CA3235819A1

CA3235819A1 - Poutre ou poteau d'un systeme de construction

Info

Publication number: CA3235819A1
Application number: CA3235819A
Authority: CA
Inventors: Andre Hoffmann; Igor USTINOV
Original assignee: Uhcs Property SA
Current assignee: Uhcs Property SA
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2023-04-27
Also published as: AR127409A1; WO2023067438A1; CH719076A9; CH719076A1

Abstract

L'invention propose une poutre ou poteau creux d'un système de construction, la poutre ou le poteau comportant un élément noyau (A) formé d'un élément central creux (7) rectiligne pourvu en coupe de quatre protubérances creuses externes (1) diamétralement opposées en forme de queue d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix. Ces quatre protubérances creuse externes (1) ont des extrémités internes rapprochées (2) qui sont espacées des extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes et sont reliées par des segments (3) de l'élément central creux. Quatre éléments d'entourage creux rectiligne (B) viennent s'assembler autour de l'élément noyau (A) formant un carré qui entoure l'élément noyau (A), les quatre éléments d'entourage (B) ayant en coupe une forme interne complémentaire aux quatre protubérances externes (1) diamétralement opposées de l'élément noyau (A).

Description

POUTRE OU POTEAU D'UN SYSTEME DE CONSTRUCTION
La présente invention se rapporte à une poutre ou poteau d'un système de construction notamment pour un module d'un bâtiment, une habitation ou un garage, ou du mobilier, dont les éléments principaux peuvent être en matière plastique, notamment en matière plastique recyclé ou en bois recyclé, ou tout autre objet construit par l'assemblage de ce système de construction dont les éléments peuvent être en matière plastiques et/ou en composites.
JPS4989010U décrit un système de construction d'une étagère composé d'un élément noyau formé d'un élément central rectiligne profilé, et des éléments d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau en correspondance avec son profil, formant un carré qui entoure l'élément noyau.
Ces éléments sont en résine synthétique, d'un matériau métallique ou similaire, moulé
intégralement à une longueur appropriée par étirage. Ce système de construction comporte une colonne sous forme de pilier carré de forme rectangulaire sur lequel des rainures sont disposées aux quatre coins. Le système de construction comporte en outre quatre plaques solides frontales comportant chacune à chaque extrémité
un bord incliné agencé pour glisser dans les rainures aux quatre coins du pilier carré. Une planche d'étagère peut être fixée à la plaque frontale par des vis traversant la plaque frontale à travers un trou traversant. Le but de ce système est de ne pas laisser apparaitre les vis qui supportent les étagères.
Ce type de réalisation est conçu pour des meubles dont la charge supportée est très limitée et ne peut en aucun cas servir dans un système de construction pour une habitation. La charge dont il faudrait tenir compte pour la réalisation d'un plancher d'une habitation (au lieu d'une étagère) imposerait une largeur de planche de support d'une épaisseur trop importante, sans pour autant garantir la solidité de l'édifice. Il en serait de même pour la construction des murs qui constitue l'ossature d'un bâtiment et qui doivent également résister au vent selon des normes très sévères. Donc, l'application de ce système est très limitée.
EP3781754, au nom du déposant, décrit un système de construction d'un module d'un bâtiment, comportant une pluralité d'éléments de construction noyau qui comporte chacun en coupe une croix solide comportant deux bras principaux de longueur égale, les

2 bras principaux s'intersectant à mi-longueur à angle droit. Chaque élément de construction noyau présente un plan de symétrie autour des axes de chaque bras principal, les bras principaux optionnellement terminant à leurs extrémités par des parties transversales dont la longueur est inférieure à la longueur des bras principaux. La croix centrale solide est entourée par une pluralité d'éléments de construction d'entourage des éléments noyaux.
Chaque élément d'entourage est composé de quatre parties d'entourage partiel qui viennent s'assembler autour d'un élément noyau. Les parties d'entourage partiel sont solides et ont chacune une section essentiellement d'un triangle isocèle-rectangle comportant un côté long et deux côtés inclinées qui forment un angle droit.
Les quatre parties d'entourage partiel, une fois assemblées, sont disposées avec leur côté long à
l'extérieur et les côtés inclinés terminant par l'angle droit à l'intérieur vers le centre de la croix d'un élément noyau, formant ainsi un carré qui entoure la croix de l'élément noyau, ces parties d'entourage partiels triangulaires comportant des ouvertures et/ou des découpes qui entourent la croix de l'élément noyau.
Un tel système de construction est facile à assembler et robuste.
La présente invention propose une poutre ou un poteau permettant de réaliser un système de construction dont le montage, pour un grand nombre d'édifices, est simplifié et encore plus rigide avec un nombre encore plus réduit de parties standardisées pour constituer les éléments de construction.
La présente invention permet donc d'optimiser et rationaliser l'utilisation des poutres ou poteau, bénéficier du meilleur ratio pour la modularité
architecturale, ainsi que pour les efforts structurels.
Un autre but de la présente invention est de proposer une poutre ou un poteau permettant de réaliser un système de construction allégé dont le montage, pour un grand nombre d'édifices, est simplifié et encore plus rigide avec un nombre encore bien plus réduit de parties standardisées pour constituer les éléments de construction.
Conformément à l'invention, ces buts sont atteints grâce à une poutre ou un poteau creux d'un système de construction, la poutre ou le poteau comportant un élément noyau formé d'un élément central creux rectiligne profilé, et des éléments d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau en correspondance avec son profil, formant un carré qui entoure l'élément noyau.

3 L'élément noyau formé d'un élément central creux rectiligne est pourvu en coupe de quatre protubérances creuses externes diamétralement opposées en forme de queue d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix, ces quatre protubérances creuse externes ayant des extrémités internes rapprochées qui sont espacées des extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes et sont reliées par des segments de l'élément central creux. Les éléments d'entourage rectiligne sont creux et ont chacun une paroi interne dont la forme interne est complémentaire aux quatre protubérances externes diamétralement opposées de l'élément noyau et ses segments lorsque les éléments d'entourage rectiligne viennent s'assembler autour de l'élément noyau.
Dans une forme d'exécution, une extrémité interne d'une protubérance creuse externe de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment de l'élément central creux, à l'extrémité externe opposée de cette protubérance creuse externe.
Selon cette forme d'exécution, chaque élément d'entourage comporte deux projections creuses internes qui viennent s'engager autour de la forme en queue d'aronde d'une des protubérances externes diamétralement opposées de l'élément noyau, les projections creuses internes de deux éléments d'entourage adjacents remplissant l'espace autour d'un segment de l'élément central creux et entre deux protubérances creuses adjacentes de l'élément noyau.
Dans une autre forme d'exécution une extrémité interne d'une protubérance creuse externe de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment de l'élément central creux, à l'extrémité interne opposée de cette protubérance creuse externe.
De préférence, les projections creuses internes de chaque élément d'entourage sont portées par une pièce qui forme un côté essentiellement rectiligne externe de la poutre ou du poteau.
Selon cette forme d'exécution préférentielle, ladite pièce qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage comporte des flancs inclinés pourvus d'un côté d'une projection et de l'autre côté d'un renfoncement, cette projection sur le flanc incliné d'une pièce venant s'insérer dans l'enfoncement sur le flanc incliné d'une pièce adjacente lorsque la poutre ou le poteau est assemblé.

4 Toujours selon cette forme d'exécution préférentielle, la pièce qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage comporte une face externe rectiligne avec des renfoncements, cette face externe définissant de chaque côté, avec son flanc incliné, une ouverture qui s'étend le long de la poutre ou du poteau.
Dans une forme d'exécution, la pièce qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage comporte une pluralité d'ouvertures qui s'étendent le long de la poutre ou du poteau et qui sont aptes à recevoir des inserts pour solidariser deux poutres ou poteaux bout-à-bout.
Selon cette forme d'exécution, chaque insert comporte une nervure agencée pour bloquer l'insert inséré dans une ouverture de l'élément d'entourage.
Associé avec un profil allongé de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire pourvu de deux projections d'un côté et un renfoncement sur le côté
opposé, les projections sont agencées pour s'assembler à la face externe rectiligne d'un élément d'entourage de la poutre ou du poteau avec ses renfoncements.
Selon une autre forme d'exécution, chaque élément noyau est associé à deux éléments d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau formant un carré. Chacun des deux éléments d'entourage rectiligne comporte une paroi interne qui, lorsque les éléments d'entourage rectiligne viennent s'assembler autour de l'élément noyau, couvre deux protubérances externes de l'élément central creux ainsi que le segment qui relie ces deux protubérances externes.
Selon cette forme d'exécution, la paroi interne de chaque élément d'entourage rectiligne comporte une pluralité de profilés creux externes disposés à
l'extérieur du paroi interne, Ces profilés creux externes couvrent les protubérances externes ainsi que le segment qui relie ces deux protubérances externes. Dans ce cas, les profilés creux externes associés à deux protubérances externes d'un élément d'entourage rectiligne peuvent être espacés l'un de l'autre pour constituer ensemble un côté
externe essentiellement rectiligne de la poutre ou du poteau.
La présente invention concerne aussi un ensemble de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction, comportant une pluralité de poutres toutes de la même longueur et une pluralité de poteaux tous de la même longueur.

C'est lors du montage, en particulier pour les poteaux, que les dimensions seront ajustées en fonction de la structure à monter.
L'invention concerne également un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction, dans lequel au moins une poutre ou au moins un poteau est renforcé par une pièce cylindrique ou tubulaire insérée dans le creux de l'élément central d'un élément noyau.
De préférence, les poutres et/ou les poteaux sont assemblés bout-à-bout par des inserts insérés dans les extrémités des ouvertures qui s'étendent le long des éléments d'entourage.
Dans le cadre de structures à étages, deux côtés adjacents d'un poteau central sont fixés chacun à un autre poteau, la hauteur de la construction étant déterminée par la longueur du poteau central.
Selon la présente invention, les constructions peuvent se faire selon 6 directions (haut, bas, gauche, droite, devant, derrière).
Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs formes d'exécutions données uniquement à
titre d'exemple en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles :
- La figure 1 une vue en perspective d'un poteau ou d'une poutre selon la présente invention ;
- La figure 2 représente une vue partielle d'un élément de renfort de forme tubulaire ;
- La figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un élément noyau central ;
- La figure 3' représente une vue de dessus d'un autre type d'élément noyau central ;
- La figure 4 représente une vue partielle en perspective d'un profil intermédiaire de soutien ;

- La figure 5A représente une vue partielle d'un élément d'entourage creux rectiligne ;
- La figure 5B représente une vue partielle d'une variante d'un élément d'entourage creux rectiligne ;
- La figure 5C représente une vue de dessus d'une autre variante d'un élément d'entourage creux rectiligne ;
- La figure 6A représente une vue en perspective d'un insert ;
- La figure 6B représente une vue en perspective d'une équerre tube ;
- La figure 7 représente une vue en perspective d'un module de construction assemblé ;
- Les figures 8A, 8B et 8C représentent chacune un sous-ensemble du module de construction de la figure 7 ;
- La figure 9 représente une vue en perspective d'un module de construction de base ;
- La figure 10 représente une vue en perspective d'un assemblage de quatre modules de construction de base ;
- Les figures 11A et 11B représentent une vue en perspective d'un plancher agencé pour être disposé dans un bâtiment selon la présente invention ;
- La figure 12 représente une vue en perspective d'un renfort de plancher ;
- Les figures 13A, 13B et 13C représentent chacune une vue en coupe d'un profilé de plancher de la figure 11 ;
- La figure 14 représente une vue en perspective d'un plancher disposé
entre des poutres ; et - Les figures 15A, 15B, 15C et 15D représentent des accessoires pour la fixation des poteaux ;

- Les figures 16A et 16B représentent une vue de face et en perspective d'un type de profil D ;
- Les figures 17A et 17B représentent une vue en perspective et une vue de côté d'un élément de fixation entre deux poteaux ou poutre ;
- La figure 18 représente une vue en perspective d'un embout de profil ;
- La figure 19 représente une vue partielle de poutres assemblées par des éléments de fixation ;
- La figure 20 représente une vue éclatée d'éléments de fixations et d'embouts de profils agencés pour fixer et recevoir des poutres selon la présente invention ;
- La figure 21 représente une vue en perspective partiel d'un assemblage selon la présente invention ;
- La figure 22 représente une vue en perspective d'un assemblage avec une partie de plancher et une partie de mur;
- La figure 23 représente une version simplifiée et allégée d'un élément de poutre avec deux éléments complémentaires assemblables entre eux;
- La figure 24 représente une vue en perspective d'une version simplifiée et allégée d'un élément de poutre ;
- La figure 25A représente une vue en perspective d'un embout de profil pour les structures allégées ;
- La figure 2513 représente une vue en perspective d'un élément de fixation entre deux poteaux ou poutre pour une construction allégée ; et - La figure 26 représente une vue en perspective d'un assemblage d'une structure allégée à l'aide des profils de la figure 23.
L'invention propose une poutre ou poteau creux d'un système de construction.

Comme illustré à la figure 1, la poutre ou le poteau comporte un élément noyau A formé d'un élément central creux 7 rectiligne pourvu en coupe de quatre protubérances creuses externes 1 diamétralement opposées en forme de queue d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix, ces quatre protubérances creuse externes 1 ayant des extrémités internes rapprochées 2 qui sont espacées des extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes et sont reliées par des segments 3 de l'élément central creux.
La poutre ou le poteau comporte quatre éléments d'entourage creux rectiligne B qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau A formant un carré qui entoure l'élément noyau A, les quatre éléments d'entourage B ayant en coupe une forme interne complémentaire aux quatre protubérances externes 1 diamétralement opposées de l'élément noyau A.
Comme illustré à la figure 3, une extrémité interne 2 d'une protubérance creuse externe 1 de l'élément noyau est reliée, par une extension 4 d'un segment 3 de l'élément central creux, à l'extrémité externe opposée 5 de cette protubérance creuse externe 1.
La figure 3' représente une vue de dessus d'un autre type d'élément noyau central. Dans cette exécution, une extrémité interne 2 d'une protubérance creuse externe 1 de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment de l'élément central creux, à l'extrémité interne opposée de cette protubérance creuse externe 1.
Cette forme d'exécution renforce encore plus la structure de l'élément noyau.
La figure 4 illustre un profil intermédiaire de soutien D agencé pour être associé
à une poutre ou un poteau. Le profil allongé D, de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire est pourvu de deux projections 15 d'un côté et un renfoncement 16 sur le côté opposé, les projections 15 sont agencées pour s'assembler à la face externe rectiligne d'un élément d'entourage B de la poutre ou du poteau avec ses renfoncements 10A, 10B. Dans cet exemple, un renfort supplémentaire 25 est agencé
sur la projection 16 de manière à renforcer le profil D sur toute ou partie de sa longueur en fonction de la longueur dudit renfort supplémentaire 25.
Comme illustré à la figure 5A, chaque élément d'entourage B comporte deux projections creuse internes 6 qui viennent s'engager autour de la forme en queue d'aronde d'une des protubérances externes diamétralement opposées de l'élément noyau A (voir figure 1), les projections creuses internes 6 de deux éléments d'entourage B adjacents remplissant l'espace autour d'un segment 3 (voir figure 3) de l'élément central creux et entre deux protubérances creuses 6 adjacentes de l'élément noyau.
Comme illustré aux figures 5A et 5B, les projections creuses internes 6 de chaque élément d'entourage B (figure 5A) sont portées par une pièce 10 qui forme un côté essentiellement rectiligne externe de la poutre ou du poteau.
La figure 5C représente une vue de dessus d'une autre variante d'un élément d'entourage creux rectiligne, ou profil B, avec trois éléments alignés pour une construction encore plus simplifiée.
La pièce 10 qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage B

comporte des flancs inclinés 8, 9 pourvus d'un côté d'une projection 8A et de l'autre côté d'un renfoncement 9A, cette projection 8A sur le flanc incliné 8 d'une pièce venant s'insérer dans l'enfoncement 9A sur le flanc incliné 9 d'une pièce adjacente lorsque la poutre ou le poteau est assemblé.
La pièce 10 qui porte les projections internes 6 de chaque élément d'entourage B comporte une face externe rectiligne avec des renfoncements 10A, 10B, cette face externe définissant de chaque côté, avec son flanc incliné 8, 9, une ouverture 10A', 10B' qui s'étend le long de la poutre ou du poteau.
La pièce 10 qui porte les projections internes 6 de chaque élément d'entourage B comporte une pluralité d'ouvertures 11 qui s'étendent le long de la poutre ou du poteau et qui sont aptes à recevoir des inserts 12 (voir figure 6A) pour solidariser deux poutres ou poteaux bout-à-bout.
Chaque insert 12 comporte une nervure 13 agencée pour bloquer l'insert 12 inséré dans une ouverture 11 de l'élément d'entourage B.
Comme illustré à la figure 5B, une variante d'un élément d'entourage creux rectiligne permet d'insérer les inserts et assurer une continuité entre deux poutres ou poteaux sans que celle-ci soient interrompues, notamment grâce à la rainure 14 agencée dans l'ouverture 10A, 10B qui s'étend le long de la poutre ou du poteau.

La poutre ou le poteau, associé avec un profil allongé D de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire pourvu de deux projections 15 d'un côté et un renfoncement 16 sur le côté opposé, les projections 15 sont agencées pour s'assembler à la face externe rectiligne d'un élément d'entourage B de la poutre ou du poteau avec ses renfoncements 10A, 10B.
Comme illustré à la figure 7, un ensemble de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction comporte une pluralité de poutres toutes de la même longueur et une pluralité de poteaux tous de la même longueur.
Dans une variante, le système selon l'invention comporte usuellement une pluralité d'éléments de construction noyaux 1 et une pluralité d'éléments de construction d'entourage 2 des éléments noyaux, chacun d'une longueur standard ou dans plusieurs longueurs standardisées.
Lors de l'assemblage d'une structure, et pour un meilleur renfort au moins une poutre ou au moins un poteau est renforcé par une pièce cylindrique ou tubulaire 17 (voir figure 2) insérée dans le creux 7 de l'élément central d'un élément noyau A, ainsi que d'une équerre tube 21 (voir figure 6B). L'équerre tube 21 comporte d'ailleurs quatre lames agencées pour se fixer dans des rainures de profilés d'entourage B.
Un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction selon la revendication 11, dans lequel des poutres et/ou des poteaux sont assemblés bout-à-bout par des inserts 12 insérés dans les extrémités 11 des ouvertures qui s'étendent le long des éléments d'entourage (B).
Comme illustré à la figure 7, les deux côtés adjacents du poteau central en coin sont fixés chacun à un autre poteau, la hauteur de la construction étant déterminée par la longueur du poteau central en coin.
Dans le cadre de l'utilisation des poutres ou poteaux pour une habitation, il est important de tenir compte du fait que l'écartement standard entre deux poteaux est de 325 cm, et l'écartement standard entre les poutres, définissant ainsi la hauteur est de 280 cm.
Comme illustré à la figure 9, le module construit est un carré de 740 cm auquel il convient d'ajouter 15 cm d'isolation externe soit 755 cm de côté avec un poteau intermédiaire central sous les poutres à 325 cm des poteaux en coins, cette configuration dégage une surface habitable de 50,4 m2 avec un seul poteau central à
l'espace, les autres poteaux et poutres étant dans les parois.
Dans cet exemple, le module standard est construit avec dix poutres de 680 cm et neuf poteaux (cinq poteaux intermédiaires de 280 cm et quatre poteaux de 340cm) ce qui représente au total 95,6 mètres de profils A, 382,4 mètres de profils B
et 22,4 mètres de profils D.
Comme illustré aux figures 16A, 16B et 19, le profil D' présente une légère modification par rapport au profil D illustré à la figure 4, notamment pour coller complètement avec le profil allongé B et constituer une structure plus solide.
Le profil allongé D' est pourvu de deux projections 15 d'un côté qui sont en contact direct avec un élément d'entourage B sans qu'il n'y ait d'espace entre les deux pièces et aurait pour effet de fragiliser la structure assemblée.
Ainsi, un module standard voisin partageant une face représente 77,8 mètres de profils A, 311,2 mètres de profils B et 16,8 mètres de profils D.
De la même manière, le ratio s'améliore au fur et à mesure que l'on partage des surfaces, si bien qu'un module standard en étage partageant un plafond/plancher représente 61,6 mètres de profils A, 246,4 mètres de profils B et 22,4 mètres de profils D.
Sur la base des informations précédentes, une construction, par exemple une maison de 151,2 m2 constituée de trois modules standards, deux côtes à côte et le troisième en étage représente : 235 mètres de profils A, 940 mètres de profils B et 61,6 mètres de profils D, ce qui représente un total de 1236,6 mètres linéaire de profils.
Cette configuration standard n'est donnée qu'à titre d'exemple et les dimensions peuvent varier sans poser de problème structurel.
Dans l'exemple illustré à la figure 10, un assemblage de quatre modules de construction de base permet d'étendre la surface habitable en faisant une économie sur le nombre de poteaux/ poutres au mètre carré, notamment par le fait qu'il n'est pas utile de dédoubler les poteaux à chaque jonction entre deux modules de base.

Dans l'exemple illustré à la figure 7, la construction peut être auto-porteuse sur pieux, piliers ou radier.
Le système constructif induit des longueurs de profils A, B et D standards permettant un pré assemblage en unité poteaux, poteaux intermédiaires, poutres, 1/2 poutres pour un assemblage plus rapide, mais ce prémontage convient essentiellement aux structures à deux paliers (Rez de chaussé + un étage).
Pour des configurations plus hautes, comme par exemple celle illustrée à la figure 7, ou nécessitant des poteaux et/ou des poutres plus longue qu'une 1/2 poutre de 340 cm, l'assemblage a été conçu de manière à permettre de constituer un poteau ou une poutre en assemblant alternativement les profilés A et B de longueur intermédiaire comme des pièces de puzzle. Ce montage permet d'obtenir un poteau ou une poutre continue permettant ainsi d'éviter les zones fragiles de raccordement, en respectant des bonnes distances entre l'interruption de l'un ou l'autre des cinq profilés, le poteau ou la poutre conserve toute son homogénéité structurelle.
Afin de renforcer encore les raccordements entre profils interrompus des logements standards ont été prévu dans le design pour accueillir des bouts de profils (aluminium) standards en U ou des inserts 12.
Le profilé A et le profilé D a été conçu pour recevoir des tubes de renforts (en acier ou en composite protrusion) permettant ainsi si nécessaire de rigidifier la poutre ou le poteau ainsi que les assemblages continue de poteau, et de poutre, garantissant une solidité accrue aux coins structurels.
Pour construire un bâtiment à cinq étages habitables + toiture, un assemblage original a été élaboré, l'assemblage consistant en l'imbrication de trois structures de deux étages pour en faire six paliers, chacune des trois structures indépendantes structurellement l'une de l'autre, bien que relié par leurs propres poteaux en coins. Cet assemblage respecte intégralement la configuration du module standard et ne change en rien l'espace habitable de 51,2 m2.
Grâce à cet assemblage, les cinq étages superposés + toitures présentent les efforts et les moments structurelles équivalent à ceux de deux modules superposés.

Cette configuration fixée sur dalle fait que légèrement augmenter les mètres linéaires de profils : car deux des poutres du haut des trois structures imbriquées reposent sur les hauts des poteaux ce qui évite le besoin de soutien du profil D.
Comme illustré à la figure 8C, la structure extérieure en coins assure le 5ème et le 6ème palier avec dans cet exemple une hauteur de 18,90 mètres. Comme illustré
à la figure 8B, la première structure intermédiaire en coins assure le 2ème et le 4ème palier avec dans cet exemple une hauteur de 12,70 mètres. Comme illustré à la figure 8A, la structure extérieure en coins assure le 1er et le 3ème palier avec dans cet exemple une hauteur de 9,60 mètres.
Pour l'assemblage, les profils A, B et D coulissent les uns par rapport aux autres. Un assemblage délibérément décalé des profils, permet d'éviter de créer des zones faibles dans la structure du poteau ou de la poutre continue, léger et facile à
manipuler, elles se construisent directement pendant le chantier, comme un puzzle jusqu'à la longueur souhaiter ou très proche de celle-ci avant ajustage.
Les interruptions de profils B/B et D/D étant renforcées par l'insertion de profils standards en U et/ou A et D par les tubes.
Les poteaux ou poutres de la présente invention peuvent être en matière plastique notamment en matière plastique recyclée ou en bois recyclé
permettant une construction robuste utilisant un nombre réduit de parties standardisées pour constituer les éléments de construction.
Le corps creux des profils A et B est destiné par exemple pour recevoir du câblage ou la tuyauterie. Il peut aussi contribuer à l'isolation ou encore au renforcement par remplissage de terre durcie ou ciment, par exemple.
Grâce à la présente invention, il est possible de constituer un poteau, ou une poutre de longueur infinie par l'adjonction successive de profilés A, B de longueur variable, interrompu avec intermittence, les uns par rapport aux autres, notamment par l'agencement d'inserts.

Afin de ne pas affaiblir la structure de chaque poteau ou poutre, un tube de renfort ou raidisseur peuvent être agencés dans les logements des profilés A
et B, notamment par coulissement.
Comme illustré aux figures 8A, 8B et 8C, l'assemblage d'un bâtiment de six étages est réalisé dans cet exemple par l'insertion de deux rectangles perpendiculairement dans un rectangle, et par la superposition de leurs côtés dans leur longueur et/ou dans leur largeur afin qu'ils se croisent sans se gêner pour former des niveaux en étages. Les planchers et/ou les plafonds successifs de ces trois structures cubiques porteuses de hauteur variable sont imbriquées mais indépendantes en poteaux et en poutres assemblées.
Bien entendu, le nombre d'étage peut être différent de six étages et être notamment bien supérieur comme par exemple trente étages.
Comme illustré aux figures 11A et 11B, des planchers peuvent être agencés pour être disposés dans un bâtiment selon la présente invention. Les plafonds et planchers ou murs sont constitués d'un treillis de poutres ou poteaux P1, P2 qui sont reliés entre eux par des renforts planchers 20.
Comme illustré à la figure 12, le renfort plancher 20 comporte des trous traversant 29 pour permettre le passage de vis ou clous agencés pour fixer la poutre.
La poutre ou le poteau du plancher peuvent être de différentes formes mais de préférence de forme, en coupe essentiellement rectangulaire comme illustré aux figures 13A et 13B et 13C. Les poutres des figures 13A et 13B et 13C comporte des ouvertures, par exemple en queue d'aronde (figure 13A) ou sous forme de rainure en coins (figure 13B) qui permettent de coupler ces poutres avec d'autres éléments de construction.
Comme illustré à la figure 14, un plancher est constitué d'un premier profil allongé P1 de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire (voir par exemple des profils illustrés aux figures 13A et 13B), chaque extrémité du premier profil allongé P1 reposant sur un ensemble sabot 18 (voir figures 15A, 15B et 15C) comportant un tenon 19 agencé pour s'assembler avec un renfoncement 10A, 10B, et avec un second profil allongé P2 de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire, chaque extrémité
du second profil allongé P2 reposant sur un ensemble sabot 18 comportant un tenon agencé pour s'assembler avec l'autre renfoncement 10A, 10B de l'élément d'entourage B, le premier profil allongé P1 et le second profil allongé P2 étant perpendiculaire l'un par rapport à l'autre. Comme illustré à la figure 15C, le tenon en U 19 est associé à une pièce chanfreinée 22, par vissage dans cet exemple, de manière à ce que lorsque l'opération de vissage de la pièce chanfreinée 22 et du tenon en U 19 provoque l'écartement des deux parties latérales opposées dudit tenon en U
19 ce qui a pour effet de bloquer l'ensemble tenon, sabot pièce chanfreiné
dans les renfoncements 10A, 10B.
Ainsi, les poutres ont deux rails symétriques, ou renfoncements 10A, 10B dans leurs longueurs servant par ailleurs à coulisser et positionner l'outillage de support sous forme d'un ensemble sabot 18, 19, de maintien des poutrelles, notamment en bois, WPC, ... etc., d'un plancher et/ou d'un plafond.
En plus de constituer des planchers et/ou des plafonds, les poteaux poutres, selon la même configuration peuvent être agencés de manière à réaliser des cloisons internes pour délimiter des espaces et des pièces, les cloisons étant orthogonales par rapport à un plancher ou un plafond.
Les espaces agencés entre les profils allongés P1 et les profils allongés P2 permettent d'intégrer des éléments nécessaires à l'utilisation de la pièce assemblée, par exemple une isolation, des câblages ou de la tuyauterie.
Le renfoncement supérieur 10A sert pour l'accroche des ensembles sabots dans le sens de la longueur alors que le renfoncement du bas 10B sert pour l'accroche des ensembles sabots dans le sens de la largeur, formant ainsi un treillis de poutrelles perpendiculaires à espacement réguliers. Un renfort plancher 20 en croix est conçu pour relier les poutrelles du bas avec celle du haut quand elles se croisent afin de rigidifier l'ensemble et le renforcer structurellement (voir figure 12).
Comme illustré à la figure 19, un assemblage de poteaux constitués de quatre éléments d'entourage B, entourant un élément noyau A, sont reliés avec des profils D
et des équerres 27 de renforts. Des parties de planchers P sont également visibles sur la figure 19. Dans cet exemple, les profils de planchers P sont relier à la structure périphérique par des sabots SP comme illustrés également en figure 15D.
Un tel assemblage est constitué à l'aide d'une structure telle qu'illustrée à
la figure 20 avec des embouts de profils 28 agencés pour se fixer aux extrémités de chaque poutre ou poteau assemblé, des équerres 27 agencées pour maintenir et renforcer la structure assemblée et des supports 26 qui servent de socle pour le départ et l'arrivée des poutres et des pièces de renforts (voir figures 17A, 17B et figure 20).
Dans l'exemple illustré à la figure 21, l'assemblage est fait de telle manière que la poutre centrale supérieure B2 et la poutre centrale inférieure B3 sont agencées de manière perpendiculaire ce qui permet d'utiliser moins d'éléments de constructions sans pour autant affaiblir la structure. En effet, la poutre centrale horizontale supérieure et la poutre centrale horizontale inférieure du bas sont perpendiculaires et cet agencement permet, calcul à l'appui, que le profil D de renfort tel qu'illustré à la figure 22 n'est plus utile et que la résistance est assurée même en construisant le même édifice sur deux niveaux.
Dans l'exemple illustré à la figure 22, la poutre centrale supérieure B2 et la poutre centrale inférieure B3 sont agencées de manière parallèle. Dans cette configuration, selon cet agencement, le profil de renfort D disposé aux extrémités de l'assemblage permet de renforcer la structure. Dans cet exemple, l'assemblage sou forme d'un module d'habitation comporte une partie de mur M et une partie de plancher PP.
Selon une forme d'exécution pour des constructions avec une structure allégée comme illustré à la figure 26, une poutre ou poteau où chaque élément noyau A
(non illustré) est associé à deux éléments d'entourage rectiligne B' viennent s'assembler autour de l'élément noyau A formant un carré. Chacun un des deux éléments d'entourage rectiligne B' comporte une paroi interne 23 (voir figure 23) qui, lorsque les éléments d'entourage rectiligne B' viennent s'assembler autour d'un élément noyau A
(non-illustré), couvre deux protubérances externes 1 de l'élément central creux 7 ainsi que le segment 3 qui relie ces deux protubérances externes (1).
La figure 24 illustre une partie de poutre allégée. Pour constituer la poutre complète, il faut assemble deux poutres B', par exemple par coulissement à
travers des glissières disposées aux extrémités longitudinales de ladite poutre B'. La figure 25 montre un embout de profil 25' pour structure allégée qui une fois monté
consolide le poteau et permet sa connexion avec d'autres éléments de construction.
Dans l'exemple illustré à la figure 23, la paroi interne 23 de chaque élément d'entourage rectiligne B' comporte une pluralité de profilés creux externes 24 disposés à l'extérieur de la paroi interne 23, ces profilés creux externes 24 couvrant les protubérances externes 1 ainsi que le segment 3 (voir figure 1) qui relie ces deux protubérances externes 1 (voir figure 1). Ainsi, les profilés creux externes 24 d'un élément d'entourage rectiligne B' associés à deux protubérances externes 1 sont espacés l'un de l'autre et constituent ensemble un côté externe essentiellement rectiligne de la poutre ou du poteau. De la même manière, les profilés creux externes 24 de deux éléments d'entourage rectiligne B' superposés sont espacés l'un de l'autre, mais dans ce cas leurs parois internes 23 séparées viennent simplement se toucher.
Dans l'exemple illustré à la figure 26, un tel assemblage est constitué à
l'aide d'une structure telle qu'illustrée à la figure 23 avec des embouts de profils 25' agencés pour se fixer aux extrémités de chaque poutre ou poteau assemblé, des équerres agencées pour maintenir et renforcer la structure assemblée et des supports 31 qui servent de socle pour le départ et l'arrivée des poutres et des pièces de renforts.
Un module d'habitation selon la présente invention présente l'avantage d'être facile et rapide à assembler et respecte les normes sur les structures porteuses.
Dans toutes les exécutions, il faut comprendre par matière plastique tout matériau qui peut être recyclé (PEI-ID, PEBD, PP, PET, PEF, PS, ABS...). De préférence, les pièces plastiques récupérées peuvent être broyées et déchiquetées.
Une fois déchiqueté, le plastique est lavé puis séché avant d'être préparé
pour une opération d'extrusion. Les polymères sont fondus par la chaleur et une pâte uniforme est alors obtenue. Après une succession d'étapes conventionnelles, un grain est obtenu. Les granulés sont ensuite extraits de l'extrudeuse. Enfin, les grains pourront servir pour la fabrication des éléments de construction selon la présente invention. De même on peut utiliser du bois déchiqueté, broyé et recyclé ou des matériaux composites plastique/bois recyclé.

Les éléments de construction peuvent être fabriqués par impression 3D ou moulage par injection ou autre.
Les éléments de construction peuvent également être en matériaux composites.

Claims

REVENDICATIONS

1. Poutre ou poteau creux d'un système de construction, la poutre ou le poteau com portant :
- un élément noyau (A) formé d'un élément central creux (7) rectiligne profilé, et - des éléments d'entourage rectiligne (B) qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau (A) en correspondance avec son profil, formant un carré qui entoure l'élément noyau (A), caractérisé en ce que l'élément noyau (A) formé d'un élément central creux (7) rectiligne est pourvu en coupe de quatre protubérances creuses externes (1) diamétralement opposées en forme de queue d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix, ces quatre protubérances creuse externes (1) ayant des extrémités internes rapprochées (2) qui sont espacées des extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes et sont reliées par des segments (3) de l'élément central creux, et les éléments d'entourage rectiligne (B) sont creux et ont chacun une paroi interne (23) dont la forme interne est complémentaire aux quatre protubérances externes (1) diamétralement opposées de l'élément noyau (A) et ses segments (3) lorsque les éléments viennent s'assembler atour de l'élément noyau (A).

2. Poutre ou poteau selon la revendication 1, où une extrém ité interne (2) d'une protubérance creuse externe (1) de l'élément noyau est reliée, par une extension (4) d'un segment (3) de l'élément central creux, à l'extrémité
externe opposée (5) de cette protubérance creuse externe (1).

3. Poutre ou poteau selon la revendication 1, où une extrémité interne (2) d'une protubérance creuse externe (1) de l'élément noyau est reliée, par une extension (4) d'un segment (3) de l'élément central creux, à l'extrémité
interne opposée (5) de cette protubérance creuse externe (1).

4. Poutre ou poteau selon l'une des revendications précédentes, où chaque élément d'entourage (B) comporte deux projections creuse internes (6) qui viennent¨s'engager autour de la forme en queue d'aronde d'une des protubérances externes (1) diamétralement opposées de l'élément noyau (A), les projections creuses internes (6) de deux éléments d'entourage (B) adjacents remplissant l'espace autour d'un segment (3) de l'élément central creux (A) et entre deux protubérances creuses (6) adjacentes de l'élément noyau.

5. Poutre ou poteau selon la revendication 4, où les projections creuses internes (6) de chaque élément d'entourage (B) sont portées par une pièce (10) qui forme un côté essentiellement rectiligne externe de la poutre ou du poteau.

6. Poutre ou poteau selon la revendication 5, où ladite pièce (10) qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage (B) comporte des flancs inclinés (8, 9) pourvus d'un côté d'une projection (8A) et de l'autre côté
d'un renfoncement (9A), cette projection (8A) sur le flanc incliné (8) d'une pièce venant s'insérer dans l'enfoncement (9A) sur le flanc incliné (9) d'une pièce adjacente lorsque la poutre ou le poteau est assemblé.

7. Poutre ou poteau selon la revendication 6, où ladite pièce (10) qui porte les projections internes (6) de chaque élément d'entourage (B) comporte une face externe rectiligne avec des renfoncements (10A, 10B), cette face externe définissant de chaque côté, avec son flanc incliné (8, 9), une ouverture (10A', 106') qui s'étend le long de la poutre ou du poteau.

8. Poutre ou poteau selon la revendication 5,6 ou 7, où ladite pièce (10) qui porte les projections internes (6) de chaque élément d'entourage (B) comporte une pluralité d'ouvertures (11) qui s'étendent le long de la poutre ou du poteau et qui sont aptes à recevoir des inserts (12) pour solidariser deux poutres ou poteaux bout-à-bout.

9. Poutre ou poteau selon la revendication 8, dans lequel chaque insert (12) comporte une nervure (13) agencée pour bloquer l'insert (12) inséré dans une ouverture (11) de l'élément d'entourage (B).

10. Poutre ou poteau selon la revendication 7, 8 ou 9, associé avec un profil allongé
(D) de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire pourvu de deux projections (15) d'un côté et un renfoncement (16) sur le côté opposé, les projections (15) étant agencées pour s'assembler à la face externe rectiligne d'un élément d'entourage (B) de la poutre ou du poteau avec ses renfoncements (10A, 10B).

11. Poutre ou poteau selon la revendication 7, 8, 9 ou 10, associé avec un premier profil allongé (P1) de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire, chaque extrémité du premier profil allongé (P1) reposant sur un ensemble sabot comportant un tenon (19) agencé pour s'assembler avec un renfoncement (10A, 10B), et avec un second profil allongé (P2) de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire, chaque extrémité du second profil allongé (P2) reposant sur un ensemble sabot (18) comportant un tenon (19) agencé pour s'assembler avec l'autre renfoncement (10A, 10B) de l'élément d'entourage (B), le premier profil allongé (P1) et le second profil allongé (P2) étant perpendiculaire l'un par rapport à l'autre.

12. Poutre ou poteau selon l'une des revendications 1 à 3, où chaque élément noyau (A) est associé à deux éléments d'entourage rectiligne (B) qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau (A) formant un carré, chacun un des deux élément d'entourage rectiligne (B) comportant un paroi interne (23) qui, lorsque les éléments d'entourage rectiligne (B) viennent s'assembler autour de l'élément noyau (A), couvre deux protubérances externes (1) de l'élément central creux (7) ainsi que le segment (3) qui relie ces deux protubérances externes (1).

13. Poutre ou poteau selon la revendication 12, ou la paroi interne (23) de chaque élément d'entourage rectiligne (B) comporte une pluralité de profilés creux externes (24) disposés à l'extérieur du paroi interne (23), ces profilés creux externes (24) couvrant les protubérances externes (1) ainsi que le segment (3) qui relie ces deux protubérances externes (1).

14. Un ensemble de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction selon l'une des revendications précédentes, comportant une pluralité de poutres toutes de la même longueur et une pluralité de poteaux tous de la même longueur.

15. Un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction selon la revendication 14, dans lequel au moins une poutre ou au moins un poteau est renforcé par une pièce cylindrique ou tubulaire (17) insérée dans le creux (7) de l'élément central d'un élément noyau (A).

16. Un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction selon la revendication 14, dans lequel des poutres et/ou des poteaux sont assemblés bout-à-bout par des inserts (12) insérés dans les extrémités (11) des ouvertures qui s'étendent le long des éléments d'entourage (B).

17. Un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de construction selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel deux côtés adjacents d'un poteau central sont fixés chacun à un autre-poteau, la hauteur de la construction étant déterminée par la longueur du poteau central.