Brevet FR2900672A1 — publié le 20071109

La présente invention concerne le domaine du bâtiment et notamment celui des maisons. Elle concerne plus particulièrement un module d'habitation destiné à constituer, en association avec un ou plusieurs autres modules de même type, une maison préfabriquée. On a proposé , dans l'état antérieur de la technique, des maisons de ce type dans lesquelles chacune des diverses parois murales était constituée d'un seul élément de béton armé fabriqué en usine. Les diverses parois étaient ensuite assemblées entre elles et solidarisées d'une embase destinée à venir en appui sur le sol. Les maisons de ce type font donc ainsi appel, bien qu'à un degré moindre que les maisons traditionnelles, à une opération de construction au cours de laquelle non seulement on assure l'assemblage des murs sur la dalle, mais on assemble également sur ces derniers les divers éléments de toiture ainsi que les ouvertures et ceci sans parler des aménagements intérieurs. On a également proposé des maisons dans lesquelles la dalle et les parois murales étaient assemblées en usine. On notera que les réalisations de ce type aboutissent la plupart du temps à des maisons d'un très grand poids, tel que leur transport pose de nombreux problèmes de mise en œuvre. On est ainsi contraint pour les déplacer de faire appel à des moyens très spécifiques tels que par exemple des chenillards, ce qui exclut les moyens classiques faciles rapides et bon marchés à mettre en œuvre tels que le grutage. La présente invention a pour but de remédier à de tels inconvénients en proposant des moyens permettant de réaliser un module d'habitation permettant en l'associant à un ou plusieurs autres modules de même type de constituer une maison complète, c'est-à-dire que chacun des modules comporte non seulement la dalle les murs et les éléments de toiture mais également la plus grande partie de l'équipement interne tel que par exemple les éléments de plomberie, de salle d'eau et de cuisine. La maison ainsi constituée ayant de plus un très faible poids par rapport à celles de l'état antérieur de la technique, elle est d'un déplacement facile et rapide par tous les moyens classiques de déplacement tels que par exemple le grutage. La présente invention a ainsi pour objet un module d'habitation, notamment de type modulable et transportable, destiné à constituer une maison, comprenant une embase sur laquelle sont coulées des parois murales en béton armé, caractérisé en ce que : - l'embase est constituée d'une dalle en béton dont la face inférieure comprend, sur la totalité de sa périphérie, une poutre de maintien en béton, - la face inférieure de la dalle comprend au moins deux poutres de liaison en béton qui s'étendent d'un côté à l'autre de la poutre périphérique. Dans un mode de mise en oeuvre particulièrement intéressant de l'invention les poutres de liaison ont, sur au moins une partie de leur longueur, une épaisseur supérieure à celle de la poutre de maintien périphérique, de façon que l'assise de la maison se fasse au moins partiellement sur ces dites parties. Avantageusement les susdites parties des poutres de liaison d'épaisseur supérieure seront disposées à proximité des bords de la dalle et constitueront ainsi des plots d'appui du module. Préférentiellement la dalle constituant l'embase sera de forme parallélépipédique et les deux poutres de liaison seront parallèles. Par ailleurs les deux dites parties d'épaisseur supérieure seront symétriques à la fois par rapport à l'axe longitudinal et à l'axe transversal de la dalle. Suivant l'invention lesdites parties d'épaisseur supérieure seront disposées dans le sens transversal de la dalle à une distance telle des extrémités de celle-ci que le moment fléchissant en ces dites zones sera égal au moment fléchissant au centre de la dalle. Préférentiellement les susdites parties d'épaisseur 5 supérieure seront disposées sensiblement à une distance m des extrémités de la dalle de longueur L, telle que : 4m2 + m(16 + 4L) - L2 =0 De façon à permettre un levage aisé et sans risque pour la structure générale de la construction, lesdites poutres 10 de liaison seront traversées par des tirants se terminant à chacune de leurs extrémités par des moyens de fixation. Ces moyens de fixation seront par exemple constitués par des plaques pourvues de moyens de préhension, éventuellement encastrées dans des évidements correspondants de la dalle. 15 Les moyens de fixation seront préférentiellement disposés à une distance des extrémités de la dalle telle que le moment fléchissant dans les zones où ils sont disposés soit égal au moment fléchissant au centre de la dalle. Ils seront notamment disposés sensiblement à une distance m des 20 extrémités de la dalle de longueur L, telle que : 4m2 + m(16 + 4L) - L2 =0 La dalle et les parois murales qui lui sont associées permettent de constituer un module d'habitation associable à un module d'habitation similaire ou identique, ces modules 25 d'habitation étant préférentiellement constituées d'un pignon à simple pente. On décrira ci-après un mode de mise en oeuvre de la présente invention en regard des dessins ci-après annexés sur lesquels : 30 - la figure 1 est une vue de dessous d'une dalle formant l'embase d'un module d'habitation suivant l'invention, - la figure 1' est une vue de dessous partielle d'une variante de mise en oeuvre de la dalle représentée sur la figure 1, - la figure 2 est une vue en coupe verticale et 5 longitudinale de la dalle représentée sur la figure 1 suivant la ligne II-II de la figure 1 ainsi que, partiellement, des parois murales du module d'habitation, - la figure 2' est une vue en coupe partielle suivant la ligne II'-II' de la variante de mise en oeuvre représentée 10 sur la figure 1', - la figure 3 est une courbe représentant la variation du moment fléchissant existant sur toute la longueur de la dalle, - la figure 4 est une vue de dessus schématique d'un 15 exemple d'assemblage de deux modules d'habitation suivant l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective de deux modules suivant l'invention mis en position afin de constituer une maison, 20 - la figure 6 est une vue en coupe transversale montrant la disposition d'une tige artéon à l'intérieur de son logement dans la dalle, - la figure 7 est une vue partielle en élévation montrant les moyens de levage. 25 On a représenté sur les figures 1 et 2 une dalle 1 destinée à constituer une embase d'un module d'habitation 2 destiné à constituer seul ou en association avec un ou plusieurs autres modules identiques ou similaires, une maison individuelle. La dalle 1, qui est réalisée en béton 30 armé, est de forme rectangulaire, et, dans l'exemple de mise en oeuvre représenté, sa longueur L est sensiblement le double de sa largeur 1. Sa surface au sol S couvre la totalité de la surface totale d'un module d'habitation. Il est ainsi possible, ainsi qu'il sera précisé plus loin, d'associer entre eux plusieurs modules d'habitation pour en faire une maison dont la surface correspond aux souhaits de ses utilisateurs. Ainsi que représenté sur les figures 1 et 2, la face inférieure la de la dalle 1 est pourvue, sur la totalité de sa périphérie, d'une poutre de maintien 3 en béton armé, dont l'épaisseur E est, dans le mode de mise en oeuvre représenté, environ le triple de l'épaisseur e de la dalle 1 et qui forme un sorte de cadre autour de celle-ci. Les deux côtés opposés longitudinaux 3a de cette poutre de maintien sont réunis par deux poutres transversales de liaison 5 dont la section droite est sensiblement la même que celle de la poutre de maintien 3 et qui sont destinées d'une part à conférer de la rigidité à la dalle 1 et d'autre part à former l'appui de celle-ci avec le sol 4. A cet effet les poutres transversales 5 se terminent à leurs extrémités respectives, c'est-à-dire dans la zone ou elles rencontrent la poutre de maintien 3a, par des tronçons de poutre 7 dont la hauteur h est supérieure à celle desdites poutres transversales 5 et qui forment des plots d'appui de la dalle sur le sol. On comprend, ainsi que représenté sur la figure 2, que la dalle 1 se trouve donc en contact avec le sol 4 par les tronçons de poutre 7 formant les plots. Préférentiellement, dans un mode de mise en oeuvre représenté sur les figures 1' et 2' la portion de poutre de maintien longitudinale 3'a comprise entre deux tronçons de poutre 7 aura la même épaisseur que lesdits tronçons de poutre si bien que dans ces conditions la dalle 1 sera en appui sur le sol d'une part sur les éléments de tronçons de poutre 7 et d'autre part sur les portions de poutre 3'a. Suivant l'invention on a établi qu'en disposant les poutres transversales 5 à une distance m des extémités de la dalle de façon telle que le moment fléchissant de la dalle au niveau des ses appuis soit égal à son moment fléchissant en son milieu on obtenait une grande rigidité et une excellente résistance de la dalle, et ceci pour une épaisseur de celle-ci très réduite par rapport à celles de l'état antérieur de le technique. On a représenté sur la figure 4 la courbe représentant le moment fléchissant M le long d'une poutre de longueur L chargée avec une charge uniformément répartie q. Le moment fléchissant M(x) entre une extrémité de la poutre et le premier appui (ici la poutre transversale 5) est M(x)=qx2/2 + qx, soit à la distance m du premier appui : M(m)= qL2/2 + qL. Le moment fléchissant au milieu de la poutre, soit pour x=L/2, est : M (L/2) = q(L-2m)2/8 - (qm2/2 +qm) Si le moment fléchissant aux appuis est égal au moment 15 fléchissant au milieu de la poutre : qm2/2 + qm = q(L-2m)2/8 - (qm2/2 +qm) Si l'on prend l'exemple d'une dalle 1 de longueur L=6,lm on obtient m=0,85m. Comme mentionné précédemment le procédé suivant 20 l'invention permet de réaliser des dalles porteuses qui, à résistance et rigidité égale, sont beaucoup moins lourdes que les dalles utilisées jusqu'à présent, ce qui permet de faire appel à des moyens de déplacement auxquels on avait renoncé en raison du poids trop important du module 25 d'habitation, à savoir des moyens de grutage. Cependant pour effectuer une telle opération on comprend que le positionnement des points d'ancrage à partir desquels on exercera la traction est d'une importance capitale si l'on veut éviter de provoquer dans la structure du module des 30 contraintes susceptibles de le détériorer. On a établi que ces moyens d'ancrage seront avantageusement choisis dans les mêmes positions suivant l'axe longitudinal xx' de la dalle que les tronçons de poutre servant d'appui pour la dalle, à savoir à une distance m des extrémités respectives de cette dernière, ainsi que représenté sur les figures 1 et 2. Suivant l'invention la dalle 1 comportera également une ou deux autres poutres transversales. Dans le mode de mise en oeuvre représenté à titre d'exemple sur les figures 1 à 2' on a prévu deux poutres transversales 9 et 9' qui sont préférentiellement positionnées quant à elle en fonction de l'arrangement intérieur du module. On a par ailleurs réuni ces deux poutres transversales 9, 9' par une poutre longitudinale 11. Outre le fait que ces trois poutres améliorent la rigidité de la dalle 1 elles permettent en l'espèce d'assurer le soutien dans l'un des volumes I et II ainsi créés d'une salle de bains, de toilettes etc... Dans une variante de mise en oeuvre de l'invention la face supérieure lb de la dalle est pourvue d'une fine bordure périphérique 13 qui est destinée à assurer un positionnement rigoureux des panneaux de coffrage lors de la coulée des murs périphériques 14 du module d'habitation. La mise en place d'un module d'habitation sur le moyen de transport par exemple un camion, se fera par une opération de levage au moyen notamment d'un pont roulant ou d'une grue. De même une fois arrivé à destination le déchargement ainsi que le positionnement relatif de plusieurs modules l'un par rapport à l'autre lorsque ceux-ci doivent être associés, feront également appel à des moyens de levage. Ces derniers nécessitent donc des prises sur le module. Comme mentionné précédemment ces prises seront réalisées en des endroits qui sont disposés dans le sens longitudinal de la dalle de façon que le moment fléchissant soit le même que celui s'exerçant à mi-longueur de celle-ci ainsi que cela a été évoqué pour les zones d'appui sur la surface du sol. Suivant l'invention les deux poutres transversales 5 sont creusées à cet effet d'un canal central 15 destiné à recevoir une tige filetée 17, dite tige artéon . Cette tige traverse une première plaque métallique 19a qui est encastrée dans un évidemment 20 réalisé d'un côté de la dalle 1 puis prend place dans le canal central 15 pour venir se visser, à son autre extrémité, dans une seconde plaque métallique 19b également encastrée dans la paroi opposée de la dalle. Les plaques 19a et 19b sont pourvus de moyens de préhension destinés à coopérer avec des moyens de levage à l'aide desquels on soulèvera le module en exerçant un effort de traction F. Les moyens de préhension de la plaque 19b sont constitués d'un téton 21 qui dépasse de la face externe de la dalle et qui se termine par une barrette transversale de verrouillage 23. Les moyens de levage de cette plaque sont constitués d'une tige de traction plate 25 qui est pourvue d'une lumière allongée 26 lui permettant, lorsqu'elle est en position horizontale, de recevoir le téton 21 et qui en position horizontale est verrouillée par la barrette 23. Les moyens de préhension de la plaque 19a sont constitués par un bossage circulaire 27 autour duquel une seconde tige de traction plate 25 vient prendre place et est maintenue en position par un écrou 31. Le module d'habitation peut ainsi être tenu et soulevé par quatre tiges de traction 25. On comprend dans ces conditions qu'une fois les modules d'habitation mis en place on peut, après avoir ôté l'écrou de maintien 31, retirer la plaque 19a et la tige filetée 17, permettant ainsi de masquer les cavités 15 et 20. Les moyens de préhension et de levage associés à la plaque 19b permettent d'associer deux modules voisins, et restent en place dans l'éventualité d'un déplacement futur. Ainsi que représenté sur la figure 5, les modules d'habitation suivant l'invention auront préférentiellement une forme à toit en simple pente et pourront bien entendu être utilisés comme tels. Cette forme est intéressante en ce qu'elle permet d'associer facilement deux modules de façon à constituer une maison à toit à double pente ainsi que représenté sur la figure 5.5 REVENDICATIONS 1.- Module d'habitation, notamment de type modulable et transportable, destiné à constituer une maison, comprenant une embase sur laquelle sont coulées des parois murales en béton armé, caractérisé en ce que : -l'embase est constituée d'une dalle (1) en béton dont la face inférieure comprend, sur la totalité de sa 10 périphérie, une poutre de maintien (3) en béton, - la face inférieure (la) de la dalle (1) comprend au moins deux poutres de liaison (5) en béton qui s'étendent d'un côté à l'autre de la poutre périphérique (3). 2.- Module d'habitation suivant la revendication 1 15 caractérisé en ce que les poutres de liaison (5) ont, sur au moins une partie de leur longueur, une épaisseur (h) supérieure à celle de la poutre de maintien périphérique, de façon que l'assise de la maison se fasse au moins partiellement sur ces dites parties. 20 3.- Module d'habitation suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les susdites parties des poutres de liaison (5) d'épaisseur supérieure sont disposées à proximité des bords de la dalle et constituent des plots d'appui. 25 4.- Module d'habitation suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la dalle (1) constituant l'embase est de forme parallélépipédique et les deux poutres de liaison (5) sont parallèles. 5.- Module d'habitation suivant la revendication 4 30 caractérisé en ce que lesdites parties sont symétriques à la fois par rapport à l'axe longitudinal (xx') et l'axe transversal (yy') de la dalle (1). 6.- Module d'habitation suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesditesparties d'épaisseur supérieure sont disposées dans le sens transversal (yy') de la dalle à une distance (m) des extrémités de celle-ci telle que le moment fléchissant (M(m)) en ces dites zones soit égal au moment fléchissant (M(L/2)) au centre de la dalle (1). 7. - Module d'habitation suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les susdites parties d'épaisseur supérieure (7) sont disposées sensiblement à une distance (m) des extrémités de la dalle (1) de longueur (L) telle que : 4m2 + m(16 + 4L) - L2 =0 8.- Module d'habitation suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites poutres de liaison (5) sont traversées par des tirants (17) se terminant à chacune de leurs extrémités par des moyens de fixation (19a,19b). 9.- Module d'habitation suivant la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constituées par des plaques (19a,19b) pourvues de moyens de préhension (21,27), éventuellement encastrées dans des 20 évidements correspondants de la dalle (1). 10.- Module d'habitation suivant l'une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que les moyens de fixation (19a,19b) sont disposés à une distance (m) des extrémités de la dalle telle que le moment fléchissant 25 (M(m)) en ces dites zones soit égal au moment fléchissant (M(L/2)) au centre de celle-ci. 11.- Module d'habitation suivant l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que les moyens de fixation (19a,19b) sont disposées sensiblement à une 30 distance (m) des extrémités de la dalle (1) de longueur (L) telle que : 4m2 + m(16 + 4L) - :L2 =o. 12.- Module d'habitation suivant l'une des revendications 8 à 11 caractérisé en ce qu'il comporte desmoyens de levage constitués de tige (25) aptes à se verrouiller et déverrouiller des moyens de préhension. 13.- Module d'habitation suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'ils sont formés de pignons à simple pente.