Brevet FR3035891A1 — publié le 20161111

CONSTRUCTION MODULAIRE La présente invention concerne une construction modulaire, notamment à usage d'habitation ou de bureau. La construction de bâtiment par l'utilisation de modules préfabriqués a été largement employée en Asie dès le 18èl1e siècle et aux Etats-Unis, notamment dans les années 1930, et retrouve, de nos jours, un nouvelle essor notamment due au prix de construction élevé et au besoin croissant de nouvelle construction. Ce type de construction devient de plus en plus répandu, surtout de par leurs avantages de rapidité de fabrication et donc de leurs prix de revient modérés. La construction de bâtiment par un assemblage vertical de modules préfabriqués est généralement réalisée par la superposition de construction modulaire, telle qu'une superposition de containers de stockage. Ces assemblages de modules sont ensuite fixés entre eux par des moyens extérieurs. L'assemblage de traverses par des montants, généralement par des poutres métalliques, est bien connu, tel que des poutres en forme de U divulguées notamment par le document US 5,044,134, en forme de H décrit par le document US 3,474,582, en forme de S tronqué tel que le document EP 0 485 317, une poutre assemblant deux autres poutres perpendiculaires à la première, tel que le document US 4,545,159 et l'assemblage de cloisons contre un mur extérieur avec une équerre en forme de L ou de T, tel que le document US 3,256,652. Tous ces assemblages formant des angles ont une faiblesse 25 d'isolation au niveau de la jonction des parois convergentes, créant des ponts thermiques dans la structure. Les ponts thermiques, zones de moindre résistance thermique entre l'extérieur et l'intérieur, sont notamment localisés à la jonction entre deux parois convergentes, tels qu'entre deux murs, entre le sol et un mur, etc. 30 La présente invention propose une construction modulaire permettant de pallier aux inconvénients précités. 3035891 Ainsi, la construction modulaire, selon l'invention, comprend une structure d'armature et des parois. La structure d'armature comprend au moins une traverse et au moins un montant, tandis qu'au moins un montant est un dispositif d'assemblage constitué de deux parois verticales dont les 5 faces internes forment un angle droit. Ajoutons qu'au moins une traverse est une poutre ayant un profil allongé. Notons qu'au moins un montant constitue sensiblement l'intégralité de la hauteur de la structure d'armature. 10 Précisons qu'au moins une poutre vient au moins s'assembler en correspondance au niveau d'une de ses faces latérales contre une face interne d'une des deux parois verticales, et qu'au moins une autre poutre vient au moins s'assembler en correspondance au niveau d'une de ses faces latérales contre la face interne de la seconde paroi verticale. 15 Selon une caractéristique, au moins une poutre vient s'assembler au moins sur l'une de ses faces d'extrémités en correspondance au niveau de la face interne de la seconde paroi verticale et qu'au moins une autre poutre vient au moins s'assembler sur l'une de ses faces d'extrémité en correspondance au niveau d'une des faces latérales de la poutre assemblée 20 préalablement. Selon une caractéristique supplémentaire, les faces supérieures du dispositif d'assemblage sont dans un plan différent d'au moins une face supérieure de poutre, en position supérieure, tandis que les faces inférieures du dispositif d'assemblage sont dans un plan différent d'au moins une face inférieure de poutre, en position inférieure, permettant l'empilement vertical de construction modulaire. 3035891 3 Selon un mode de réalisation, les faces supérieures du dispositif d'assemblage sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face supérieure de poutre, en position supérieure. Selon un autre mode de réalisation, les faces inférieures du dispositif 5 d'assemblage sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face inférieure de poutre, en position inférieure. Précisons que les montants et les traverses sont monoblocs ou réalisées avec un assemblage de plaques de bois massif, ou en bois reconstitué ou composite. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'a titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective de la structure d'une construction modulaire, selon un mode de réalisation. 15 La figure 2 est une vue en perspective d'un coin (C) de la figure 1. La figure 3 est une vue de face d'un coin (C) de la figure 1, selon F. La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif d'assemblage. La figure 5 est une vue partielle en perspective d'un assemblage vertical de deux constructions modulaires. 20 La construction modulaire (100) selon l'invention se présente, telle qu'illustrée à la figure 1, sous la forme d'un parallélépipède de longueur (L), de largeur (LG) et de hauteur (H), constitué d'une structure d'armature (1) et de faces constituant les parois (2), à savoir quatre faces latérales (2a), une face supérieure (2b) et une face inférieure (2c). 25 La structure d'armature (1) est constituée de traverses constituant sensiblement l'intégralité de la longueur (L) et de la largeur (LG), et de montants constituant sensiblement l'intégralité de la hauteur (H). 3035891 4 Les traverses, sont constituées par au moins une poutre (5), de profil allongé, constituée de manière générale, de deux faces latérales (5a, 5a'), d'une face supérieure (5b), d'une face inférieure (5c) et deux faces d'extrémités (5d, 5d'). 5 Ajoutons que les poutres (5) sont par exemple des poutres de bois massif, mais pourraient être en tout autre matériau tel qu'en bois reconstitué, composite, ou construite selon une configuration décrite dans la demande de brevet française n° 1455825. Les montants sont formés par au moins un dispositif d'assemblage 10 (3), tel qu'illustré à la figure 4, constitué de deux parois verticales (4, 4') de largeur (LA) dont les faces internes (4a, 4a') forment avantageusement un angle droit. Les deux parois verticales (4, 4') du dispositif d'assemblage (3) sont en outre constituées de faces supérieures (4b, 4b') de faces inférieures (4c, 4c'), de faces latérales externes (4d, 4d'), de faces latérales internes (4e, 15 4e') et de faces externes (4f, 4f') avantageusement parallèles aux faces internes (4a, 4a'), Les montants ne contiennent pas de pattes d'attache à leurs extrémités, notamment destinées à la fixation de traverse. Ajoutons que les dispositifs d'assemblage (3) sont par exemple des 20 montants de bois massif, mais pourraient être en tout autre matériau tel qu'en bois reconstitué ou composite. Contrairement au métal ou au béton, l'utilisation de matériau en bois ou composite, de part leurs propriétés intrinsèques isolantes, contribue à la réduction des ponts thermiques. 25 Il est entendu qu'une paroi verticale correspond à une paroi perpendiculaire au sol et une paroi horizontale correspond à une paroi parallèle au sol. Il est également entendu que les faces internes (4a, 4a') peuvent former un angle obtus. Les faces internes (4a, 4a') se superposent à une partie des faces latérales (2a) de la construction modulaire (1). Il est entendu qu'un montant 3035891 5 est placé à chaque jonction des faces latérales (2a) de la construction modulaire (1). Il est également envisageable qu'un montant est constitué d'un assemblage d'une multitude de parois latérales (4, 4') sur la hauteur (H). 5 Les deux parois verticales (4, 4') sont fixées entres elles par tout moyen, tel que par collage ou cloutage, mais il pourrait en être autrement, les deux parois verticales (4, 4') sont avantageusement assemblées à leurs extrémités par des encoches permettant leurs emboîtements respectifs. Ainsi les faces latérales internes (4e, 4e') présentent une succession de profils en 10 saillie et de profils en creux, complémentaires les uns avec les autres. Selon un mode de réalisation particulier, les parois verticales (4, 4'), tout en formant avantageusement un angle droit, ne sont pas rectilignes mais présentent une forme, telle que bombée, incurvée ou inclinée, les faces respectives (5a, 5a') des poutres (5) étant en complémentarités des faces 15 internes (4a, 4a') présentant une forme. La structure d'armature (1) selon l'invention, telle qu'illustrée à la figure 1, est donc constituée d'un assemblage de poutres (5), à savoir au moins quatre poutres (5), avantageusement parallèles deux à deux, en position supérieure (PS) de la structure (1) constituant la structure du 20 plafond et au moins quatre poutres (5), avantageusement parallèles deux à deux, en position inférieure (PI) de la structure (1) constituant la structure du sol. Ces poutres (5) sont assemblées à au moins quatre dispositifs d'assemblage (3) constituant les angles de la structure d'armature (1). Selon un mode de réalisation, les faces supérieures de poutres (5b) en 25 position supérieure (PS) sont dans le même plan que les faces supérieures (4b, 4b') des parois verticales (4, 4') du dispositif d'assemblage (3). De la même manière, les faces inférieures de poutres (5c) en position inférieure (PI) sont dans le même plan que les faces inférieures (4c, 4c') des parois verticales (4, 4') du dispositif d'assemblage (3). 30 Selon un mode d'exécution préféré, les faces supérieures (4b, 4b') du dispositif d'assemblage (3) sont dans un plan différent d'au moins une face supérieure de poutre (5b) en position supérieure (PS), tandis que les faces 3035891 6 inférieures (4c, 4c') du dispositif d'assemblage (3) sont dans un plan différent d'au moins une face inférieure de poutre (5a). Selon le mode d'exécution précédent, les faces supérieures (4b, 4b') sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face supérieure de 5 poutre (5b) en position supérieure (PS), tandis que les faces inférieures (4c, 4c') sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face inférieure de poutre (5c) en position inférieure (PI). Ces différentiels de plans entre les faces supérieures d'une part, et les faces inférieures d'autre part, des dispositifs d'assemblage (3) et des poutres 10 (5) permettent l'emboîtement en position verticale de construction modulaire (100), tel qu'illustré à la figure 5. Des dispositifs d'assemblage (3) d'une construction modulaire en position supérieure, sont aptes à être emboîtés sur des dispositifs d'assemblage (3) d'une construction modulaire en position inférieure, à 15 savoir les faces inférieures (4c, 4c') des dispositifs (3) supérieurs venant en correspondance au niveau des faces supérieures (4b, 4b') des dispositifs (3) inférieurs. Les faces internes (4a, 4a') des dispositifs d'assemblages (3) en position supérieure viennent également en correspondance au niveau d'une des faces latérales de poutre (5a, 5a') en position supérieure (PS) de la 20 construction modulaire (100) inférieure. Il est entendu que selon certains autres modes de réalisation, les plans entre les poutres (5) et les dispositifs d'assemblage (3) sont inversés par rapport aux modes d'exécution précédemment décrits. Plus précisément, les faces supérieures (4b, 4b') sont dans un plan supérieur de celui d'au moins 25 une face supérieure de poutre (5b) en position supérieure (PS), tandis que les faces inférieures (4c, 4c') sont dans un plan supérieur de celui d'au moins une face inférieure de poutre (5c) en position inférieure (PI). L'assemblage par emboîtement de constructions modulaires (100) en position verticale est réalisé par les configurations particulières des 30 dispositifs d'assemblage (3) et des poutres (5). Ces différentiels de plans permettent non seulement un emboîtement privilégié entre au moins deux constructions modulaires (100), mais 3035891 7 permettent également de stabiliser ces constructions modulaires (100) sur une remorque de camion, sécurisant leurs transport. Selon les modes de réalisation préférés dans lesquels les faces inférieures (4c, 4c') des dispositifs d'assemblage (3) sont dans un plan 5 inférieur à celui des faces inférieures (5c) des poutres (5), les faces externes (4d, 4d') des dispositifs d'assemblage (3) délimitent un espace apte au placement d'au moins une construction modulaire (100) sur un plateau d'une remorque de camion. Les poutres (5) viennent s'assembler, telle qu'illustrée à la figure 2, 10 au moins au niveau des angles formes par les faces internes (4a, 4a') des parois verticales (4, 4') des dispositifs d'assemblage (3). Selon un mode de réalisation, au moins deux poutres (5) sont assemblées dans un même plan horizontal, afin de venir, au moins en correspondance au niveau des faces internes (4a, 4a') d'un dispositif 15 d'assemblage (3). Plus précisément, une des faces latérales (5a) d'une première poutre (5) vient s'assembler au moins en correspondance au niveau d'une face interne (4a) d'une paroi verticale (4), tandis qu'une des faces latérales (5a') d'une seconde poutre (5) vient s'assembler au moins en correspondance au niveau d'une face interne (4a') de la seconde paroi 20 verticale (4'). Selon le mode de réalisation précédent, une face d'extrémité (4d) de la première poutre (5) vient s'assembler en correspondance au niveau d'une face interne (4a') de la seconde paroi verticale (4'), tandis qu'une face d'extrémité (4d) de la seconde poutre (5) vient s'assembler en 25 correspondance au niveau d'une face latérale (5a') de la première poutre (5) assemblée préalablement. Il entendu que l'assemblage en correspondance des faces des poutres au niveau des faces des montants est avantageusement réalisé par une couche intermédiaire (non représentée), telle qu'isolante, adhésive ou 30 d'accroche. Selon un mode de réalisation préféré, tel qu'illustré à la figure 2, les poutres (5) viennent s'assembler en bout, à savoir les faces des poutres (5) 3035891 8 sont soit en appui contre les faces des dispositifs d'assemblage (3), soit sont en appui par l'intermédiaire d'une couche intermédiaire contre les faces des dispositifs d'assemblage (3). Il également entendu que les traverses et les montants sont fixés 5 entre eux par tout moyen connu du domaine des fixations, tel que par visseries, clous, etc. Ces emboîtements de poutres (5) au niveau des angles des dispositifs d'assemblage (3) ont l'avantage premier d'atténuer voir de supprimer totalement les ponts thermiques au niveau des angles de la structure 10 d'armature (1). Les parois latérales (2a) de la construction modulaire (100) selon l'invention sont préférentiellement réalisées par un assemblage par empilement de poutres (5). Les poutres (5) constituants les parois latérales (2a) sont assemblées 15 aux dispositifs d'assemblage (3) selon les modes de réalisations précédents. Ainsi l'extension verticale de construction modulaire (100) selon l'invention est facilitée et devient peu onéreuse et surtout adaptable à de multiples configurations, répondant à des exigences de rendement et de qualité. 20 Ajoutons que des montants supplémentaires sont avantageusement assemblés soit au centre soit régulièrement espacés entre une poutre supérieure (PS) et une poutre inférieure (PI) d'une même face (2a). Afin de rigidifier la structure (1), notons que des traverses supplémentaires sont avantageusement ajoutées, entre deux poutres (5) 25 parallèles d'une face supérieure (2b) et d'une face inférieure (2c), les deux poutres (5) étant localisées sur une même face latérale (2a). REVENDICATIONS1. Construction modulaire (100) comprenant une structure d'armature (1) et des parois (2), la dite structure d'armature (1) comprenant au moins une traverse et au moins un montant, caractérisée en ce qu'au moins un montant est un dispositif d'assemblage (3) constitué de deux parois verticales (4, 4') dont les faces internes (4a, 4a') forment un angle droit. 2. Construction modulaire (100) selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins une traverse est une poutre (5) ayant un profil allongé. 3. Construction modulaire (100) selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'au moins un montant constitue sensiblement l'intégralité de la hauteur (H) de la structure d'armature (1). 4. Construction modulaire (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'au moins une poutre (5) vient au moins s'assembler en correspondance au niveau d'une de ses faces latérales (5a) contre une face interne (4a) d'une des deux parois verticales (4, 4'), et qu'au moins une autre poutre (5) vient au moins s'assembler en correspondance au niveau d'une de ses faces latérales (5a') contre la face interne (4a') de la seconde paroi verticale (4'). 5. Construction modulaire (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que au moins une poutre (5) vient s'assembler au moins sur l'une de ses faces d'extrémités (4d) en correspondance au niveau de la face interne (4a') de la seconde paroi verticale (4') et qu'au moins une autre poutre (5) vient au moins s'assembler sur l'une de ses faces d'extrémité (4d) en correspondance au niveau d'une des faces latérales (5a') de ladite poutre (5) assemblée préalablement. 6. Construction modulaire (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les faces supérieures (4b, 4b') du dispositif d'assemblage (3) sont dans un plan différent d'au moins une face supérieure de poutre (5b), en position supérieure (PS), permettant l'empilement vertical de construction modulaire (100). 3035891 10 7. Construction modulaire (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que les faces inférieures (4c, 4c') du dispositif d'assemblage (3) sont dans un plan différent d'au moins une face inférieure de poutre (5c), en position inférieure (PI), 5 permettant l'empilement vertical de construction modulaire (100). 8. Construction modulaire (100) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les faces supérieures (4b, 4W) sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face supérieure de poutre (5b), en position supérieure (PS). 10 9. Construction modulaire (100) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les faces inférieures (4c, 4c') sont dans un plan inférieur de celui d'au moins une face inférieure de poutre (5c), en position inférieure (Pl). 10. Construction modulaire (100) selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisée en ce que les montants et les traverses sont monoblocs ou réalisées avec un assemblage de plaques de bois massif, ou en bois reconstitué ou composite.