EP2871298A1 - Système modulaire pour la construction de bâtiments, comprenant des modules positionnés par des platines - Google Patents

Système modulaire pour la construction de bâtiments, comprenant des modules positionnés par des platines Download PDF

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EP2871298A1
EP2871298A1 EP20140191946 EP14191946A EP2871298A1 EP 2871298 A1 EP2871298 A1 EP 2871298A1 EP 20140191946 EP20140191946 EP 20140191946 EP 14191946 A EP14191946 A EP 14191946A EP 2871298 A1 EP2871298 A1 EP 2871298A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
modular system
seal
modules
plates
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20140191946
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Quintallet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Innovation Industrie France
Original Assignee
General Innovation Industrie France
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2871298A1 publication Critical patent/EP2871298A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34815Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/3483Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of metal

Definitions

  • the present invention relates to a modular system for the construction of buildings, and a building construction method implementing such a modular system.
  • a known method of building construction comprises a supporting structure comprising interconnected beams, which is assembled first to form the building frame.
  • this structure is furnished with prefabricated cells, previously equipped in the workshop equipment according to the intended use, including the inner and outer openings.
  • Each cell is placed on the ground on a pallet, then hoisted by means of a crane at the right height, and finally slid horizontally into spaces provided inside the framework.
  • this document does not present a modular construction method making it possible to carry out subassemblies beforehand, in order to propose an assembly on the site which is simple and fast.
  • the present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art.
  • An advantage of this modular system is that it can easily be done on the building site from modules produced in the workshop, fixed on the floor so as to form a guide of a first module to pose on the ground, which is then positioned simply, quickly and accurately thanks to its complementary shapes, then similarly to mount a stage, fix plates above this first module to receive an upper module comprising below the same complementary forms.
  • the modular system according to the invention may further comprise one or more of the following features, which may be combined with one another.
  • a module is substantially parallelepipedic.
  • a module comprises a structure.
  • the structure comprises beams, preferably metal constituting the edges of a three-dimensional parallelepiped
  • the base of the plates forms a plane supporting the module which is placed on it. All the plates supporting a module thus constitute a flat surface receiving the load of this module.
  • the connecting means may comprise holes for fixing on a slab.
  • the connecting means may also include a connection volume which fits into an opening of a module disposed below.
  • the connecting means comprise an abutment element and in that the lower support comprises at least one locking element, the abutment element being able to cooperate with the at least one blocking element.
  • the connecting means comprise a locking element of the plate arranged to lock the plate on the lower support.
  • the connecting means are arranged between the guide means.
  • the connecting means comprise a holding system arranged to constrain the module so as to maintain the module in position.
  • the holding system is disposed in a high position of the module.
  • the holding system comprises an assembly element connected to the plate arranged to exert a constraint.
  • the connecting element is arranged in alignment with the connecting means.
  • the guide means comprises a shape comprising slopes for guiding the module coming on, during its descent. The positioning of the module is thus facilitated during the descent.
  • the guide means may comprise a pyramidal shape protruding above the base, providing guidance in both directions.
  • the plate is made economically sheet.
  • the plate may comprise a square base forming a frame, the inside of this frame being cut along a cross having each end fitted to an angle of this interior, to make four triangles folded upwards in order to constitute the pyramidal shape.
  • the modules comprise steel beams, forming the structure of the module.
  • connection volume can fit into an inner form of a beam, which allows the use of existing shapes.
  • the modular system comprises a lower seal or a lateral seal, sealing the contour of the modules with respectively the lower support or a lateral module.
  • the lower seal or the lateral seal is continuous on the contour of the modules.
  • the lower seal or the lateral seal comprises a first seal fixed on the lower support or on a lateral module, and a second seal, fixed on the outline of the modules, the first seal and the second seal being arranged to cooperate.
  • the first seal and the second seal have an identical structure.
  • the first seal and the second seal are inverted to cooperate complementarily.
  • the invention also relates to a method of assembling a modular system comprising any one of the preceding features, which comprises the installation of plates on a lower support formed by a slab or a first module, then the installation of a lower seal on this slab or this first module, and finally the descent of a module on these plates.
  • the figure 1 has a plate 2 in a first embodiment, made in a cut and folded sheet steel, comprising a flat square base 4 forming a frame of constant width, comprising connecting means comprising at each angle, a bore 6 allowing receive a clamping screw on the ground.
  • the plate comprises guiding means 7.
  • the inside of the frame of the base 4 is cut to form a cross centered in this frame, each having its ends which is adjusted at an angle of this interior, to form four isosceles triangles 8 connected by their bases to the frame.
  • each triangle 8 is folded so as to incline this triangle upwards at an angle of approximately 45 °, positioning the central points of the triangles at the same height.
  • a simple pyramidal shape 14 is easily achieved.
  • the guiding means 7 comprise four guiding elements constituted by the triangles 8.
  • the triangles 8 are connected at their base to the flat base 4 of the plate 2 so that their bases substantially form a square.
  • the triangles 8 are further inclined with respect to the flat base 4 so as to form a pyramidal shape.
  • the plates 2 can be produced economically by cutting and stamping a steel sheet with a press. They can also be produced in any other way, for example by cutting a frame and four triangles, then by welding these triangles inside the frame.
  • the figure 2 has four plates 2 fixed on the front edge of a floor slab 10 made of concrete, by screws engaged in the holes 6 of each corner of the frame of the base 4.
  • Fixing these plates 2 is done with a precise positioning after a tracing on the ground, or with a template that positions them.
  • the figure 3 presents the laying on the ground of a lower expanded foam gasket 20, forming strips from the plates 2 which are arranged in the outline of the structural modules. Only the front of the slab 10 is shown, this slab continues to the rear to support all the modules.
  • the figure 4 presents the removal of a structure module 40 on the slab 10 with a not shown crane, this module comprising an assembly of metal beams forming a generally parallelepiped volume.
  • the assembly of beams constitutes the structure of the module.
  • Four so-called lower beams constitute the lower edges of the module, four so-called upper beams constitute the upper edges of the module and four so-called vertical beams are arranged to connect the lower and upper beams and constitute the vertical edges of the module.
  • only the front of the upper and lower parts of the module 40 is presented, leaving a not shown central space which connects these two parts together.
  • the lower face of the angles of each module 40 has a square outline which allows to receive the inside in a complementary manner, the pyramidal shape 14 of each plate 2.
  • the top of the various pyramidal shapes 14 is easily introduced, in a direction of insertion DI in each square contour of the angles, then the slopes of these pyramids guide the module in the end. its descent, to finish with a perfect positioning when this module is placed on the frame of the base 4 forming a support plane.
  • the contour of the structure module 40 then entirely poses on the plates 2 and the foam seal strips 20, which closes the passage from below.
  • the figure 5 presents the preparation of the first module 40 to receive contiguously a second module, with the laying on the edge of the side of the beams, a side expanded foam seal 50 forming strips.
  • the figure 6a presents the approach of the second module 42 using a crane, which is placed globally above the plates 2 as shown figure 6b .
  • the Figure 6c presents the descent of the second module 42, next to the first module 40. In the same manner when approaching the second module 42, the angles are positioned by the pyramidal shapes 14 of the plates 2.
  • the second module 42 is in its precise position, its lateral face bearing on the lateral foam seal 50 by compressing it in a controlled manner to ensure a continuous seal.
  • the figure 7 presents the laying of upper plates 2 on the top, at each angle of the first two modules 40, 42, also comprising a group of two plates 12 and two insulated plates which are aligned with those underneath so as to transmit vertically the forces of some to others.
  • the upper plates 2 each comprise a parallelepiped box 60 centered below the frame of the base 4, forming a connecting volume which fits into an upper opening included in the section of the beams at an angle of the modules 40.
  • the base frame 4 bears on an upper edge of the beams. In this way the pyramidal shapes 14 are precisely positioned, and this base frame 4 forms a support plane at the right height to receive the modules coming from above.
  • the figure 8 presents the laying on the upper contour of the first two modules 40, 42, a lower expanded foam gasket 20, which is arranged as the seal placed on the floor slab 10.
  • an upper slab 11 for example made of concrete, on plates 2 fixed above the upper modules 40, 42, this upper slab 11 comprising below complementary shapes receiving the pyramidal shapes 14 of these plates, for the position and maintain it.
  • the upper slab 11 can then constitute an upper terrace of the building, or form a floor in height receiving in turn as for the floor slab 10, 2 plates fixed on it to continue to install modules 40 in height.
  • the upper slab 11 further allows to constrain the modules 40, 42 on which it is placed, and thus to stiffen the structure.
  • the plates 2 and the modules 40 can be produced in different materials.
  • the modules 40 can be made with an assembly of steel beams welded together, comprising cross sections in the shape of "U” or "H".
  • the modules 40, 42 may comprise between them variants to form different living spaces, or various aesthetics.
  • the modules 40 may additionally receive complementary hooking means enabling them to be interconnected, in particular between two superposed modules or two lateral modules, to stiffen the entire building.
  • the modules 40 can form only a supporting structure, receiving after their assemblies a covering to close the living spaces. They can also alternatively receive in the workshop cladding, so as to form subassemblies that form after assembly a substantially finished building.
  • the modular system according to the invention also allows a simple and quick dismantling of buildings, depositing one after the other modules with a crane starting from the top. This building can be easily rebuilt elsewhere.
  • a second embodiment of the invention is shown in Figures 9 to 13 .
  • the second embodiment is more particularly adapted to modular buildings on the ground floor, but is not limited thereto.
  • the guide means 7 of the plate 2 comprise guide elements: a fixed element 9, reported on the flat base 4 of the plate 2 and four elastic elements 13 attached to the fixed element 9.
  • the fixed element 9 is of equivalent shape to a portion of substantially square section tube, disposed on the plate 2 on a first portion .
  • the elastic elements are fixed on a second wafer 9b of the fixed element 9.
  • Each elastic element 13 is fixed on a stop of the second wafer 9b of the fixed element 9.
  • Each elastic element 13 comprises a first portion 13a extending in the direction of insertion DI and a second inclined portion 13b with respect to the first portion 13a.
  • the second portions 13b of the four elastic members 13 are inclined to form a pyramid portion.
  • the guide means have a substantially pyramidal shape.
  • the fixed element 9 and the elastic elements 13 may be formed of the same piece or the elastic elements 13 may be fixed on the fixed element 9, for example by welding.
  • the connecting means on a lower element, here longitudinal members 10 ' differ from the connecting means described in the first embodiment.
  • the connecting means comprise a stop element 15 extending in a plane substantially normal to the extension direction DI.
  • the stop element 15 is intended to cooperate with the sill 10 '.
  • the connecting means also comprise an axis 17 extending in the direction of extension DI.
  • the stop element 15 is fixed at one end of the axis 17.
  • the flat base 4 comprises a bore 19 at its center.
  • the axis 17 is inserted into the bore 19 and an upper portion 17a of the axis 17 thus extends between the guide means.
  • the upper portion 17a of the axis 17 is threaded.
  • the connecting means also comprise a clamping element 21, comprising a first nut 23.
  • the first nut 23 is inserted on the threaded upper portion 17a of the shaft 17.
  • the abutment element 15 is of substantially parallelepipedal shape and more particularly in this embodiment, of rectangular shape.
  • the sill 10 'comprises a reservation 25 in which are disposed two locking members 27a, 27b, against which the abutment member 15 is intended to bear.
  • the rectangular shape of the stop element 15 allows an operator to insert it between the locking elements 27a, 27b of the sill. The operator then pivots the axis 17 by about 90 ° so that the abutment member 15 bears against the locking elements 27a, 27b.
  • the vertical beams of the module each comprise, in an upper portion, a holding system 33 of the module.
  • Each holding system 33 comprises a hooking portion 35, comprising two lumens 37, here circular, allowing the attachment of a lifting element of the module, for example a strap or a hook at the end of the chain.
  • Each holding system 33 also includes a fixing portion 39 to the corresponding vertical beam.
  • the vertical beam comprises two fastening elements 41a, 41b.
  • the fixing portion 39 comprises two oblong slots 43a, 43b adapted to cooperate with the fastening elements 41a, 41b of the vertical beam.
  • Each holding system 33 comprises a holding portion 45 comprising a slot 47.
  • the holding portion 45 is normal to the insertion direction DI.
  • Each holding system 33 also includes an assembly member 51, here comprising an elongated tube 53 extending in the direction of insertion DI over substantially the entire length of the vertical beam.
  • an inner surface of the elongated tube 53 is threaded, and is adapted to be attached to the upper portion 17a threaded from the axis 17 of the plate 2.
  • the elongate tube 53 is suitable to fit into the light 47 of the holding portion 45.
  • An outer surface of second end 55b of elongated tube 53 is threaded.
  • a second clamping element 57 here comprising a second nut 59, is attached to the threaded end of the elongate tube 53, in a portion of the elongate tube 53 which is greater than the holding portion 45 of the holding system 33 when the module is put in position. in place.
  • the first end 55a of the elongated tube 53 is screwed onto the mounting plate 2.
  • the operator tightens the second nut 59 to hold the module in position.
  • the module When the module is put in place, it is possible to fill the reservation 25 of the 10 'sill of concrete. If the locking elements 27a, 27b are made of metallic material, the concrete will protect them from corrosion.
  • the connecting element 51 could also be a cable fixed on the fixing plate 2 and on the holding system 33.
  • a third embodiment is shown in figure 14 .
  • expanded foam joints are optimized.
  • the other features described above are applicable to this embodiment.
  • a first seal 61 is disposed on an element adjacent to the module and a second seal 63 is disposed on the module. More particularly, the second seal is disposed on the outline of the modules.
  • the adjacent element may be the lower support or a lateral module.
  • the first seal 61 and the second seal 63 are intended to be arranged substantially facing each other, but slightly offset when the module is put in place.
  • the first seal 61 may for example be disposed on the slab on the ground, or on another adjacent module.
  • the second seal 63 is disposed on the structure of the module, that is to say on the beams of the module.
  • a concrete cladding and more particularly fiber-reinforced concrete, can be attached to the structure of the module.
  • the first and second seals 61, 63 are arranged on the cladding panels intended to come opposite one another.
  • the first and second seals 61, 63 have a substantially identical structure.
  • the first and second seals 61, 63 each comprise a recess portion 62, 64 embedded in the element adjacent to the module and in the module respectively.
  • the first and second seals 61, 63 each comprise a securing portion 65, 67 respectively, attached to an element adjacent to the module or the module respectively.
  • the first and second seals 61, 63 each further comprise a free portion 69, 71 respectively.
  • the free portions 69, 71 are attached to the corresponding fixing portion 65, 67.
  • the free portions and the fixing portions may be formed of the same part.
  • the first and second seals 61, 63 are arranged in an inverted manner, so that the free portions 69, 71 are facing each other. When the module is put in place, the first and second seals 61, 63 cooperate so that the free portion of one is sandwiched between the free portion and the fixing portion of the other, and vice versa.
  • the first and second seals 61, 63 are continuous on one face of the module.

Abstract

Système modulaire pour la construction de bâtiments, comprenant des modules (40) assemblés pour former une structure porteuse du bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte des platines (2) comprenant une base disposant de moyens de liaison sur un support inférieur (10), et des moyens de guidage qui coopèrent avec des formes complémentaires réalisées en dessous des modules (40) pour positionner ces modules.

Description

  • La présente invention concerne un système modulaire pour la construction de bâtiments, ainsi qu'un procédé de construction de bâtiment mettant en oeuvre un tel système modulaire.
  • Un procédé connu de construction de bâtiments, présenté notamment par le document DE-A1-102011109102 , comporte une structure porteuse comprenant des poutrelles reliées entre elles, qui est assemblée en premier pour constituer l'ossature du bâtiment.
  • Ensuite cette structure est garnie de cellules préfabriquées, équipées au préalable en atelier des équipements suivant l'usage prévu, comprenant notamment les ouvertures intérieures et extérieures. Chaque cellule est posée au sol sur une palette, puis hissée au moyen d'une grue à la bonne hauteur, et enfin glissée horizontalement dans des espaces prévus à l'intérieur de l'ossature.
  • En séparant la réalisation d'une structure porteuse et le garnissage des espaces, on réalise des cellules qui peuvent être préparées en atelier sur des chaînes d'assemblage.
  • Toutefois pour le montage de la structure porteuse, ce document ne présente pas de procédé de construction modulaire permettant de réaliser au préalable des sous-ensembles, afin de proposer un assemblage sur le chantier qui est simple et rapide.
  • La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
  • Elle propose à cet effet un système modulaire pour la construction de bâtiments, comprenant des modules assemblés pour former une structure porteuse du bâtiment, remarquable en ce qu'il comporte des platines comprenant une base disposant de moyens de liaison sur un support inférieur, et des moyens de guidage qui coopèrent avec des formes complémentaires réalisées en dessous des modules, pour positionner ces modules.
  • Un avantage de ce système modulaire est que l'on peut facilement sur le chantier à partir de modules produit en atelier, fixer au sol des platines de manière à former un guidage d'un premier module à poser au sol, qui est positionné alors de manière simple, rapide et précise grâce à ses formes complémentaires, puis de façon similaire pour monter un étage, fixer des platines au dessus de ce premier module, pour recevoir un module supérieur comprenant en dessous les mêmes formes complémentaires.
  • Le système modulaire selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
  • Selon un aspect de l'invention, un module est sensiblement parallélépipédique.
  • Selon un aspect de l'invention, un module comprend une structure.
  • Selon un aspect de l'invention, la structure comprend des poutrelles, de préférence métalliques constituant les arrêtes d'un parallélépipède en trois dimension
  • Avantageusement, la base des platines forme un plan supportant le module qui est posé dessus. L'ensemble des platines supportant un module constituent ainsi une surface plane recevant la charge de ce module.
  • Les moyens de liaison peuvent comporter des perçages permettant une fixation sur une dalle.
  • Les moyens de liaison peuvent aussi comporter un volume de liaison qui s'ajuste dans une ouverture d'un module disposé en dessous.
  • Selon un aspect de l'invention, les moyens de liaison comprennent un élément de butée et en ce que le support inférieur comprend au moins un élément de blocage, l'élément de butée étant apte à coopérer avec l'au moins un élément de blocage.
  • Selon un aspect de l'invention, les moyens de liaison comprennent un élément de verrouillage de la platine agencé pour verrouiller la platine sur le support inférieur.
  • Selon un aspect de l'invention, les moyens de liaison sont disposés entre les moyens de guidage.
  • Selon un aspect de l'invention, les moyens de liaison comprennent un système de maintien agencé pour contraindre le module de façon à maintenir le module en position.
  • Selon un aspect de l'invention, le système de maintien est disposé dans une position haute du module.
  • Selon un aspect de l'invention, le système de maintien comprend un élément d'assemblage relié à la platine agencé pour exercer une contrainte.
  • Selon un aspect de l'invention, l'élément d'assemblage est disposé dans l'alignement des moyens de liaison. Ces dispositions selon l'invention permettent un maintien sur d'un module ou d'un ensemble de modules sur les fondations. Ainsi, il n'est pas nécessaire de disposer une dalle de béton sur le module pour le maintenir en position.
  • Avantageusement, le moyen de guidage comporte une forme comprenant des pentes permettant un guidage du module venant dessus, lors de sa descente. Le positionnement du module est ainsi facilité pendant la descente.
  • En particulier, le moyen de guidage peut comporter une forme pyramidale dépassant au dessus de la base, assurant un guidage dans les deux directions.
  • Avantageusement, la platine est réalisée de manière économique en tôle.
  • En particulier la platine peut comporter une base carrée formant un cadre, l'intérieur de ce cadre étant découpé suivant une croix comportant chaque extrémité ajustée sur un angle de cet intérieur, pour réaliser quatre triangles pliés vers le haut afin de constituer la forme pyramidale.
  • Selon un mode de réalisation, les modules comportent des poutrelles en acier, formant la structure du module.
  • Dans ce cas le volume de liaison peut s'ajuster dans une forme intérieure d'une poutrelle, ce qui permet d'utiliser des formes existantes.
  • Avantageusement, le système modulaire comporte un joint d'étanchéité inférieur ou un joint d'étanchéité latéral, assurant l'étanchéité sur le contour des modules avec respectivement le support inférieur ou un module latéral.
  • Selon un aspect de l'invention, le joint d'étanchéité inférieur ou le joint d'étanchéité latéral est continu sur le contour des modules.
  • Selon un aspect de l'invention, le joint d'étanchéité inférieur ou le joint d'étanchéité latéral comprend un premier joint fixé sur le support inférieur ou sur un module latéral, et un deuxième joint, fixé sur le contour des modules, le premier joint et le deuxième joint étant agencés pour coopérer.
  • Ces dispositions selon lesquelles le joint est continu et dédoublé permettent une isolation optimisée du module ou d'un assemblage de module constituant une habitation.
  • Selon un aspect de l'invention, le premier joint et le deuxième joint ont une structure identique. Le premier joint et le deuxième joint sont disposés de manière inversée afin de coopérer par complémentarité.
  • L'invention a aussi pour objet un procédé d'assemblage d'un système modulaire comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, qui comporte la pose de platines sur un support inférieur formé par une dalle ou un premier module, puis la pose d'un joint d'étanchéité inférieur sur cette dalle ou ce premier module, et enfin la descente d'un module sur ces platines.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 présente une platine pour un système modulaire selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • les figures 2 et 3 présentent la préparation d'une dalle, comprenant successivement le positionnement des platines pour recevoir deux modules, et la pose d'un joint d'étanchéité au sol ;
    • la figure 4 présente la pose du premier module ;
    • la figure 5 présente la préparation de ce premier module pour recevoir à côté le deuxième module ;
    • les figures 6a à 6c présentent successivement l'arrivé du deuxième module, son approche, son début et sa fin de positionnement ;
    • les figures 7 et 8 présentent la préparation de ces deux modules pour recevoir deux autres modules superposés, comprenant successivement la pose de platines et la pose d'un joint d'étanchéité sur le dessus ;
    • les figures 9 et 10 représentent des platines de fixation selon un deuxième mode de réalisation ;
    • les figures 11 et 12 représentent un système de maintien destiné à coopérer avec une platine de fixation ;
    • la figure 13 représente une vue d'ensemble d'une platine de fixation et d'un système de maintien coopérant ; et
    • la figure 14 représente un joint d'étanchéité selon un troisième mode de réalisation.
  • La figure 1 présente une platine 2 dans un premier mode de réalisation, réalisée dans une tôle d'acier découpée et pliée, comprenant une base plane 4 carrée formant un cadre de largeur constante, comportant des moyens de liaison comprenant à chaque angle, un perçage 6 permettant de recevoir une vis de serrage au sol.
  • La platine comprend des moyens de guidage 7.
  • L'intérieur du cadre de la base 4 est découpé de manière à former une croix centrée dans ce cadre, comprenant chacune de ses extrémités qui est ajustée sur un angle de cet intérieur, pour former quatre triangles isocèles 8 reliés par leurs bases au cadre.
  • La base de chaque triangle 8 est pliée de manière à incliner ce triangle vers le haut suivant un angle d'environ 45°, en positionnant les pointes centrales des triangles à une même hauteur. On réalise ainsi de manière simple une forme pyramidale régulière 14.
  • En d'autres termes, dans ce mode de réalisation, les moyens de guidage 7 comprennent quatre éléments de guidages constitués par les triangles 8. Les triangles 8 sont reliés en leur base à la base plane 4 de la platine 2 de manière à ce que leurs bases forment sensiblement un carré. Les triangles 8 sont en outre inclinés par rapport à la base plane 4 de manière à former une figure de forme pyramidale.
  • On peut en particulier produire les platines 2 de manière économique par découpe et emboutissage d'une tôle d'acier avec une presse. On peut aussi les produire de toute autre manière, par exemple par la découpe d'un cadre et de quatre triangles, puis par la soudure de ces triangles à l'intérieur du cadre.
  • La figure 2 présente quatre platines 2 fixées sur le bord avant d'une dalle de sol 10 réalisée en béton, par des vis engagées dans les perçages 6 de chaque angle du cadre de la base 4.
  • Au milieu deux platines 2 sont accolées ensemble pour former un groupe 12. Les deux autres platines 2 isolées de chaque côté, sont disposées dans l'alignement des deux platines accolées 12 pour former le guidage avant de deux modules similaires.
  • La fixation de ces platines 2 se fait avec un positionnement précis après un traçage au sol, ou à l'aide d'un gabarit qui les positionne.
  • La figure 3 présente la pose au sol d'un joint en mousse expansée inférieur 20, formant des bandes partant des platines 2 qui sont disposées suivant le contour des modules de structure. Seul l'avant de la dalle 10 est représenté, cette dalle se continuant vers l'arrière pour supporter l'ensemble des modules.
  • La figure 4 présente la dépose d'un module de structure 40 sur la dalle 10 avec une grue non représentée, ce module comprenant un assemblage de poutrelles métalliques formant un volume globalement parallélépipédique. L'assemblage de poutrelles constitue la structure du module. Quatre poutrelles dites inférieures constituent les arêtes inférieures du module, quatre poutrelles dites supérieures constituent les arêtes supérieures du module et quatre poutrelles dites verticales sont agencées pour relier les poutrelles inférieures et supérieures et constituent les arêtes verticales du module, Sur les dessins seul l'avant des parties haute et basse du module 40 est présenté, en laissant un espace centrale non représenté qui relie ces deux parties entre elles.La face inférieure des angles de chaque module 40, comporte un contour carré qui permet de recevoir à l'intérieur de manière complémentaire, la forme pyramidale 14 de chaque platine 2.
  • De cette manière lors de l'approche du module 40, le sommet des différentes formes pyramidales 14 s'introduit facilement, selon une direction d'insertion DI dans chaque contour carré des angles, puis les pentes de ces pyramides guident le module dans la fin de sa descente, pour finir par un positionnement parfait quand ce module est posé sur le cadre de la base 4 formant un plan d'appui.
  • On notera que seulement deux platines 2 sont nécessaires pour positionner entièrement un module de structure 40. Toutefois on peut placer une platine 2 à chaque angle du module 40, pour assurer notamment un positionnement en hauteur identique, une reprise de la charge, et une compression maîtrisée du joint en mousse inférieur 20 disposé entre ces platines.
  • Le contour du module de structure 40 pose alors entièrement sur les platines 2 et les bandes de joint en mousse 20, ce qui ferme le passage par en dessous.
  • La figure 5 présente la préparation du premier module 40 pour recevoir de manière accolée un deuxième module, avec la pose sur le contour du côté des poutrelles, d'un joint en mousse expansé latéral 50 formant des bandes.
  • La figure 6a présente l'approche du deuxième module 42 à l'aide d'une grue, qui est placé globalement au dessus des platines 2 comme présenté figure 6b.
  • La figure 6c présente la descente du deuxième module 42, à côté du premier module 40. De la même manière lors de l'approche du deuxième module 42, les angles sont positionnés par les formes pyramidales 14 des platines 2.
  • A la fin de la dépose présentée figure 6d, le deuxième module 42 est dans sa position précise, sa face latérale venant en appui sur le joint en mousse latéral 50 en le comprimant de manière contrôlée pour assurer une étanchéité continue.
  • La figure 7 présente la pose de platines supérieures 2 sur le dessus, à chaque angle des deux premiers modules 40, 42, comprenant aussi un groupe de deux platines 12 et deux platines isolées qui sont alignées avec celles du dessous de manière à transmettre verticalement les efforts des unes aux autres.
  • Les platines supérieures 2 comportent chacune un caisson parallélépipédique 60 centré en dessous du cadre de la base 4, formant un volume de liaison qui s'ajuste dans une ouverture supérieure comprise dans le profilé des poutrelles à un angle des modules 40.
  • Le cadre de base 4 vient en appui sur un bord supérieur des poutrelles. De cette manière les formes pyramidales 14 sont positionnées avec précision, et ce cadre de base 4 forme un plan d'appui se trouvant à la bonne hauteur pour recevoir les modules venant au dessus.
  • La figure 8 présente la pose sur le contour supérieur des deux premiers modules 40, 42, d'un joint en mousse expansée inférieur 20, qui est disposé comme le joint posé sur la dalle de sol 10.
  • On peut alors répéter la pose d'une nouvelle hauteur de modules 40, 42 qui se trouvent bien alignés avec les modules inférieurs grâce aux formes pyramidales 14 emboîtées. De plus les platines 2 réalisent un ancrage latéral entre les modules superposés, ce qui assure une tenue mécanique de l'ensemble.
  • On peut ainsi continuer à superposer des hauteurs de modules pour élever la construction.
  • On peut aussi à certains niveaux poser une dalle supérieure 11 par exemple en béton, sur des platines 2 fixées au dessus des modules 40, 42 supérieurs, cette dalle supérieure 11 comprenant en dessous des formes complémentaires recevant les formes pyramidales 14 de ces platines, pour la positionner et la maintenir. La dalle supérieure 11 peut alors constituer une terrasse supérieure du bâtiment, ou former un plancher en hauteur recevant à son tour comme pour la dalle de sol 10, des platines 2 fixées dessus pour continuer à poser des modules 40 en hauteur.
  • Sous l'effet de son poids, la dalle supérieure 11 permet en outre de contraindre les modules 40, 42 sur lesquels elle est posée, et ainsi de rigidifier la structure.
  • D'une manière générale les platines 2 et les modules 40 peuvent être produits dans différents matériaux. En particulier on peut réaliser les modules 40 avec un assemblage de poutrelles en acier soudées entre elles, comprenant des sections transversales en forme de « U » ou de « H ».
  • Les modules 40, 42 peuvent comporter entre eux des variantes afin de former des espaces habitables différents, ou des esthétiques variées.
  • Les modules 40 peuvent recevoir en complément des moyens d'accrochage complémentaires permettant de les lier entre eux, notamment entre deux modules superposés ou deux modules latéraux, pour rigidifier l'ensemble du bâtiment.
  • Les modules 40 peuvent former uniquement une structure porteuse, recevant après leurs assemblages un habillage pour fermer les espaces habitables. Ils peuvent aussi en variante recevoir en atelier des habillages, de manière à constituer des sous-ensembles qui forment après assemblage un bâtiment sensiblement fini.
  • Le système modulaire selon l'invention permet de plus un démontage simple et rapide des bâtiments, en déposant les uns après les autres les modules avec une grue en commençant par le haut. On peut ensuite reconstruire facilement ce bâtiment ailleurs.
  • Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté en figures 9 à 13. Le deuxième mode de réalisation est plus particulièrement adapté aux constructions modulaires de plein pied, mais ne s'y limite pas. Dans ce deuxième mode de réalisation, les moyens de guidage 7 de la platine 2 comprennent des éléments de guidage : un élément fixe 9, rapporté sur la base plane 4 de la platine 2 et quatre éléments élastiques 13 rapportés sur l'élément fixe 9. L'élément fixe 9 est de forme équivalente à une portion de tube de section sensiblement carrée, disposé sur la platine 2 sur une première tranche. Les éléments élastiques sont fixés sur une deuxième tranche 9b de l'élément fixe 9. Chaque élément élastique 13 est fixé sur une arrête de la deuxième tranche 9b de l'élément fixe 9. Chaque élément élastique 13 comprend une première portion 13a s'étendant selon la direction d'insertion DI et une deuxième portion inclinée 13b par rapport à la première portion 13a. Les deuxièmes portions 13b des quatre éléments élastiques 13 sont inclinées de manière à former une portion de pyramide.
  • En d'autres termes, les moyens de guidage ont une forme sensiblement pyramidale.
  • L'élément fixe 9 et les éléments élastiques 13 peuvent être formés d'une même pièce ou bien les éléments élastiques 13 peuvent être fixés sur l'élément fixe 9, par exemple par soudage.
  • Dans ce mode de réalisation, les moyens de liaison sur un élément inférieur, ici des longrines 10', diffèrent des moyens de liaison décrit dans le premier mode de réalisation. Les moyens de liaison comprennent un élément de butée 15 s'étendant selon un plan sensiblement normal à la direction d'extension DI. L'élément de butée 15 est destiné à coopérer avec la longrine 10'. Les moyens de liaison comprennent également un axe 17 s'étendant dans la direction d'extension DI. L'élément de butée 15 est fixé à une extrémité de l'axe 17.
  • Dans ce mode de réalisation, la base plane 4 comprend un perçage 19 en son centre.
  • L'axe 17 est inséré dans le perçage 19 et une portion supérieure 17a de l'axe 17 s'étend ainsi entre les moyens de guidage. La portion supérieure 17a de l'axe 17 est filetée.
  • Les moyens de liaison comprennent également un élément de serrage 21, comprenant un premier écrou 23. Le premier écrou 23 est inséré sur la portion supérieure 17a filetée de l'axe 17.
  • L'élément de butée 15 est de forme sensiblement parallélépipédique et plus particulièrement dans ce mode de réalisation, de forme rectangulaire.
  • La longrine 10' comprend une réservation 25 dans laquelle sont disposés deux éléments de blocage 27a, 27b, contre lesquels l'élément de butée 15 est destiné à venir en appui. La forme rectangulaire de l'élément de butée 15 permet à un opérateur de l'insérer entre les éléments de blocage 27a, 27b de la longrine. L'opérateur pivote ensuite l'axe 17 d'environ 90° afin que l'élément de butée 15 vienne en appui contre les éléments de blocage 27a, 27b.
  • Lorsque l'élément de butée 15 est en appui contre les éléments de blocage 27a, 27b, l'opérateur serre le premier écrou 23 afin de verrouiller la platine 2 sur la longrine 10'.
  • Les poutrelles verticales du module comprennent chacune, dans une portion supérieure, un système de maintien 33 du module. Chaque système de maintien 33 comprend une portion d'accrochage 35, comprenant deux lumières 37, ici circulaire, permettant l'accrochage d'un élément de levage du module, par exemple une sangle ou un crochet en bout de chaîne. Chaque système de maintien 33 comprend également une portion de fixation 39 à la poutrelle verticale correspondante. La poutrelle verticale comprend deux éléments de fixation 41 a, 41 b. La portion de fixation 39 comprend deux lumières oblongues 43a, 43b aptes à coopérer avec les éléments de fixation 41 a, 41 b de la poutrelle verticale.
  • Chaque système de maintien 33 comprend une portion de maintien 45 comprenant une lumière 47. La portion de maintien 45 est normale à la direction d'insertion DI. Chaque système de maintien 33 comprend également un élément d'assemblage 51, comprenant ici un tube allongé 53 s'étendant selon la direction d'insertion DI sur sensiblement toute la longueur de la poutrelle verticale. En une première extrémité 55a, une surface intérieure du tube allongé 53 est filetée, et est apte à être rapportée sur la portion supérieure 17a fileté de l'axe 17 de la platine 2. En une seconde extrémité 55b, le tube allongé 53 est apte à s'insérer dans la lumière 47 de la portion de maintien 45. Une surface extérieure de la seconde extrémité 55b du tube allongé 53 est filetée. Un deuxième élément de serrage 57, comprenant ici un deuxième écrou 59, est rapporté sur l'extrémité filetée du tube allongé 53, dans une portion du tube allongé 53 supérieure à la portion de maintien 45 du système de maintien 33 lorsque le module est mis en place.
  • Lors de la mise en place du module, la première extrémité 55a du tube allongé 53 est vissée sur la platine 2 de fixation. Lorsque les poutrelles verticales du module sont mises en place, l'opérateur serre le deuxième écrou 59 afin de maintenir le module en position.
  • Lorsque le module est mis en place, il est possible, de remplir la réservation 25 de la longrine 10' de béton. Si les éléments de blocage 27a, 27b sont en matériau métallique, le béton permettra de les protéger de la corrosion.
  • L'élément d'assemblage 51 pourrait également être un câble fixé sur la platine 2 de fixation et sur le système de maintien 33.
  • Un troisième mode de réalisation est représenté en figure 14. Afin de garantir une isolation optimale d'un module, les joints en mousse expansée sont optimisés. Les autres caractéristiques décrites précédemment sont applicables à ce mode de réalisation.
  • Ainsi, les joints sont dédoublés : un premier joint 61 est disposé sur un élément adjacent au module et un deuxième joint 63 est disposé sur le module. Plus particulièrement, le deuxième joint est disposé sur le contour des modules. L'élément adjacent peut être constitué par le support inférieur ou un module latéral.
  • Le premier joint 61 et le deuxième joint 63 sont destinés à être disposés sensiblement en regard l'un de l'autre, mais de manière légèrement décalée, lorsque le module est mis en place.
  • Le premier joint 61 peut par exemple être disposé sur la dalle au sol, ou bien sur un autre module adjacent.
  • Généralement, le deuxième joint 63 est disposé sur la structure du module, c'est-à-dire sur les poutrelles du module.
  • Dans certains cas, notamment dans le cas ou deux modules forment une seule pièce d'habitation, un bardage en béton, et plus particulièrement en béton fibré, peut être rapporté sur la structure du module. Dans ce cas, les premier et deuxième joints 61, 63 sont disposés sur les panneaux de bardage destinés à venir en regard l'un de l'autre.
  • Les premier et deuxième joints 61, 63 présentent une structure sensiblement identique. Les premier et deuxième joints 61, 63 comprennent chacun une portion d'encastrement 62, 64 encastrée dans l'élément adjacent au module et dans le module respectivement. Les premier et deuxième joints 61, 63 comprennent chacun une portion de fixation 65, 67 respectivement, fixée à un élément adjacent au module ou au module respectivement. Les premier et deuxième joints 61, 63 comprennent en outre chacun une portion libre 69, 71 respectivement. Les portions libres 69, 71 sont fixées sur la portion de fixation 65, 67 correspondantes. Les portions libres et les portions de fixation peuvent être formées d'une même pièce.
  • Les premier et deuxième joints 61, 63 sont disposés de manière inversée, de sorte que les portions libres 69, 71 soient en regard l'une de l'autre. Lorsque le module est mis en place, les premier et deuxième joints 61, 63 coopèrent de manière à ce que la portion libre de l'un soit prise en sandwich entre la portion libre et la portion de fixation de l'autre, et inversement.
  • Les premier et deuxième joints 61, 63 sont continus sur une face du module.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits, fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs.

Claims (15)

  1. Système modulaire pour la construction de bâtiments, comprenant des modules (40, 42) assemblés pour former une structure porteuse du bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte des platines (2) comprenant une base (4) disposant de moyens de liaison (6, 60) sur un support inférieur (10, 40, 42), et des moyens de guidage (14) qui coopèrent avec des formes complémentaires réalisées en dessous des modules (40, 42), pour positionner ces modules.
  2. Système modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base (4) des platines (2) forme un plan supportant le module (40, 42) qui est posé dessus.
  3. Système modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison comportent au moins un perçage (6) permettant une fixation sur une dalle (10).
  4. Système modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison comportent un volume de liaison (60) qui s'ajuste dans une ouverture d'un module (40, 42) disposé en dessous.
  5. Système modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent un élément de butée et en ce que le support inférieur comprend au moins un élément de blocage, l'élément de butée étant apte à coopérer avec l'au moins un élément de blocage.
  6. Système modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent un élément de verrouillage de la platine agencé pour verrouiller la platine sur le support inférieur.
  7. Système modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent un système de maintien agencé pour contraindre le module de façon à maintenir le module en position.
  8. Système modulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système de maintien comprend un élément d'assemblage relié à la platine agencé pour exercer une contrainte.
  9. Système modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent une forme (14) comprenant des pentes permettant un guidage du module (40, 42) venant dessus, lors de sa descente.
  10. Système modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules (40, 42) comportent une des poutrelles en acier.
  11. Système modulaire selon les revendications 4 et 9, caractérisé en ce que le volume de liaison (60) s'ajuste dans une forme intérieure d'une poutrelle.
  12. Système modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un joint d'étanchéité inférieur (20) ou un joint d'étanchéité latéral (50), assurant l'étanchéité sur le contour des modules (40, 42) avec respectivement le support inférieur (10) ou un module latéral.
  13. Système modulaire selon la revendication 11, dans lequel le joint d'étanchéité inférieur (20) ou le joint d'étanchéité latéral (50) est continu sur le contour des modules (40, 42).
  14. Système modulaire selon l'une des revendications 11 ou 12 dans lequel le joint d'étanchéité inférieur (20) ou le joint d'étanchéité latéral (50) comprend un premier joint (61) fixé sur le support inférieur (10) ou sur un module latéral, et un deuxième joint (63), fixé sur le contour des modules (40, 42), le premier joint (61) et le deuxième joint (63) étant agencés pour coopérer.
  15. Procédé d'assemblage d'un système modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte la pose de platines (2) sur un support inférieur formé par une dalle (10) ou un premier module (40), puis la pose d'un joint d'étanchéité inférieur (20) sur cette dalle ou ce premier module, et enfin la descente d'un module sur ces platines.
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