Brevet FR2813903A1 — publié le 20020315

Elément modulaire préfabriqué pour la construction des parois d'un bâtiment antisismique de différentes épaisseurs. Domaine technique de l'invention L'invention est du domaine du bâtiment, et elle a pour objet un élément modulaire préfabriqué pour la construction des parois d'un bâtiment, ainsi qu'une paroi de bâtiment obtenue à partir d'un jeu de tels éléments. Art antérieur On connaît la technique consistant à construire les parois d'un bâtiment à partir d'éléments modulaires monoblocs, qui sont agencés de manière à former un coffrage perdu. Ces éléments sont globalement constitués de deux parois pleines parallélépipédiques reliées entre elles à distance l'une de l'autre par des entretoises. L'espace compris entre les parois est prévu pour être comblé de béton, tandis que les faces extérieures des parois constituent un parement. Ces éléments comportent à leur périphérie des reliefs d'emboîtement, pour leur jonction les uns aux autres. On pourra se reporter aux brevets FR2556387 (PIERSON), FR2575778 (GUILLOT), FR2568915 (C.E.R.I.B.M.) et FR2566817 (ORTIZ) qui décrivent de tels éléments. Ce genre d'élément modulaire procure l'avantage de faciliter la construction d'une paroi d'un bâtiment. Néanmoins, leur mise en oeuvre reste délicate en raison de leurs dimensions prédéterminées, tant celles séparant les parois de l'élément l'une de l'autre, que celles propres à l'élément lui- même. De plus, la jonction des éléments l'un à l'autre n'est pas satisfaisante, au regard de la résistance aux secousses sismiques de la paroi du bâtiment obtenue. De plus encore, le comblement par du béton de l'espace compris entre les parois de l'élément ne satisfait pas aux exigences d'isolation phonique et thermique du bâtiment. II en résulte la nécessité d'aménager à cette fin les faces extérieures des parois de l'élément après la construction de la paroi du bâtiment obtenue. En outre, cette dernière ne comporte en soi aucune disposition quant à une ventilation interne. De surcroît enfin, de tels éléments ne facilitent pas la mise en place et/ou le passage d'autres organes du bâtiment, tels que les organes et câblage électriques, et tels que les organes de chauffage, conduits de l'installation de chauffage central notamment. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un élément modulaire préfabriqué pour la construction des parois de différentes largeurs d'un bâtiment antisismique, qui soit agencé de manière à procurer des solutions aux problèmes susvisés. La démarche inventive de la présente invention a consisté dans sa globalité à scinder l'élément en plusieurs organes distincts, dont chacune des parois et une pluralité d'organes de jonction. Ces derniers sont mis à profit, non seulement pour relier sensiblement parallèlement entre elles et à distance les parois d'un même élément en constituant alors des entretoises, mais aussi pour relier l'une à l'autre deux parois aboutées d'éléments respectifs voisins, en constituant alors des organes d'aboutement. Pour cela, les parois et les organes de jonction comportent des organes d'emboîtements coopérants, notamment des alvéoles ménagées sur les parois pour recevoir des plots ménagés sur les organes de jonction. Ces derniers forment un soubassement pour les parois, les organes d'emboîtement étant ménagés sur au moins l'une des tranches longitudinales respectivement des parois et des organes de jonction. Dans un premier cas, les organes de jonction utilisés en tant qu'entretoises forment une assise pour les parois composant un même élément, en étant disposées sensiblement orthogonalement à celles-ci . Dans un autre cas, les organes de jonction, notamment utilisés en tant qu'organes d'aboutement, forment une assise pour les parois, et notamment pour deux parois aboutées d'éléments respectifs voisins, en étant disposées parallèlement à celles- ci. On comprendra que les organes de jonction, en tant que soubassement des parois, forment un prolongement de ces dernières dans leur plan. Poursuivant cette démarche, les dimensions des divers organes composant l'élément, prises au moins dans son plan de repos, sont de préférence relatives les unes par rapport aux autres à partir d'une même valeur constante. Plus précisément, les dimensions des parois et des organes de jonction dans le plan correspondant, ainsi que les positions longitudinales des organes d'emboîtement, sont définies par des multiples entiers de cette valeur constante, ou diviseur. II est apparu que la valeur constante avantageuse entre ces différentes dimensions et positions était l'épaisseur a des parois de l'élément. Notamment, la longueur des parois de l'élément est de N1 fois leur épaisseur a, les organes d'emboîtement étant répartis longitudinalement avec un pas p en correspondance avec l'épaisseur a des parois ;les organes de jonction quant à eux sont d'une longueur de N2 fois l'épaisseur a des parois, leur largeur étant équivalente à l'épaisseur a des parois. Pour permettre l'obtention d'une paroi d'un bâtiment à partir d'un assemblage entre eux d'une pluralité d'éléments de l'invention participant d'un jeu d'éléments de dimensions prédéterminées, il est avantageusement proposé que les multiples entiers N1 déterminant la longueur globale des parois de l'élément en fonction de leur épaisseur a, soit compris entre 5 et 7 ;les multiples entier N2 déterminant la longueur des organes de jonction sont quant à eux compris entre 3 et 7, avec un nombre en correspondance d'organes d'emboîtement répartis selon le pas p susvisé correspondant à l'épaisseur a des parois. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: les fig.1 à fig.9C sont des représentations en perspective de diverses variantes respectives de réalisation d'une paroi participante d'un élément de l'invention, les fig.10 à fig.15 sont des représentations en perspective de diverses variantes respectives de réalisation d'un organe de jonction participant d'un élément de l'invention, les 6g.16 à fig.17A sont des représentations en perspective d'éléments respectifs de l'invention, obtenus à partir des divers organes illustrés sur les figures précédentes, les fig.18 et fig.19 sont des représentations en perspectives de parois de bâtiment obtenues à partir d'un jeu d'éléments de l'invention. Description d'un mode préférentiel de réalisation Sur les figures, un élément modulaire préfabriqué est destiné à la construction des parois d'un bâtiment, et est du genre d'élément formant en même temps un coffrage perdu. Sur les fig.18 et 19, on remarquera entre les parois 2,2' ou 4,4' de chacun des éléments, le passage d'un ferraillage 24 pour armer le béton 26, lequel est coulé après l'assemblage des éléments entre eux. On remarquera plus particulièrement sur les 6g.16 à fig.17A, le fait que l'élément de l'invention comprend deux parois 2,2' maintenues à distance l'une de l'autre par des organes de jonction formant entretoises, telles que 6, 8, 10. Sur les fig.1 à fig.15, l'élément modulaire préfabriqué de l'invention est composé de divers organes distincts, et plus particulièrement de parois telles que celles illustrées sur les fig.1 à fig.9C, et d'organes de jonction tels que ceux illustrés sur les fig.10 à fig.15. En se reportant notamment aux fig.16 à fig.17A, on reconnaît un élément de l'invention en ce qu'il comprend deux parois 2,2' et des organes de jonction 6,8,8',10,10'. Ces derniers sont des organes de jonction 6 entre les parois 2,2' d'un même élément, et/ou des organes de jonction 8,10 entre deux parois adjacentes d'éléments respectifs semblables voisins, 2 et 28 par exemple sur la paroi illustrée sur la fig.19. Les parois 2,2' ou 4,4' et les organes de jonction 6,8,8',10 ou 12,14,14',16 comportent respectivement des organes coopérants, tel que 18,20,20' et 22, d'emboîtement et de positionnement des parois 2,2' ou 4,4' ou 2,28 l'une par rapport à l'autre. On relèvera à ce stade de la description un premier avantage de l'élément de l'invention. Son agencement en organes distincts procure une souplesse d'utilisation que confère la faculté offerte, à partir d'un jeu d'organes de différentes dimensions, de composer à la demande les différents organes nécessaires à la formation de chacun des éléments pour construction de la paroi du bâtiment souhaitée. On constate sur les fig.16 à fig.19, que les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16 constituent avantageusement un soubassement des parois 2,2' ou 4,4' sur lequel elles reposent. On relèvera que les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16 forment un prolongement des parois 2,2' ou 4,4' dans leur plan. Les organes d'emboîtement 18,20,20' et 22 sont ménagés sur l'une quelconque au moins des tranches longitudinales des parois 2,2' et des organes de jonction 6,8,8',10, perpendiculairement au plan de repos P de l'élément. Grâce à ces dispositions, l'espace E compris entre les parois 2,2' ou 4,4' est exempt d'obstacle, ce qui permet la mise en place entre elles, préalablement à la coulée du béton, d'éléments d'isolation phonique et thermique tel que 30 (fig.19). Par ailleurs, l'assemblage ainsi obtenu, tant pour l'obtention des éléments de l'invention que pour l'obtention de la paroi du bâtiment, confère à cette dernière une résistance idoine aux secousses sismiques. Chacune des dimensions des parois (L1 à L16 fig.1 à fig.9C) et des organes de jonction (L17 à L21 6g.10 à fig.15), prises au moins dans le plan de repos P de l'élément, correspondent avantageusement à un même diviseur a auquel est affecté un coefficient entier multiplicateur respectif. Les organes d'emboîtement 18,20,20',22 sont quant à eux longitudinalement répartis sur les parois 2,2' ou 4,4' et/ou sur les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16, avec un pas p en correspondance avec le diviseur a. On remarquera que le diviseur a correspond notamment à l'épaisseur des parois 2,2' ou 4,4' et de préférence à la largeur des organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16. Ces dispositions visent, entre autres, à conforter les avantages susvisés que procure la souplesse d'utilisation de l'élément de l'invention, en permettant d'obtenir une cloison d'un bâtiment de dimensions relativement quelconques à partir d'un jeu d'éléments de longueurs déterminées. Plus précisément, les faces extérieures et intérieures de la cloison du bâtiment peuvent être aisément formées à partir d'un jeu de parois et d'organes de jonction librement choisis, pour composer une combinaison d'éléments de l'invention aboutés, sans avoir à retoucher leur longueur. On remarquera à ce propos sur la fig.18 que pour un même élément, les parois le composant peuvent comporter des profils différents dans le plan de repos P de l'élément. Par ailleurs, une ventilation naturelle 36 peut être induite à travers la paroi du bâtiment, en ménageant un espace 34 dans le soubassement d'une paroi de l'un des éléments, telle que 32, pour autoriser une admission d'air; cet espace 34 est ménagé entre deux organes de jonction en vis à vis, tels que 12,16, par une absence d'organe d'aboutement, tel que 14. Les organes d'emboîtement sont notamment constitués par des alvéoles 18,20,20' pour les parois 2,2' ou 4,4' et par des plots 22 pour les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16. Les alvéoles 18,20,20' sont préférentiellement débouchantes sur chacune des tranches longitudinales des parois 2,2' ou 4,4', et sont mises à profit pour le passage du câblage électrique des bâtiments, voire des conduites du chauffage central. Ces dispositions, combinées avec celles relatives au pas p séparant les organes d'emboîtement 22 et à la largeur identique à ce pas p des organes de jonction notamment utilisés en tant qu'entretoises, offrent de nombreux avantages. En effet et en se reportant à la fig.19, cette combinaison de dispositions permet notamment de ménager un accès aisé 31 au câblage électrique circulant dans des couloirs que forment conjointement les alvéoles des parois d'éléments superposés, en vue par exemple de la mise en place d'un organe électrique, tel qu'un interrupteur. On notera que dans ce cas les alvéoles, au moins pour certaines d'entre-elles telles que 20,20', peuvent être élargies en respectant la règle énoncée relative au pas p des organes d'emboîtement, pour la réception correspondante des plots 22 ménagés selon cette règle sur les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16. On notera que les différents organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16 participant de la paroi globale du bâtiment peuvent être avantageusement obtenus à partir d'un jeu d'organes de jonction identiques de même longueur. Pour cela, mais néanmoins indépendamment du fait qu'ils soient ou non d'une longueur identique, les organes de jonction 6,8,8',10,10' ou 12,14,14',16 comportent de préférence des zones de fragilisation, telles que 38, réparties sur leur longueur selon le pas p susvisé, pour les rendre facilement sécables à une longueur ponctuellement souhaitée. Sur les fig.1 à fig.9C, on comprendra que la conformation du profil des parois de l'élément dans son plan de repos indiffère quant à la portée de l'invention ; par exemple et selon diverses variantes, les parois sont des parois parallélépipédiques comportant un profil rectangulaire (fig.1 à fig.3, sont des parois dont le profil s'étend suivant plusieurs orientations concourantes dans le plan de repos, telles que comportant un profil en dièdre (fig.4 à fig.6) ou globalement en U (fig.7 et fig.8) pour former des éléments d'angle ou d'ouverture, ou encore sont des parois en demi-lune évidée (fig.9) pour former des éléments de poteau. On comprendra que selon l'une quelconque de ces diverses variantes, la règle relative aux diverses dimensions (L1 à L6 du profil des parois dans le plan P de repos de l'élément est notamment appliquée, grâce à quoi une telle diversité de profils peut être aisément mise en ceuvre pour la construction d'une paroi de bâtiment. On relèvera que dans le cas où l'élément de l'invention constitue un organe de soutien participant de la paroi du bâtiment, tel un élément de poutre 37 (fig. 9C), un élément de linteau 39 (fig.9B), ou un appui de fenêtre 40 (fig.9 et 19), les parois 42 et 44 le composant sont de préférence reliées l'une à l'autre de manière à former un ensemble monobloc. Dans ce cas, les caractéristiques propres d'un tel élément résident principalement dans la liaison monobloc entre les deux parois 42 et 44 par l'intermédiaire d'une entretoise 46 ménagée à l'un de leur bord, et dans la présence des organes d'emboîtement 50 et 50' susceptibles de coopérer avec les organes d'emboîtement 22 ménagés sur les organes de jonction par aboutement, tels que 8 et 10. La règle susvisée relative aux dimensions des parois 2,2' ou 4,4' et des organes de jonction par aboutement 8,10 est le cas échéant appliquée, au moins en ce qui concerne leur longueur L. REVENDICATIONS 1.- Elément modulaire préfabriqué pour la construction des parois d'un bâtiment, notamment antisismique, à coffrage perdu, et comprenant deux parois (2,2' ; 4,4') maintenues à distance l'une de l'autre par des organes de jonction (6,12,16) formant entretoises, caractérisé en ce qu'il est composé d'organes distincts comprenant deux parois (2,2'; 4,4'; 42,44) et des organes de jonction (6,8,8'10,10' ;12,14,14',16) entre les parois (2,2'; 4,4') d'un même élément, et/ou entre deux parois (2,28) adjacentes d'éléments respectifs semblables voisins, les parois (2,2' ;4,4',42,44) et les organes de jonction (6,8,8'10,10' ; 12,14,14',16) comportant respectivement des organes coopérants (18,20,20',22) d'emboîtement et de positionnement des parois l'une par rapport à l'autre ; 2. Elément modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de jonction (6,8,8'10,10' ;12,14,14',16) constituent un soubassement (2,2' ;4,4',42,44) des parois sur lequel elles reposent, les organes d'emboîtement (18,20,20',22) étant ménagés sur l'une quelconque au moins des tranches longitudinales des parois (2,2'; 4,4'; 42,44) et des organes de jonction, perpendiculairement au plan de repos P de l'élément; 3. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des dimensions (L à L16) des parois et des organes de jonction, prises au moins dans le plan de repos P de l'élément, correspondent à un même diviseur a auquel est affecté un coefficient entier multiplicateur respectif, et en ce que les organes d'emboîtement (18,20,20',22) sont longitudinalement répartis sur les parois et/ou sur les organes de jonction, avec un pas p en correspondance avec le diviseur a ; 4. Elément modulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diviseur a correspond à l'épaisseur des parois et à la largeur des organes de jonction ; 5. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes d'emboîtement sont constitués par des alvéoles (18,20,20') pour les parois et par des plots (22) pour les organes de jonction; 6. Elément modulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que les alvéoles (18,20,20') sont débouchantes sur chacune des tranches longitudinales des parois; 7. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de jonction (6,8,8'10,10' ; 12,14,14',16) comportent des zones de fragilisation (38) pour les rendre facilement sécables ; 8. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil des parois est rectangulaire, en dièdre, en demi-lune, ou en U.