Bâtiment en éléments préfabriqués. La présente invention a pour objet un bâtiment en éléments préfabriqués, qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un étage et, pour chaque étage, deux séries d'éléments porteurs horizontaux de forme polygonale, rigides, juxtaposés par leurs bords, l'une de ces séries d'éléments portant le plancher de l'étage considéré et l'autre le plafond de cet étage, des panneaux verticaux, de forme rectangulaire,
formant les parois latérales du bâtiment et assemblés, par leurs bords supérieur et inférieur, aux éléments porteurs des deux séries en question, des élé ments de liaison disposés dans le plan de chaque série d'éléments porteurs, entre ces éléments, pour les rendre solidaires entre eux, des pièces d'appui reliées aux centres des éléments porteurs appartenant à. la série portant le plancher et destinées à reposer sur le sol.
Les éléments porteurs susdits peuvent être fabriqués en tais matériaux appropriés: bois, aggloméré, métal, matière plastique. Pour les pièces métalliques, on pourra em ployer avec avantage des métaux légers tels que ceux utilisés dans la construction aéro nautique.
L'un des buts visés par l'invention est de permettre l'édification d'un bâtiment sans aucun travail de terrassement., de maçonne rie, de menuiserie ou de charpenterie, unique ment par l'assemblage d'éléments préfabri qués. Un autre but visé par l'invention est d'obtenir un bâtiment plus léger que ceux réalisés jusqu'à. maintenant, d'où économie sensible dans le prix de revient.
Un autre but encore est de permettre l'extensibilité horizontale et verticale à, vo lonté d'un bâtiment, par simple adjonction d'éléments préfabriqués, sans démolition quelconque.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et schématiquement, deux formes d'exécution ,du bâtiment objet de l'invention. Dans ce dessin: la fig. 1 est une vue en perspective, sché matique, d'une première forme d'exécution; la fig. 2 est un croquis illustrant l'exten sibilité horizontale des bâtiments représentés; la. fig. 3 est une vue de détail, en plan, de cette forme d'exécution; la fig. -t est une vue en coupe d'un détail selon la ligne IV-IV de la fig. 3;
la fig. 5 est une vue en coupe d'un détail d'une deuxième forme d'exécution; la fig. 6 est une vue en coupe partielle selon la ligne V I-VI de la fig. 3; la fig. 7 est une vue en coupe partielle selon la ligne VII-VII de la fig. 3; la. fig. 8 est une vue en coupe partielle selon la ligne VIII-VIII de la fig. 3;
la fig. 9 est une vue en coupe partielle selon la ligne IX-IX de la fig. 3; la fig. 10 est une vue en coupe partielle selon la ligne X-X de la fig. 3; la fig. 11 est une vue en coupe partielle selon la ligne XI-XI de la fig. 3; la fig. 12 est une vue en coupe horizon tale d'un angle du bâtiment de la fig. 1;
la fig. 13 est. fine vue en coupe horizon tale montrant l'assemblage de deux pan neaux verticaux d'une paroi du bâtiment. de la fig. 1.
Le bâtiment représenté à la fig. 1 et aux figures correspondantes comprend un seul étage comportant :deux séries de chacune quatre éléments porteurs rigides horizontaux identiques la., lb, le et 1d, de forme géné rale Barrée; un de ces éléments, celui 1a, étant représenté plus en détail sur la fig. <B>3.</B> L'une de ces séries d'éléments porte le plan cher de l'étage, alors que l'autre supporte le plafond de cet étage. Ces éléments étant.
identiques, il suffira par conséquent de décrire celui, 1a, représenté sur la fig. 3.
L'élément la est constitué par quatre pièces en fers profilés 2, 3, 4 et 5, assemblés par soudure, -et dont la section transversale de chacun est en forme de<B>U,</B> comme on le voit notamment sur la fig. 11. On voit égale ment sur la fig. 3 une partie des organes des éléments porteurs adjacents 1b et 1d. Ainsi, en \?' se trouvent des fers profilés homologues de \_?, en 3', un fer profilé homo- logtie de 3, et en 4', un fer profilé homo logue de 4.
Chacun des éléments porteurs est constitué de préférence en métal léger tel que l'un de ceux utilisés dans la construction aéronautique. Au centre de chaque élément porteur de la série qui porte le plancher est fixée une pièce d'a.ppui comme on le voit sur les fig. 3 et 4, destinée à reposer sur le sol. Chacune des pièces d'appui comprend une plaque 6 destinée à reposer sur le sol préalablement aplani. Chaque pièce d'appui est munie à son centre d'un tube vertical 7, fileté à sa partie supérieure 8. Des nervures de renforcement 9 sont prévoies entre la plaque 6 et la partie inférieure du tube 7.
Une plaque 10, disposée à l'intérieur de l'es pace 11, limité au centre de chaque élément porteur par les fers 2, 3, 4 et 5, supporte par son bord ledit é'ément, comme on le voit sur la fig. 4. Cette plaque, qui est percée en son centre d'un trou circulaire 12, est reliée rigide ment au tube 7 par l'intermédiaire de deux pièces tubulaires 13 et 14. La pièce 13 est de forme tubulaire, filetée intérieurement, et vient se visser sur la partie 8. Elle présente une bride 15, sur laquelle repose la face infé rieure de la plaque 10. La pièce 14 comprend une partie tubulaire filetée extérieurement et se vissant à l'intérieur de la pièce 13.
Cette pièce 14 comprend en outre une bride 16 ve nant serrer la plaque 10 contre la bride 15 de la pièce 13. On a indiqué schématiquement. sur la fig. 1 la position qu'occupent les éléments 6 et 7 des pièces d'appui servant à supporter le bâtiment.
Les quatre éléments porteurs la, 1b, <B>le</B> et 1d de chaque série sont reliés entre eux par des éléments de liaison disposés dans leur plan.
Dans chaque série, l'un des éléments de liaison est constitué par une pièce en forme de croix, 17, dont chacune des branches présente, en section transversale, la forme d'un rec tangle comme on le voit sur la fig. 7. Chacune des branches de cette croix est formée par la réunion par soudure de deux fers cornières comme on le voit sur cette même figure.
Les dimensions des fers cornières employés pour constituer la croix 17 sont légèrement infé rieures aux dimensions des fers profilés 2, 3, 4 et 5, de telle faon que les branches de la croix 17 puissent être introduites à l'intérieur de l'espace libre existant entre les fers pro filés adjacents tels que 4 et 2' par exemple, sur la fig. 7. Les branches de la croix s'éten dent sur une certaine longueur à l'intérieur des espaces compris entre les fers profilés ad jacents des quatre éléments porteurs horizon taux contigus, et assurent ainsi la solidari- sation de ces quatre éléments vis-à-vis des mouvements de flexion.
Cette liaison des élé ments la, 1b, <B>le</B> et 1d. entre eux au moyen de la pièce 17 a pour but. de répartir entre eux les efforts qu'ils ont à supporter.
Les parties de la pièce 17 en forme de croix, qui ne sont pas engagées à l'intérieur desdits espaces formés entre les éléments 1a, lb,<I>le, 1d,</I> sont pourvues, sur leurs faces supé rieure et inférieure, de plaquettes 18, 19 for mant entretoises. La présence (le ces plaquettes 18, 19 a pour fonction de compenser la diffé rence de hauteur existant entre la pièce 17 et les fers profilés correspondants des éléments la, 1b, 1c et 1d (voir fig. 7).
Les éléments porteurs de chaque série sont reliés entre eux par encore d'autres éléments de liaison, en forme de<B>T,</B> désignés par 20, prévus pour relier entre eux les éléments la, 1b, 1c et 1d au milieu des quatre côtés du carré formé par l'ensemble de ces quatre élé ments (voir fig. 1). Les deux branches laté rales de chacune des pièces 20 s'engagent sur une certaine longueur à l'intérieur du profil en<B>U</B> de la région périphérique de deux élé ments porteurs horizontaux contigus. Chacune de ces branches s'engage dans l'un des élé ments. La branche médiane de chaque pièce 20 s'engage partiellement à l'intérieur des côtés contigus de deux éléments porteurs voi sins, comme on le voit notamment sur la fig. 3.
Ainsi, sur cette figure, la branche médiane de l'élément 20 de gauche s'engage dans les fers en<B>U</B> 3' et 5, tandis que la branche médiane de l'élément 20, visible à la partie supérieure à droite, s'engage dans les fers 4 et 2'. Les branches latérales de l'élément 20 de gauche sur la fig. 3 s'engagent -dans les fers ? et 2'. On voit donc que les éléments de liaison 20 ont une fonction analogue à celle des pièces 17.
Des entretoises 21 sont fixées par soudure sur la partie supérieure et la partie inférieure de la branche médiane de chaque élément 20, comme on le voit sur la fig. 3, pour com penser la différence de hauteur entre ces élé ments 20 et les fers profilés correspondants des éléments porteurs 1a., lb,<B>le</B> et, 1d.
Aux quatre angles du bâtiment. sont dis posés des goussets 22 (fig. 1, 3 et 8) qui sont vissés sur des fers en<B>U</B> 23, que présentent les côtés extérieurs des éléments porteurs. La hauteur de ces fers en<B>U</B> 23 est. telle que ces fers s'emboîtent exactement entre les ailes des fers 2, 3, 4 et 5 de ces côtés extérieurs des éléments porteurs la, lb, 1c et 1d, comme on le voit. notam ment sur la fig. 9. Des chevilles 24 servent à maintenir en place les fers 23 par rapport aux fers 2, 3, 4 et 5 (fig. 3 et 9).
Certaines de ces chevilles 24 retiennent en même temps les éléments 20 comme on le voit sur la fig. 9. Dans la partie des fers 23 qui n'est pas en gagée à l'intérieur des fers 2, 3, 4 et 5, il est prévu, sur les faces supérieure et inférieure, des entretoises 25 (fig. 3 et 10) qui servent à compenser la .différence de hauteur entre ces fers 23 et les fers 2, 3, 4 et 5. Les fers 23 sont soudés dos à dos à des fers en<B>U</B> 26 ayant même longueur qu'eux et qui sont visibles sur les fig. 3, 8, 9 et 10.
Le plancher repose directement sur les élé ments porteurs la, lb, 1c et 1d de la série des tinée à le porter, et il est. constitué par des éléments de plancher carrés 2 7 de même gran deur que le carré enveloppant chacun de ces éléments. Chaque élément 27 repose donc sur les fers 2, 3, 4 et 5 de l'élément porteur cor respondant. Dans les angles, ces éléments 27 reposent sur les goussets 22 et sur les entre toises 21, 25, 18 et 19. Au centre, chaque élé ment 27 repose sur la bride 16 eorrespon- da.nte. Les quatre éléments 27 constituant. le plancher, dans le cas de la fig. 1, sont donc exactement jointifs.
Les chevilles 24 immo bilisent d'ailleurs latéralement ces éléments de plancher par rapport aux éléments porteurs.
Les éléments porteurs de la série qui sup porte le plafond de l'étage sont chacun munis d'un élément de plafond 28 sur une face et d'un élément 27 de plancher sur l'autre face (voir fig. 9). Chaque élément 28 peut être fixé directement par collage contre la face infé rieure de l'élément porteur correspondant, il est de forme carrée et a exactement les mêmes dimensions que l'élément de plancher 27 qui lui fait face.
S'il s'agit, selon la deuxième forme d'exé- eution, d'un bâtiment à plusieurs étages, à deiLx étages par exemple, on prévoira pour chaque élément porteur une colonne porteuse tubulaire 29 (fig- 5) disposée verticalement, venant se fixer dans la pièce 13 à la place de celle 14. La partie inférieure de cette colonne 29 sera pourvue d'une pièce présentant une bride 30, jouant le même rôle que celle 16.
La partie supérieure filetée de la colonne 29 re çoit une pièce tubulaire 13' analogue à celle 13, qui supporte à son tour une plaque 10' analogue à. 10, maintenue en place entre la bride 15' de la pièce 13' et une pièce à bride 30, vissée sur la partie inférieure d'une autre colonne 29', jouant un rôle analogue à celle 29 pour le deuxième étage. Ainsi, le poids des différents étages est reporté jusque sur les plaques 6. On prévoira de préférence les co lonnes 29, 29', de :diamètre allant en dimi nuant avec la hauteur du bâtiment, pour ré duire an strict minimum le poids du matériel utilisé.
Les parois latérales du bâtiment sont réa lisées au moyen de panneaux verticaux 31, de forme rectangulaire, et formés chacun, par exemple, d'une couche de contre-plaqué 32, formant la face intérieure, d'une couche d'ébonite mouse ou d'une a.iitre matière cellu laire 33 et d'une couche extérieure 34, en bois imprégné ou autre matière plastique, ces trois couches étant collées ensemble,
les panneaux son t emboîtés à leur bord supérieur et à leur bord inférieur clans des fers profilés en<B>U</B> 35 montés sur les fers 26 des éléments porteurs. Sur la fig. 9, on a représenté en traits pleins un fer 35, dans lequel est, emboîtée la partie supérieure d'un panneau 31, et en traits mixtes un .autre fer en<B>U</B> 35, dans lequel vient s'emboîter la partie inférieure d'un panneau d'une paroi de l'étage au-dessus. Chaque fer 35 supérieur est soudé à l'aile inférieure du fer en<B>U</B> 26 correspondant.. Chaque fer 35 infé rieur est pourvu d'ergots 39 venant s'emboîter dans des trous 40 pratiqués à travers l'aile supérieure du fer 26 correspondant.
Dans le cas d'un bâtiment à. un étage ;seulement, les parois latérales sont rendues solidaires des fers en<B>U</B> 26, en haut comme en bas, par sou dure cles fers 35 sur les fers 26. On voit donc. que l'on met en place simultanément les pan neaux 31, les fers en<B>U</B> 26 et les fers en<B>U</B> 23 qui en sont. solidaires. Ensuite, on place les chevilles 21, et le montage des panneaux 31 est assuré.
La fig. 13 montre comment. se raccordent deux panneaux 31 contigus. On voit que la couche 33 de l'un des panneaux s'emboîte à l'intérieur du panneau contigu.
La fig. 12 illustre la faon dont on réalise chaque angle de bâtiment au moyen d'une pièce d'angle 36, en bois ou en matière plas tique, par exemple, s'étendant sur toute la hauteur d'un étage. Cette pièce 36 présente une partie mâle 37 s'engageant dans la partie femelle du panneau 31 correspondant, tandis que la partie mâle de l'autre élément 31 vient coopérer avec un évidement de la pièce 36. Cette pièce 36 peut. être collée aux deux pan neaux 31 adjacents.
Certains des panneaux 31 sont constitués, non pas par des panneaux pleins, mais par (les panneaux pourvus de baies pour cons tituer les portes et les fenêtres de façon connue.
Polr réaliser le bâtiment de la fig. 1, par exemple, on procède comme suit: On commence par égaliser le sol aux en droits où doivent venir reposer les plaques 6 des pièces d'appui (fi-. 4). On met en place ces pièces d'appui que l'on peut d'ailleurs ancrer sur le sol au moyen d'organes tels que des barres de fer pointues que comprend le bâtiment et qui traversent des trous obliques 38, prévus dans chaeune des plaques 6, pour pénétrer obliquement en direction divergente dans le terrain sousjacent. Ensuite, on fixe les éléments porteurs la, lb,
1c et 1d de la série portant le plancher aux tubes 7. On met en place ces éléments porteurs et l'élément de liaison en forme de croix 17. On règle exacte ment l'horizontalité de ces éléments porteurs dans le même plan, en agissant sur les pièces 7.3. On met en place les éléments de liaison 20 en forme de<B>T</B> et les goussets 22.
On met en place les panneaux 31 de paroi latérale, puis les goussets d'angles 22 au niveau du plafond, après quoi, on peut mettre en place les élé ments porteurs la., lb, 1c et ld de la série por tant le plafond, après avoir placé les éléments de plancher 27. On remarquera que les panneaux 31 for mant les parois latérales du bâtiment sont po sés sur le bord des éléments porteurs, de sorte que les panneaux en question se trouvent entièrement, à l'extérieur de ces éléments por teurs, ainsi que du plafond et du plancher qu'ils portent.
Ce point est très important, car c'est. grâce à ceci que l'on peut réaliser sans destruction aucune l'extensibilité du bâ timent en sens horizontal, comme cela est illustré schématiquement sur la fig. 2. Sur cette fig. 2, on a représenté en traits forts le carré initial formé par le bâtiment selon la fig. 1. En traits pointillés, on a indiqué un agrandissement dans une direction par ad jonction de quatre séries d'éléments porteurs. En traits mixtes, on a ajouté une autre exten sion horizontale au moyen de six séries d'élé ments porteurs.
Pour réaliser ces extensions, il suffit d'enlever les panneaux 31 et de juxta poser les éléments porteurs que l'on ajoute, en intercalant bien entendu les éléments clé liaison en forme de croix 17 ou en forme de T 20 aux endroits voulus. Les raccords de pla fond ou de plancher se font alors tout natu rellement entre les éléments anciens et les élé ments ajoutés. L'extensibilité dans le sens vertical est également assurée puisqu'il suffit de superposer des étages avec intercalation de colonnes porteuses telles que 29, 29' (fig. 5).
Les bâtiments décrits peuvent comporter des cloisons intérieures destinées à créer dif férentes chambres, ces cloisons peuvent être placées dans n'importe quelle direction. On les fixe de faon connue aux panneaux 31 des parois latérales et éventuellement aussi au plancher et au plafond.