FR2763613A1 - NEW MODULAR CONSTRUCTION SYSTEM AND THE BUILDINGS THUS REALIZED - Google Patents
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Abstract
Description
NOUVEAU SYSTEME DE CONSTRUCTION
MODULAIRE ET LES BATIMENTS AINSI REALISES
L'invention se rapporte au domaine de la construction et plus particulièrement au domaine de la construction de bâtiments préfabriqués.NEW CONSTRUCTION SYSTEM
MODULAR AND THE BUILDINGS THUS REALIZED
The invention relates to the field of construction and more particularly to the field of construction of prefabricated buildings.
Elle a plus précisément pour objet la réalisation d'un système de construction modulaire étudié en vue de la préfabrication de bâtiments techniques, en particulier de la préfabrication de bâtiments à usage agro-alimentaire.More specifically, it relates to the realization of a modular construction system studied for the prefabrication of technical buildings, in particular the prefabrication of buildings for agrifood use.
L'invention concerne particulièrement des constructions de technologie avancée pour tous types de marchés : marché agro-alimentaire, marché médical, marché hospitalier, en recherchant les optimums en termes de sécurité (incendie, hygiène, protection, surcharges, étanchéité), en terme de confort (acoustique, thermique, éclairage, communication) et en gestion des réseaux de fluides (électricité, plomberie, ventilation, froid).The invention particularly relates to advanced technology constructions for all types of markets: agrifood market, medical market, hospital market, by seeking the optimum in terms of safety (fire, hygiene, protection, overloads, sealing), in terms of comfort (acoustic, thermal, lighting, communication) and in the management of fluid networks (electricity, plumbing, ventilation, cold).
Le montage standard selon l'invention se définit donc par un type de cloisonnement, un mode de fixation au sol et un type de structure particulier.The standard assembly according to the invention is therefore defined by a type of partitioning, a method of fixing to the ground and a particular type of structure.
L'invention se rapporte donc à un mode de construction modulaire, démontable constitué d'une ossature métallique portante reposant sur le sol caractérisé en ce qu'il comporte aux quatre angles du module des colonnes verticales auxquelles sont fixées des traverses basses et hautes reliant les colonnes entre elles, et délimitant un quadrilatère et formant support de panneaux de plancher et de panneaux de toiture.The invention therefore relates to a modular, dismountable method of construction consisting of a load-bearing metal frame resting on the ground, characterized in that it comprises at the four angles of the module vertical columns to which are fixed low and high crosspieces connecting the columns between them, and delimiting a quadrilateral and forming a support for floor panels and roofing panels.
L'invention concerne encore un mode de réalisation d'un système de construction modulaire, économique et flexible constitué d'une ossature métallique portante reposant sur le sol caractérisé par le fait que le cloisonnement est assuré sur le plan horizontal par des panneaux en matériau composite présentant en leur centre une âme en matériau isolant, et dans les plans verticaux également par des panneaux en matériau composite isolant. The invention also relates to an embodiment of a modular, economical and flexible construction system consisting of a load-bearing metal frame resting on the ground, characterized in that the partitioning is ensured on the horizontal plane by panels of composite material. having in their center a core of insulating material, and in the vertical planes also by panels of insulating composite material.
L'invention se définit aussi par le fait que la fixation au sol est assurée par des poteaux de soutènement métalliques à section quadrangulaire reposant sur des plots en béton.The invention is also defined by the fact that the fixing to the ground is ensured by metal support posts with quadrangular section resting on concrete studs.
L'invention se définit encore par le fait que la structure haute est constituée par des poutres métalliques alvéolaires et que la structure basse est constituée par des poutres métalliques.The invention is further defined by the fact that the high structure is constituted by cellular metal beams and that the low structure is constituted by metal beams.
Selon l'invention l'assemblage des poteaux ne se fait pas par soudage.According to the invention, the posts are not assembled by welding.
L'assemblage est effectué selon un mode mécanique qui permet un montage et un démontage des bâtiments à la main sans avoir besoin d'avoir recours à un moyen ou à un engin de levage.The assembly is carried out according to a mechanical mode which allows assembly and disassembly of the buildings by hand without the need to have recourse to a means or a lifting machine.
L'ossature du bâtiment est constituée de poteaux profilés tubulaires de section quadrangulaire, de préférence carrée. Les traverses de support du plancher, le cadre intérieur en profilé IPE et les traverses supportant la toiture sont des profiles métalliques allégés du type alvéolaire.The framework of the building is made up of tubular profiled posts of quadrangular section, preferably square. The floor support crosspieces, the internal frame in IPE profile and the crosspieces supporting the roof are light metal profiles of the honeycomb type.
Les éléments de construction sont simplement assemblés par boulonnage ou vissage.The construction elements are simply assembled by bolting or screwing.
Le mode de réalisation selon la présente invention permet une économie importante dans la gestion des coûts et des délais, grâce au mode de construction préfabriquée et une grande flexibilité de la construction modulaire en permettant la gestion dans les évolutions liées à l'usage et à l'adaptabilité.The embodiment according to the present invention allows a significant saving in the management of costs and deadlines, thanks to the prefabricated construction method and a great flexibility of the modular construction by allowing the management in the evolutions related to the use and the 'adaptability.
Le principe régissant la réalisation du système de construction modulaire selon l'invention consiste dans le fait qu'on peut créer ainsi des bâtiments modulaires dont les panneaux et les cloisons ne sont pas porteurs.The principle governing the production of the modular construction system according to the invention consists in the fact that modular buildings can thus be created whose panels and partitions are not load-bearing.
Les panneaux de plancher et les panneaux de toiture sont des éléments isothermes, composites et autoportants. Floor panels and roof panels are insulated, composite and self-supporting elements.
Les habillages de façade sont également composés de panneaux en matériaux composites, isothermes disposés à l'extérieur de l'ossature métallique et fixés à l'extérieur du bâtiment. Ils délimitent ainsi une enveloppe extérieure fixée à l'ossature et descendants jusqu'au niveau du sol de manière à ne pas laisser d'espace béant ou d'empêcher la formation d'un espace vacant.The facade claddings are also composed of panels of composite, insulated materials placed outside the metal framework and fixed to the outside of the building. They thus delimit an outer envelope fixed to the framework and descending to ground level so as not to leave a gaping space or to prevent the formation of a vacant space.
Dans un mode d'exécution particulier de l'invention, les panneaux de plancher formés d'un matériau composite sont constitués à la base d'une tôle en acier galvanisé de profil trapézoïdal, qui en est l'élément portant et qui en est la face inférieure, la face supérieure étant formé d'un panneau de particules de haute densité, ces deux éléments étant reliés entre eux par une âme en mousse de polyuréthanne ou d'autre matériau isolant inerte injecté.In a particular embodiment of the invention, the floor panels formed of a composite material are formed at the base of a galvanized steel sheet of trapezoidal profile, which is the bearing element and which is the lower face, the upper face being formed from a panel of high density particles, these two elements being interconnected by a core of polyurethane foam or other injected inert insulating material.
Les revêtements de sol sont en matériau souple (PVC) les lais thermosoudés faisant étanchéité avec remontée au pied des murs étant formés d'une plinthe à gorges. Le faux plafond est formé de bacs métalliques en acier galvanisé laqué alimentaire.The floor coverings are made of flexible material (PVC), the heat-sealed sheets making a seal with the footing of the walls being formed from a grooved plinth. The false ceiling is made up of metal tubs in galvanized steel, coated with food.
Les panneaux extérieurs sont revêtus soit d'une tôle en acier galvanisé laqué soit d'une plaque haute densité revêtue d'un enduit, d'une peinture, d'un crépi, habillée avec des briquettes ou des imitations de matériaux de construction.The exterior panels are covered either with a galvanized steel sheet lacquered or with a high density plate coated with a plaster, a paint, a plaster, dressed with briquettes or imitations of building materials.
L'étanchéité de toiture est réalisée par un liner préfabriqué en caoutchouc et vulcanisé en usine à la forme précise de la toiture. II est déposé aux dimensions du bâtiment. Le liner peut être assujetti aux panneaux de toiture par lestage ou par encollage.The roof is waterproofed using a prefabricated rubber liner that is vulcanized in the factory to the precise shape of the roof. It is deposited to the dimensions of the building. The liner can be secured to the roof panels by ballasting or gluing.
Les sorties de descente d'eau et les prises d'air aménagées dans le liner par vulcanisation sont disposées aux endroits désirés du bâtiment à l'extérieur du bâtiment. On peut également prévoir des gaines techniques pour le passage des descentes d'eau.The downspouts and the air intakes provided in the vulcanization liner are placed in the desired locations of the building outside the building. It is also possible to provide technical ducts for the passage of downspouts.
Les réseaux d'alimentation de fluides (eau, électricité, gaz, air comprimé) et d'énergie passeront en faux plafond. Les évacuations en partie basse se font par l'intermédiaire du vide sanitaire. The supply networks for fluids (water, electricity, gas, compressed air) and energy will go into false ceilings. Evacuations in the lower part are done through the crawlspace.
Le quadrilatère formé par les lisses inférieures est surélevé du terrain naturel d'une soixantaine de centimètres pour constituer un vide sanitaire permettant le passage de conduits d'évacuation. Les siphons de sol et caniveaux intérieurs sont inclus dans le panneau composite de sol disposé à la partie inférieure.The quadrilateral formed by the bottom rails is raised from the natural ground by about sixty centimeters to constitute a crawl space allowing the passage of evacuation conduits. The interior floor drains and gutters are included in the composite floor panel located at the bottom.
Cet espace inférieur est réalisé par la prolongation des poteaux. Les panneaux de revêtements de façade descendent jusqu'au niveau du sol pour éviter de laisser un espace béant. Les panneaux inférieurs sont en tôle d'acier galvanisé laqué de qualité alimentaire.This lower space is achieved by the extension of the posts. The facade cladding panels descend to ground level to avoid leaving a gaping space. The lower panels are made of food-grade lacquered galvanized steel sheet.
L'assemblage latéral des panneaux est réalisé entre eux par un système de crochets pivotants excentriques en résine synthétique du type polyamide, ancrés dans la mousse de polyuréthanne.The lateral assembly of the panels is carried out between them by a system of eccentric pivoting hooks in synthetic resin of the polyamide type, anchored in the polyurethane foam.
Le panneau de plancher est disposé sur l'ossature métallique et repose sur les longerons longitudinaux. Eventuellement on peut prévoir des éléments de fixation transversaux sur les montants verticaux. Cinq panneaux définissent le module de bâtiment (élément standard 6 x 3 m).The floor panel is placed on the metal frame and rests on the longitudinal beams. Optionally, transverse fixing elements can be provided on the vertical uprights. Five panels define the building module (standard element 6 x 3 m).
Les panneaux de toiture sont de la même composition que les panneaux de plancher. Les dimensions peuvent être modulées en fonction des surcharges à supporter.The roof panels are of the same composition as the floor panels. The dimensions can be adjusted according to the overloads to be supported.
Les panneaux de façade sont des panneaux composites, isothermiques, non portants, ayant une résistance au feu déterminée (15 min. à 60 min.) en fonction de l'usage du bâtiment, de la mitoyenneté et des règles de sécurité applicables.The facade panels are composite, isothermal, non-load-bearing panels, with a determined fire resistance (15 min. To 60 min.) Depending on the use of the building, the joint ownership and the applicable safety rules.
Les panneaux de façade sont constitués de deux revêtements extérieurs et intérieurs du bâtiment et d'une mousse en PUR injectée haute densité. Ils sont reliés entre eux comme les autres panneaux.The facade panels consist of two exterior and interior coverings of the building and a high density injected PUR foam. They are interconnected like the other panels.
Le cloisonnement intérieur est formé de panneaux composites isothermes avec deux revêtements extérieurs et de la mousse PUR interne. Ils sont fixés au plancher par des profils bas en PVC rainuré. Le bas du panneau est mâle et le profil du type femelle est fixé au plancher par vissage ou par un autre moyen mécanique. En partie haute on trouve un profil crocheté sur le panneau maintenu en place à l'aide d'un vérin.The interior partitioning is made of insulated composite panels with two exterior coverings and internal PUR foam. They are fixed to the floor by low grooved PVC profiles. The bottom of the panel is male and the female type profile is fixed to the floor by screwing or by other mechanical means. In the upper part there is a hooked profile on the panel held in place using a jack.
Les panneaux de cloison sont crochetés au profil haut et au profil bas. Le profil haut est maintenu en place par un système de vérins qui permet d'en régler la hauteur.The partition panels are hooked at the high profile and at the low profile. The high profile is held in place by a system of jacks which allows the height to be adjusted.
Les cloisons sont maintenues en place par des profils d'angle. Ils sont assemblés entre eux par des verrous excentriques intégrés dans les côtés mâle ou femelle des panneaux. Ils peuvent être pleins ou comporter des espaces vitrés. Ils peuvent aussi comporter à certains endroits des emplacements translucides comportant une plaque de matière plastique laissant passer la lumière.The partitions are held in place by corner profiles. They are joined together by eccentric locks integrated into the male or female sides of the panels. They can be full or have glazed spaces. They can also have in certain places translucent locations comprising a plastic plate allowing the light to pass through.
Le mode de réalisation des éléments modulaires peut également permettre la construction de bâtiments à plusieurs étages et notamment à deux étages dans lesquels les poteaux de soutènement présentent la hauteur requise et où l'étage supérieur comporte un panneau de plancher à la partie basse et un panneau de toiture reposant sur les longerons longitudinaux de l'étage supérieur. Selon les besoins le niveau bas et le niveau haut communiqueront par une passerelle extérieure ou bien par une échelle disposée à l'intérieur du bâtiment.The embodiment of the modular elements can also allow the construction of multi-storey buildings, in particular two-storey buildings in which the support posts have the required height and where the upper floor has a floor panel at the bottom and a panel roof resting on the longitudinal beams of the upper floor. Depending on the needs, the low level and the high level will communicate by an outdoor walkway or by a ladder located inside the building.
Les éléments modulaires construits selon le mode de réalisation de l'invention vont en particulier servir à des cuisines collectives, à des laboratoires agro-alimentaires.The modular elements constructed according to the embodiment of the invention will in particular be used for collective kitchens, in food laboratories.
Le bâtiment peut travailler en air conditionné, en air surpressé, en air stérilisé.The building can work in air conditioning, compressed air, sterilized air.
En milieu hospitalier les bâtiments sont adaptés à tout type de climat par simple variation d'épaisseur des panneaux extérieurs ou intérieurs (8mm à 14mm). On peut ainsi réaliser des hôpitaux de campagne appropriés dans le cas de catastrophes naturelles ou d'accidents massifs.In hospitals, buildings are adapted to any type of climate by simply varying the thickness of the exterior or interior panels (8mm to 14mm). One can thus create appropriate field hospitals in the event of natural disasters or massive accidents.
Selon un mode d'exécution préféré figuré à la figure 1 on a montré un plan de montage général d'un bâtiment selon l'invention en forme de quadrilatère, reposant sur le sol par des pieds (2), pourvus d'une semelle plane (3). Les traverses longitudinales (4) (4'), transversales (5) (5'), hautes et basses délimitent la surface du module (1) et contribuent à assurer la rigidité de l'ensemble sans qu'il soit nécessaire d'y fixer des panneaux latéraux, des planchers et des éléments de toiture.According to a preferred embodiment shown in Figure 1 there is shown a general assembly plan of a building according to the invention in the form of a quadrilateral, resting on the ground by feet (2), provided with a flat sole (3). The longitudinal (4) (4 '), transverse (5) (5'), high and low crossbars delimit the surface of the module (1) and help to ensure the rigidity of the assembly without the need for it fix side panels, floors and roof elements.
On a représenté à la figure 2 le même bâtiment qu'à la figure 1 mais déjà pourvu d'éléments de plancher (6) reposant sur les traverses inférieures, et d'éléments de façade (7) formés de panneaux assujettis aux longerons (8'), aux montants verticaux (2) et venant recouvrir les poteaux de soutènement jusqu'au niveau du sol.There is shown in Figure 2 the same building as in Figure 1 but already provided with floor elements (6) resting on the lower crosspieces, and facade elements (7) formed by panels subject to the beams (8 '), vertical uprights (2) and covering the support posts up to ground level.
La figure 3 représente le même bâtiment (1) qu'à la figure I et à la figure 2 et comporte en outre des dalles de plafond (8) (8') (8"') présentant un évidement (9) pour montrer l'amorce de la toiture.Figure 3 shows the same building (1) as in Figure I and Figure 2 and further comprises ceiling tiles (8) (8 ') (8 "') having a recess (9) to show the of the roof.
La figure 4 fournit une vue d'ensemble du module (1) entièrement monté, pourvu de deux lanterneaux de toiture (10) (10') pour faire entrer la lumière ainsi que des panneaux latéraux (11) (11') vitrés, une porte d'entrée (12) et un escalier d'accès (13).Figure 4 provides an overview of the module (1) fully assembled, provided with two roof skylights (10) (10 ') to enter the light as well as side panels (11) (11') glazed, a entrance door (12) and an access staircase (13).
Selon un mode d'exécution préféré représenté à la figure 5, on a montré en coupe le profil (14) reposant sur le sol auquel est fixé un panneau de plancher (6) assujetti à l'aide d'un profil de support de plancher du type IPE 200 (15). L'espace inférieur allant jusqu'au sol constitue le vide sanitaire. On a figuré sur cette vue en coupe l'insert de fixation (16) permettant la liaison du plancher au panneau de façade, le panneau de plancher (6) étant autoportant. On a figuré (17) le niveau du plancher (6). La colonne de soutènement (2) est formée d'un profil quadrangulaire en acier de 90 X 90 X 5. Le piétement de la colonne de soutènement (2) est figuré en (18) (18') et repose sur une semelle de répartition horizontale plane (19). Cette semelle repose sur un plat de fondation en béton (20) encastré dans le sol naturel et entre les deux on dispose une ou plusieurs épaisseurs de calage pour mise à niveau. On a figuré en (21) la fixation des lisses basses par l'intermédiaire d'un support (22) constitué par une cornière de 80 X 80 X 5. Le module comporte également un panneau isotherme composite (7) faisant paroi extérieure. Les détails de la constitution du profil de support de plancher (6) apparaissent sur le plan en (15). According to a preferred embodiment shown in Figure 5, there is shown in section the profile (14) resting on the ground to which is attached a floor panel (6) secured with a floor support profile of type IPE 200 (15). The lower space going to the ground constitutes the crawl space. There is shown in this sectional view the fixing insert (16) allowing the connection of the floor to the front panel, the floor panel (6) being self-supporting. We figured (17) the level of the floor (6). The support column (2) is formed by a quadrangular steel profile of 90 X 90 X 5. The base of the support column (2) is shown in (18) (18 ') and rests on a distribution base. horizontal plane (19). This sole rests on a concrete foundation plate (20) embedded in the natural soil and between the two there is one or more thicknesses of wedging for leveling. There is shown in (21) the fixing of the bottom rails by means of a support (22) constituted by an angle of 80 X 80 X 5. The module also comprises a composite insulated panel (7) forming an external wall. The details of the construction of the floor support profile (6) appear on the plan at (15).
La figure 6 montre une coupe en élévation selon A A du bâtiment (1) comportant un étage inférieur et un étage supérieur. Le pilier de soutènement (2) est figuré interrompu. On a disposé en (23), un châssis (24) avec profil d'adaptation au panneau de façade (7) (non représenté).FIG. 6 shows a section in elevation along A A of the building (1) comprising a lower floor and an upper floor. The supporting pillar (2) is shown interrupted. Was arranged in (23), a frame (24) with a profile for adaptation to the front panel (7) (not shown).
En (25) apparaît le faux plafond de l'étage inférieur. En (26) on a figuré la poutrelle de soutien de la toiture et en (27) le panneau de toiture autoportant. En (28) on a figuré l'insert de fixation assurant la liaison du panneau de toiture (27) au panneau de façade (7).In (25) appears the false ceiling of the lower floor. In (26) there is shown the roof support beam and in (27) the self-supporting roof panel. In (28) there is shown the fixing insert ensuring the connection of the roof panel (27) to the facade panel (7).
La figure 7 montre en plan un module selon l'invention comportant les piliers de soutènement (2) et (2'), les panneaux de façade (7) (7') et (7") et le panneau de plancher (6).Figure 7 shows in plan a module according to the invention comprising the supporting pillars (2) and (2 '), the front panels (7) (7') and (7 ") and the floor panel (6) .
La figure 8 montre les détails de construction des têtes de colonnes et poutres de toiture comportant notamment une entaille (29) à la partie supérieure, permettant le passage de l'âme de la poutrelle. On a figuré également le profilé (30) support des planchers (6) vu de face et de profil, I'assemblage du plancher (6) sur le profilé pouvant se faire dans deux directions différentes.Figure 8 shows the construction details of the column heads and roof beams including a notch (29) at the top, allowing the passage of the beam soul. The profile (30) supporting the floors (6) has also been shown seen from the front and in profile, the assembly of the floor (6) on the profile being able to be done in two different directions.
Le piètement de la poutrelle (18) repose sur une semelle de répartition (19) posée sur le sol à plat.The base of the beam (18) rests on a distribution plate (19) placed on the flat ground.
La figure 9 montre le détail des pieds de colonne (2) vu en coupe par au-dessus. Le profil d'assemblage est fixé au piétement. II est possible de le disposer dans l'une quelconque des quatre directions. Figure 9 shows the detail of the column feet (2) seen in section from above. The assembly profile is fixed to the base. It is possible to arrange it in any of the four directions.
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