Procédé de construction d'un bâtiment à l'aide d'éléments préfabriqués Depuis quelques années, on assiste dans l'industrie de la construction à une évolution tendant à perfection ner les techniques et les systèmes de préfabrication en vue d'atteindre un triple but<B>:</B> diminuer le prix de revient, réduire le temps d'exécution et améliorer les standards de finition.
Ces trois buts ont été partiellement atteints à la fois par la fabrication d'éléments préfabriqués en usine, dans des conditions de travail beaucoup plus avan cées que dans les chantiers de construction convention nels, et par la substitution de petits éléments tradition nels, tels que briques, tuiles., etc., par des panneaux et des dalles préfabriquées de grandes dimensions, suscep tibles d'épargner un .travail considérable sur le lieu d'érection.
Les systèmes développés jusqu'ici ont cependant montré qu'un grand nombre de difficultés doivent encore être surmontées, déterminées à la fois par l'industrialisa tion elle-même qui limite le champ de planing archi tectural, et par les conditions de travail inhérentes à la fabrication en usine, en particulier la nécessité de char ger et de transporter les panneaux terminés sur le lieu d'érection du bâtiment.
Le coût élevé et les problèmes posés par le transport de panneaux en béton a conduit une partie de l'industrie a adopter les panneaux préfa briqués dits<B> </B>en béton léger<B> ,</B> bien que ce choix signi fie finalement une perte de certaines qualités essentielles des éléments préfabriqués, tel que l'isolation thermique et acoustique que l'on obtient en utilisant des panneaux lourds susceptibles de mieux résister aux intempéries, ainsi que la plus grande stabilité, la résistance aux chocs et la longévité supérieure.
La présente invention a précisément pour but d'ap porter une solution satisfaisante à ces problèmes.
Elle a pour objet un procédé de construction d'un bâ timent à l'aide d'éléments préfabriqués, caractérisé en ce que l'on fabrique par moulage horizontal à proximité de l'endroit où l'on veut ériger le bâtiment des éléments constitués par un béton cellulaire isotherr#i ii"éânà_zôre et à haute résistance au feu, et de dimensions sttffisantes pour constituer une paroi complète de chambre du son plafond ou plancher complet, que l'on dispose simulta nément dans une partie de ces éléments des conduites pour l'eau,
l'électricité et l'égout ainsi que les fenêtres et les portes et que l'on démoule et assemble ensuite les différents éléments au moyen d'un engin de levage.
Le procédé selon l'invention présente donc les avan tages suivants a) les travaux exécutés jusqu'ici en usine peuvent être transférés dans un atelier en plein air parfaitement organisé et mécanisé ; b) la situation de cet atelier, à proximité du lieu d'érec tion du bâtiment, peut réduire les transports à un minimum et permettre une organisation parfaite et rationnelle du travail, éliminant les désaccords entre les délais de livraison et le rythme de la construction<B>;
</B> c) l'introduction d'une chaine de fabrication peut per mettre d'obtenir une production continue et réguliè re, sans qu'il soit pour autant nécessaire de disposer d'un lourd équipement industriel, d'où il résulte une forte réduction des investissements.
d) L'utilisation de matériaux coulés à froid peut élimi ner le besoin de machines lourdes, de sources de chauffage et de chambre de traitement par le vide ou par un courant de vapeur, rendant possible la fabrica tion de panneaux de dimensions quelconques adaptés au projet architectural et limitées uniquement par la puissance des grues de levage.
e) L'équipement noyé dans les panneaux durant le mou lage peut être également complètement assemblé dans des ateliers mobiles stationnés à proximité des mou les.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les fi-. 1, la, lb,<B>le</B> et 1-d, illustrent la fabrication de la fondation suivant les vues en perspective et en coupe.
Les<U>fi-.</U> 2, 2a et 2b montrent un panneau constituant un mur extérieur en élévation et en coupe.
Les fi.-. 3, 3a et 3b montrent un panneau constituant une paroi intérieure en élévation et en coupe.
Les<U>fi-.</U> 4a, 4b, 4c et 4d illustrent différentes métho des d'assemblage des panneaux.
Les fig. 5 et 5a montrent la fixation des dalles, dans le cas particulier des dalles constituant le toit.
Les fondations, comme représentées aux fi-. 1 à 1d, sont faites en trois parties en béton superposé ou davan <I>tage.</I> La partie 1 est une dalle armée du centre de la quelle s'élèvent verticalement des barres de renforcement 2 qui saront utilisées lors de la fixation des panneaux mu raux à la fondation. Les deuxièmes et troisièmes parties sont constituées par des blocs de béton 3 ou 4 de formes carrées comme la dalle 1, et présentant une ouverture centrale à travers laquelle passent les barres 2.
Après mise en place des blocs 3 et 4, l'ouverture cen trale est remplie de mortier. Le bloc supérieur 4 présen te dans sa partie supérieure, des dégagements 6 dans les quels viennent se loger les murs 7 et 8. D'autres techni ques peuvent être utilisées pour réaliser des fondations, selon la nature du sol. Les parois sont constituées par des panneaux en béton armé assez grands pour consti tuer une paroi complète d'une chambre.
Un élément du mur extérieur est représenté aux fi-. 2, 2a, 2b. Le panneau constituant cet élément coulé d'une pièce horizontalement, à froid, a une épaisseur de 15 cm. Il est composé de trois couches : une couche in termédiaire 9 constituée par un béton léger cellulaire, c'est-à-dire non compacte mais contenant une multitude de minuscules cellules se formant lors de la prise du béton et attribuant à la couche intermédiaire des qualités isothermiques élevées ainsi qu'un excellent pouvoir d'in sonorisation, et de deux couches extérieures de béton armé 10a et 10b de 4 cm d'épaisseur chacune et cons tituées par un béton prompt de grande résistance et par faitement étanche.
La couche intérieure de béton cellu laire 9 est divisée en plusieurs parties par des colonnes 11 de béton armé reliant les deux couches extérieures 10a et 10b en ce point. Chacune des couches extérieures possède une armature préfabriquée 12 constituée par un grillage spécial en acier. Le fini de la face inférieure du panneau est lors du démoulage tout à fait satisfaisant et ne nécessite aucun travail de finition ultérieure. Le mou le sera de préférence en matière plastique, mais il peut être également en bois ou en métal.
L'autre côté du pan neau, qui regardera en général vers l'extérieur du bâ timent, pourra recevoir un matériel de finition particulier tel que tuiles, carreaux de céramique ou de verre, pier re, bois ou plastique, etc., ces matériaux étant disposés dans le béton avant la prise de celui-ci. Des éléments décoratifs peuvent être également disposés sur la face inférieure du panneau constituant la paroi de la cham bre, après démoulage. Les portes en bois ou en métal, les cadres de fenêtres. les conduites d'eau et d'électri cité et la plomberie sont noyés dans les panneaux et ne nécessitent ainsi aucune installation ultérieure.
Les panneaux présentent en outre sur leur bord ver tical un dégagement 17 qui, lorsqu'un panneau est assem blé à un panneau voisin, forme avec le dégagement de ce panneau voisin un logement rectangulaire (fig. 4a) que l'on remplit ensuite de mortier 15. Dans les dégagements 17 sortent les extrémités de barre d'armature 14 dispo sées de manière à assurer une stabilité parfaite à l'as semblage. Dans les angles du bâtiment, les dégagements 17 de deux panneaux disposés à l'angle droit forment une cheminée rectangulaire 15 dans laquelle les barres 14 rejoignent les barres verticales 2 des fondations.
Les parois intérieures dont un élément est représenté aux fig. 3, 3a, 3b, sont constituées par des panneaux moulés de 8 à-10 cm d'épaisseur en béton prompt de haute résistance présentant une double armature consti tuée par des grilles 13.
Les parois intérieures ne nécessitant pas une résis tance mécanique aussi grande que les murs ou le toit, peuvent être également constituées par une seule épais seur de béton cellulaire sur les faces de laquelle on pul vérise du ciment qui peut être coloré de manière à don ner le fini désiré à la paroi.
Les fi-. 4a à 4d représentent quatre variantes d'as semblage de panneaux entre eux. Les fi-. 4a et 4b ont été décrites ci-dessus. A la fig. 4c on a représenté la liai son entre deux panneaux en un point quelconque de l'un des panneaux. A cet effet, il est nécessaire de pré voir lors du moulage une rainure dans la face de l'un des panneaux et une rainure correspondante sur la tran che de l'autre panneau de manière à pouvoir couler dans la cheminée formée par la juxtaposition des pan neaux un mortier 15 reliant les deux panneaux. Les deux panneaux représentés sont des murs intérieurs, ainsi que dans la fig. 4d, qui représente la jonction d'un panneau 18 avec un panneau 19 en un point intermé diaire de ce dernier panneau.
Le panneau 19 présente à cet effet un canal rectangulaire vertical 20 dans lequel débouchent des fers d'armature 21 et 22 des panneaux 19 et 18, venant constituer l'armature du canal 20 dans lequel on coule du mortier 15.
Les dalles de plafond et de plancher sont moulées de la même manière que les panneaux des murs et des parois intérieures. La fig. 5 montre que ces dalles 23 ont une structure semblable à celle des murs extérieurs. On retrouve la couche intermédiaire 9 de béton cellu laire et les couches extérieures munies de leur grille d'ar mature 12, ainsi que les montants armés 11 qui sont ici en position horizontale. L'assemblage de deux dalles est effectué de la manière suivante : en leur point de jonc tion, les parties 11 ne sont qu'à moitié moulées selon leurs diagonales. de manière à former, lors de l'assem blage des deux dalles bout à bout, un canal en forme de V que l'on remplit avec du mortier 16 après avoir disposé une armature métallique.
En outre, les fers d'ar mature que l'on aura laissé dépasser de la partie supé rieure des murs sera également noyée dans le mortier 16 reliant solidement les dalles au mur. Les panneaux constituant la toiture peuvent avoir des dimensions variées correspondant aux dimensions de la chambre recouverte.
L'utilisation de, ciment prompt étanche pour la fabri cation des panneaux préfabriqués permet d'obtenir des éléments résistant aux intempéries et permettent un dé moulage dans les 24 heures et une érection dans les 36 heures.
La seconde partie du procédé de fabrication est cons tituée par l'érection des panneaux terminés au moyen de grues mécaniques ou hydrauliques, montées ou non sur des véhicules. De manière à permettre le relevage, les panneaux sont pourvus de trous à proximité de leur côté supérieur, à travers lesquels les câbles de soutien sont introduits.
Il est judicieux de lever simultanément le panneau et son moule de manière à réduire les tensions dans le panneau durant le levage.
L'invention peut être appliquée également à la fabri cation de maisons semi-fabriquées, dans lesquelles la chambre de bain, la cuisine, les caves et le toit sont pré fabriqués comme décrit ci-dessus, tout l'équipement sani taire étant noyé dans les parois, tandis que d'autres murs sont construits au moyen de blocs de ciment produits en usine au moyen de machines électriques Besser et transportés par camion sur le lieu d'érection.
Method of constructing a building using prefabricated elements In recent years, the construction industry has witnessed an evolution tending to improve prefabrication techniques and systems with a view to achieving a triple goal <B>: </B> decrease the cost price, reduce the execution time and improve the finishing standards.
These three goals have been partially achieved both by the manufacture of prefabricated elements in the factory, under much more advanced working conditions than in conventional construction sites, and by the substitution of small traditional elements, such as bricks, tiles, etc., by panels and prefabricated slabs of large dimensions, liable to save considerable labor on the site of erection.
The systems developed so far have, however, shown that a large number of difficulties still have to be overcome, determined both by the industrialization itself, which limits the field of architectural planning, and by the working conditions inherent in it. factory manufacture, in particular the need to load and transport the finished panels to the building site.
The high cost and the problems posed by the transport of concrete panels has led part of the industry to adopt the so-called <B> </B> prefabricated panels in lightweight concrete <B>, </B> although this choice ultimately means a loss of certain essential qualities of the prefabricated elements, such as the thermal and acoustic insulation obtained by using heavy panels capable of withstanding better weathering, as well as greater stability, impact resistance and superior durability.
The object of the present invention is precisely to provide a satisfactory solution to these problems.
It relates to a process for constructing a building using prefabricated elements, characterized in that the elements made up by horizontal molding are produced near the place where the building is to be erected. by an isothermal cellular concrete # i ii "éânà_zôre and high resistance to fire, and of sufficient dimensions to constitute a complete wall of its chamber of its complete ceiling or floor, which one has simultaneously in part of these elements of the pipes for water,
electricity and sewer as well as windows and doors, which are then demolded and then assembled by means of a lifting device.
The method according to the invention therefore has the following advantages: a) the work carried out so far in the factory can be transferred to a perfectly organized and mechanized open-air workshop; b) the location of this workshop, close to the place of erection of the building, can reduce transport to a minimum and allow a perfect and rational organization of work, eliminating disagreements between delivery times and the pace of construction <B>;
</B> c) the introduction of a production line can make it possible to obtain a continuous and regular production, without necessarily having to have heavy industrial equipment, from which it results a sharp reduction in investments.
d) The use of cold cast materials can eliminate the need for heavy machinery, heating sources and vacuum or steam flow treatment chamber, making it possible to fabricate panels of any size suitable for the architectural project and limited only by the power of the lifting cranes.
e) The equipment embedded in the panels during the mooring can also be completely assembled in mobile workshops parked near the moorings.
The appended drawing represents, by way of example, one embodiment of the method according to the invention. The fi-. 1, la, lb, <B> le </B> and 1-d, illustrate the fabrication of the foundation in perspective and in section.
The <U> fi-. </U> 2, 2a and 2b show a panel constituting an exterior wall in elevation and in section.
The fi.-. 3, 3a and 3b show a panel constituting an interior wall in elevation and in section.
The <U> fi-. </U> 4a, 4b, 4c and 4d illustrate different methods of assembling the panels.
Figs. 5 and 5a show the fixing of the slabs, in the particular case of the slabs constituting the roof.
The foundations, as shown in fi-. 1 to 1d, are made in three parts of superimposed concrete or more <I> floor. </I> Part 1 is a reinforced slab from the center of which rise vertically from the reinforcing bars 2 which will be used during the fixing wall panels to the foundation. The second and third parts are constituted by concrete blocks 3 or 4 of square shapes like the slab 1, and having a central opening through which the bars 2 pass.
After placing blocks 3 and 4, the central opening is filled with mortar. The upper block 4 has in its upper part, clearances 6 in which the walls 7 and 8 are housed. Other techniques can be used to make foundations, depending on the nature of the soil. The walls are made of reinforced concrete panels large enough to form a complete wall of a chamber.
An element of the exterior wall is shown in fig. 2, 2a, 2b. The panel constituting this element cast in one piece horizontally, cold, has a thickness of 15 cm. It is composed of three layers: an intermediate layer 9 constituted by a lightweight cellular concrete, that is to say not compact but containing a multitude of tiny cells forming during the setting of the concrete and attributing to the intermediate layer high isothermal qualities as well as excellent soundproofing power, and two outer layers of reinforced concrete 10a and 10b, each 4 cm thick and made up of high resistance prompt concrete and completely waterproof.
The inner layer of cellular concrete 9 is divided into several parts by columns 11 of reinforced concrete connecting the two outer layers 10a and 10b at this point. Each of the outer layers has a prefabricated frame 12 formed by a special steel mesh. The finish of the underside of the panel is quite satisfactory during demolding and does not require any subsequent finishing work. The slack will preferably be made of plastic, but it can also be made of wood or metal.
The other side of the panel, which will generally look towards the outside of the building, may receive a specific finishing material such as tiles, ceramic or glass tiles, stone, wood or plastic, etc., these materials. being placed in the concrete before setting thereof. Decorative elements can also be placed on the underside of the panel constituting the wall of the chamber, after demoulding. Wooden or metal doors, window frames. the water and electricity pipes and the plumbing are embedded in the panels and do not require any subsequent installation.
The panels also have on their vertical edge a clearance 17 which, when a panel is assembled with a neighboring panel, forms with the clearance of this neighboring panel a rectangular housing (fig. 4a) which is then filled with mortar 15. In the clearances 17 come out the ends of the reinforcing bar 14 arranged so as to ensure perfect stability to the assembly. In the corners of the building, the clearances 17 of two panels arranged at the right angle form a rectangular chimney 15 in which the bars 14 join the vertical bars 2 of the foundations.
The interior walls, one element of which is shown in FIGS. 3, 3a, 3b, are formed by molded panels 8 to-10 cm thick in high-strength speedy concrete with a double reinforcement constituted by grids 13.
The interior walls not requiring a mechanical resistance as great as the walls or the roof, can also be constituted by a single thickness of cellular concrete on the faces of which cement is pulverized which can be colored so as to give the desired finish to the wall.
The fi-. 4a to 4d represent four variants of assembling panels together. The fi-. 4a and 4b have been described above. In fig. 4c is shown the link between two panels at any point of one of the panels. For this purpose, it is necessary to provide during molding a groove in the face of one of the panels and a corresponding groove on the cut of the other panel so as to be able to flow into the chimney formed by the juxtaposition of the panels. panels a mortar 15 connecting the two panels. The two panels shown are interior walls, as in fig. 4d, which shows the junction of a panel 18 with a panel 19 at an intermediate point of the latter panel.
The panel 19 has for this purpose a vertical rectangular channel 20 into which the reinforcing bars 21 and 22 of the panels 19 and 18 emerge, constituting the reinforcement of the channel 20 in which mortar 15 is poured.
Ceiling and floor tiles are molded in the same way as wall and interior wall panels. Fig. 5 shows that these slabs 23 have a structure similar to that of the exterior walls. We find the intermediate layer 9 of cellular concrete and the outer layers provided with their mature arch grid 12, as well as the reinforced uprights 11 which are here in a horizontal position. The assembly of two slabs is carried out as follows: at their junction point, the parts 11 are only half molded along their diagonals. so as to form, when the two slabs are assembled end to end, a V-shaped channel which is filled with mortar 16 after having placed a metal frame.
In addition, the mature arrays that have been left to protrude from the upper part of the walls will also be embedded in the mortar 16 firmly connecting the slabs to the wall. The panels constituting the roof can have various dimensions corresponding to the dimensions of the covered chamber.
The use of waterproof speedy cement for the manufacture of prefabricated panels makes it possible to obtain elements resistant to bad weather and allow molding within 24 hours and erection within 36 hours.
The second part of the manufacturing process consists of erecting the finished panels by means of mechanical or hydraulic cranes, whether or not mounted on vehicles. In order to allow lifting, the panels are provided with holes near their upper side, through which the support cables are introduced.
It is a good idea to simultaneously lift the panel and its mold so as to reduce tensions in the panel during lifting.
The invention can also be applied to the manufacture of semi-manufactured houses, in which the bathroom, the kitchen, the cellars and the roof are pre-manufactured as described above, all the sanitary equipment being embedded in it. the walls, while other walls are constructed using cement blocks produced in the factory using Besser electric machines and transported by truck to the site of erection.