CH705827A2 - Eléments de construction modulaires. orig.: Processus constructif modulaire. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne des éléments de construction modulaire par le biais de trois types de composants structuraux de façon indicative, mais pas limitative, en acier: composants de base verticaux (1), horizontaux (2), composants intermédiaires, verticaux (3) et horizontaux (4) et un pilier d’union. Les composants de base s’unissent entre eux au travers du pilier mentionné. Ce dernier peut être lié par un fixateur à un piquet métallique enfoncé dans le sol. Tous les composants ont des dimensions préalablement standardisées pour former une unité de base de 600 mm sur 600 mm. Ainsi, tous les modules et composants respectifs auront des dimensions multiples de cette unité.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un nouveau concept et un nouveau processus de construction de bâtiments, particulièrement d’habitations.

[0002] L’invention permet une nouvelle interaction entre l’utilisateur et le système constructif. Elle permet, en particulier, d’augmenter ou de réduire la volumétrie de votre habitation, de façon rapide et peu onéreuse, l’adaptant à révolution de vos besoins.

[0003] Il s’agit d’une alternative à la construction traditionnelle en maçonnerie et en béton sans présenter aucun des désavantages de ces derniers, aussi bien en ce qui concerne le temps d’exécution, qu’en ce qui concerne le temps de fabrication et de transport de matériaux.

[0004] D’un autre côté, cette invention dépasse une limitation évidente des constructions traditionnelles: ces dernières, bénéficiant d’un temps de vie utile naturellement long, ne permettent pas d’adaptations postérieures significatives, aussi bien en termes de volumétrie qu’en termes d’adaptation aux nouvelles exigences. Nous assistons, de cette façon, à des démolitions continuelles d’immeubles plus ou moins âgés. L’une des raisons fondamentales de tout ceci prend son origine dans les modifications sociales qui créent de nouveaux goûts, de nouveaux besoins, de nouveaux concepts et de nouvelles formes de vie.

[0005] Ainsi, en réponse aux besoins de mobilité et de changement familial et social des sociétés actuelles, l’invention proposée présente un système constructif hautement flexible, facile à monter et à démonter et permet, à tout moment, d’adapter l’habitation au besoin de changement du chef de famille ou, tout simplement, au goût de l’utilisateur.

[0006] L’invention propose la construction de bâtiments, particulièrement destinés à l’habitation, en recourant à des solutions ayant des caractéristiques modulaires dont le dessin et la conception présentent une haute souplesse en termes d’adaptation de l’espace intérieur.

[0007] Chaque module est composé par divers composants: murs, coins, poutres et dalles.

[0008] L’objectif du processus constructif est la flexibilisation et la réduction du temps de construction, faisant appel à l’utilisation d’éléments industriels standard - les composants. Le concept sous-jacent à l’invention est celui de rendre possible le placement d’autant de modules qu’il le faut.

[0009] L’articulation entre les modules rend possible la formation de toutes typologies de bâtiments. Les modules cités ci-dessus présentent une gamme aux dimensions optimisées, ce qui facilite leur association. Leur articulation rend possible l’expansion ou la diminution du volume de l’espace édifié; les murs étant amovibles, ils peuvent être augmentés ou diminués.

[0010] L’industrialisation de tous les composants du module permet une standardisation et, en conséquence, une grande efficacité dans le processus de montage.

[0011] Le système constructif des modules mentionnés est composé par trois types de composants: composants de base (de support et articulation), composants intermédiaires (éléments de mur extérieur) et composants de remplissage (murs intérieurs, cloisons) ces derniers ne présentant aucune fonction structurale.

[0012] La conjugaison de ces trois types de composants est à l’origine de la construction de modules dont la conception permet tous les types de solution constructive, augmentant l’espace (réunissant de nouveaux modules), le diminuant (séparant un module ou plus) ou le modifiant (échangeant des modules d’une certaine dimension par d’autres, aux dimensions différentes).

[0013] La possibilité constructive est ainsi pratiquement illimitée, puisqu’elle s’adapte parfaitement à l’espace habité et à toutes les nouvelles réalités.

État de la technique

[0014] La construction modulaire a subi une certaine augmentation pendant ces dernières décennies et il y a des solutions constructives connues.

[0015] Une fois la recherche par rapport à l’état de la technique effectuée, l’inventeur a trouvé quelques documents considérés pertinents pour son étude, en ce qui concerne la nouveauté de l’invention: le document GB 2 014 686 A (D1); le document BR 8 106 537 (D2); le document JP 2 272 143 A (D3); le document JP 11 315 609 A (D4) et le document FR 2 247 597 A1 (D5).

[0016] Comme plus proches de l’état de la technique, nous rehausserons les documents D1 et D2.

[0017] Le premier des documents en question a une construction métallique par le biais d’éléments structuraux et d’union possédant des caractéristiques qui lui permettent la fixation des éléments structuraux dans les joints. Il s’agit d’éléments métalliques portant une configuration (à cause de la position de la perforation et de la forme des ailettes) qui permet un positionnement différent entre eux.

[0018] Cependant, il ne s’agit pas d’un processus constructif modulaire où, avec un nombre de composants prédéfini aux dimensions standard, se construisent des bâtiments modulaires. D’un autre côté, ni les composants, ni le mode de fixation ne se rapprochent de l’invention présentée ici.

[0019] De plus, ce que D1 crée ne sont que des éléments métalliques appliqués sur des joints dans le processus constructif.

[0020] De son côté, D2 é une structure métallique modulée. Elle présente un module structural qui se répète dans le montage d’une structure, au moyen de l’accouplement de colonnes ayant des éléments d’enclenchement des poutres, des voussoirs, des étais, des tirants et des étançons, les colonnes étant composées par deux profils métalliques en «U», soudés l’un à l’autre et présentant extérieurement quatre faces aux dimensions égales, positionnées en forme de rabat extérieur.

[0021] Il ne s’agit pas non plus d’une construction modulaire du type présenté ici et il n’a recours ni aux procédures, ni aux éléments constructifs utilisés dans la présente invention.

[0022] Les autres documents présentent des solutions constructives qui ne s’harmonisent pas avec la solution insérée dans la présente invention.

Description des figures

[0023] <tb>La fig. 1<sep>représente les composants de base verticaux, ayant différentes configurations en fonction de leur position dans la construction. Toutes sont pourvues de guides de fixation (1-a); <tb>la fig. 2<sep>montre des exemples de composants de base horizontaux (2), pourvus de barres transversales (2-a) et de contrevent (2-b), de rabats de fixation dans la partie supérieure (2-c) et d’un rabat d’appui (2-d) pour que puissent y être placés les composants intermédiaires horizontaux; <tb>la fig. 3<sep>représente des exemples des composants intermédiaires verticaux (3) pourvus de guides de fixation (3-a); <tb>la fig. 4<sep>présente un exemple d’un composant intermédiaire horizontal (4); <tb>la fig. 5<sep>montre le pilier d’union (5) qui unit les composants de base verticaux, possédant des rabats de fixation (5-a) près de la partie supérieure; <tb>la fig. 6<sep>présente, en détail, l’élément ou le pilier d’union (5) des composants de base verticaux aligné avec le fixateur (6) pourvu de broches de liaison et le piquet (7); <tb>la fig. 7<sep>montre, au travers d’une vue schématique générale, un exemple séquentiel des composants qui constituent un coin d’un module, le composant de base vertical étant visible (1), aligné avec le coin formé par les composants de base horizontaux (2) lesquels sont fixés par le pilier d’union (5); on peut également voir les composants intermédiaires verticaux (3) qui se connectent latéralement avec l’élément de base vertical. Le composant intermédiaire horizontal (4) est aussi visible, avec l’alignement respectif dans le processus constructif; <tb>la fig. 8<sep>représente des exemples d’articulation entre le piler d’union (5) et les composants de base horizontaux (2) au moyen des rabats de fixation du pilier (5-a) et l’on voit en détail l’articulation supérieure et inférieure, ainsi que la projection de cette dernière vers le fixateur (6) et le piquet (7); <tb>la fig. 9<sep>représente l’articulation entre les composants de base horizontaux (2) et les composants intermédiaires horizontaux (4). On y voit représenté le mouvement de pose du composant intermédiaire horizontal (4) sur le rabat d’appui (2-d) du composant de base horizontal; <tb>la fig. 10<sep>montre, au travers d’une coupe de plan, la liaison des composants intermédiaires verticaux (3) aux composants de base horizontaux (2) à travers le pilier d’union (5). On note aussi les rabats de fixation (2-c) des composants de base horizontaux; <tb>la fig. 12<sep>présente une coupe schématique verticale, détaillant la liaison des composants intermédiaires verticaux (3) aux composants de base horizontaux (2), et rehausse les liaisons au travers des rabats de fixation (2-c); <tb>la fig. 13<sep>montre un détail de liaison entre les composants de base horizontaux (2), le pilier d’union (5) et les composants intermédiaires verticaux (3); <tb>la fig. 14<sep>présente les détails de liaison supérieure et inférieure des composants de base horizontaux (2) avec le pilier d’union (5); <tb>la fig. 15<sep>représente, en coupe verticale, la liaison des éléments de base verticaux (1) avec le pilier d’union (5) au travers d’une pièce d’emboîtage (8); <tb>la fig. 16<sep>représente, de façon schématique, un module et ses composants essentiels: composants de base verticaux (1), composants de base horizontaux (2), composants intermédiaires verticaux (3) et composants intermédiaires horizontaux (4); <tb>la fig. 17<sep>représente, en schéma progressif, la constitution d’un module. On peut y noter tous les composants essentiels; <tb>la fig. 18<sep>représente, en plan, des exemples d’agrégation de modules aux dimensions égales; <tb>la fig. 19<sep>représente, en plan, des exemples d’agrégation de modules aux différentes dimensions.

Exemple de la meilleure façon de réaliser l’invention

[0024] Le processus constructif se base, conceptuellement, sur une unité minimum de 600 mm sur 600 mm qui forme une grille servant de base constructive à tous les éléments qui composent chaque module; c’est-à-dire que tous les modules et composants respectifs auront des dimensions multiples de cette unité.

[0025] L’unité mentionnée a eu pour base la recherche sur les dimensions d’une grande partie des matériaux constructifs utilisés ce qui, à son tour, se traduit en une utilisation presque totale des matériaux, minimisant ainsi le gaspillage.

[0026] Le processus constructif est basé sur trois types de composants qui permettent de construire tous types de modules à la dimension standard, de les rassembler ou de les séparer d’autres modules: composants de base, composants intermédiaires et composants de remplissage.

[0027] Les composants de base sont des éléments de support et d’articulation qui correspondent aux éléments de contour et d’union. Ils sont présents dans tous les modules et se divisent en deux catégories: composants de base verticaux (1) et composants de base horizontaux (2).

[0028] En dehors de la fonction structurale, les composants de base en question fonctionnent aussi comme «passage technique» permettant d’abriter tout le circuit principal des divers réseaux d’infrastructures.

[0029] La Fig. 1 montre des exemples de ces composants de base verticaux (1). Ce sont des éléments structuraux pourvus de guides de fixation (1-a) dans la partie supérieure et, avec les composants de base horizontaux (2), ils constituent la structure fondamentale des modules.

[0030] Les composants intermédiaires correspondent aux éléments de mur et se divisent en deux catégories: composants intermédiaires verticaux (3), qui fonctionneront comme murs extérieurs et les composants intermédiaires horizontaux (4), qui correspondent à l’étage.

[0031] Permettant de définir la volumétrie prétendue, les composants intermédiaires mentionnés -verticaux et horizontaux - sont des éléments structuraux secondaires, qui fonctionnent aussi comme éléments de cloisonnement, et qui ont la possibilité d’être retirés. Ils permettent également d’abriter les déterminations des circuits des différents réseaux d’infrastructures.

[0032] À leur tour, les composants de remplissage correspondent aux murs intérieurs de cloisonnement, ainsi qu’au mobilier de division. Ces composants ne présentent aucune fonction structurale, pouvant être détectés dans toute zone de la volumétrie et avoir n’importe quelle dimension.

[0033] Les composants de base verticaux (1) sont des éléments de support et s’articulent avec les composants de base horizontaux (2) par le biais de piliers d’union (5).

[0034] Les composants de base verticaux mentionnés ci-dessus assument, dans la construction, la fonction structurale de piliers de support, pouvant avoir diverses configurations (fig. 1). Avec eux s’articulent, formant un angle de 90°, les composants de base horizontaux (2). Ces derniers possèdent une structure contreventée, des rabats de fixation (2-c) et, au long du rebord supérieur, possèdent des guides de fixation (2-e), aptes à être accouplés avec les composants de base (1) et intermédiaires (3) verticaux. Étant accouplés dans l’angle indiqué, les composants de base horizontaux vont se fixer au travers du pilier d’union (5). La fixation est effectuée à travers les rabats de fixation (5-a) du pilier et des rabats de fixation du composant de base horizontal.

[0035] Ces trois éléments structuraux, verticaux (1), horizontaux (2) et pilier d’union (5) forment une trame structurale qui permet de recevoir les éléments structuraux secondaires: les composants intermédiaires verticaux (3) et les composants intermédiaires horizontaux (4).

[0036] Le pilier d’union (5) sert également de maillon de transition entre le module et le système de fixation au sol (voir, en particulier, fig.7 et fig.8).

[0037] La fig. 7 montre le processus d’exécution d’un coin et des murs adjacents respectifs, ainsi que la fixation au sol: les composants de base verticaux (1) s’accouplent dans un coin en un angle de 90° formé par son articulation entre les deux composants de base horizontaux (2). L’union entre ces deux composants de base (vertical et horizontal) est effectuée à travers un pilier d’union (5).

[0038] Les composants intermédiaires verticaux (3) s’accouplent latéralement au composant de base vertical (1) et s’appuient sur le composant de base horizontal (2).

[0039] Le fixage du module au sol est effectué au travers des piliers d’union (5) qui existent dans les coins des modules. Les piliers en question sont attachés à un fixateur (6) et ce dernier, à son tour, à un piquet (7) qui pénètre dans le sol.

[0040] L’utilisation de piquets métalliques (7) n’est qu’indicative dans le projet. La morphologie du terrain peut conseiller un autre type de préstructures, étant donné que le processus constructif revendiqué s’adapte à n’importe quelle morphologie de terrain.

[0041] La fig. 6 montre, en détail, l’élément fixateur et le piquet correspondant qui se projette vers le sol.

[0042] Les composants de base horizontaux (2) structurent les modules dans toute la périphérie et reçoivent, à leur tour, les composants intermédiaires horizontaux (4).

[0043] Les composants intermédiaires horizontaux en question fonctionnent comme étage du module à construire. Pour s’ancrer, ils sont posés sur une pièce d’appui en forme de rabat (2-d) qui existe dans les composants de base horizontaux (2).

[0044] Sur les composants de base horizontaux et sur les composants intermédiaires horizontaux sont posés les composants intermédiaires verticaux (3) qui se lient aux composants de base verticaux (1).

[0045] Sur les composants structuraux de base horizontaux (2) périphériques du module vont être fixés les composants intermédiaires verticaux (3). Ces derniers fonctionnent comme murs extérieurs des modules et vont, dans les coins, être liés aux composants de base verticaux (1) à travers le pilier d’union (5) comme on peut le voir, en particulier, sur la fig.10.

[0046] Les composants verticaux - de base (1) et intermédiaires (3) disposent de guides de fixation (1-a et 3-a) en forme de lame, qui permettent de définir un parfait alignement avec les composants de base horizontaux (2).

[0047] Après le placement des composants intermédiaires verticaux (3), sont placés les piliers d’union (5) dans les coins des modules sur lesquels sont posés les composants de base horizontaux (2).

[0048] Les fig. 10 et 13, en particulier, illustrent cette phase, soulignant les composants intermédiaires verticaux (3), alignés et accouplés aux composants de base verticaux (1), formant un angle de 90°. De leur côté, ces composants intermédiaires verticaux (3) sont délimités par deux structures de base horizontales (2) et, dans le coin, accouplés au composant de base vertical.

[0049] Les éléments d’union ou piliers d’union (5) fixent, hermétiquement, les composants de base horizontaux (2) dans l’angle de 90° déjà mentionné, donnant sa forme au module.

[0050] Utilisant toujours les mêmes composants - de base et intermédiaires - avec des dimensions multiples de l’unité minimum conceptuelle de 600 mm sur 600 mm, une grille qui supportera tous les éléments de la construction modulaire est créée.

[0051] De cette façon, on peut ajouter un module ou en retirer un. La construction s’étend ou diminue d’accord avec les besoins du chef de famille.

[0052] En effet, dans l’expansion modulaire, verticale ou horizontale, un nouveau module va utiliser les mêmes composants et peut agir, comme il l’est montré dans la fig. 18 schématiquement. Ou bien, comme il l’est aussi montré sur la fig. 19, on peut additionner des modules de volumétrie différente (mais toujours avec des composants aux dimensions multiples de l’unité minimum mentionnée).

Claims (9)

1. Processus constructif modulaire caractérisé par l’utilisation de deux types de composants de base métalliques - verticaux (1) et horizontaux (2) et par deux types de composants intermédiaires - verticaux (3) et horizontaux (4) -, métalliques eux aussi. Les composants horizontaux s’unissent, formant également un angle de 90°, à travers un pilier d’union (5) métallique. Au moyen des guides de fixation (1-a), les composants de base verticaux sont placés sur les rebords supérieurs des composants de base horizontaux. Après la formation d’un quadrilatère, les composants intermédiaires horizontaux (4) sont placés entre les composants de base horizontaux et, entre les composants de base verticaux (1), s’accouplent les composants intermédiaires verticaux (3), ces derniers constituant les murs du module. Tous les composants de base (1 et 2) et intermédiaires (3 et 4) ont des dimensions standardisées, multiples d’une unité minimum - carrés de 600 mm sur 600 mm - qui forme une grille servant de base constructive à tous les composants.

2. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication antérieure, caractérisé par les composants de base verticaux (1) qui possèdent des guides de fixation (1-a) en forme de lame, projetés longitudinalement de toutes les parties supérieures.

3. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication 1, caractérisé par les composants de base horizontaux (2), à la configuration rectangulaire allongée, qui sont pourvus de rabats de fixation (2-c) dans les extrémités.

4. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication antérieure, caractérisé par les composants de base horizontaux (2), qui sont pourvus de barres transversales (2-a) et de contrevent (2-b).

5. Processus constructif modulaire, en accord avec les revendications antérieures, caractérisé par les composants de base horizontaux (2), qui sont pourvus, au long du rebord supérieur, de guides de fixation (2-e) sur lesquels sont placés les composants intermédiaires verticaux (3).

6. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication antérieure, caractérisé par les composants de base horizontaux, qui sont pourvus d’un rabat d’appui (2-d) sur lesquels sont placés les composants intermédiaires horizontaux (4).

7. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication 1, caractérisé par le pilier d’union (5), à la configuration rectangulaire allongée, qui sont pourvus de rabats de fixation (5-a) près des parties supérieures.

8. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication antérieure, caractérisé par le pilier d’union (5), qui est placé dans l’angle formé entre deux structures de base horizontales (2) et qui se projette vers le sol par le biais de piquets (7) unis au pilier par un fixateur (6).

9. Processus constructif modulaire, en accord avec la revendication 1, caractérisé par les composants verticaux intermédiaires (3), qui possèdent une forme de panneaux rectangulaires. Dans les parties supérieures de ces panneaux, il y a des guides de fixation (3-a) en forme de lame allongée, constituant les composants de base intermédiaires, aux murs du module.