Brevet FR2765905A1 — publié le 19990115

La présente invention est une méthode permettant la standardisation de la construction des maisons individuelles par l'utilisation d'éléments modulaires préfabriqués en matériaux composites synthétiques pour la réalisation de ltenveloppe structurelle des habitations. Actuellement. le gros oeuvre des maisons indixiduelles est effectué principalement de deux façons distinctes. n y a la méthode dite "traditionnelle" les murs sont construits par la mise en oeuvre maçonnée d'agglomérés de béton creux (parpaulgs). Cette méthode est longue et nécessite un bon savoil-faire du maçon mais la construction est solide. La deuxième méthode courante est l'utilisation de plaques de béton préfabnquées reliées par une structure en acier. Dans ce cas. la construction se fait sur une plus courte durée de temps. mais la faible épaisseur de ces plaques donne une durée de vie restreinte à l'ouvrage. Dans ces deux cas, lorsque le gros oeuvre est fini, il faut encore intervenir pour réaliser l'isolation thermique des murs. Il faut aussi enduire les murs et faire le crépi de la façade selon le style de la région ou l'envie du client, afin d'assurer l'étanchéité avec un enduit monocouche hydrofuge mais aussi pour la finition esthétique de l'extérieur de la maison. Dans une construction actuelle, ces opérations d'isolation, d'étanchéité et de façade représentent environ 60 heures de travail pour une maison individuelle de 100m2 habitables. Cette nouvelle méthode de construction permet d'allier un gros oeuvre solide, structure en béton armé répondant aux normes parasismiques fiançaises, avec un temps de montage rapide grâce à l'utilisation de panneaux modulaires emboîtables préfabriqués en matériaux composites de synthèse. Pour une maison individuelle de 100m2 habitables, on estime à 80 heures le temps nécessaire pour la mise en oeuvre du gros oeuvre avec cette nouvelle technique, contre 300 heures avec la technique dite "traditionnelle" Ces panneaux modulaires ont une hauteur de 2,70 mètres, ime largeur de 1,20 mètres et une épaisseur de 35 cm. Des panneaux spéciaux sont prévus pour les angles et les ouvertures, fenêtres et portes. Ceux-ci comportent une découpe représentant la moitié de l'ouverture. C'est l'assemblage des deux panneaux consécutifs qui forme l'ouverture voulue. Une moulure encadrant les portes et les fenêtres ainsi que des génoises peuvent être faites sur la face externe des panneaux lors du moulage. La nature même des panneaux en matériaux composites de synthèse fait que l'étanchéité et l'isolation thermique sont déjà assurées par les panneaux eux-mêmes. La pose du crépi est aussi éliminée, les panneaux pouvant être teintés dans la masse lors de leur fabrication. L'aspect de la façade sera donné lors du moulage il sera alors possible de choisir entre des aspects crépi ou piene. De plus. la composition synthétique des panneaux rend possible le nettoyage de la face externe à l'eau sous pression. I'entretient de la façade de la maison est facilité. Le bas du panneau cornporte une découpe permettant de l'emboîter sur une lisse préalablement fixée à la dalle afin d'obtenu un bon alignement des panneaux et d'en faciliter la pose. Les cotés des panneaux comportent une concavité rectangulaire sur toute leur hauteur. Les bords de cette concavité sont découpés de sorte que les panneaux puissent s'emboiter soit par un système de tenon-mortaise soit par feuillures. Lorsque deux panneaux sont assemblés. les deux concavités se rejoignent et forment le coffrage d'un poteau porteur vextical. Ces poteaux porteurs verticaux ont une section de 250250inm. ce qui est une dimension minimum pour correspondre à la norme parasismique en vigueur en France. Les poteaux porteurs verticaux sont coulés en béton armés, les fers d'armatures étant, au préalable, scellés dans la fouille et mis en attente. L'écartement entre deux poteaux est de 1 20 mètres sauf exception (portes, portes-fenètres). Cette conception permet de leur faire reprendre les efforts horizontaux dus éventuellement aux secousses sismiques et ce, quelque soit la zone, le ferraillage étant calculé en conséquence. Sur le sommet du panneau se trouve une découpe servant de coffrage à un chaînage périphérique horizontal coulé en béton armé. Ce chaumage est une poutre de section 200X250rnrn. reliant les têtes des poteaux porteurs verticaux et ceinturant la construction. Elle permet une bonne diffusion des efforts aux poteaux porteurs verticaux. Les poteaux porteurs verticaux et le chaînage périphérique horizontal peuvent etre coulés en une seule opération. Lors de la fabrication des panneaux, il est aussi possible de prévoir l'incoIporation des deux côtés du moule, de gaines de 30mrn. de diamètre permettant le passage des fils électriques. Afin de placer la menuiserie, des feuillures 3'0\80mu. permettent la fixation de menuiseries standards. Celles-ci sont fixées par scellement dans la largeur de la tapée à l'aide de tiges filetées scellées à la résine avec utilisation d'un tamis. Le nombre des points de fixation est fonction de la taille de la menuiserie. Les gilles et les volets sont fixés par scellement de la même façon. Les appuis de fenêtres et les seuils sont prélabriqués, moulés en matériaux composites découpés à la longueur voulue et scellés dans la dalle pour les seuils, emboités dans les panneaux pour les appuis de fenètres. La charpente est métallique de conception classique en cornières ou en tubes creux. Elle est ancrée dans le chainage par chevilles mécariques. En zone courante, les fermes sont espacées de l,20m. environ. La charpente métallique contribue à la solidité de l'ouvrage et peut éventueliement comporter dans le plan de l'entrait des poutres de stabilité horizontale pour le cas. très rare où les poteaux porteurs verticaux ne suffliaient pas à reprendre les efforts horizontaux dus à un séisme. Les schémas annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente un panneau modulaire simple 1 avec une vue éclatée du haut du panneau. On peut voir la concavité 2 du côté du panneau représentant la moitié du coffrage d'un poteau porteur vertical. Est visible aussi, la découpe G au sommet du panneau servant de coffrage au chaînage périphérique horizontal. La figure 2 représente une coupe horizontale de l'emboitement par feuillure, de deux panneaux courants 0. Les fers d'armature du poteau porteur vertical sont visibles dans le coffrage (a) formé par les deux panneaux. On peut voir également, l'emplacement prévu des gaines G pour le passage des fils éléctriques sur la face intérieure du panneau. La figure 3 représente une coupe verticale de la liaison entre le panneau et le plancher. Le panneau 0 est emboité sur la lisse de positionnement 6. Cette lisse est scellée au plancher G7. La chape et le carrelage 8 viennent en butée sur la face intérieure du panneau. La figure 4 représente une coupe verticale du sommet du panneau 0 montrant le chaînage périphérique G et ses fers d'armature, la feuillure d'une menuiserie l'encadrement esthétique possible ; , moulé en résurgence sur la face extérieure du panneau, d'une ouverture et une génoise . sur la face externe du panneau. La figure 5 représente la structure en béton armé de la maison. On peut voir les fondations 14 , les poteaux porteurs verticaux 15 ainsi que le chaînage périphérique horizontal 16 . La figure 6 représente la charpente métallique 4 pans. Un modèle 2 pans n'est pas représenté, mais est tout à fait possible à installer. Avec cette nouvelle technique la construction d'une maison Individuelle se fait de la manière suivante. Après les choix du coloris et de l'aspect extérieur de la maison une étude va permettre de déteiininer le nombre de panneaux modulaires nécessaires qu'ils soient standards ((X) fig. 1). d'angles ou bien comportant une ouverture. Cette étude permet aussi de déterminer leur disposition afin de les .aleviner selon le plan de masse (lors de leur mise en place). Il faut aussi calculer le ferraillage nécessaire au béton armé pour répondre aux normes parasismiques du lieu de construction. Les fouilles sont creusées comme pour une construction classique. Les fers d'armature des poteaux porteurs verticaux sont scellés dans les fouilles aux emplacements déterminés par l'étude préalable. Les fondations sont faites de manière classique, c'est à dire: le béton armé est coulé à pleine fouille. Comme le montre la figure 3, un vide sanitaire (E) de 60 cm minimum de hauteurest fait. Sont prévus aussi, le hors-gel et une semelle filante o de 500 Les ferraillages des poteaux porteurs verticaux sont mis en attente. Le plancher est coulé. Les seuils de la porte et des portes-fenêtres sont scellés dans la dalle. fi est important de bien les positionner car les panneaux doivent venir en butée sur ces seuils. Une lisse de positionnement (X)- fig.3) est scellée au plancher sur toute la périphérie de la maison à 100mm. du bord de la dalle. Les panneaux (0- fig.3) sont placés sur la lisse (-fig.3) et s'emboitent les uns dans les autres (fig.2) formant ainsi le coffrage (G4-fig.2) des poteaux porteurs verticaux dont les fers d'armature étaient en attente. Lorsque tous les panneaux sont placés, on effectue le ferraillage du chaînage périphérique horizontal dans la découpe au sommet des panneaux (O-fig.4). Le béton armé des poteaux porteurs verticaux et le chaînage périphérique horizontal peut être coulé en une seule opération. A ce stadt, le gros oeuvre est terminé. La structure en béton armé de la maison est représentée figure 5. On peut y voir les fondations Gi les poteaux porteurs verticaux Qi et le chaînage périphérique horizontal(9. C'est une structure en béton armé conforme aux normes parasismiques françaises. Une charpente métallique, de conception classique, en cornière ou en tube creux est placée. Les fermes (9, espacées de 1,20m En zone cOurante, sont ancrées dans le chaînage périphérique horizontal à l'aide de chevilles mécaniques. Dans l'exemple donné figure 6, quatre fermes arêtiers Qi permettent de créer les croupes et prennent appuis sur des fermes doublées Q9 . Cette charpente pour un toit 4 pans (fiv.6) n'est pas contractuelle. Une charpente 2 pans, non représentée ici, est aussi possible. Cette charpente métallique est conforme aux normes parasismiques françaises. De plus en cas de nécessité, cette charpente métallique peut comporter, dans le plan de l'entrait, des poutres de stabilité horizontale, afin de reprendre les efforts horizontaux dus à un séisme. Les menuiseries sont fixées dans les feuillures Qi prévues à cet effet, dans les panneaux modulaires Qi à l'aide de tiges filetées scellées à la résine avec utilisation de tamis, dans la largeur de la tapée. Le nombre des points de fixation dépend de la taille de la menuiserie à fixer. Les volets et les grilles de protection sont fixés par scellement de la même façon. L'intérieur de la maison se fait de manière classique aussi bien pour les cloisons que pour les sols, chape et carrelage (i)- fig.3). Cette nouvelle technique concerne principalement la construction des maisons individuelles, cependant il peut être possible de l'adapter pour d'autres bâtiments. Par sa conception, la construction présente une résistance exceptionnelle et pourra être implantée dans les régions ayant des normes parasismiques. De plus, ce procédé oblige le constructeur à respecter les normes en vigueur dans ce domaine sensible où encore peu d'entreprises sont compétentes. L'industrialisation de la production des panneaux modulaires en matériaux composites synthétiques permettra de proposer une gamme variée de couleurs et de texture pour la façade afin de répondre aux goûts les plus variés et de s'adapter aux différents styles régionaux. REVENDICATIONS 1) Méthode de construction de maisons conformes aux normes parasismiques, caractérisée par des panneaux modulaires O préfabriqués, emboitables, en matériaux composites synthétiques, constituant les murs extérieurs de la maison, et formant eux-même le coffrage (i) pour des poteaux porteurs verticaux (ss) et un chaînage périphérique horizontal i en béton armé. 2) Méthode de construction selon la revendication 1 caractérisée par l'utilisation de panneaux modulaires O préfabriqués en matériaux composites synthétiques d'une largeur de 120cm. et d'une hauteur constituant la hauteur totale des murs périphériques, c'est à dire 270cm. et d'une épaisseur, 35cm., suffisante pour la résistance mécanique de la structure et une bonne isolation. 3) Méthode de construction selon la revendication 2 caractérisée par l'utilisation, pour le gros oeuvre, de panneaux modulaires (D préfabriqués en matériaux composites synthétiques ayant des propriétés thermiques suffisantes pour remplacer une contre-cloison isolante. 4) Méthode de construction selon la revendication 1 caractérisée par un rendu esthétique obtenu lors du moulage des panneaux préfabriqués O permettant que la pose d'un seul de ces panneaux remplace la mise en oeuvre de parpaing, briques ou pierres pour la même surface ainsi que la pose d'un enduit de façade coloré. 5) Méthode de construction selon la revendication 1 caractérisée par la découpe O du côté des panneaux O permettant à deux panneaux assemblés (figure 2) de former le coffrage O d'un poteau porteur vertical en béton armé Os 6) Méthode selon la revendication 1 caractérisée par la découpe O du sommet du panneau O permettant, lorsque tous les panneaux sont assemblés, de faire le coffrage du chaînage périphérique horizontal en béton armé 06