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"Perfectionnements aux éléments de construction".
La presente invention est relative à des éléments de construction préfabriqués ainsi qu'à un procédé et un pareil pour leur production.
11 y a un grand besoin, en particulier dans les pays du tiers monde en voie de développement, de prévoir des éléments et des systèmes de construction qui puissent réduire sensiblement Je coût de la construction. 11 est d'une manière générale reconnu par les bureaux de recherche internationaux en matière de construction qu'une méthode de travail permettant la construction d'assemblages d'éléments dimensionnel1ement coordonnés utilisant une variété d'éléments compatibles et de méthodes d'assemblage répétitives est la seute manière permettant de réaliser ces diminutions de coût.
Un but de la présente invention consiste à prévoir des panneaux de construction d'utilisation multiple, qui peuvent être reliés entre eux pour former des murs, des planchers et des toitures, et qui peuvent être fabriqués à partir de n'importe quel matériau structural ou semi-structural habituellement acceptable. Un but de l'invention consiste également à prévoir des moules qui peuvent etre utilisés pour fabriquer des panneaux de diverses tailles, et à prévoir des joints qui facilitent le démontage et le remontage des panneaux.
Cette derniere facilité permet de prolonger la durée d'utiJisation de l'élément de construction.
Suivant un premier aspect, invention prévoit un panneau de construction dont la taille est basée sur des multiples dimensionnels modulaires de 100 mm, le panneau étant pourvu à ses parties de bord de consoles d'assemblage essentiellement en forme de U, qui sont fixées au panneau à des intervalles qui correspondent à des multiples de 100 mm, ces consoles étant adaptées pour s'assembler à des consoles similaires sur des panneaux voisins.
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Suivant un second aspect, 1'invention prévoit un moule ajustable pour la cou1ée de dalles et de panneaux de construction en béton de différentes dimensions, le moule comprenant un lit hori- zontal plat et une série de côtés de moule s'étendant verticalement vers Je haut à partir du lit et ajustables le long de celui-ci pour faire varier la taille du moule.
Les côtés de moule comprennent de préfé- rence une première paire de côtés espacés parallèlement longitudi- nalement par rapport au lit du moule et une seconde paire de côtés espacés parallèlement transversalement par rapport au lit de telle sorte que les côtés de moule définissent un rectangle, Ja première paire de côtés de moule pouvant se rapprocher et s'éloigner mutuelJement transversalement par rapport au Jit, Ja seconde paire de côtés de moule pouvant se rapprocher et s'éloigner mutuellement longitu- dinalement par rapport au lit pour faire varier la taille du rectangle.
Suivant une forme de réalisation préférée le lit du moule est formé d'une série de traverses parallèles (par exempie de 90 mm de largeur) s'étendant transversalement par rapport au lit, définissant entre elles des fentes de guidage. Les fentes de guidage sont espacées de façon précise (par exemple 10 mm). Des pattes sur les côtés du mouie s'engagent dans les fentes et peuvent s'y déplacer pour former un moule aux dimensions prédéterminées.
Les consoles utilisées pour assembler les panneaux sont elles-mêmes positionnées de façon précise sur les moules par des trous forés à des intervalles de 100 mm dans les parois latérales du moule. Des fentes dans les consoles permettent la tolérance appropriée lors du dimensionnement du panneau. Des plaques d'assemblage sont d'une façon similaire pourvues de fentes mais à angle droit par rapport aux fentes des consoles en forme de U, en facilitant ainsi le déplacement dans deux directions.
Les moules permettent de réaliser diverses conceptions de panneaux, par exemple de construction cannelée en forme de cöne creux, pleine et stratifiée. Divers finis peuvent être appliqués sur les surfaces du panneau.
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Une caractéristique de I'invention réside dans le fait que les panneaux peuvent etre espacés pour faciliter le placement de la charpente en béton ou en acier in situ de Ja construction.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau de l'invention representant les consoles d'assemblage.
Les figures 2 à 11 sont des representations schématiques, illustrant divers types de panneaux suivant l'invention.
Les figures 12 ä 18 sont des représentations schematiques en coupe transversale, montrant différents agencements pour assembler les panneaux de l'invention les figures 13, 14, 15 et 18 illustrant des panneaux espacés pour faciliter in situ le placement
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de la charpente en acier ou en béton renforcé de la construction.
La figure 12a est une vue en perspective à plus grande échelle de l'assemblage de la figure 12.
La figure 19 est une vue en plan, partiellement
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en coupe, représentant d'une manière plus détaillée l'assemblage de la figure 18.
La figure 20 est une vue en perspective d'une console d'assernblage en forme de U.
Les figures 21 à 25 sont des vues en perspective de diverses plaques d'assemblage.
Les figures 26 à 32 sont des vues en perspective représentant le montage de la première forme de réalisation d'un moule suivant l'invention.
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Les figures 33 à 36 sont des vues en perspective représentant le montage d'une seconde forme de réalisation de moule suivant l'invention.
Les figures 37, 38 et 39 sont des vues en plan, en coupe transversale et longitudinale du lit de moule des figures 33 à 38, illustrant des exemples de dimensions.
Les figures 40 a 43 sont des vues en coupe transversale, illustrant des exemples de divers types de panneaux qui peuvent
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être coulés dans les moules.
La figure 44 représente J'agencement de divers elements suivant 1'invention lors de la construction d'un bâtiment.
Si l'on se réfère aux dessins, la figure 1 représente une partie de bord d'un panneau de construction 1 suivant une forme de réalisation de l'invention. Dans ce cas, le panneau 1 est fait de béton armé mais on notera que les panneaux de l'invention peuvent être réalisés en d'autres matériaux, tels qu'en bois ou en matière plastique par exemple. Dans cette forme de réalisation, les bords latéraux verticaux du panneau 1 comportent des rainures 2.
Une partie découpée sensiblement rectangulaire est prévue à proximité du sommet et du fond de chaque côté vertical. Une console d'assemblage essentiellement en forme de U est agencée dans chaque partie découpée 3. La console d'assemblage est fabriquée de façon appropriée à partir d'acier, et est représentée d'une manière plus détaillée par la figure 20.
Si l'on se réfère à la figure 20, la consolc d'assem- blage 4 est formée d'une partie a face plane 5 et de deux parties de rebord parallèles 6, 7 agencées à angle droit par rapport à Ja partie de base 5 pour former une structure en forme de canal. La partie de base 5 comprend une série de trous circulaires (dans la forme de réaJisation représeniée, it y a en tout cinq trous) pour faciliter
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le boulonnage de la console d'assemblage 4 au panneau I et au moule, au moyen de boulons d'ancrage appropriés (non représentés). Chacune des parties de rebord 6, 7 comprennent des trous 9 auxquels des plaques d'assemblage peuvent être boulonnées, comme decrit ci-après.
Les trous 9 sont de préférence allongés pour permettre l'ajustement précis des plaques d'assemblage et pour faciliter les tolérances lors de la fabrication du panneau. Dans la forme de réalisation représentée par la figure 1, les parties découpées 3 sont prévues pour faciliter l'accès aux plaques 4 lors de l'assemblage du panneau i à un panneau voisin. Des blocs (non représentés) peuvent être prévus pour remplir Jes parties découpées 3 lorsque t'assemblage a été réalisé. Les rainures 2 peuvent être réalisées pour faciliter l'emplacement de connexions électriques ou d'autres aménagements dans les bâtiments construits à partir des panneaux.
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Divers types de panneaux de l'invention sont illustrés schématiquement par les figures 2 à 11. Les panneaux illustres ont une forme rectangulaire, comportant deux côtés verticaux plus longs et deux cotes horizontaux plus courts. Les panneaux sont essentiellement plans, comportant deux surfaces et parties de bord latérales opposées. Les deux bords les plus longs dans chaque cas sont pourvus d'une paire de consoles d'assemblage 4, tandis que Jes côtés plus courts, comme représenté, comportent chacun une seule console d'assemblage. Le nombre de consoles peut être accru, suivant les nécessités.
Les consoles d'assemblage 4 sont espacées mutuellement par des multiples de t 00 mm et sont localisées de façon précise par rapport aux consoles d'assemblage 4 sur des panneaux voisins, de teile sorte que les panneaux puissent être alignes et reliés entre eux de façon précise.
Dans les panneaux représentés par les figures 2
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et 3, la console 4 dépasse des bords latéraux du panneau. Sur la figure 2, les consoles et les rebords 6 et 7 sont agencés le long des bords lateraux du panneau, tandis que sur la figure 3, ia console 4 est agencée de telle sorte que les rebords 6 et 7 s'étendent transversalement par rapport au bord latéral. Les panneaux 2 et 3 peuvent être sous la forme d'une ossature pour enfermer une fenêtre ou une porte.
Dans les panneaux représentés par les figures 4 ä 7, les panneaux sont pourvus d'une partie de rebord périphérique 10 qui, lorsque les panneaux sont assemblés, masque les consoles
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4 d'un coté.
Dans les panneaux représentés par les figures 8 et 9, les consoles 4 sont logées dans des rainures ou canaux périphé- riques 2 formés sur la périphérie du panneau.
Dans les panneaux représentés par 0 1es figures 10 et 11, une partie de la portion de re bord périphérique 11 du panneau est enlevée pour former une partie découpée sensiblement rectangulaire 3 pour former un accès aux consoles d'assemblage 4 d'un côté, de manière à faciliter l'accès comme décrit dans le cadre de Ja figure
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1.
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Divers agencements assemblant les panneaux de l'invention sont illustrés par les figures 12 à IS, et des exemples de plaques d'assemblage utilisées à cet égard sont illustrées par les figures 21 à 25. D'une façon appropriée, les plaques d'assemblage sont faites en acier. La figure 12 représente un agencement où deux panneaux voisins sont assemblés. Dans cet agencement, les consoles d'assemblage en forme de U 4 sont alignées et sont reliée5 au moyen de plaques d'assemblage planes 12, du type illustré par la figure 21.
Les plaques d'assemblage 12 sont boulonnées dans des trous allongés
13 dans les trous correspondants 9 de la console d'assemblage 4.
L'agencement pour assembler les consoles 4 est représenté d'une manière plus détaillée par la figure 12a. On notera que les consoles 4 sont dans l'alignement des fentes 13 s'étendant horizontalement.
Par contre, les fentes 9 de la plaque d'assemblage 12 sont disposées verticalement. Ceci présente l'avantage que le joint peut être ajusté dans deux directions pour permettre des tolérances dans la fabrication des panneaux, pour des modifications de température, et pour permettre un alignement précis des panneaux voisins.
La figure 13 représente un agencement similaire à celui de la figure 12, à l'exception que les consoles d'assemblage opposées 4 sont reliées entre elles au moyen de plaques d, assemblage plus longues 14, comme illustré sur la figure 22.
La figure 14 illustre un agencement dans lequel deux panneaux sont assemblés à angle droit. Dans cet agencement, les consoles d'assemblage 4 sont reliées entre elles au moyen d'une plaque d'assemblage a trois côtés 15. La plaque d'assemblage à trois côtés 15 est représentée d'une manière plus détaillée par la figure 23, et comprend une partie de base 16 et deux parties de rebord 17 et 18. Les parties de rebord 17 et 18 sont chacune disposées à un angle de 450 par rapport à la partie de base 16, de telle sorte que les parties de rebord soient disposées à 900 J'une par rapport à l'autre.
Les parties de rebord 17, 18 sont pourvues de trous allongés 13 pour permettre le boutonnage des rebords aux rebords 6,7 de la console d'assemblage 4 (voir figure 20).
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La figure 15 représente un agencement dans lequel trois panneaux sont reliés entre eux à angle droit, en utilisant une paire des plaques d'assemblage à trois côtés 15. Dans cet agencement, les deux panneaux alignés, voisins sont espacés d'une distance qui est égale à l'épaisseur du troisième panneau. C'est ainsi qu'un canal vertical allongé est forme a la jonction entre les panneaux, qui est essentiellement de section transversale carrée. Ce canal 19 peut être utilisé pour loger une colonne structurale de la construction, ou peut être utilisé pour J'agencement de branchements de service.
Le canal 19 peut être masqué au moyen d'un panneau de remplissage 20.
La figure 16 représente un agencement dans lequel trois panneaux sont reliés entre eux ä angle droit suivant un agencement bout à bout. On obtient ceci au moyen d'éléments de connexion 21 essentiellement en forme de L, qui sont représentés d'une manière plus détaillée sur Ja figure 24. L'élément de connexion en forme de L 21 est formé d'une partie de branche 22 et d'une partie de base 23 qui est agencée à angle droit par rapport à la partie de branche 22. Les parties 22 et 23 comportent des trous allongés 13 pour permettre le boulonnage de 1'élément de connexion aux rebords 6,7 des consoles d'assemblage 4. Dans l'agencement représenté par la figure 16, les parties de base 23 sont boulonnées aux rebords 7 des consoles d'assemblage 4 de panneaux voisins.
Les parties de branche 2J sont boulonnées respectivement aux rebords 6,7 de la console d'assemblage 4 qui est adaptée au troisième panneau. La figure 17 représente un agencement quelque peu similaire à celui de la figure 16, dans lequel quatre panneaux 1 sont assemblés à angle droit suivant un assemblage bout à bout. Cet assemblage est réalisé en utilisant des éléments de connexion en forme de L 21.
Comme on l'a fait remarquer précédemment, les figures 13, 14, 15 et 18 représentent des panneaux espacés pour faciliter in situ la construction de Ja charpente structurale en acier ou en béton renforcé.
Un autre agencement pour assembler quatre panneaux
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à angle droit est illustré par la figure 18. Dans cet agencement, les panneaux opposés sont espacés d'une distance égale à l'épaisseur
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des panneaux voisins. Les consoJes d'assemblage 4 sur chaque panneau sont reliées entre elles au moyen de quatre plaques d'assemblage à trois côtés 15. C'est ainsi qu'une cavité allongée verticale, qui est de section transversale carrée, est formée à la jonction.
La figure 19 représente d'une manière plus détaillée
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Agencement de la figure 18. Dans les systèmes de construction usuels utilisant des panneaux préfabriqués, les colonnes structurales de la construction sont d'abord installées et les panneaux sont utitisés pour remplir les espaces entre les colonnes. Le système de l'invention conduit de lui-même à un agencement dans lequel les panneaux peuvent d'abord être reliés entre eux pour former des cavités, qui peuvent être utilisées comme moules pour la coulée in situ de colonnes de béton armé. Ceci est illustré par la figure 19. La figure 19 représente quatre panneaux qui sont assemblés à angle droit. Les bords de liaison de chaque panneau sont pourvus de consoles d'assemblage en forme de U 4, qui sont fixées aux panneaux au moyen de boulons 26.
Les consoies d'assemblage 4 sont reliées entre elles au moyen de plaques d'assemblage à trois côtés 15, qui sont boutonnées aux rebords des consoles 4 par des boulons 27. Les bords des panneaux voisins forment chacun le côté d'une cavité 28, qui est sensiblement de section trans-
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versale carrée. La cage de renforcement en acier usuelle 29 est introduite dans Ja cavité qui forme un moule dans lequel on verse du béton pour former une colonne in situ.
La plaque d'assemblage représentée par la figure 25 peut être utilisée, par exernple, pour assembler des poutres et des chevrons préfabriqués.
Suivant un autre aspect, l'invention prévoit des moules pour la fabrication des divers panneaux de construction et d'autres éléments de l'invention. De la manière usuelle, lorsque 1'on fabrique des panneaux préfabriqués on doit utiliser un moule dtfferent pour couler des panneaux de diverses tailles. Le moule de l'invention permet de surmonter ce problème et est ajustabie de manière à pouvoir mouier des panneaux et des dalles d'une grande variété de tailles et de types. Il est également prévu que le moule soit positionné de façon précise dans une griUe espacée à 100 mm de consoles d'assemblage
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et d'autres éléments qui sont fixés ou attachés aux panneaux et dalles au cours du moulage.
Le montage d'une forme de réalisation d'un tel moule est illustré par les figures 26 à 32. L'ensemble formant moule comprend une paire de poutres longitudinales 30 espacées parallèlement. Une paire de sections en caisson d'acier 31 sont disposées transversalement par rapport aux poutres et parallèlement. La surface supé- rieure de chaque section en caisson est percee d'une série de trous à des intervalles de 50 mm. Les sections en caisson sont espacées de façon précise d'une distance qui est un multiple de 100 mm. Les sections en caisson 31 sont fixées aux poutres 30 par des consoles 32. Un certain nombre de plats rectangulaires 33 sont disposés entre les éléments en caisson 31 et de chaque côté de ceux-ci.
Des consoles de support 34 sont engagées au moyen de boulons dans les trous des sections en caisson 31. Les consoles de support 34 supportent des cotés de moule longitudinaux 35 au moyen de boulons qui s'engagent dans des trous 37 forés à des intervalles de 100 mm te tong des côtés
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de moule 35. C'est ainsi que les côtés de moute 35 peuvent être agencés de façon précise sur le lit de mucle à des distances espacées qui sont des multiples de 50 mm. Des extrémités de moule 36 sont agencées transversalement entre les côtés de moule 35 et sont également agencées de façon précise au moyen de boulons introduits dans les trous 37.
Les extrémités 36 sont également maintenues en place au moyen d'entretoises 38 qui sont fixées aux côtés. 35 et aux extrémités 36 par des boulons introduits dans des trous 37 et des trous 39 correspondants forés dans les extrémités 36.
Les figures 29 à 32 illustrent L'utilisation du moule dans le moulage de dalles de pavement. Tout d'abord, les plaques 40, qui forment des pièces d'écartement dans le plancher du moule, sont introduites aux coins du moule et également à mi-distance entre les parois d'extrémité. Les pièces d'écartement longitudinales 41 sont alors positionnées entre les plaques 40 pour achever le recouvrement du fond du moule. Des éléments de faconnage en forme de caisson 41 sont alors introduits dans le moule et occupent les espaces entre les plaques 40 Les éléments de façonnage 41 forment la section
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intérieure creuse des dalles. Du béton est verse dans Jes espaces formes entre les éléments de façonnage 41.
Une cage de renforcement en acier doux 42 est alors introduite dans Je moule et on achève Je versement du béton (figure 32).
On notera que par un ajustement approprie, On
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peut mouler les côtés de moule 35 et les extrémités de moule 36, des panneaux et des dalles d'une grande variété de dimensions, tous étant bases sur des multiples de 100 mm. Des boulons de fixation (non représentés) peuvent être agences de façon précise dans les trous 37 et 39 dans les côtés du moule, de manière à ce qu'ils soient
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coulés du mouJage de ia dalle, et peuvent être utilisés pour Ja fixation de consoles d'assemblage 4. Du fait que les trous sont espaces de façon précise par des intervalles de 100 mm, les boulons de fixation et, par conséquent, Jes consoles d'assemblage, peuvent être positionnés de fagon tres precise en des espacements qui sont des multiples de
100 mm.
Une seconde forme de réalisation de moule suivant l'invention est illustrée par les figures 33 ä 39. Dans cette forme de réalisation, le lit du moule est formé d'une série de traverses en acier 50, qui sont disposées transversalement par rapport au lit du moule et qui sont fixées (par exemple par soudage) ä des poutres de support en acier 51 agencées parallèlement le long du lit. Les traverses en acier 50 sont espacées de 10 mm pour définir des fentes transversales 51. Comme illustré sur la figure 39, les fentes 51 sont agencées à des intervalles de 50 mm. Des paires de traverses 52 agencées à des intervalles de 900 mm sont pourvues d'une serie de trous 53 à des intervalles de 10 mm. Les fentes ont une largeur de 10 mm tandis que les traverses ont une largeur de 90 mm.
Lors du montage du moule, des baquets 60 sont d'abord placés sur le lit, comme illustré sur la figure 35. Les baquets agissent à la manière d'éléments de façonnage pour former des sections creuses des panneaux ou dalles en cours de coulée. Les baquets comprennent des sections en forme de caisson comprenant des rebords s'étendant horizontalement 61. Les baquets sont maintenus en position sur le lit du mouie au moyen de plaques de maintien vers le bas 62,
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qui sont disposées sur les rebords 61.
Les côtés de moute sont alors assemblés sur Je lit pour définir le périmètre extérieur du moule comme indique sur Ja figure 36. Les côtés de moule comprennent des plaques d'acier
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63 qui sont planes du côté faisant face au moule mais qui sont ren- forcées par des consoles 64 du côté opposé. Des barres de renforcement 65 peuvent etre soudées entre les consoles pour renforcer davantage les côtés du moule. Les consoles 64 comportent des rebords s'étendant horizontalement 66 qui engagent le lit du moule. Les consoles 64 et le rebord 66 sont espacés de la meme distance que les traverses perforées 52 de telle sorte que les trous 67 dans les rebords 66 correspondent aux trous dans les traverses 52.
Lorsque les côtés ont été alignés de façon précise, des clavettes et des coins de blocage sont introduits par les trous 67 dans les rebords 66 et les trous correspondants dans les traverses 52 pour bloquer les côtés par rapport au lit.
Des trous 68 sont forés dans les côtés d'extrémité 63 de moute. Les trous 68 sont agencés en deux rangées parallèles s'étendant le long des côtés de moule. Des trous individuels 68 sont espaces de façon précise par des intervalles de 100 mm. Ces trous peuvent être utilisés pour introduire les extrémités de boulons de fixation ou analogues dans le mouie, de telle sorte que ces éléments
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puissent etre coulés dans la dalle ou le panneau en cours de coulée. De cette manière, on peut obtenir un espacement précis des éléments sur la base d'une grille de 100 mm.
Les extrémités du moule sont construites d'une manière similaire aux côtés des références numériques analogues représentant des pièces analogues. Toutefois, dans le cas des extrémités les trous 67 des rebords 66, qui sont agencés à des intervalles de 50 mm, correspondent aux espacements des fentes 51 et les extrémités peuvent être fixées au lit en utilisant un agencement de clavettes et de coins appropriés.
Des exemples de panneaux et de dalles coulés dans les moules de l'invention sont donnés aux figures 40 à 43. La figure 44 représente un montage de panneau caractéristique dans
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la construction d'un bâtiment utilisant des éléments de l'invention.
C'est ainsi qu'en utilisant le moule ajustable de l'invention, il est possible d'obtenir des panneaux de construction pouvant former des parois, des planchers et des toi tures à partir de béton armé ou de n'importe quel autre matériau moulable structural habituellement utilisé. De faibles coûts de production suffisent pour permettre d'obtenir des con. figurations et des tailies de panneaux pratiquement sans limite basées sur des multiples dimensionnels modulaires de 100 mm. Les éléments ainsi obtenus autorisent une synthèse avec des méthodes de construction traditionnelles rationnalisées. lis sont dimensionnellement précist tout en étant facilement manipulables et transportables.
Ils facilitent la production de concepts à l'aide d'ordinateur, et permettent l'installation rapide d'éléments de construction secondaires à des coûts avantageux. Le moule de J'invention facilite une méthode d'assemblage standardisée qui permet une production massive d'éléments, ainsi qu'un approvisionnement d'après catalogue, à des coûts minima. t) doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.