Brevet FR2910513A1 — publié le 20080627

La présente invention concerne une structure préfabriquée modulaire notamment pour le stationnement de véhicules automobiles. La majeure partie des déplacements individuels s'effectue en véhicule individuel qu'il convient de stationner lorsque ce dernier arrive à destination. Dans le cas, par exemple, où une personne souhaite se rendre à un centre commercial pour y faire des achats, le recours à un véhicule individuel est presque impératif dans la mesure où les transports en commun permettent difficilement à la clientèle de ramener des achats en grande quantité et/ou de grande dimension. Il apparaît donc que pour un centre commercial, un facteur limitant l'activité est l'offre de stationnement pour les véhicules de la clientèle. Cette problématique ne concerne pas exclusivement les centres commerciaux mais également les aéroports, gares, bureau, administration et plus généralement tous types de lieux devant recevoir du public. L'accroissement de la capacité de stationnement peut se faire par un agrandissement de l'aire de stationnement. Toutefois, en milieu urbain et péri urbain, cette possibilité est en pratique fermée par absence de surface foncière disponible. Une seconde possibilité est de construire des parcs de stationnement aériens. Ce choix est toutefois coûteux sur plusieurs plans. D'une part, la construction d'un parc de stationnement en étages a un coût important. D'autre part durant les travaux de construction, l'opérateur subit une perte d'exploitation importante puisque, pendant la durée des travaux, une partie de l'aire de stationnement ne sera plus disponible à la clientèle. L'aire de stationnement est diminuée de l'emprise due aux étages et, de plus, est diminuée de la surface nécessaire aux engins du chantier, centrale à béton et périmètre de sécurité nécessaire pour ne pas mettre en danger la clientèle. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Un but de l'invention est de proposer une structure préfabriquée qui soit d'un coût compétitif ramené à la place unitaire de stationnement. Un autre but de l'invention est de proposer une structure préfabriquée permanente qui présente une bonne tenue au feu et aux sollicitations sismiques et climatiques. L'invention concerne une structure multi-étage de parc de stationnement de véhicules dont chaque étage comprend une pluralité de modules unitaires rectangulaires juxtaposés ; chaque module est dimensionné 2910513 2 pour recevoir deux rangées de trois véhicules séparées par une voie de circulation, de plus, chaque module présente une ossature comprenant deux poutres transversales et quatre solives longitudinales qui s'étendent entre les poutres transversales qui supportent un bac métallique ondulé destiné à être 5 garni d'une dalle de béton ; en outre, chaque module repose sur quatre poteaux porteurs disposés à chacun de ses angles. Un des points particuliers de l'invention réside dans la définition d'un module duplicable pouvant accueillir jusqu'à six véhicules. Un module présentant une telle définition peut être fabriqué à partir de profilés standard 10 qui sont fabriqués en usine et peuvent être assemblés de manière rapide sur le site de construction. Selon une forme de réalisation préférée, chaque module présente une longueur d'environ 15 mètres et la largeur de ce module est d'environ 7,5 mètres, ce qui fait qu'il possible de délimiter six places de stationnement qui 15 présente chacune une longueur de 5 mètres environ et une largeur de 2,50 mètres environ. Selon une disposition avantageuse de l'invention, la structure comprend des éléments de contreventement constitués par une paire de deux butons de stabilisation coplanaires dont respectivement l'extrémité inférieure 20 est connectée au pied d'un poteau et dont l'extrémité supérieure est connectée à une poutre ou une solive d'un module de l'étage supérieure. Cette disposition s'avère en pratique d'une grande importance car elle permet de ramener en pied les efforts horizontaux qui s'exercent sur un étage sans interférer avec la capacité de stationnement. Le contreventement 25 est réalisé par deux butons de stabilisation disposées en V à partir du pied d'un poteau porteur ce qui permet de conserver quatre places stationnement autour d'un poteau porteur muni d'éléments de contreventement. Ces éléments de contreventement s'avèrent sensiblement moins invasifs que les traditionnelles croix de Saint André. La densité d'éléments de contreventement à prévoir 30 dépend notamment des actions de la zone sur laquelle est bâtie la structure. Selon une possibilité, la connexion de l'extrémité supérieure d'un buton avec une poutre transversale se fait au droit de la jonction de celle-ci avec une solive. II peut également être envisagé que les éléments de 35 contreventement soient constitués de deux paires de butons de stabilisation orientées perpendiculairement l'une à l'autre. 2910513 3 Selon une disposition de la structure selon l'invention, chaque solive présente une contreflèche telle que lorsque chaque solive est chargée par la dalle de béton elle conserve une contreflèche résiduelle qui permet un renvoi d'eau au droit des poutres longitudinales. 5 De manière pratique, l'ancrage du pied d'un poteau porteur dans une fouille garnie de béton comprend - un profilé en U présentant une semelle et deux ailes engagées dans le béton, - une platine liée au poteau porteur muni d'un grain de centrage, 10 - quatre tiges d'ancrage qui peuvent présenter des extrémités en forme de crosse ou de plaquette pour un meilleur ancrage. Il est également prévu que les façades reçoivent un habillage offrant un coefficient d'ouverture permettant une grande ventilation de façon à permettre l'évacuation de l'énergie thermique qui se dégagerait d'un ou de 15 plusieurs véhicules en feu. En périphérie, la structure comprend des poutres de rive et des solives de rive chacune surmontée d'un garde corps. II peut être prévu que les parties de rives et solives soient des éléments en béton présentant une platine de fixation intégrant des alésages 20 taraudés. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'une structure selon celle-ci. Figure 1 est une vue en plan d'un aménagement d'un niveau 25 intermédiaire ou d'un niveau de toiture d'un parc de stationnement selon l'invention, Figure 2 est une vue en plan d'une ossature d'un niveau intermédiaire ou d'un niveau de toiture du parc de stationnement, Figures 3 à 5 montrent l'attache d'un poteau porteur avec l'ossature 30 d'un niveau intermédiaire d'un parc de stationnement, Figures 6 à 8 montrent l'attache d'un poteau porteur avec l'ossature d'un niveau supérieur d'un parce de stationnement, Figures 9 à 11 montrent l'attache d'un poteau en rive de l'ossature, Figures 12 à 14 montrent l'ancrage au pied d'un poteau porteur, 35 Figures 15 à 17 montrent des moyens de contreventement disposés dans une direction transversale du parc de stationnement, 2910513 4 Figures 18 à 20 montrent des moyens de contreventement disposés dans une direction longitudinale du parc de stationnement, En se référant tout d'abord à la figure 1, on peut voir que la structure représentée est un parc de stationnement qui présente la référence 5 générale 1 et qui, dans le cas illustré, est à un étage. Cette configuration n'est pas impérative et comme on le verra, la structure peut présenter plusieurs étages. Comme on peut le voir sur cette figure, des rampes 2 et 3 assurent la montée et la descente des véhicules depuis le sol vers un étage. 10 Une particularité de cette structure tient dans le fait qu'elle est réalisée à partir de modules 4 unitaires qui peuvent assurer la réception de six véhicules; ces six véhicules peuvent se répartir en deux rangées de trois véhicules séparées par une voie de circulation. Le module 4 qui correspond au stationnement de six véhicules 15 peut-être dupliqué en fonction des capacités de stationnement requises. Le module de base présente une ossature constituée de profilés métalliques, en l'occurrence quatre solives longitudinales 5 qui, dans le présent exemple, ont une dimension de 15 mètres environ ; deux poutres transversales 4 qui, dans le présent exemple, ont une dimension égale à la moitié de celle 20 des solives longitudinales 5, soit environ 7,50 mètres. Les poutres transversales 6 et les solives longitudinales 5 peuvent être des profilés métalliques à section en I. Cette ossature, qui constitue le module de base, supporte un bac 9 métallique ondulé sur lequel repose une dalle 10 de béton selon une technique 25 habituelle. Le module 4 unitaire est bien entendu supporté par des éléments porteurs, il s'agit de quatre poteaux porteurs 11 qui se placent à chacun des angles du module. Les poteaux porteurs 11 sont constitués de profilés de section 30 carrée dans lequel du béton est coulé ; un ferraillage est préalablement introduit dans le poteau. En référence à la figure 3, on peut voir sur cette figure que la jonction entre la tête d'un poteau porteur 11 et deux poutres transversales 6 se fait par l'intermédiaire de deux appliques 14 en L qui viennent prendre en 35 sandwich l'aile verticale des poutres 6. Des goujons ou des tiges filetées 15, au nombre de six sur l'exemple représenté, assurent la fixation des appliques 14 2910513 5 sur le poteau 11. Des tubes ont été installés dans le poteau 11 préalablement à la coulée de béton pour permettre l'insertion des goujons ou tiges filetées 15. La connexion des deux solives 5 sur une poutre se fait de la même manière grâce à deux appliques 16 qui prennent en sandwich chaque solive 5. 5 Les figures 6 à 8 montrent la connexion d'un poteau 11 avec un niveau de toiture. Dans ce cas de figure, les deux parties 6 reposent sur la tête du poteau 11, tandis que les deux solives 5 viennent se fixer sur les ailes verticales des poutres par des appliques 16. Il est à noter que des aciers 13 de renfort peuvent être disposés 10 dans la dalle 10 ; ces aciers de renfort 13 se croisent perpendiculairement au niveau de chaque poteau 11. En périphérie de parc, il est prévu un poteau de rive 17 sur lequel se fixent des poutres de rives 18 en béton, comme cela est représenté aux figures 9 à 11. 15 Le poteau de rive 17 montré aux figures a la particularité de posséder deux profilés de section triangulaire 20 sur lesquels viennent se centrer les poutres de rive 18 qui sont dotées d'une empreinte en triangle complémentaire. Un système de clavetage présentant plusieurs fers 19 permet d'assurer la fixation de chaque partie de chaque rive 18 sur un poteau de 20 rive 17. Comme cela apparaît sur les figures 10 et 11, des aciers de renforts 22 noyés dans la dalle 10 partent depuis les poteaux 17. Les figures 12 à 14 montrent la manière avec laquelle chaque poteau porteur 11 est ancré dans la surface d'appui. Comme on peut le voir sur ces figures, une platine 24 en tôle est fixée à l'extrémité du poteau porteur 11 25 tandis que, dans une fouille garnie de béton, est disposé un profilé 25 en U constitué d'une semelle qui vient en appui contre la platine 24 et de deux ailes qui sont engagées dans le béton. La fixation et la reprise des efforts se fait par quatre tiges d'ancrage 27qui peuvent présenter, à leur extrémité engagée dans le béton, des formes de crosse. 30 Un grain de centrage 26 est interposé entre le profilé 25 et la platine 24. Une seconde particularité de la structure selon l'invention réside dans des moyens de contreventement qui ont la particularité de ne pas empiéter sur l'espace dévolu au stationnement de véhicules. 35 Il est, en effet, prévu de disposer avec une densité qui est fonction des actions de la zone sur laquelle la structure est construite, des butons de 2910513 6 stabilisation 28 qui partent du pied d'un poteau porteur 11 pour aller se fixer sur la face inférieure d'une poutre transversale 6 de l'ossature constituant un module. Dans l'exemple illustré à la figure 17, la fixation en pied se fait sur 5 une pièce en forme de trapèze 29 qui est engagée dans deux saignées pratiquées à l'extrémité inférieure du poteau porteur 11. Comme on le verra plus loin, d'autres dispositions peuvent être envisagées. Pour ce qui est de la réception des deux butons de stabilisation 28 10 au niveau de la face inférieure de l'ossature, il est prévu que l'arrivée de celle-ci se fasse au droit de la jonction d'une solive 5 avec une poutre transversale 6 comme cela apparaît sur la Figure 16 ; une ferrure 30 est, à ce effet, disposée sur la face inférieure de la poutre 6. On peut noter que, dans les figures, le poteau porteur 11 qui est un 15 profilé métallique de section carrée qui est rempli de béton au moment de la construction de la structure, est orienté de telle sorte que ses faces sont perpendiculaires et parallèles aux directions principales des poutres. Il peut être tout à fait envisagé de disposer les poteaux porteurs 11 de telle sorte que ses faces soient orientées à 45 par rapport aux directions 20 principales des poutres 5 et 6. Dans ce cas de figure, les butons de stabilisation 28 pourraient être alors soudés directement sur l'arête des poteaux porteurs 11. En terme de reprise d'effort, cela s'avère favorable puisque la transmission des efforts se répartit à part égale sur deux faces du poteau porteur 11. 25 Les figures 18 à 20 font apparaître les moyens de contreventement qui assurent une stabilité longitudinale. La figure 18 montre une disposition intéressante selon laquelle les solives 5 présentent une contre flèche qui assure un renvoi des eaux de ruissellement au droit des poutres 6. Pour une solive 5 de 15 mètres environ, il peut être envisagé une contre flèche de 200 30 mm qui se traduira par une flèche de 75 mm environ après mise en place du béton de la dalle 10. La description de cet exemple de réalisation de la structure selon l'invention fait ressortir ses principaux avantages, à savoir le dimensionnement d'un module en fonction d'un nombre de véhicules permet directement de 35 prendre en compte le coût unitaire de parcage d'un véhicule. 2910513 7 Le compromis de l'invention qui prévoit donc le stationnement de six véhicules par module s'avère tout à fait avantageux dans la mesure où il permet de mettre en oeuvre des éléments métalliques facilement fabricables, facilement manipulables et dont la mise en oeuvre sur un chantier peut se faire 5 de manière relativement simple sans déployer d'équipements lourds qui peuvent présenter des problèmes de sécurité et/ou d'accès au chantier. Un second point tout à fait avantageux de l'invention est la réalisation de la fonction de contreventement par des butons de stabilisation 28 qui n'empiètent pas sur l'espace de stationnement. 10 En effet, les butons de stabilisation 28 sont disposés en V au niveau de chaque poteau porteur 11 ; il peut être envisagé de disposer deux ou quatre butons de stabilisation 28 au niveau de chaque poteau 11 selon les besoins de contreventement, mais quel que soit le cas de figure, ces butons de stabilisation 28 n'empiètent en aucune façon sur les aires de stationnement ni 15 sur les voies de circulation. En cela, les moyens de contreventement mis en oeuvre dans l'invention s'avèrent nettement plus avantageux que les croix de Saint André qui sont traditionnellement mises en oeuvre pour assurer le contreventement et la rigidification de la structure métallique. 20 On peut préciser qu'il est prévu d'équiper les rives de chaque étage de poutre en béton préfabriquée. Pour rester dans la continuité de construction, c'est-à-dire en limitant toutes les opérations sur le chantier, il est prévu que les parties de rives soient équipées d'une platine possédant des alésages taraudés dans lesquels des vis de fixation sont engagées. Figure 20 montre 25 cette disposition. Bien entendu, un garde corps 32 est ensuite positionné sur les parties béton qui ceinturent chaque étage. On voit que l'invention fournit une structure qui peut être adaptée en fonction de la capacité de stationnement souhaitée. Dans l'exemple illustré, 30 on peut voir un parc de stationnement dont un étage est constitué de deux ensembles de cinquante modules ces deux ensembles sont séparés par une travée centrale qui peut recevoir des escaliers et/ou tapis roulant incliné, et/ou ascenseurs pour permettre aux personnes de circuler entre les niveaux. REVENDICATIONS 1. Structure multi-étage de parc de stationnement de véhicules 5 dont chaque étage comprend une pluralité de modules unitaires rectangulaires juxtaposés caractérisée en ce que chaque module est dimensionné pour recevoir deux rangées de trois véhicules séparées par une voie de circulation et présente une ossature comprenant deux poutres (6) transversales et quatre solives (5) longitudinales 10 qui s'étendent entre les poutres transversales (6) qui supportent un bac (9) métallique ondulé destiné à être garni d'une dalle de béton, et en ce que chaque module repose sur quatre poteaux porteurs (11) disposés à chacun de ses angles. 15 2. Structure multi-étage selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque module présente une longueur d'environ 15 mètres et la largeur de ce module est d'environ 7,5 mètres. 3. Structure multi-étage selon la revendication 1 ou la revendication 20 2, caractérisée en ce que la structure comprend des éléments de contreventement constitués par au moins deux butons (28) disposés en V coplanaires dont respectivement l'extrémité inférieure est connectée au pied d'un poteau et dont l'extrémité supérieure est connectée à une poutre (6) ou une solive (5) d'un module de l'étage supérieur. 25 4. Structure multi-étage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la connexion de l'extrémité supérieure d'un buton (28) avec une poutre transversale (6) se fait au droit de la jonction de celui-ci avec une solive (5). 30 5. Structure multi-étage selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments de contreventement sont constitués de deux paires de butons (28) orientées perpendiculairement l'un à l'autre. 35 6. Structure multi-étage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque solive (5) présente une contreflèche telle que 2910513 9 lorsque chaque solive (5) est chargée par la dalle de béton elle conserve une contreflèche résiduelle qui permet un renvoi d'eau au droit des poutres transversales (6). 7. Structure multi-étage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'ancrage du pied d'un poteau porteur (11) dans une fouille garnie de béton comprend : - un profilé en U (25) présentant une semelle et deux ailes engagées dans le béton, - une platine (24) liée au poteau porteur (11) muni d'un grain de centrage, - quatre tiges d'ancrage (27). 8. Structure multi-étage selon l'une des revendications 1 à 7, 15 caractérisée en ce que les façades reçoivent un habillage offrant un coefficient d'ouverture permettant une grande ventilation. 9. Structure multi-étage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la structure comprend des poutres de rive et des solives 20 de rive chacune surmontée d'un garde corps (32). 10. Structure multi-étage selon la revendication 9, caractérisée en ce que les poutres de rives et solives sont des éléments en béton présentant une platine de fixation intégrant des alésages taraudés. 25