CA2435536C - System and method for joining building components - Google Patents
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Abstract
Description
TITRE DE L'INVENTION
SYST~ME ET MÉTHODE DE JONCTION ENTRE
ÉLÉMENTS DE CONSTRUCTION
DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention a trait à un l'assemblage d'éléments de constructions. Plus spécifiquement, la présente invention a trait à un système et une méthode de jonction entre murs préfabriqués.
ART ANTÉRIEUR TITLE OF THE INVENTION
SYSTEM AND METHOD OF JOINING BETWEEN
BUILDING ELEMENTS
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembly of elements of constructions. More specifically, the present invention relates to a system and a method of joining prefabricated walls.
PRIOR ART
[0002] Aussi bien dans le domaine de la construction résidentielle que de la construction commerciale, l'industrie du bâtiment poursuit des efforts continus dans la mise au point d'enveloppe de bâtiment, finie en usine, autant du côté intérieur que du côté extérieur, et permettant une installation rapide et simple, quels que soient les types de jonctions à effectuer et les conditions climatiques, par exemple. [0002] As well in the field of residential construction commercial construction, the building industry pursues efforts Continuous in building envelope focus, factory finished, as much on the inside than on the outside, and allowing quick installation and simple, regardless of the types of junctions to be performed and the conditions climate change, for example.
(0003) Une technique connue utilise des éléments coffrants destinés à rester en place après coulage de béton et qui font partie intégrante de la construction finale, constituant parfois son parement. (0003) A known technique uses formwork elements intended to stay in place after pouring concrete and that are an integral part of the final construction, sometimes constituting its siding.
[0004] De nombreuses méthodes sont utilisées pour fabriquer des murs préfabriqués d'une part, puis pour mettre en place ces murs au moyen de jonctions. Par exemple, Wainshal, dans le brevet américain US 3,830,025 décrit une jonction entre un mur préfabriqué et une fondation, par une fixation de type écrou-boulon. Gibbar, dans le brevet américain US 5,172,532, propose un système de jonction entre murs préfabriqués, utilisant des rainures parcourant les murs et dans lesquelles du béton est versé. Warren, dans le brevet américain US 5,921,046, présente des murs préfabriqués ayant chacun une rainure semi-circulaire sur leur périphérie pour recevoir des connections cylindriques permettant une jonction à une fondation, une jonction entre deux murs. De plus, chaque mur préfabriqué comprend des cavités verticales dans lesquelles du béton est coulé pour permettre une jonction à une fondation et à
un toit. II est à noter que le béton coulé sert essentiellement à la rigidité
de la structure. [0004] Many methods are used to make prefabricated walls on one hand and then to set up these walls by means of junctions. For example, Wainshal, in US Pat. No. 3,830,025 discloses a junction between a prefabricated wall and a foundation, by a fixation of type nut-bolt. Gibbar, in US Pat. No. 5,172,532, proposes a junction system between prefabricated walls, using grooves traversing two the walls and in which concrete is poured. Warren, in the patent US 5,921,046, presents prefabricated walls each having a semicircular groove on their periphery to receive connections cylindrical allowing a junction to a foundation, a junction between two walls. In addition, each prefabricated wall includes vertical cavities in which concrete is poured to allow a junction to a foundation and to a roof. It should be noted that cast concrete is mainly used for rigidity of the structure.
[0005] Malgré les développements décrits ci-dessus, 11 semble y avoir un besoin d'un système et d'une méthode de jonctions entre éléments de constructions structuraux de façon à réaliser un produit fini, de façon économique et facile d'installation, au moyen de jonctions appropriées.
OBJETS DE L'fNVENTION Despite the developments described above, 11 seems to be there.
have a need for a system and method of junctions between elements of structural constructions so as to produce a finished product, so economical and easy to install, by means of appropriate junctions.
OBJECTS OF THE FENVENTION
[0006] Un objet de ia présente invention est donc de présenter un système et une méthode de jonction entre éléments de construction.
SOMMAIRE DE L'INVENTION An object of the present invention is therefore to present a system and a method of joining building elements.
SUMMARY OF THE INVENTION
[0007] Plus précisément, un objet de la présente invention est une jonction entre un premier élément de construction et un second élément de construction, comprenant une lisse métallique ancrée à des colonnettes intégrées dans au moins des deux éléments, permettant une coulée d'une poutre de béton sans obstruction. More specifically, an object of the present invention is a junction between a first building element and a second element of construction, comprising a metal stringer anchored to small columns integrated into at least two elements, allowing casting of a concrete beam without obstruction.
[0008] En outre, un objet de la présente invention est une méthode de jonction entre éléments de constructions, comprenant les étapes de disposer une lisse ancrée à des colonnettes sur un élément de construction et de couler une poutre de béton. In addition, an object of the present invention is a method of junction between building elements, including the steps of have a smooth anchored column on a building element and to cast a concrete beam.
[0009] D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront dans la description qui suit, relativement à des modes de réalisations spécifiques, non limitatifs.
BR~VE DESCRIPTION DES FIGURES [0009] Other objects and features of the present invention will appear in the following description, relating to modes of specific, non-limiting achievements.
BR ~ VE DESCRIPTION OF THE FIGURES
[0010] Dans les figures annexées In the accompanying figures
[0011] La Figure 1 est une vue en coupe d'une jonction entre un plancher de béton et un mur mitoyen préfabriqué selon un mode de réalisation de la présente invention; Figure 1 is a sectional view of a junction between a concrete floor and prefabricated wall according to one embodiment of the present invention;
[0012] La Figure 2 est une vue de détail de ia poutre dans fa coupe de la Figure 1 ; [0012] Figure 2 is a detail view of the beam in fa section.
of Figure 1;
[0013] La Figure 3 est une vue en coupe d'une jonction entre un plancher sur pontage d'acier structural et un mur extérieur préfabriqué selon un mode de réalisation de la présente ïnvention; Figure 3 is a sectional view of a junction between a floor on steel structural steel deck and prefabricated exterior wall according to a embodiment of the present invention;
[0014] La Figure 4 est une vue de détail de la poutre dans la coupe de la Figure 3 ; Figure 4 is a detail view of the beam in the section.
of Figure 3;
[0015] La Figure 5 est une vue en coupe d'une jonction entre une fondation et un mur extérieur préfabriqué selon un mode de réalisation de la présente invention; Figure 5 is a sectional view of a junction between a foundation and a prefabricated exterior wall according to one embodiment of the present invention;
[0016] La Figure 6 est une vue en perspective de la jonction de la Figure 5; Figure 6 is a perspective view of the junction of the Figure 5;
[0017] La Figure 7 est une vue en coupe d'une jonction entre une toiture et un mur extérieur préfabriqué selon un mode de réalisation de la présente invention; Figure 7 is a sectional view of a junction between a roof and a prefabricated exterior wall according to an embodiment of the present invention;
[0018) La Figure 8 est en vue en perspective de la jonction de la Figure 7 ; [0018] Figure 8 is a perspective view of the junction of the Figure 7;
[0019] La Figure 9 est un détail montrant la poutre dans la jonction des Figures 7 et 8 ; Figure 9 is a detail showing the beam in the junction Figures 7 and 8;
[0020] La Figure 10 est une vue en coupe d'un jambage de porte et fenétre selon un mode de réalisation de la présente invention;
[0021j La Figure 11 est une vue en plan d'une jonction de coin selon un mode de réalisation de la présente invention;
[0022] La Figure 12 est une vue en plan d'une jonction dissimulée de panneaux préfabriqués selon un mode de réalisation typique de la présente invention;
[0023] La Figure 13 est une vue en plan d'une jonction apparente de panneaux préfabriqués selon un second mode de réalisation typique de la présente invention; et [0024] La Figure 14 est un ordinogramme d'une méthode de réalisation d'une jonction selon un second aspect de la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0025] La présente invention est maintenant décrite à titre purement indicatif à travers plusieurs modes de réalisations possibles.
[0026] De façon générale, la présente invention propose un système et une méthode permettant l'installation de murs préfabriqués finis, isolés et structuraux de façon simple, rigide, et étanche, au moyen de jonctions comprenant du béton coulé sur place.
[0027] Les Figures 1 et 2 illustrent une jonction entre deux murs porteurs 14a et 14b de part et d'autre d'un plancher 12.
[0028) Une dalle de béton avec poutrelle d'acier en quinconce 10 constitue le plancher 12, d'une épaisseur de 3", 3.5 " ou 4" par exemple.
[0029] Du côté du mur 14a, le mur est assemblé au plancher 12 par une lisse métallique continue 16 fixée au planché 12, avec des points de scellement acoustique continus 18 de type MULCOT"" ou autre.
[0030] Du côté du mur 14b (voir Figure 2), une double lisse métallique 22 ancrées à des colonnettes 15 permet de réunir les éléments de constructions ensemble avant la coulée du béton permettant la coulée du béton sans obstruction. Des poutrelles 20 sont appuyées sur le béton une fois figé
de façon à assembler le mur au plancher 12.
[0031) Les murs 14a et 14b sont des murs préfabriqués. Dans un mode de réalisation envisageable, chacun comprend un premier panneau de béton composite 14' ayant une finition extérieure en béton polymère. Un isolant 14" est fixé à la surface intérieure du panneau de béton 14'.
Finalement, un second panneau de béton composite 14"', pourvu d'une finition intérieure en béton polymère est fixé à la seconde surface de l'isolant 14".
[0032] L'invention permet en outre d'usiner une série de rainures verticales et horizontales par exemple, dans l'isolant, avant de coller le panneau, afin de permettre une évacuation d'eau, dans un but de pare-pluie notamment.
[0033] Chaque mur 14 comprend également les colonnettes 15 aux jonctions entre les panneaux formant les murs 14. Ces colonnettes 15 incluent des corbeaux de jonction 15' permettant une jonction sur une surface réduite par rapport aux lisses à la base du mur (voir détail à la Figure 4 ci dessous), d'où une diminution des transferts thermiques entre l'extérieur et l'intérieur, soit une meilleure isolation.
[0034] A titre d'exemple, les premiers et second panneaux de béton peuvent avoir une épaisseur de 6.265 mm ou 9.5 mm et l'isolant peut avoir une épaisseur d'environ 200 mm.
[0035] Les panneaux de béton 14' et 14"' peuvent étre en béton composite pourvu d'une finition de type peinture de béton polymère. Un adhésif de type résine synthétique à l'isolant 14 ".
[0036] L'isolant 14 "en sandwich entre les deux panneaux de bëton composites 14' et 14"' peut comprendre par exemple du polystyrène de type I
ou un uréthane.
[0037] La présente invention peut donc utiliser des murs préfabriqués de type mur-sandwichs isolés et structuraux, comprenant un cceur isolant entre deux panneaux de béton composite, par exemple du type Pyrock"", UnipanT"" laminé ou Betflex~' laminé. Le matériau formant le coeur isolant peut être du polystyrène, qui a l'avantage d'ëtre peu coûteux, rigide, non toxique, et d'avoir des qualités telles que bonne isolation, faible absorption de vapeur, et facilité de mise en forme, notamment.
[0038] Bien évidemment, les matériaux et dimensions sont donnés à
titre d'exemple seulement, étant entendu qu'une personne versée dans l'art est capable d'adapter les matériaux et les dimensions selon des besoins spécifiques d'une application.
[0039] Les Figures 3 et 4 illustrent une jonction à un plancher selon un autre mode de réalisation de la présente invention. D'un côté du plancher, le mur 14a est fixé et scellé à la dalle de béton 12 par une lisse métallique 16 ancrée aux colonnettes 15, de façon étanche grâce à un scellement 18. Du coté du mur 14b, une poutre de béton 24 est coulée sur place avec des armatures horizontales pré-assemblées, sans obstruction de la part d'une lisse métallique 22.
[0040] II est possible d'installer un solin d'acier émaillé ou une moulure casse-joint 42 à la base du mur 14a par un joint de scellant sur boudin compressible 44 pour assurer l'étanchéité et la solidité de la jonction.
[0041] Les Figures 5 et 6 illustrent un systéme de mur à coffrage permanent selon une réalisation de la présente invention dans le cas d'une jonction à une fondation. Le mur 14 est assemblée de façon étanche par un scellement 18 disposé sous une tisse métallique 16 ancrée à la fondation 46 et supportant des corbeaux de jonction 15' soudés à un colombage métallique en colonnettes 15. Un solin fait d'acier émaillé 51 peut être monté à la base du mur 14 pour parfaire l'étanchéité.
[0042] Bien visible à la Figure 6, le colombage en colonnettes 15 est pourvu de perforation permettant la fixation d'armatures 47 verticales et horizontales préassemblées, soudées par exemple.
[0043] Les Figures 7-9 illustrent une jonction d'un mur préfabriqué
14 à un toit 52. La jonction est assurée par l'insertion d'une pièce de bois lors de la coulée du béton entre les deux lisses métalliques 54 (ou double lisse, c'est à dire une lisse en deux parties) permettant le passage d'armatures horizontales préassemblées 25 prises dans une poutre de béton 24 coulée sur place.
[0044] La Figure 10 illustre un mode de réalisation de la présente invention dans le cas d'un jambage de porte et fenêtre. Le mur 14 est pourvu d'un cadrage 56 de plastique, PVC par exemple, ayant des supports horizontaux.
[0045] La Figures 11 et 12 illustrent une jonction de coin entre deux murs préfabriqués 14a et 14b, par un colombage métallique en colonnettes 15 et une colonne de béton 24 coulée sur place et comprenant des préassemblées verticales et horizontales 25 intégrées au colombage 15. Des couvre-joints 64, en acier émaillé par exemple, assurent l'étanchéité de ia jonction de coin. De plus, les couvre joints 64 permettent par la suite le dépôt d'un matériau de cordon soutenant un scellement afin d'obtenir une jonction plane dissimulée si requis, par exemple, telle qu'illustrée à la Figure 12, [0046] La Figure 13 illustre une jonction entre deux panneaux 14a et 14b au moyen d'éléments semblables à ceux utilisés dans les modes de réalisations décrits ci-dessus en référence à la Figure 11, avec un profilé de jointement apparent 64 et des lisses métalliques continues 16 ancrées à la fondation ou au plancher.
[0047] La Figure 14 récapitule les étapes principales d'une méthode de réalisation des jonctions décrites ci dessus.
[0048] La méthode 100 implique de disposer une lisse sur un élément de construction (étape 102), et de couler une poutre de béton dans l'élément de construction (étape 104).
[0049] Des colonnettes fixées à la lisse permettent de maintenir les éléments de constructions à assembler ensemble avant la coulée du béton.
[0050] Un systëme selon la présente invention permet donc la jonction d'éléments porteurs de construction, en particulier l'installation de murs préfabriqués selon une structure intégrée, facile d'installation, structurale, isolée, pare-air, pare-vapeur, avec un fini autant de la face intérieure que de la face extérieure (béton polymère) et étanche aux intempéries. II est également à
noter que puisque le coulage de béton est effectué sur le chantier, il est possible de faire des joints adéquats entre les différents panneaux formant un mur.
[0051] Ainsi, la présente invention permet une méthode de fabrication souple, rapide et efficace donc, rentable et compétitive, utilisant des murs préfabriqués composant l'enveloppe complète d'un bâtiment, selon un procédé élaboré spécifiquement pour les besoins de ce type de murs.
[0052] Les personnes versées dans l'art apprécieront qu'un système de mur de coffrage permanent selon la présente invention peut trouver des applications aussi bien dans la construction résidentielle que dans la construction commerciale, puisqu'il permet qu'une main-d'oeuvre peu qualifiée installe des murs porteurs de bâtiments commerciaux ou résidentiels.
[0053] II va de soi que la présente invention fut décrite à titre purement indicatif et qu'elle peut recevoir plusieurs autres aménagements et variantes sans pour autant dépasser le cadre de la présente invention telle que décrite ici, et revendiquées dans les revendications suivantes. Figure 10 is a sectional view of a door jamb and window according to one embodiment of the present invention;
Figure 11 is a plan view of a corner junction according to an embodiment of the present invention;
Figure 12 is a plan view of a concealed junction prefabricated panels according to a typical embodiment of the present invention.
invention;
Figure 13 is a plan view of an apparent junction prefabricated panels according to a second embodiment typical of the present invention; and Figure 14 is a flowchart of a method of performing a junction according to a second aspect of the present invention.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is now described purely by way of indicative through several possible embodiments.
In general, the present invention proposes a system and a method for the installation of finished prefabricated walls, isolated and structurally simple, rigid, and waterproof, by means of junctions including cast-in-place concrete.
Figures 1 and 2 illustrate a junction between two walls carriers 14a and 14b on either side of a floor 12.
A concrete slab with staggered steel truss 10 is the floor 12, a thickness of 3 ", 3.5" or 4 "for example.
On the side of the wall 14a, the wall is assembled to the floor 12 by a continuous metal smooth 16 fixed to the floor 12, with points of continuous acoustic sealing 18 of type MULCOT "" or other.
On the side of the wall 14b (see Figure 2), a double smooth 22 anchored to columns 15 allows to unite the elements of constructions together before pouring concrete allowing pouring concrete without obstruction. Beams 20 are supported on the concrete once frozen of to assemble the wall to the floor 12.
The walls 14a and 14b are prefabricated walls. In one conceivable embodiment, each comprises a first panel of composite concrete 14 'having an exterior finish of polymer concrete. A
insulation 14 "is attached to the inner surface of the concrete panel 14 '.
Finally, a second composite concrete panel 14 "', provided with a finish Polymer concrete interior is attached to the second surface of the 14 "insulation.
The invention also makes it possible to machine a series of grooves.
vertical and horizontal for example, in the insulation, before gluing the panel, in order to allow a water evacuation, for a purpose of rainscreen especially.
Each wall 14 also includes the columns 15 to junctions between the panels forming the walls 14. These balusters 15 include crunches junction 15 'allowing a junction on a reduced surface compared to the rails at the base of the wall (see detail in Figure 4 here below) hence a decrease in thermal transfers between the outside and inside, either better insulation.
By way of example, the first and second concrete panels may have a thickness of 6.265 mm or 9.5 mm and the insulation may have a thickness of about 200 mm.
The concrete panels 14 'and 14 "' can be made of concrete composite with a polymer concrete paint type finish. An adhesive synthetic resin type insulating 14 ".
The insulation 14 "sandwiched between the two panels of concrete composites 14 'and 14 "' may for example comprise polystyrene type I
or urethane.
The present invention can therefore use walls prefabricated wall-sandwich type insulated and structural, including a heart insulation between two composite concrete panels, for example of the type Pyrock "", UnipanT "" laminated or Betflex ~ 'laminated. The material forming the heart insulation can be polystyrene, which has the advantage of being inexpensive, rigid, no toxic, and to have such qualities as good insulation, low absorption of steam, and ease of shaping, in particular.
Of course, the materials and dimensions are given to only as an example, it being understood that a person skilled in the art is able to adapt materials and dimensions according to needs application specific.
Figures 3 and 4 illustrate a junction to a floor according to another embodiment of the present invention. On one side of the floor, the wall 14a is fixed and sealed to the concrete slab 12 by a metal bar 16 anchored to the columns 15, sealingly by means of a seal 18.
next to the wall 14b, a concrete beam 24 is poured on the spot with pre-assembled horizontal frames without obstruction from a rail metallic 22.
It is possible to install an enamelled steel flashing or a breakage molding 42 at the base of the wall 14a by a sealant seal on black pudding compressible 44 to ensure the tightness and strength of the junction.
Figures 5 and 6 illustrate a system of wall formwork according to one embodiment of the present invention in the case of a joining a foundation. The wall 14 is tightly assembled by a sealing 18 disposed under a metal wire 16 anchored to the foundation 46 and supporting junction crutches 15 'welded to a metal stud in Columns 15. A flashing made of enamelled steel 51 may be mounted at the base of the wall 14 to complete the seal.
[0042] Highly visible in Figure 6, the column studs 15 is provided with perforation allowing the attachment of vertical frames 47 and horizontal pre-assembled, welded for example.
Figures 7-9 illustrate a junction of a prefabricated wall 14 to a roof 52. The junction is ensured by the insertion of a piece of wood when pouring concrete between the two metal rails 54 (or double smooth, that is to say a smooth in two parts) allowing the passage of reinforcement pre-assembled horizontal 25 taken in a concrete beam 24 casting on square.
Figure 10 illustrates an embodiment of the present invention.
invention in the case of a door jamb and window. Wall 14 is provided of a frame 56 of plastic, PVC for example, having supports horizontal.
Figures 11 and 12 illustrate a corner junction between two prefabricated walls 14a and 14b, by a metal half-colonnade 15 and a cast-in-place concrete column 24 including pre-assembled vertical and horizontal 25 integrated into the timbering.
joint covers 64, made of enamelled steel for example, ensure the tightness of ia corner junction. In addition, the seals 64 allow thereafter the deposit a cord material supporting a seal to obtain a junction hidden plane if required, for example, as shown in Figure 12, Figure 13 illustrates a junction between two panels 14a and 14b by means of elements similar to those used in embodiments described above with reference to Figure 11, with a profile of visible joint 64 and continuous metal rails 16 anchored to the foundation or floor.
Figure 14 summarizes the main steps of a method.
embodiment of the junctions described above.
The method 100 involves arranging a smooth on a construction element (step 102), and casting a concrete beam into the building element (step 104).
Columns attached to the rail to maintain the building elements to be assembled together before pouring concrete.
A system according to the present invention thus allows the joining of load-bearing structural elements, in particular the installation of walls prefabricated according to an integrated structure, easy to install, structural, insulated, air barrier, vapor barrier, with a finish as much of the inner face as of the outer face (polymer concrete) and weathertight. It is also at note that since the pouring of concrete is done on the site, it is possible to make adequate joints between the different panels forming a Wall.
Thus, the present invention allows a method of flexible, fast and efficient manufacturing therefore, profitable and competitive, using prefabricated walls that make up the complete envelope of a building, according to a process developed specifically for the needs of this type of walls.
Persons skilled in the art will appreciate that a system permanent formwork wall according to the present invention can find applications in both residential construction and commercial construction, since it allows a low-skilled labor force installs load-bearing walls of commercial or residential buildings.
It goes without saying that the present invention was described by way of purely indicative and that it may receive several other adjustments and variants without going beyond the scope of the present invention as than described herein, and claimed in the following claims.
Claims (15)
un ancrage de colonnettes dans au moins un des éléments de construction;
une mise en place des éléments de construction en position de jonction, les éléments de construction à joindre étant séparés par un espace et maintenus en position de jonction par les colonnettes; et une coulée sur place de béton dans les colonnettes et d'une poutre de béton dans l'espace entre les éléments de construction à joindre, au moins un des éléments de construction comprenant des armatures pré-assemblées saillantes vers cet espace. 15. A joining method between structural building elements prefabricated, comprising:
an anchoring of balusters in at least one of the elements of construction;
placing the construction elements in the junction position, the building elements to be joined being separated by a space and kept in junction position by the balusters; and concrete pouring concrete in the columns and a beam of concrete in the space between the building elements to be joined, at least one building elements comprising pre-assembled frames protruding towards this space.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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EEER | Examination request | ||
MKEX | Expiry |
Effective date: 20230801 |