Brevet FR2830270A1 — publié le 20030404

MODULE D'ASSEMBLAGE POUR LA REALISATION DE BATIMENTS ET PROCEDE DE CONSTRUCTION DE BATIMENTS A PARTIR DE CE MODULE Domaine de l'invention : La présente invention concerne un module d'assemblage destiné à la construction de bâtiments tels que maisons individuelles, chalets, immeubles, bureau, garage. Ce module d'assemblage que l'on va décrire permet grâce à son mode de conception d'obtenir in procédé de construction très simple pour construire des murs ou des cloisons d'un bâtiment, lequel peut être livré en"kit d'assemblage"et permet ainsi de réaliser ainsi divers types de bâtiments ayant les caractéristiques suivantes : Qualité d'isolations aussi bien phonique que thermique Grande Résistance structurale même aux séismes et intempéries Excellente finition. Toutes ces caractéristiques étant obtenues avec une grande facilité d'assemblage issue de la conception du module et de son procédé de construction. Art Antérieur : Les bâtiments connus dans l'art antérieur qu'ils soient préfabriqués ou non sont en générale assemblés sur chantier à l'aide de cadres métalliques, qui ; obligent le constructeur à réaliser une multitude de scellements qui sont mis en place sur le chantier. A l'issue de ces constructions une multitudes de problèmes apparaissent qui sont relatifs à ces types de constructions dont la mise en place de l'isolation, des finitions et des diverses opérations faites après la construction entraîne non seulement des augmentations de durée de réalisations donc des coût élevés, avec passage et coordination des différents corps de métier, mais aussi des problèmes de mauvais vieillissement : apparition de fissures et de déformations des structures pouvant entrainer par déstructurisation et la ruine du bâtiment à plus ou moins long terme. De plus dans ces modes de construction connus, on est obligé de fabriquer la plupart des éléments in"situ"ce qui oblige à utiliser des moyens lourds, tels que grues portiques et gros outillages etc.. Le brevet français publié sous le n FR 263 81 89 décrit des dispositifs qui servent à la réalisations de pavillons ou autres bâtiments, la caractéristisque principale étant de partir d'une sorte de châssis qui peut être en bois ou béton ou autre matériau structurant dont les extrémités sont solidaires d'équerres en acier protégé. Cette invention propose un produit et un procédé différent de la présente invention, par le fait qu'il ne s'agit pas d'un module s'embôitant avec le suivant mes des sous ensembles préfabriqués transportés par des moyens lourds sur chantier. Le problème que se propose de résoudre la présente invention est la construction complète des mur d'un bâtiment en partant d'un seul module d'assemblage qui en s'embôitant avec son voisin identique va permettre de dresser des murs ou des cloisons, sans la nécessité de rapporter d'autres éléments aussi bien de construction que d'isolation ou de finition, puisqu'il les possèdent dés l'arrivée sur le chantier. A partir de ce module élémentaire fabriqué hors du chantier il est possible de monter des murs horizontales et verticales ou des cloisons en répétant autant de fois que nécessaire la même opération de montage qui peut être faite sur chantier avec très peu de moyens, contrairement aux mode de construction connus de l'art antérieur. ces modules peuvent être fabriqué en usine à la chaîne et de manière répétitives avec des moyens de fabrication très simples qui s'approchent plus des méthodes d'usinage en mécanique que des méthodes de conceptions d'éléments préfabriqués de bâtiments Les matériaux utilisés sont divers : bois béton acier matériaux composites, ou tout autres pourvu qu'ils soient structurants. Nous allons décrire l'invention dans une forme de réalisation préférentielle en décrivant d'abord le produit puis le procédé de construction qui en découle. DESCRIPTION Les dessins servant à la compréhension de l'invention sont listés : Les figures 1 et 2 de la planche 1/11 présentent une vue de dessus (ou en coupe) et une vue de profil d'un module d'assemblage qui est un montant entretoise qui constitue un des moyens essentiels de l'invention. Les figures 3, 4 et 5 de la planche 2/11 montrent rD figure 3 un début d'assemblage de 4 panneaux dans le module d'assemblage. figure 4 une vue de dessus du module assemblé : mur linéaire. figure 5 une vue en perspective du mur linéaire placé suivant un axe vertical. La figure 6, 7 8,9 et 10 de la planche 3/11 montrent plusieurs modes de montage sur le chantier : figure 6 montage suivant un angle droit (équerre) figure 7 montage en croix figure 8 montage suivant un polygone figure 9 montage en forme de T figure 10 montage en raccordement de continuité. Les figures 6a,, 7a, 8a 9a et 10 a de la planche 4/11 montrent des plaques correspondant aux modes d'assemblages des figures de la planche 3/11 qui sont fixées dans la fondation et peuvent recevoir des tiges filetées La figure 11 de la planche 5/11 montre une vue en coupe dans le plan horizontal des murs d'un bâtiment complet ou la plupart des types d'assemblage sont réunies. La figure 12 de la planche 6/11 montre une coupe verticale d'un bâtiment assemblé dans le quel on voit : l'ancrage dans le radier la reprise d'une solive sur un mur extérieur (détail 12a) la reprise d'une solive dans un mur de refend (détail 12b) l'assemblage du toit sur la sablière traversée par une tige filetée. (détail 12c) Les figures 13 14 et 15 de la planche 7/11 montrent une vue éclaté des 3 moyens (module, clin, et traverse) constituant le mur avant assemblage Les figures 16 17 et 18 de la planche 8/11 montrent : trois formes de réalisation du module d'assemblage fig 16 raccordement montage en équerrage fig 17 raccordement et montage en T fig 18 raccordement et montage en croix Les figures de la planche 9/11 montrent deux vues : fig 19 palletage des murs non montés et du module d'assemblage fig 20 présentation d'un mur non assemblé Les figures 21 et 22 de la planche 10/11 montrent deux formes de e réalisation de clef, outillage unique pour le montage La figure 23 de la planche 11/11 indique les phases du o tO procédé Le module d'assemblage 1 qui sert ensuite a monter les murs est constitué : - d'un bloc central 11 de préférence parallélépipédique comprenant un trou 12 pouvant ; être traversé de part en part par une tige filetée 13 qui peut être raccordée par une douille taraudée 132 sur laquelle vient se visser un écrou 133 sous une rondelle 134. - de deux flasques 14 (a et b) placés à l'extérieur et symétriquement vis à vis du bloc central 11. 9 L'épaisseur de ces flasques est de l'ordre de 20 à 40 mm, elles comprennent chacune quatre rainures (deux extérieures et deux intérieures) 15 (a, b) et 15 (c, d) placées symétriquement à environ 10 mm du bord, leur profondeur peut varier entre 5 et 8 mm (moyenne 6 mm) leur largeur est d'environ 10 mm, toutes ces cotations sont données à titre purement indicatif, elles dépendent de la dimension du module fabriqué. Cesdites rainures extérieures peuvent recevoir en faces extérieures des panneaux 19 dont 9 l'épaisseur est ajustée pour s'emboîter dans les rainures 15 (a, b) Les rainures intérieures 15 (c, d) d'épaisseur variant entre 22 et 40 mm servent à recevoir un profilé 17 en forme de T qui devient une traverse à l'assemblage, laquelle est fixée sur des clins 18 par moyen connu : vis boulons rivets.. ceci en fonction du matériau choisi pour la construction, ces clins 18 vont servir de parois internes ou externes aux murs du batiment. Le bloc central 11 est décalé par rapport aux flasques 14 (a et b) d'une longueur suffisante (entre 10 et 20 mm) pour permettre un embôitage d'un module d'assemblage 1 identique au précédent superposable et récurent qui va se traduire suivant l'axe vertical par un empilage solide, que l'on vient encore rigidifier par vissage d'un écrou 133 sur une rondelle 134 situés dans un lamage 111 du module 11 qui comprend le trou 12 laissant coulisser la tige filetée 13. Le mode d'assemblage du moyen 11 permet de constituer un élément d'un mur 3 dont on a choisi au préalable la longueur. Le module 1 étant monté, on réalise ensuite 2 panneaux 21 à partir de deux clins 18 identiques. Les panneaux 21 sont bouvetés pour s'encastrer l'un dans l'autre. Sur ces panneaux on vient visser des traverses 17 à des distances compatibles avec les normes de sécurité de la construction (soit tous les 60 cm) ; clins et traverses sont assemblés par des fixations habituelles (vissage, rivetages, boulonnage, collage...) et la encore suivant le type de matériau. Ces panneaux 21 ainsi assemblés sont redressés. Sur ces panneaux, on enfile à l'aide d'une presse (simple vérin) le module d'assemblage 1 précédemment décrit en y mettant éventuellement un collage pour améliorer encore la rigidité. On a ainsi réalisé un mur porteur 3 de bâtiment, qui est creux puisqu'il possède deux parois (fig 4 et 5) qui peut recevoir tous les moyens et servitudes S nécessaires à l'habitation : isolations, conduite d'eau, gaines électriques et cloisonnements divers... Ces murs, grâce à leur module d'assemblage 1 (sorte d'entretoise) peuvent être disposés de différentes façon comme le montre les figures de la planche 3/11 assemblage en équerre à angle droit (fig 6) assemblage en croix (fig 7) assemblage en polygone (fig 8) assemblage en T (fig 9) assemblage en continuité fig (10) seul l'assemblage en polygone exige une finition en angle tD déterminée par l'angle du polygone Apres avoir réalisé les fondations et le radier, on se ménage des emplacements réservées (Réservations) tous les 60 cm et aux intersections 1 et angles des murs, conformément aux normes de constructions en vigueur. A chaque Intersection 1 correspondant à un raccordeement sont placées sous les modules d'assemblages des plaques Pe, Pcr, Pp, Pt, Pc, servant d'auto-alignement dans les diverses configurations de montage. Après avoir monté les murs 3 à la hauteur désirée, on peut venir placer une solive dans le moyen 1, cette dernière étant prisonnière de la tige filetéee 13. cette opération peut être effectuée aussi bien sur un mur extérieur que sur un mur de refend (voir détail 12a). Les murs 3 ainsi assemblés peuvent recevoir un toit du type bac porteur (voir détail 12a), le mur 3 se termine par une sablière d'angle 37, l'angle est à déterminer ; laquelle est traversée par la tige filetée 13 qui relie le mur au bac porteur. Le module 1 vue en coupe a deux variantes possibles de e réalisation (fig 17 et 18) qui permettent de bloquer ou de rendre solidaires les moyens mis en oeuvre aux intersections 1 en angle droit en forme de T, en croix, en continuité, et en polygone d'angle quelconque. Le module 1 déjà décrit sert au raccordement en équerre et continuité. Le module Ibis auquel on rajoute une traverse 17 est une variante qui sert à un montage en T Le module 1 ter auquel on rajoute deux traverses 17 pour un montage en croix Les moyens : module d'assemblage 1, clins 18 et traverses 17 (fig 5) sont trois éléments essentiels qui constituent le mur 3. Le transport de ces éléments peut être effectué par moyen assemblé : mur 3 ou sous forme de"kit" palettage des modules d'assemblage 1 présentation des panneaux 21 à assembler en mur 3 pour être montés sur le chantier. Pour effectuer le montage des murs 3 sur le chantier, on utilise une clef qui permet de visser les écrous et de les bloquer deux variantes de clef sont utiliser (figures 21 et 22) une clef 41 pendulaire qui fait descendre l'écrou 133 très vite et qui permet aussi de le bloquer. une clef 42 à pipe ouverte suivant un secteur vertical légèrement supérieur au diamètre de la tige pour pouvoir passer à n'importe quel endroit de la tige filetée et atteindre l'écrou sans passer par le haut de la tige filetée 13. Le procédé de construction d'un bâtiment comprend 8 phases : Phase 1 construction du radier avec les "réservations ou des pilotis (montages sur solives) Phase 2 Déchargement des éléments numérotés prêts à être montés sur le chantier (éléments de murs 3 finis y compris peinture isolations.....) provenant des kit ou des panneaux présentés Phase 3 Disposition de ces murs aux endroits désignés par le plan de construction Phase 4 : une fois fixées les plaques de scellements Ps, on enfile les tiges filetées 13 dans les trous des plaques Pe, Pcr, Pp, Pt, Pc trois tiges filetées sont enfilées dans deux des modules 1, la troisième libre sert à faire descendre le module de raccordement 1, Ibis, 1ter et à le bloquer par vissage (serrage et blocage de trois écrous) Phase 5 Enfilage d'un module 1 sur la tige filetée 31 restante et serrage de l'écrou supérieur qui fait descendre le module de blocage (module 1 identique) ceci à chaque intersection 1 Phase 6 : Equerrage et nivelage par des moyens connus, le serrage des écrous 131 permettant un auto alignement. Phase 7 : Coulage du ciment dans les réservations rigidifi- cation de la construction. Phase 8 : poursuite de la construction jusqu'a son terme par empilage et vissage dans la sablière 37 jusqu'aux bac autoporteur, ce qui rend l'ensemble solidaire et quasiment indéformable Ce type de bâtiment est construit dans un minimum de temps (pour une maison de 100 m2 habitable : moins de 15 jours à deux personnes), il présente notamment des caractéristiques intéressantes construction possible avec divers matériaux structurants avec un minimum de pièces élémentaires Bonne isolation phonique et thermique réinstallée. Finitions terminées avant montage sur chantier. Grande solidité et bonne résistance mécanique aux séismes. Ce bâtiment ne peut pas être disloqué puisque sa double ossature a résistance énorme. Il peut être démonté par simple dévissage, ce qui présente dans certains cas de grandes possibilités de transfert ou de récupération de bâtiment existant. Le recyclage partiel ou entier du bâtiment est possible. Tous les éléments sont transportables sur camion en n'importe quel lieu, même sur des zones lacustres, puisque des pilotis sont seulement nécessaires pour monter le bâtiment, à partir d'une assise solide, mais rudimentaire. REVENDICATIONS 1-Module d'assemblage (1) servant à assembler puis à monter un mur (3) de batiment caractérisé en ce qu'il est constitué : - d'un bloc central (11) de préférence parallélépipédique comprenant un trou (12) pouvant être traversé de part en part par une tige filetée (13) coulissant librement dans un trou (12) raccordable par une douille taraudée (132) sur laquelle vient se visser un écrou (133) sous une rondelle (134) - de deux flasques (14 a et b) placés à l'extérieur du bloc central (11) et symétriquement vis à vis de celuiçi, les dites flasques comprenant des rainures externes et internes situées à une distance donnée du bord, recevant des panneaux (19) ajustables dans lesdites rainures externes et pour les rainures internes une traverse (17) en forme T sur laquelle on vient fixer des clins (18) qui vont servir de parois aux murs du batiment. 2-Module d'assemblage (1) servant à assembler puis monter un mur (3) de batiment, selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bloc central (11) est décalé par rapport aux flasques (14a et b) d'une longueur suffisante pour permettre un embôitage dudit module (1) dans un autre identique au précédent afin de pouvoir monter un mur (3) que l'on vient apres emboîtage des modules l'un dans l'autre rigidifier par serrage de l'écrou (133) se vissant sur la tige filetée (13), le mur (3) étant constitué et rigidifié en fixant des panneaux (21) sur les traverses en T (17), il comprend les moyens essentiels suivants : module d'assemblage (1), flasques (14a etb), clins (18), traverses (17) et panneaux (21). 3-Module d'assemblage (1) servant à assembler un mur (3) de batiment, selon les revendication 1 et 2 caractérisé en ce que les les panneaux (21) ainsi assemblés sont redressés, et qu'on enfile sur cesdits panneaux à l'aide d'une presse (simple vérin) le module d'assemblage (1) pour obtenir un bâtiment rigide. 4-Module d'assemblage (1) servant à assembler un mur (3) suivant les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que le mur porteur (3) du bâtiment, ainsi assemblé est creux et, qu'il peut recevoir tous les servitudes (S) nécessaires à l'habitation : isolations, conduites d'eau, gaines électriques, cloisonnements pour vides d'air ......, préparés avant le montage sur le chantier. 5-Module d'assemblage (1) servant à monter les murs (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que les murs (3) montés grâce à leur module d'assemblage (1) peuvent être disposés de différentes façons : assemblage en équerre à angle droit assemblage en croix assemblage en polygone assemblage en T assemblage en continuité assemblage en polygone nécessitant une pièce de finition en angle déterminée par l'angle du polygone choisi. 6- Module d'assemblage (1) servant à monter les murs (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que l'on ménage des emplacements des réservations et aux intersections (I) des murs, pour placer sous chaque module d'assemblage (1) des plaques (Pe, Pcr, Pp, Pt, Pc) 7-Module d'assemblage (1) servant à assembler et à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que les murs (3) ainsi assemblés peuvent recevoir un toit du type"bac porteur"comportant une sablière d'angle (37), laquelle est traversée par la tige filetée (13) qui relie le mur au"bac porteur". 8-Module d'assemblage (1) servant à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que le module (1) devient (1 bis), ceci en rajoutant une traverse (17) qui sert à un assemblage en T 9-Module d'assemblage (1) servant à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que le module (1) devient (1 ter) ceci rajoutant 2 traverses 17 pour un assemblage en croix. 10-Module d'assemblage (1) servant à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que le transport des éléments peut être effectué par un moyen assemblé : mur 3 ou sous forme de"kit d'assemblage"formant un palettage des modules d'assemblage (1) 11-Module d'assemblage (1) servant à assembler et à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que le transport peut s'effectuer sous forme d'empilement des panneaux (21) destinés à assembler le mur (3) et pouvant être montés sur le chantier. 12-Module d'assemblage (1) servant à monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce que l'on utilise une seule clef qui permet de visser les écrous et de les bloquer. 13-Module d'assemblage (1) servant à assembler un mur (3) suivant la revendication (12) caractérisé en ce que la clef unique d'assemblage est une clef (41) pendulaire qui fait descendre l'écrou (133) très vite et qui permet aussi de bloquer l'écrou (133) 14-Module d'assemblage (1) servant à assembler un mur (3) suivant la revendication (12) caractérisé en ce que la clef unique d'assemblage est une clef à pipe (42) ouverte suivant un secteur vertical légèrement supérieur au diamètre de la tige pour pouvoir passer à n'importe quel endroit de la tige filetée et atteindre l'écrou sans passer par le haut de la tige filetée (31). 15-Procédé de construction d'un batiment par assemblage de module d'assemblage (1) servant a monter un mur (3) suivant l'une des précédentes revendications caractérisé en ce qu'il comprend 8 phases. Phase 1 construction du radier avec les "réservations ou des pilotis (montages sur solives) Phase 2 Déchargement des éléments numérotés prêts à être montés sur le chantier (éléments de murs 3 finis y compris peinture isolations.....) provenant des kit ou des panneaux présentés Phase 3 Disposition de ces murs aux endroits désignés par le plan de construction Phase 4 : une fois fixées les plaques de scellements Ps, on enfile les tiges filetées 13 dans les trous des plaques Pe, Per, Pp, Pt, Pc trois tiges filetées sont enfilées dans deux des modules 1, la troisième libre sert à faire descendre le module de raccordement 1, 1 bis, 1 ter et à le bloquer par vissage (serrage et blocage de trois écrous) Phase 5 Enfilage d'un module 1 sur la tige filetée 31 restante et serrage de l'écrou supérieur qui fait descendre le module de blocage (module 1 identique) ceci à chaque intersection 1. Phase 6 : Equerrage et nivelage par des moyens connus, le serrage des écrous (131) permettant un auto alignement. Phase 7 Coulage du ciment dans les réservations, rigidification de la construction. Phase 8 Poursuite de la construction jusqu'a son terme par empilage et vissage dans la sablière (37) jusqu'aux bac autoporteur, ce qui rend l'ensemble solidaire et quasiment indéformable