, cette vue étant conforme à la deuxième variante du procédé selon l'invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, on décrira ci-après un bâtiment, tel qu'un bâtiment agricole formant par exemple un hangar, un entrepôt, une étable ou analogue, dans sa configuration construite et qui est ici monté selon une première variante du procédé selon l'invention. Le bâtiment selon l'invention, qui est représenté par la référence générale 1, comporte plusieurs éléments porteurs 2a alignés les uns par rapport aux autres et sur lesquels est montée une toiture classique 4. Dans l'exemple représenté à la figure 1, chaque élément porteur 2a comporte une ferme 3a à laquelle sont assujettis, dans cet exemple, deux poteaux de soutènement 6a ayant une forme générale allongée et s'étendant par rapport à un sol S de façon essentiellement verticale. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 2, le bâtiment 1 comprend un ensemble de panneaux latéraux 8a dont deux uniquement ont ici été référencés, chaque panneau étant maintenu de part et d'autre par deux des poteaux de soutènement 6a. Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 1 et 2, les éléments porteurs 2a sont maintenus dans le sol S par encastrement, par l'intermédiaire d'un ensemble de pieux 10, encastrés directement dans le sol par battage, comme on le comprendra du procédé décrit ciaprès. Ainsi, en se référant aux figures 3 à 9, on décrira ci-après le procédé de construction selon une première et une deuxième variante de l'invention. La première étape de ce procédé consiste à fournir des pieux, dits de support, conformes aux pieux référencés 10 sur les figures 1 et 2. Ces pieux qui sont réalisés dans des matériaux différents tels qu'en bois impregné, notamment en sapin ou en chêne, ou en béton armé, présentent une forme générale allongée et comme on le voit sur les figures 4 à 9, sont conformés à une première extrémité 10a pour pénétrer dans le sol S, et à une deuxième extrémité 10b, dite extrémité débouchante, pour recevoir la frappe d'un outil O, représenté de façon schématique à la figure 4, sous forme d'une masse. Les pieux 10 ont de préférence une section transversale de forme rectangulaire, par exemple carrée mais ils peuvent, dans un mode de réalisation non représenté, être de section circulaire. Ils sont donc effilés à leur extrémité 10a en V, en forme de pointe, pour mieux pénétrer directement dans le sol S, sous l'application d'une poussée importante fournie par l'outil O. L'extrémité débouchante 10b des poteaux 10 est de forme plate pour recevoir la frappe de l'outil O et pour assurer la répartition de cette charge sur toute la section du pieu. L'étape suivante du procédé selon l'invention, conformément à la figure 3, consiste à conformer, sur le sol S, un schéma 12 correspondant à une implantation déterminée d'une structure porteuse 14a (figure 6) du bâtiment 1. Dans cette variante de réalisation, la structure porteuse 14a est formée des pieux 10 encastrés dans le sol S, et de plusieurs modules préassemblés qui comportent ici deux poteaux de soutènement 6a et une ferme 3a assujettis ensemble et qui forment les éléments porteurs 2a. Comme on le voit sur la figure 9, le bâtiment selon une deuxième variante de l'invention comporte une structure porteuse 14b formée des pieux 10 encastrés dans le sol S, et de plusieurs modules préassemblés qui comportent ici deux poteaux de soutènement 6b intégrés à des chassis 5, formant avec un bardage 7 des panneaux 8b qui ferment le bâtiment 1 et qui constituent les éléments porteurs 2b. Le schéma d'implantation 12 est tracé sur le sol par un spécialiste tel qu'un entrepreneur, un architecte ou un géomètre qui pointe les positions que devront occuper les pieux 10 qui seront, dans l'étape suivante, encastrés directement dans le sol. Dans la prochaine étape et comme on le voit désormais à la figure 4, on bat les pieux 10 en direction longitudinale, à l'aide de l'outil O, pour les enfoncer directement dans le sol S jusqu'à les faire tenir fixement dans celui-ci, par encastrement, après les avoir positionnés sur le sol S conformément au schéma d'implantation 12 de ladite structure porteuse 14a,14b. Le résultat de cette étape est représenté à la figure 4 où l'on voit que les différents pieux 10 ont été enfoncés dans le sol à des profondeurs différentes. A cet effet, on précisera que dans cette étape, on enfonce les pieux 10 par battage jusqu'à un seuil de résistance statique qui est défini par la résistance naturelle du sol et qui est jugé soit visuellement selon l'avancement des pieux battus 10, soit selon une mesure de résistance atteinte, effectuée directement sur les pieux, par un appareil de mesure classique.Ensuite, et comme on le voit à la figure 5, on coupe l'extrémité débouchante des pieux 10 à un même niveau N (altitude) pour tous les pieux enfoncés. L'étape suivante (figure 6) consiste à fournir, sous une forme préassemblée, par modules, les éléments porteurs 2a destinés à former ensemble la structure porteuse 14a du bâtiment, ces éléments étant munis de leurs poteaux de soutènement 6a. Plus particulièrement, on monte les éléments porteurs 2a respectivement sur plusieurs des pieux encastrés 10 (deux dans cet exemple) par un assemblage en bout rigide de l'extrémité libre de chaque poteau de soutènement 6a sur l'extrémité libre correspondante de l'un des pieux 10 qui a été préalablement encastré dans le sol S par battage, comme précisé ci-avant. Dans cette étape, et comme le représente de façon plus particulière la figure 7, on assemble les poteaux sur chaque pieu respectif 10 par la disposition d'au moins deux, et de préférence, selon l'exemple représenté, par la disposition de quatre plaques de liaison 16 (une seule étant ici référencée) recouvrant de part et d'autre et latéralement les extrémités libres respectivement des pieux 10 et des poteaux 6a disposées en aboutement, pour former un assemblage par encastrement partiel. On remarque aussi que, dans cette étape, les plaques de liaison 16 sont disposées parallèlement aux éléments porteurs 2a et aux fermes 3a. Par ailleurs, les plaques de liaison 16 sont assujetties aux ensembles pieu-poteau par vissage, par l'intermédiaire, soit de tire-fonds dans le cas où les pieux 10 et/ou les poteaux 6a sont réalisés en bois imprégné (en chêne ou en sapin pour les pieux et en sapin pour les poteaux), soit par des vis à douilles dans le cas où les pieux et/ou les poteaux sont réalisés en béton armé. Comme on le voit sur les figures 1, 2 et 6 la structure porteuse 14a selon l'invention comporte un ensemble de pieux 10 de forme généralement allongée, conformés à leur première extrémité 10a pour pénétrer dans le sol et à l'autre lOb, pour recevoir la frappe de l'outil O, ces pieux 10 étant destinés à être enfoncés dans le sol directement par battage. Qui plus est, cette structure comporte les éléments porteurs 2a précédemment décrits qui comportent les fermes 3a et les poteaux de soutènement 6a qui sont destinés à venir se monter de façon rigide par aboutement sur l'extrémité débouchante des pieux préalablement encastrés par battage comme précisé ci-avant. Enfin, cette structure comporte des moyens d'assemblage 16, 18 qui sont susceptibles d'assurer un montage rigide, par encastrement au moins partiel des poteaux de soutènement 6a en bout directement sur les pieux 10. On remarque que les moyens d'assemblage sont constitués par les plaques de liaison 16 qui sont destinées à être disposés latéralement contre chaque ensemble pieu-poteau de part et d'autre et à être assujetties fixement contre chaque ensemble par les moyens de fixation formés par les tire-fonds ou les douilles taraudées 18. On précisera aussi que les plaques de liaison sont destinées à être disposées sur les ensembles pieu-poteau de façon parallèle aux éléments porteurs 2a comportant les fermes 3a. En se référant désormais à la figure 9 qui représente une deuxième variante de l'invention, on remarque que le chassis des panneaux 8b, formant ici les éléments porteurs 2b, est constitué d'un cadre 9 et d'un contreventement 11. Le cadre 9 est formé de deux poteaux 6b et de traverses horizontales, non référencées. Les poteaux 6b constituent des demi-poteaux par rapport aux poteaux 6a et occupent chacun uniquement une partie de l'extrémité libre débouchante 10b des pieux 10. A l'état assemblé, les poteaux 6b sont boulonnés deux à deux et sont fixés à une première extrémité aboutant sur les pieux 10 par des plaques de fixation du type de celles représentées aux figures 7 et 8. La deuxième extrémité des poteaux 6b comporte des encoches de montage 13 conformées pour recevoir deux à deux les fermes 3b qui sont ici classiques. On comprend de ce qui vient d'être décrit que le procédé et l'agencement selon l'invention permettent de réaliser des constructions à un coût très réduit par rapport aux techniques antérieures classiques, en offrant une stabilité verticale et une stabilité latérale de la construction nettement améliorée. Ceci est permis grâce au battage des pieux, opération qui compacte le sol autour de ces pieux, dans les directions verticale et latérales, par mise sous pression du matériau formant le sol dans la région du pieu. On a aussi augmenté de façon très appréciable la rapidité de mise en oeuvre de l'ensemble, et ce grâce à l'absence de fondation. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il consiste a) à fournir des pieux (10) dits de support, sous une forme générale allongée, conformés à une première extrémité (l0a) pour pénétrer dans le sol (S) et à une deuxième (lOb) pour recevoir la frappe d'un outil (O), b) à conformer sur le sol (S) un schéma d'implantation déterminé (12) d'une structure porteuse (14a, 14b) du bâtiment (1), c) à battre lesdits pieux (10) en direction longitudinale, à l'aide de l'outil (O), pour les enfoncer directement dans le sol (S), jusqu'à les faire maintenir fixement dans celui-ci, par encastrement, après les avoir positionnés sur le sol conformément au schéma d'implantation de ladite structure porteuse (14a, 14b), d) à fournir, sous une forme préassemblée, par modules, des éléments porteurs (2a,2b) comportant des poteaux de soutènement (6a,6b) de forme générale allongée, et e) à monter les éléments porteurs (2a,2b) respectivement sur plusieurs des pieux encastrés (10), par l'assemblage en bout rigide de l'extrémité libre des poteaux de soutènement (6a,6b) sur l'extrémité libre correspondante des pieux (10) qui ont été préalablement encastrés directement dans le sol (S) par battage. 2. Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, dans l'étape d), à fournir des éléments porteurs (2a) destinés à former ensemble la structure porteuse (14a) du bâtiment (1), ces éléments porteurs (2a) comportant des fermes (3a) auxquelles sont assujettis les poteaux de soutènement (6a) qui forment avec celles-ci lesdits modules préassemblés. 3. Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, dans l'étape d), à fournir des éléments porteurs (2b) comportant des chassis (5) auxquels sont intégrés les poteaux de soutènement (6b) qui sont conformés à une première extrémité pour occuper une partie de l'extrémité libre des pieux (10) et qui forment avec le chassis (5) lesdits modules préassemblés. 4. Procédé de construction selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque module préassemblé comporte de plus un bardage (7) constituant avec le chassis (5) et deux des poteaux (6b) un panneau fermant le bâtiment (1). 5. Procédé de construction selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les poteaux de soutènement (6b) comportent respectivement à leur deuxième extrémité des encoches de montage (13) conformées pour recevoir deux à deux les fermes (3b) 6. Procédé de construction selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste, après l'étape e), à monter les fermes (3b) sur les éléments porteurs (2b) en forme de panneau, dans les encoches de montage (13). 7. Procédé de construction selon la revendication 1 et/ou selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste, dans l'étape (c), à enfoncer les pieux (10) par battage jusqu'à un seuil de résistance statique qui est défini par la résistance naturelle du sol, puis à couper l'extrémité débouchante des pieux (10) à un même niveau pour tous les pieux enfoncés. 8. Procédé de construction selon la revendication 1 et/ou selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste, dans l'étape (e), à assembler les poteaux (6a) sur leur pieu (10) respectif par la disposition d'au moins deux plaques de liaison (16) recouvrant de part et d'autre et latéralement les extrémités libres respectivement des pieux (10) et des poteaux (6a) disposées en aboutement, pour former un assemblage par encastrement partiel. 9. Procédé de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste, dans l'étape (e), à assujettir les plaques de liaison (16) sur les ensembles pieu-poteau, par vissage. 10. Structure porteuse d'un bâtiment destinée à supporter ledit bâtiment par rapport au sol, caractérisée en ce qu'elle comporte - un ensemble de pieux (10) de forme générale allongée, conformé à une première extrémité (lOa) pour pénétrer dans le sol (S) et à une deuxième (lOb) pour recevoir la frappe d'un outil (O), ces pieux (10) étant destinés à être enfoncés dans le sol (O) directement par battage, - des élément porteurs (2a) comportant des fermes et des poteaux de soutènement (6a) destinés à venir se monter de façon rigide par aboutement, sur une extrémité débouchante des pieux (10) préalablement encastrés par battage, et - des moyens d'assemblage susceptibles d'assurer un montage rigide, par encastrement au moins partiel, des poteaux de soutènement (6a) en bout directement sur les pieux (10). 11. Structure selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage sont constitués par des plaques de liaison (16) destinées à être disposées latéralement contre chaque ensemble pieu-poteau, de part et d'autre, et à être assujetties fixement contre chaque ensemble par des moyens de fixation (18). 12. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdites plaques de liaison (16) sont destinées à être disposées sur les ensemble pieux-poteaux de façon parallèle aux éléments porteurs (2a) formés par les fermes.