Brevet FR2914663A1 — publié le 20081010

-1- SYSTEME CONSTRUCTIF INDEFORMABLE POUR CONSTRUCTION D'HABITATION EN REZ DE CHAUSSEE OU ETAGE AVEC OU SANS COMBLES AMENAGEABLES. La présente invention est caractérisée en ce qui concerne le montage d'une structure métallique indépendante ainsi que la mise en place de panneaux isothermes coopérants. L'invention concerne l'ensemble d'un dispositif d'ossature métallique et de panneaux isothermes permettant de remplacer les murs traditionnels, réalisés en briques, blocs de béton manufacturés ou béton banché. Les murs des constructions traditionnelles nécessitants des moyens de transport et de montage très onéreux avec une consommation énergétique importante. Le parfait montage d'une construction préfabriquée repose sur la planéité du soubassement qui implique l'emploi d'une main d'oeuvre très qualifiée avec des temps de réalisation conséquent. La présente invention est caractérisée par un procédé de réalisation de maisons préfabriquées à partir de poteaux métalliques porteurs contenant entre eux des panneaux isothermes résistants pour assurer les divers contreventements verticaux. Une autre caractéristique de l'invention se démarque des autres constructions par la mise en place des éléments de plafond avant la pose de la charpente. Les éléments de plafond étant réalisés à partir de panneaux isothermes reposants provisoirement sur un étayage horizontal. La disposition et l'assemblage des panneaux constituants le plafond assure le contreventement général horizontal de la construction en s'opposant aux efforts de déformation par l'obtention d'une grande surface horizontale indéformable à la partie supérieure des murs constituants l'ouvrage. La présent invention ce caractérise aussi de part les éléments porteus principalement constitués de tubes métalliques de section appropriée constituant l'ossature métallique, qui sont fixés solidairement à la maçonnerie par un clavetage spécialement adapté et solidaire d'une platine connectée par boulonnage et réglage altimétrique. En partie supérieur les tubes porteurs ayant la hauteur d'un étage comportent le même dispositif que la partie inférieur pour la liaison avec le profil en forme de Z. Ce profil faisant office de lisse périphérique pour assurer le chaînage périphérique de la construction Une autre particularité remarquable de l'invention se caractérise par la liaison indissociable de la pièce de fixation des entraits de fermes de la charpente, en forme de cavalier, sur les tubes porteurs par un clavetage identiquement au clavetage de la partie inférieur du tube porteur. Une autre caractéristique de l'invention permet l'intervention des autres travaux de la construction immédiatement après la mise en oeuvre de l'ensemble du plafond -2- ce qui se traduit par un gain de temps important sur la durée de l'ensemble des travaux de l'édifice. Les éléments porteurs de base, tubes métalliques, se mettent en place les uns après les autres afin de constituer les murs de la construction, et sont séparés par des intervalles 5 prédéfinis par la dimension des panneaux. La présent invention se caractérise par la simplicité de réalisation de la maçonnerie qui est réalisée sans aucune niches pour le positionnement des tubes porteurs, ce qui évite une nouvelle intervention pour le rebouchage de ces niches. La présente invention se distingue des autres procédés constructifs, par la pose des 10 panneaux dont l'assemblage de ceux-ci peut être exécuté après le montage de l'ensemble des panneaux, ceci est rendu possible par le positionnement et l'enfoncement de la clavette de fixation s'incrustant dans la cavité du goujon soudé sur les platines. Les panneaux isothermes formant l'ensemble des murs sont facilement manutentionnables manuellement avec une mise en place aisée et comportent une rainure 15 verticale pour venir s'emboîter dans les tubes métalliques porteurs. Ils sont posés les uns après les autres pour constituer l'ensemble des murs. Une colle expansive réagissant avec l'humidité climatique est appliquée avant la mise en place sur chaque coté vertical des panneaux constituant les murs, cette colle à forte expansion et à réaction tardive assure une liaison solide et étanche entre ces panneaux, 20 l'ensemble des murs est donc étanche à l'eau et à l'air. Selon ce procédé de construction la mise en place et le réglage des composants pour Les diverses ouvertures ( portes, fenêtres, ou portes-fenêtres) constitués principalement par des ensembles complets comprenant, tableau encadrement, châssis, volets battants ou roulants, et tablette métallique en vente dans le commerce dont les montants verticaux sont 25 identiques aux montants des panneaux de murs, sont posées dans le même temps que ceux-ci, avec la même mise en place technique. Selon une possibilité du système proposé, un revêtement extérieur peut être appliqué composé soit de bardage bois ou composites, soit bardage métalliques, soit bardage plastique ou métallique et aussi application d'un enduit plastique. 30 La présente invention se caractérise par l'absence de contreventement en forme de croix de St André, dans le sens transversal des murs, ce contreventement étant assuré par les panneaux isothermes fabriqués en usine et positionnés entre les poteaux porteurs métalliques, eux mêmes solidaires de la maçonnerie après fixation sur les platines métalliques reliées au sol par des chevilles spéciales béton à expansion. 35 Selon une autre possibilité, pour réduire aux minimum la production de panneaux isothermes en usine, les raccordements dans les angles, rentrants ou sortant, sont assurés par des poteaux composites collés sur un coté des panneaux isothermes formant ainsi les angles destinés à la construction d'habitations diverses sans avoir en usine un stock important de panneaux différents les uns des autres. -3- Selon une autre caractéristique du procédé proposé, seul un type de panneau isotherme pour les murs et un seul type de panneaux isothermes pour les plafonds sont à fabriquer, ceci est très appréciable pour la rentabilité de la fabrication en usine, en limitant le nombre de panneaux à entreposer. Selon une autre observation sur le système du dispositif décrit, l'ensemble des panneaux constituants le plafond sont reliés les uns aux autres, par des bandes métalliques ou plastique, vissées par vis auto-forantes rendant ainsi solidaire l'ensemble du plafond, ce qui permet d'assurer le contreventement horizontal de la construction envisagée. Les panneaux de plafond sont maintenus provisoirernent en position, par un ensemble d'étaiement constitué de poutres bois ou métalliques qui sera récupéré pour un autre emploi après la fixation des panneaux constituant le plafond sur d'une part, la filière métallique périphérique en forme de Z située en partie supérieur des murs et d'autre part par des équerres métalliques fixées par vissage sur le entraits de fermes. Ce système constructif se différencie des autres construction par la mise place du plafond et des murs constituant la construction qui forme ensemble un parallélogramme entièrement fermé rendant indéformable l'édifice capable de résister aux vents cycloniques et secousses telluriques. Selon une possibilité du système constructif à base de panneaux isothermes pour les murs et les plafonds, l'ensemble des éléments sont fabriqués en usine de façon industrielle. Compte tenu de la légèreté des éléments fabriqués et de la facilité de mise en oeuvre le présent procédé se prête tout naturellement à l'édification de maisons en auto-construction dont les composants peuvent être livrés dans des conteneurs, pour limiter le transport routier et abaisser le dégagement de gaz à effet de serre. La fabrication des panneaux isothermes peut se faire soit sous de grosses presses pour le maintient des forces d'expansion pour obtenir des panneaux sandwiches ou tous les composants sont assemblés par les produits réactifs expansifs, soit par fabrication de type contre-collage ou les composant sont assemblés par collage approprié. Selon une des possibilité du système constructif les différents panneaux de murs ou de plafond sont fabriqués avec des panneaux de bois ou ciment pour l'extérieur, et plaques de plâtre cartonné pour intérieur, l'âme isolante étant en général soit une matière injectée expansive polyuréthanne soit ou un panneau de polystyrène haute densité ou polyuréthanne collé sur les parements externes. Ces types de fabrication permettent de concevoir des panneaux auto-portants et stables. Selon une autre considération en ce qui concerne, d'une part la résistance au soulèvement de la charpente par vents extrêmes celle-ci est entièrement solidarisée au sol par l'intermédiaire du tube porteur, d'autre part le plafond forme le couvercle de la boite constructive rend indéformable la contrainte horizontale due aux vents. II faut remarquer que cette construction d'une isolation parfaite ne comporte aucun ponts thermiques. -4- Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente, en perspective, l'ensemble du dispositif constructif suivant un plan non limitatif de construction. La figure 2, représente en perspective cavalière, le poteau porteur avec sa platine adaptation 5 au sol, et système de liaison par clavetage et son incorporation au mur. La figure 3 représente, l'étrier de liaison de la charpente sur le tube porteur La figure 4, représente en perspective cavalière, l'assemblage de panneau de mur pour raccordement en alignement et en retour d'angle et pontage pour enduit sur treillis. La figure 5, représente en coupe horizontale, le raccordement angle sortant. 10 La figure 6, représente en coupe horizontale, le raccordement angle rentrant. La figure 7, représente en coupe horizontale, le raccordement en alignement. La figure 8, représente en perspective, le tube porteur avec ses orifices pour diffusion du produit réactif expansé dans angle tube et profil panneau. La figure 9, représente une vue en élévation, sur poteau relié au sol et charpente fixée 15 sur poteau, et plafond suspendu sous charpente. La figure 10, représente en perspective, la pose des murs et blocs menuiseries. La figure 11, représente en coupe horizontale, le détails de joint de raccordement avec produit expansif. Le système constructif proposé, objet de la présente invention, est caractérisé par des 20 panneaux de mur (1) incorporés entre des poteaux métalliques (3), dont les caractéristiques mécaniques sont fonction de leur destination, ces poteaux (3) sont reliés à la maçonnerie (9) par des pièces métalliques (11) avec soudage de goujons comportants une lumière (15) pour introduction par frappe de clavette (13) . Dans le système constructif proposé, l'ensemble des poteaux (3) est relié en tête par 25 une filière périphérique métallique en forme de Z (5) pour assurer le chaînage obligatoire de ces constructions, cette même filière (5) est solidaire des poteaux (3) par l'intermédiaire des étriers (17) positionnés sur les poteaux (3) lpar clavetage (13) Les extrémités de poteaux étant usinés (14) pour le passage de la clavette (13). Dans ce système constructif proposé, les panneaux de mur (1) dont la fabrication est 30 uniforme en usine, sont transformés en panneaux d'angles par adjonction de poteaux (4) (25) en bois collés eux même sur l'un des cotés du panneau standard, ceci est important pour une fabrication économique standard. Le système constructif proposé permet la pose de l'ensemble du plafond (2) qui se trouve maintenu provisoirement par un étayage succinct (6). Les plafonds (2) sont fixés 35 sur la charpente (8) par des équerres métalliques (28) et sur la filière périphérique haute (5). Les panneaux (2) formants le plafond sont assemblés entre eux par des bandes métalliques (20) fixées à l'aide de vis spéciales bois. -5- une fabrication des tubes porteurs (3) sans grandes précisions mécanique, en effet la clavette (13) avec son plan incliné compense les différences d'épaisseur lors de la pose de ces tubes (3) . Le dispositif d'ossature sous forme de poteaux (3) comporte des orifices (29) judicieusement réparti. Ces orifices (29) garantissent la bonne diffusion du produit réactif (10) dans l'espace formé par l'angle du profil de rainure du panneau (3). Ce qui permet d'effectuer un collage parfait ente les deux panneaux (3). Le dispositif d'ossature sous forme de poteaux (3), situé de part et d'autre d'un panneau de mur (1), permet la fixation instantanée, ou une fixation ultérieure, des poteaux (3) sur la platine de sol (11) et l'étrier de charpente (17) par l'incorporation de la clavette (13) lors de la pose des panneaux (1) ou après cette pose. Le dispositif d'ossature sous forme de poteaux (3) permet l'édification d'une structure supérieure, sans pour cela avoir recours à des réservations en forme de niche. Le système constructif proposé permet de réaliser des constructions dans des temps très court, avec une isolation thermique de très bonne qualité et une résistance mécanique aux agents atmosphériques extrêmes. Notamment par la conception monobloc de l'ensemble du plafond, posé avant la charpente. Le système constructif proposé appartenant à la famille des constructions légères avec un étage, permet un transport économique. Le système constructif proposé à partir de panneaux de murs(1) et de plafond (2) dont la fabrication est aisée en usine. La composition d'un panneau se fait en général à partir de parements extérieurs (26) soit plaques de ciment ou bois ou PVC, et parement intérieur (27) en plaques de plâtre cartonné ou plaques cle bois. Evidemment tout autres matériaux peut êre mis en oeuvre. Les différents composants sont agglomérés en eux par une injection de matières expansives très isolante, en l'occurrence Polyuréthanne, dont la forte expansion est maintenue sous presse de grand tonnage. Dans un autre type de fabrication les panneaux sont obtenus en contre-collant les parements à partir d'une colle expansive Polyuréthanne, ce type de fabrication évite l'investissement très important d'une usine avec de grandes presses et de la machine à injecter les produits réactifs. REVENDICATIONS 1) SYSTEME CONSTRUCTIF INDEFORMABLE POUR CONSTRUCTION D'HABITATION EN REZ DE CHAUSSEE OU ETAGE AVEC OU SANS COMBLES AMENAGEABLES à partir d'une ossature métallique et de panneaux isothermes caractérisée par la réalisation de maisons préfabriquées à partir de poteaux métalliques porteurs(3) contenants entre eux les panneaux isothermes résistants(1) de sorte à assurer les divers contreventements verticaux et par la mise en place des éléments de plafond avant la pose de la charpente à partir de panneaux isothermes(2) destinés à reposer provisoirement sur un étayage horizontal et assemblés entre eux et rendus solidaires de la charpente(8) et d'une filière périphérique de chaînage(5) en partie supérieure des murs reliée aux poteaux porteurs(3) pour assurer le contreventement général horizontal de la construction s'opposant aux efforts de déformation par l'obtention d'une grande surface horizontale indéformable à la partie supérieure des murs constituants l'ouvrage. 2) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé par des lumières(15) destinées à 15 l' introduction de clavettes (13) pour permettre l'assemblage de panneaux(1),ces platines sont fixées à la maçonnerie par des chevilles à expansion (12). 3) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé en ce que les poteaux porteurs (3) comportent en partie basse et haute des ouvertures pour le passage des clavettes(13) de fixation des panneaux(1) et de la charpente (8). 20 4) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé par le positionnement à la partie supérieure des tubes porteurs(3)de l'ensemble d'aine filière métallique en forme de Z(5)fixée solidairement à ces poteaux (3) par les clavettes(13), formant le chaînage de l'édification,et par suite la fixation périphérique des panneaux (2) de plafond. 5) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le dispositif 25 concernant les éléments porteurs de base(1) qui se mettent en place les uns après les autres afin de constituer le rnur(1) et le plafond(2) sont séparés' entre eux par les intervalles définis par les dimensions de ces panneaux(1)(2) monoblocs. 6) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé par la mise en place des panneaux de mur(1) avec interposition soit d'une colle expansive(10) à développement 30 retardé, soit par introduction par I'orifice(30) de matière liquide avéc expansion et diffusion par les orifices (29) pour la bonne répartition de cette matière tout au long du tube porteur(3) 7) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé parla mise en oeuvre des blocs menuiseries(7),avec interposition des panneaux de linteau(32) et d'allège(31),dont le montage est identique aux panneaux de muret en ce que les blocs menuisés comportent les mêmes 35 profils que les panneaux de mur(1) pour assurer une pose identique avec interposition ce colle expansive..45 8) Système constructif selon la revendication 1) caractérisée en ce que les différents panneaux (1) (2) sont fabriqués industriellement,soit par la production de panneaux (1) (2) obtenus par l'assistance d'une unité de production équipée de presses de fortes résistances et de machines onéreuses pour l'injection de produits réactifs,soit par un procédé manuel en contrecollant les différents parements sur une plaque isolante de type polyuréthanne ou polystyrène extrudé de forte épaisseur suivant le degré d'isolation thermique choisi. 9) Système constructif selon la revendication 1) caractérisé en ce que les panneaux(1) pour l'extérieur reçoivent une application d'enduit ciment plastique après interposition d'un treillis PVC,un revêtement lames de bois,un revêtement lames PVC,voire un doublage en briques d'argile.