EP0165956B1 - Procede de construction tridimensionnelle a partir d'un panneau de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modulaire - Google Patents

Procede de construction tridimensionnelle a partir d'un panneau de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modulaire Download PDF

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EP0165956B1
EP0165956B1 EP85900136A EP85900136A EP0165956B1 EP 0165956 B1 EP0165956 B1 EP 0165956B1 EP 85900136 A EP85900136 A EP 85900136A EP 85900136 A EP85900136 A EP 85900136A EP 0165956 B1 EP0165956 B1 EP 0165956B1
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    • E04B2001/1993—Details of framework supporting structure, e.g. posts or walls

Definitions

  • Three-dimensional construction method from a self-supporting, triangular, planar and modular roofing panel.
  • the building construction techniques used or known to date can be divided into two families.
  • the first family includes so-called “traditional” techniques arising from the experience and culture of men at a given point in the world.
  • the second family, where our invention can be located groups together the so-called "modern” construction techniques which use the latest research or inventions which disrupt the way of construction and the nature of the components and which present an original architecture.
  • construction methods relate essentially to the load-bearing structure of buildings (geodesic modules, spatial assemblies, etc.) which require a more or less treated envelope. less "traditionally”. Many of these methods are difficult to apply to small constructions which interest a large public and rarely offer possibilities of easy extension or evolution.
  • Figures 1 & 2 of the board 1/17 is AB, AH or FF ', BC or BC', BH or BH ', EE' , AD, DG, GC, A'H 'or A'C', etc ... by extension, which are the axes (1) of assembly of the module which is the right triangle ABH.
  • the first assembly of the two modules determines a vertical plane EDA.
  • This first assembly of two modules associated with this vertical EDA plane is, according to a variant, a second module compatible with our construction process. It is also a volume that is found in all parts of our construction as shown in Figure 4.
  • Figures 5 & 6 of plate 3/17 represent: fig. 5: projection, on a vertical plane, of the axes (1) of assembly of the modules.
  • fig. 6 projection, on a horizontal plane, of the axes (1) of assembly of the modules. These two planes are perpendicular. The dimensions of the two figures are in centimeters and define the true quantities. In these two figures we find the projections of the basic module: the right triangle ABH.
  • Plate 5/17 fig. 9 shows a perspective view of the house achievable according to our method. We can distinguish the modular panel (3), the front panels (7), the openings.
  • Figure 11 of the board 6/17 represents an external fixing solution (4, here metallic), with its internal plate, its fixings on the panel, the axis (1) of assembly of the modular panels, the orifice allowing assembly by bolting or other, with the fixing (4) of the adjacent panel.
  • the external fixing (4) sufficiently spreads the edge of the modular panel (3) from the axis (1) of assembly to allow taking all the angles necessary for the different possibilities of positioning of the panels during assembly of the house.
  • Plates 6/17 and 7/17 show that the modular panel (3) by its structure (5 & 6) can accept any type of face, for example solar collectors, glazing, etc ... and any type of opening for a slope.
  • Figure 23 of the board 17/17 shows the assembly of the facade panel (7) via the profiled element (5) on the load-bearing floor.
  • the present invention by virtue of its modular, simple, repetitive nature, is essentially intended to be industrially prefabricated before being implemented.

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  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

Structures tridimensionnelles, notamment du bâtiment, permettant à partir d'un panneau modulaire triangle rectangle ABH, déduit d'une pyramide, de construire quantité de volumes. Il comprend un panneau modulaire (3) s'assemblant en tous sens et dans les trois dimensions autour des axes (1). Parmi les applications les plus intéressantes de l'invention on peut citer: l'application à l'habitat autoconstructif et évolutif.

Description

  • Procédé de construction tridimensionelle à partir d'un panneau de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modulaire.
  • La présente invention concerne :
    • - la construction de bâtiments par exemple :
      • - habitat principal ou secondaire
      • - établissement recevant du public (sport, culture,...)
      • - bâtiments industriels ou commerciaux
      • - bâtiments agricoles
      • - bâtiments provisoires et démontables ( chantiers, expos)
    • - la construction de mobiliers urbains (abri bus, jeux de découverte,...)
    • - l'ameublement et la décoration intérieureet extérieure
    • - l'industrie du jouet (jeux de construction, jeux de découverte)
  • Les techniques de construction des bâtiments utilisées ou connues à ce jour peuvent se scinder en deux familles. La première famille regroupe les techniques dites "traditionelles" découlant de l'expérience et de la culture des hommes en un point donné du globe. La deuxième familie, où peut se situer notre invention, regroupe les techniques de construction dites "modernes" qui utilisent les dernières recherches ou inventions qui bouleversent la façon de construire et la nature des composants et qui présentent une architecture originale. Dans le domaine qui nous concerne, c'est à dire : les procédés de construction tridimensionelle, les procédés de construction portent essentiellement sur la structure porteuse des bâtiments (modules géodésiques, assemblages spaciaux, etc...) qui nécessitent une enveloppe traitée plus ou moins "traditionellement". Nombre de ces procédés s'appliquent difficilement aux petites constructions qui intéressent un grand public et offrent rarement des possibilités d'extension ou évolution faciles. Les procédés connus, s'approchant sont également souvent complexes, utilisant des matériaux ou des volumes spécifiques plus ou moins répétitifs qui n'offrent pas une souplesse de construction voir document FR-A-2 258 506. Et d'autre comme le montre le document FR-A 1556345. Ce dernier procédé se différencie du notre parcequ'il ne permet une évolution que dans 3 directions horizontales et sur un seul niveau, et la conception de l'assemblage des panneaux n'est pas une articulation.
  • Notre procédé, de construction, selon l'invention est défini par la revendication 1 et résoud un grand nombre des quelques problèmes soulevés dans l'exposé ci-avant ; et présente les avantages suivants :
    • - le fait que le composant modulaire principal est un triangle rectangle dimensionné directement en proportion de la construction à édifier.
    • - l'utilisation d'un composant modulaire autoporteur simple et économique, s assemblant dans les trois dimensions à l'infini.
    • - notre procédé permet une évolution selon 4 directions horizontales :
      • 2 suivant les côtés du carré
      • 2 suivant les diagonales du carré
      • 1 direction verticale couche par couche.
    • - 1 utilisation possible de tous les types de matériaux de construction (bois, métal, matières plastiques, béton armé, et ceux à découvrir,...) Principe (illustré par les figures 1, 2, 3, 4 des planches 1/17 et 2/17) du procédé :
    • - soit une pyramide régulière de base carrée ACDG et de sommet B. (figure 1 planche 1/17).
    • - les faces de cette pyramide sont des triangles isocèles égaux.
    • - soit une face : le triangle isocèle ABC.
    • - la hauteur BH perpendiculaire à la base AC en H détermine deux triangles rectangles ABH et HBG égaux.
    • - à partir du triangle isocèle ABC on trace le triangle isocèle semblable A'BC' de hauteur BH' = 2 BH. (figure 2 plànche 1/17).
    • - on remarque que ce nouveau triangle A'BC' se décompose en huit triangles rectangles égaux aux premiers triangles rectangles ABH et HBC.
    • - par extension tous les triangles isocèles semblables au triangle ABC dont la hauteur est un multiple entier de la hauteur BH se décomposeront en triangles rectangles égaux aux premiers triangles rectangles ABH et HBC.
    • - ces triangles rectangles égaux ABH et HBC sont chacun le module de notre procédé.
    • - les quatre faces de la pyramide ACDG sont égales donc le triangle ABH ou HBC s'y retrouvera de même (figure 3 planche 2/17).
    • - traçons la droite BE égale et parallèle à HA, à partir du sommet B.
    • - relions EA et ED et nous obtenons :
      • - BEA triangle égal à BED égal à ABH ou HBC.
      • - EAD triangle isocèle définissant un plan vertical et perpendiculaire au plan de la base ACDG de la pyramide.
    • - cette décomposition d'une pyramide offre contrairement à cette dernière un volume "ouvert" facilement assimilable à un "couvert" donc à une architecture.
    • - en répétant cette opération dans l'espace on crée quantité de volumes à partir du même module de base ABH ou HBC. (figure 4 planche 2/17).
    • - en considérant que la pyramide ACDGB correspond à un niveau le principe s'étend à x niveau. (figure 4 planche 2/17)
  • Les dessins annexés sont énoncés dans la liste suivante :
    Figure imgb0001
  • Suivant le principe de la décomposition et la recomposition de volume, à partir d'une pyramide, les figures 1&2 de la planche 1/17 représente les droites AB, AH ou FF', BC ou BC', BH ou BH', EE', AD, DG, GC, A'H' ou A'C', etc... par extension, qui sont les axes (1) d'assemblage du module qui est le triangle rectangle ABH.
  • Comme représenté sur les figures 3&4 de la planche 2/17 : le premier assemblage des deux modules détermine un plan vertical EDA. Ce premier assemblage de deux modules associés à ce plan vertical EDA est, selon une variante, un dexième module compatible avec notre procédé constructif. C'est aussi un volume qui se retrouve dans toutes les parties de notre construction comme le montre la figure 4.
  • La description qui suit porte sur l'application de l'invention à une maison d'habitation en bois. Selon d'autres variantes ce procédé peut s'appliquer à tout types de construction jusqu'au jeu de construction, avec possibilité d'utilisation de tous les matériaux de construction, par exemple : bois, métal, matières plastiques, béton etc...
  • Les figures 5&6 de la planche 3/17 représentent : fig. 5 : projection, sur un plan vertical, des axes (1) d'assemblage des modules. fig. 6 : projection, sur un plan horizontal, des axes (1) d'assemblage des modules. Ces deux plans sont perpendiculaires. Les côtes des deux figures sont en centimètres et définissent les vraies grandeurs. Sur ces deux figures on retrouve les projections du module de base : le triangle rectangle ABH.
  • Comme représenté sur la planche 4/17 on distingue : l'emplacement des coupes nécessaires à la description qui suit. La figure 7 représente une façade, dont les hauteurs sont cotées, et où sont représentés ou définis :
    • - les axes (1) d'assemblage
    • - l'angle de pente des façes de la pyramide de base, égal à 51 ° 50'
    • - le panneau modulaire (3)
    • - les panneaux de façade (7)
    • - les menuiseries (12)
    • - les côtes d'encombrement horizontales. La figure 8 qui est un complément de la précédente représente :
    • - selon une variante : une vue de dessus d'une structure porteuse, composée de quatre arètiers (8) disposés suivant les arêtes de la pyramide de base et servant à renforcer, dans le cas d'une extension, la structure réalisée par l'assemblage des modules (3) autoporteurs
    • - l'épaisseur des panneaux de façade (7) avec leur axe (2) du plan médian vertical coté par rapport à la projection sur un plan horizontal de l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaire (3).
  • La planche 5/17 fig. 9 représente une vue en perspective de la maison d'habitation réalisable suivant notre procédé. On distingue le panneau modulaire (3), les panneaux de façade (7), les ouvertures.
  • La figure 10 de la planche 6/17 représente le panneau modulaire (3) où l'on distingue :
    • - l'axe (1) des assemblage qui est l'axe directeur du procédé de construction et sa cotation en centimètres
    • - les éléments (576 ici en bois) constituant la structure du panneau, vu sur leur chant, cotés en épaisseur et par rapport à l'axe (1) d'assemblage
    • - le panneau modulaire (3) s'assemble à ses semblables par les fixations (4) définies ci-après, ou par tout autre procédé d'assemblage
    • - les fixations extérieures (4, ici en profils métalliques) des panneaux (3) associées à des éléments intérieurs de même nature servant soit à renforcer la fixation (4) extérieure, soit les assemblages des éléments (5&6) de la structure du panneau modulaire. Ces fixations, ici métalliques, sont assemblées entres elles ou fixées sur les éléments du panneau par tous types de fixation (par exemple : boulons, rivets, connecteurs, agrfes, colles, etc...)
    • - les fixations extérieures (4) sont disposées tout autour du panneau modulaire, pour que lors d'assemblage entre panneau en tous sens les fixations restent vis à vis.
  • La figure 11 de la planche 6/17 représente une solution de fixation extérieure (4, ici métallique), avec sa plaque intérieure, ses fixations sur le panneau, l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires, l'orifice permettant l'assemblage par boulonnage ou autre, avec la fixation (4) du panneau adjacent. La fixation extérieure (4) écarte suffisament la rive du panneau modulaire (3) de l'axe (1) d'assemblage pour permettre de prendre tous les angles nécessaires aux différentes possibilités de positionnement des panneaux lors de montage de la maison.
  • La figure 12 de la planche 7/17 représente la coupe AA cotée sur l'assemblage plan de deux panneaux (3) où l'on distingue :
    • - les axes (1) d'assemblage, les fixations (4)
    • - les éléments de structure intérieure (6) du panneau constitués ici par des profils bois et ayant une fonction de raidisseurs pour l'autoportance du panneau
    • - les éléments profilés (5) de structure extérieure du panneau constitués ici par des profils bois et ayant plusieurs fonctions suivantes :
      • - recevoir les différents couvre-joints (10) raidisseurs et de finition
      • - recevoir les fixations (4)
      • - recevoir les caissons de rive (11)
      • - raidir les rives du panneau modulaire cet élément se retrouve également de façade (7) et a les mêmes fonctions
    • - l'assemblage des deux panneaux par boulonnage ou autre suivant l'axe (1) des deux fixations (4) solidaires des deux panneaux (3)
    • - les deux faces du panneau modulaire qui ont une fonction raidisseuse et qui peuvent être :
      • - à l'extérieur :
        • - support de tout type de couverture
        • - couverture elle-même (par exemple bac acier etc...)
        • - tout type de capteur solaire
      • - à l'intérieur :
      • - plafond à peindre
      • - support de tout type de plafond ou de suspensions
    • - entre les deux faces dupanneau modulaire (3) est placé l'isolant (9) sur toute l'épaisseur.
  • La figure 13 de la planche 7/17, selon une varinte, représente une coupe de l'assemblage plan des panneaux comprenant les éléments vu ci-avant sur la figure 1 mais en plus : le principe de l'isolation dynamique que l'on peut utiliser soit : au lieu de remplir tout l'espace compris entre les deux faces du panneaud'isolant (9), le principe d'isolation dynamique est le suivant :
    • - l'isolant (9) ménage une âme d'air libre dans l'épaisseur
    • - l'isolant de bourrage des joints de panneaux ménage le même espace
    • - les éléments de la structure du panneau comportent des lumières faisant communiquer toutes ces âmes d'air
    • - de ce fait l'air compris entre l'isolant (9) peut circuler moyennant des entrées et sorties d'air disposées sur quelques panneaux dans la construction et servir de chauffage, la ventillation et la climatisation, par la récupération des calories dontil s'est chargé au passage dans l'isolant
  • Les planches 6/17 et 7/17 montrent que le panneau modulaire (3) de par sa structure (5&6) peut admettre tout type de faces par exemple capteurs solaires, vitrages, etc... et tout type d'ouverture pour toit en pente.
  • Les planches 8/17 et 9/17 représentent la fixation en bas de pente de plusieurs points de panneaux (3). Sur les figures 14&15 de ces planches on distingue :
    • - les axes (1) d'assemblage, les panneaux modulaires (3), les faces et les coupes des éléments profilés extérieurs (6) déstructure des panneaux
    • - les fixations (4, ici metallique) assemblées par boulonnage ou tout autre moyen
    • - le scellement des fixations (4) en bas de pente de la construstion s'effectue sur le plancher porteur, qui est ici représenté en béton mais qui peut être de tout autre nature.
  • La figure 16 de la planche 10/17 représente la coupe BB de l'assemblage des panneaux modulaires (3) en fanage où l'on distingue :
    • - les axes (1) d'assemblage, les fixations (4)
    • - la finition du fanage comprenant une pièce de faîtage raidisseuse maintenue également par rapport à l'axe par une fixation (4) et des couvre-joints fixés entre cette pièce faîtage et les panneaux modulaires par tous moyens
    • - la cavité représentée est au préalable remplie de matières isolantes
  • Les figures 17&18 des planches 11/17 et 12/17 représentent la coupe cotée d'assemblage des panneaux modulaires (3) respectivement en noue et en arêtier, l'on y distingue :
    • - les axes (1) d'assemblages, les fixations (4)
    • - ainsi que les éléments de renforts, dans le cas d'une construction importante, ici en lamellé collé.
  • La figure 19 de la planche 13/17 représente la coupe DD sur l'assemblage finition et fixation du panneau modulaire (3) en bas de pente de la construction, où l'on distingue :
    • - l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires (3)
    • - les fixations (4)
    • - le scellement des fixations (4) en bas de pente de la construction s'effectue sur le plancher porteur qui est ici représenté en béton mais qui pourrait être de tout autre nature
    • - la finition des bas de pente se fait par adjonction d'un couvre-joint muni d'une fixation (4) et d'un rejet d'eau en zinc
    • - les couvre-joints et cales nécessaires à la fixation du panneau de façade (7)
    • - le panneau de façade (7) et son axe (2). Ce panneau de façade est constitué par les mêmes éléments que le panneau modulaire (3) mais peut être de tout autre nature
    • - l'élément profilé (5) se retrouve également dans ce panneau de façade (7)
  • Les figures 20&21 des planches 14/17 et 15/17 représentent les coupes cotées où l'on distingue l'assemblage des panneaux modulaires (3) soit avec le panneau de façade (7), soit avec la menuiserie d'une ouverture extérieure, en élévation. Sur ces coupes cotées EE sont représentés :
    • - l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires (3)
    • - l'axe (2) des panneaux de façade (7)
    • - les fixations (4) et l'élément raidisseurs permettant l'appui soit du panneau de façade, soit de la menuiserie
    • - l'élément profilé (5) du panneau (3) se retrouve dans le panneau de façade (7)
    • - les couvre-joints et cales de mise en oeuvre
    • - la cloison d'allège
    • - l'étanchéité de l'appui en profilés zinc
    • - principe de menuiserie consistant à obtenir une épaisseur de bois résistante tout en ménageant feuillures et recouvrement par contre-collage de simples sections rectangulaires. Ce principe s'étend à l'ouvrant et au dormant.
  • La planche 16/17 représente la coupe cotée FF qui représente l'assemblage de la menuiserie sur le panneau de façade (7) qui s'assemble sous le panneau modulaire (3) contre lequel est assemblé le caisson de passée (11) de toiture. La coupe FF représente :
    • - l'axe (1) d'assemblage des panneaux modulaires
    • - l'axe (2) des panneaux de façade (7) et menuiserie
    • - l'élément menuiserie (12) selon le principe des sections rectangulaires contrecollées dont le dormant est assemblé sur l'élément de structure (5) par fourrures et couvrejoints
    • - l'élément panneau de façade (7) est assemblé sous le panneau modulaire (3), par les cales et couvre- joints
    • - l'élément panneau de façade (7) contitué par les mêmes éléments que le panneau modulaire (3), mais peut l'être de tout autre nature
    • - le caisson de rive (11) estconstitué pour l'élément profilé (5) assemblé sur l'axe (1) par la fixation (4) et fini par des couvre-joints
    • - l'élément profilé (5) se retrouve identique aussi bien dans l'élément de passée que dans le panneau de façade (7) que dans le panneau modulaire (3)
  • La figure 23 de la planche 17/17 représente l'assemblage du panneau de façade (7) par l'intermédiaire de l'élémént profilé (5) sur le plancher porteur.
  • La présenteinvention, de par son caractère modulaire, simple, répétitif, est essentiellement destinée à être préfabriquée industriellement avant d'être mise en oeuvre.

Claims (2)

1. Procédé de construction consistant dans l'assemblage par leurs côtés égaux, de panneaux autoporteurs identiques en forme de triangle rectangle, procédé selon lequel les lignes d'assemblage de ces panneaux correspondent à un côté de base, une hauteur de face ou une arête de pyramides régulières à base carrée et de même hauteur, disposées en couches superposées, chaque couche étant formée d'une première série des dites pyramides dont les bases carrées sont égales et accolées pour remplir un plan de façon que chaque base carrée ait un côté commun avec chaque base carrée voisine et d'une seconde série de pyramides dont les bases carrées ont pour sommets les sommets des pyramides de ladite première série et dont les sommets sont les sommets des bases carrées des pyramides de ladite première série, les bases situées dans le plan commun de deux couches successives ainsi définiés étant communes.
2. Procédé de construction caractérisé par le fait que l'assemblage des panneaux , selon les lignes d'assemblage suivant la revendication 1, se fait par des équèrres métalique fixées sur les côtés des panneaux et boulonnées entre elles, l'ensemble constituant une articulation permettant les différentes positions des panneaux les unes par rapport aux autres.
EP85900136A 1983-12-20 1984-12-14 Procede de construction tridimensionnelle a partir d'un panneau de toiture autoporteur, triangulaire, plan et modulaire Expired - Lifetime EP0165956B1 (fr)

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AT85900136T ATE62299T1 (de) 1983-12-20 1984-12-14 Dreidimensionale konstruktion, ausgehend von einer selbsttragenden, dreieckigen, ebenen und modularen dachplatte.

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