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Abstract
Description
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La présente invention concerne une structure modulaire juxtaposable permettant la réalisation d'édifices architecturaux. The present invention relates to a juxtaposable modular structure allowing the production of architectural buildings.
Le sens des termes professionnels employés dans le présent descriptif est conforme au dictionnaire du bâtiment"Le petit DICOBAT"Edition Arcature 1994. The meaning of the professional terms used in this description conforms to the building dictionary "Le petit DICOBAT" Edition Arcature 1994.
D'une façon générale, on sait que les constructions actuelles se composent habituellement d'un corps de bâtiment pouvant être réalisé en divers matériaux (maçonnerie, bois, métal, etc. ) qui délimite le volume utile et une toiture comprenant une charpente portant une couverture. In general, we know that current constructions usually consist of a building body that can be made of various materials (masonry, wood, metal, etc.) which defines the useful volume and a roof comprising a frame carrying a blanket.
Les charpentes traditionnelles à base de fermes en bois ne se prêtent pas bien à l'utilisation du volume délimité par la toiture. Néanmoins, il est possible d'aménager ce volume (combles) en utilisant des structures plus complexes (fermettes à entrait retroussé) voire même des matériaux plus résistants permettant d'obtenir des portées plus importantes tels que le métal, le bois contrecollé ou les matériaux composites. Traditional frames based on wooden trusses do not lend themselves well to the use of the volume delimited by the roof. However, it is possible to arrange this volume (attic) by using more complex structures (roll-up closers) or even more resistant materials allowing to obtain greater spans such as metal, laminated wood or materials composites.
Dans le but de faciliter la construction de ces édifices et d'en réduire les coûts, on a proposé de réaliser des structures modulaires préfabriquées pouvant In order to facilitate the construction of these buildings and reduce costs, it has been proposed to produce prefabricated modular structures that can
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s'assembler les unes aux autres de manière à pouvoir réaliser des édifices de formes et de dimensions variées. join together so as to be able to produce buildings of various shapes and sizes.
Néanmoins, ces structures modulaires préfabriquées ne concernent en général que la réalisation du corps du bâtiment, la toiture devant être réalisée séparément, éventuellement à l'aide d'éléments préfabriqués. However, these prefabricated modular structures generally only concern the production of the body of the building, the roofing having to be carried out separately, possibly using prefabricated elements.
L'invention a plus particulièrement pour but la réalisation d'édifices architecturaux à l'aide de structures modulaires simplifiées juxtaposables qui constituent à la fois une fraction du corps et une fraction de la toiture de l'édifice, ces structures modulaires pouvant incorporer des baies vitrées permettant à la lumière du jour de pénétrer à l'intérieur du module. The object of the invention is more particularly the production of architectural buildings using simplified modular structures which can be juxtaposed and which constitute both a fraction of the body and a fraction of the roof of the building, these modular structures being able to incorporate bays. glazed windows allowing daylight to enter the interior of the module.
Pour parvenir à ces résultats, l'invention propose une structure modulaire en forme de prisme comprenant trois faces obliques les unes par rapport aux autres, l'une de ces trois faces venant en appui au sol directement ou par l'intermédiaire d'une structure de support tandis que les deux autres qui constituent la toiture/façade comportent chacune un panneau obtenu, par exemple industriellement par moulage ou emboutissage et se présentant en produit fini ou en une succession de couples d'arbalétriers éventuellement pliables qui s'étendent de préférence dans des plans verticaux parallèles et supportent et/ou intègrent des éléments d'étanchéité et/ou de couverture ainsi que des éléments en matière transparente ou non, disposés dans des espaces intercalaires compris entre les arbalétriers ou en recouvrement. To achieve these results, the invention provides a modular structure in the form of a prism comprising three oblique faces with respect to each other, one of these three faces bearing directly on the ground or through a structure. support while the other two which constitute the roof / facade each comprise a panel obtained, for example industrially by molding or stamping and being in finished product or in a succession of pairs of crossbowmen possibly foldable which preferably extend in parallel vertical planes and support and / or integrate sealing and / or covering elements as well as elements in transparent material or not, arranged in intermediate spaces included between the rafters or in overlap.
Cette structure comprend en outre deux faces en pignon, de préférence verticales, qui constituent avec les arbalétriers d'extrémités des faces d'assemblage des modules, les unes avec les autres. This structure further comprises two gable faces, preferably vertical, which constitute, with the end rafters, assembly faces of the modules, with each other.
Dans ces structures modulaires, chaque couple d'arbalétriers peut être rigidifié par une triangulation classique au moyen d'un entrait retroussé reprenant un In these modular structures, each pair of crossbowmen can be stiffened by a conventional triangulation by means of a rolled up entry taking up a
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poinçon et des jambes de force avec contrefiches et éventuellement des jambettes formant un triangle aux deux extrémités des blochets. punch and struts with struts and possibly jambs forming a triangle at both ends of the blocks.
Toutefois à cette solution classique, il est préférable d'avoir des faîtages articulés et plus particulièrement une solution consistant à décaler l'accroche du faîtage en utilisant pour chaque couple d'arbalétriers, deux arbalétriers de longueurs différentes et en articulant le sommet de l'arbalétrier le plus court sous le rampant de l'arbalétrier le plus long, à une distance prédéterminée ou à une distance de sa base égale à la longueur dudit arbalétrier le plus court. La triangulation de rigidification est alors obtenue au moyen de deux contrefiches consistant en des tiges ou câbles équipés de tendeurs, à savoir : une tige ou un câble de préférence vertical partant du sommet de l'arbalétrier le plus long pour venir se fixer sur un point d'accrochage prévu sur l'arbalétrier le plus court et une tige ou un câble de préférence horizontal reliant les deux arbalétriers, de préférence au niveau dudit point d'accrochage. However, with this conventional solution, it is preferable to have articulated ridge tubes and more particularly a solution consisting in shifting the grip of the ridge using for each pair of crossbowmen, two crossbowmen of different lengths and by articulating the top of the shortest crossbowman under the creeper of the longest crossbowman, at a predetermined distance or at a distance from its base equal to the length of said shortest crossbowman. The stiffening triangulation is then obtained by means of two struts consisting of rods or cables equipped with tensioners, namely: a rod or a cable preferably vertical starting from the top of the longest crossbowman to come fix on a point attachment provided on the shortest rafters and a rod or preferably horizontal cable connecting the two rafters, preferably at said attachment point.
Bien entendu, selon l'importance de la structure, la triangulation de rigidification des arbalétriers peut utiliser plus de deux contrefiches sans sortir du cadre de l'invention. Of course, depending on the importance of the structure, the stiffening triangulation of the rafters can use more than two struts without departing from the scope of the invention.
L'avantage de cette solution consiste en ce qu'elle permet de réaliser des modules préfabriqués repliables pouvant se transporter sous un très faible encombrement, et être facilement installés sur le site. The advantage of this solution is that it makes it possible to produce prefabricated folding modules which can be transported in a very small footprint, and be easily installed on site.
Chaque module peut comprendre plusieurs couples d'arbalétriers fixés entre eux par des traverses à un écartement prédéterminé de manière à pouvoir insérer dans les intervalles des matériaux de largeur ou longueur standard tels que par exemple des matériaux d'étanchéité et/ou d'isolation thermique et/ou des matériaux transparents ou translucides. Each module can comprise several pairs of rafters fixed to each other by crosspieces at a predetermined spacing so as to be able to insert in the intervals materials of standard width or length such as, for example, sealing and / or thermal insulation materials. and / or transparent or translucent materials.
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Bien entendu, la forme et les dimensions de l'édifice réalisé à l'aide des structures modulaires selon l'invention dépendent des modes d'assemblage des différents modules. Of course, the shape and dimensions of the building produced using the modular structures according to the invention depend on the methods of assembling the different modules.
Ainsi, les modules peuvent être assemblés l'un à l'autre de manière coaxiale afin que cet assemblage conduise à l'obtention d'un prisme de plus grande longueur. Dans ce cas, les faces en pignon assemblées l'une à l'autre des différents modules peuvent être ouvertes. Thus, the modules can be assembled to each other coaxially so that this assembly leads to obtaining a prism of greater length. In this case, the gable faces assembled to each other of the different modules can be opened.
Les modules peuvent être également assemblés en position décalée les uns par rapport aux autres. Dans ce cas, seules les parties des faces d'assemblage en recouvrement sont maintenues ouvertes ou équipées de portes pour permettre le passage d'un module à l'autre. The modules can also be assembled in an offset position with respect to each other. In this case, only the parts of the overlapping assembly faces are kept open or equipped with doors to allow passage from one module to another.
Les modules peuvent être également de dimensions différentes. The modules can also be of different dimensions.
Bien entendu, l'invention permet la réalisation d'édifices à usages variés, à savoir notamment : - d'habitation fixe ou mobile, - de surélévation d'ouvrage habitable, - de hall d'exposition, - d'usine, - de hangar, - de refuge, - d'abris légers, etc. Of course, the invention allows the construction of buildings for various uses, namely in particular: - fixed or mobile housing, - elevation of habitable work, - exhibition hall, - factory, - hangar, - refuge, - light shelters, etc.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : Embodiments of the invention will be described below, by way of nonlimiting examples, with reference to the appended drawings in which:
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Les figures 1 à 3 représentent en élévation frontale (figure 1), latérale (figure 2) et en perspective (figure 3) une structure modulaire réalisée à l'aide de quatre couples d'arbalétriers triangulés de façon classique ;
La figure 4 est une vue schématique illustrant le principe d'une structure à faîtage décalé ; La figure 5 est une vue en perspective schématique d'un édifice réalisé par la juxtaposition de structures modulaires coaxiales ;
La figure 6 est une vue en perspective schématique d'un édifice réalisé par la juxtaposition de structures modulaires décalées les unes par rapport aux autres ;
La figure 7 est une vue en perspective montrant un détail d'exemple d'accroche articulée ;
La figure 8 est une vue en perspective d'un deuxième exemple partiel d'accroche de faîtage articulé ;
Les figures 9 et 10 sont des coupes verticales schématiques d'arbalétriers de forme courbe ;
Les figures 11, 12, 13 sont des vues partielles d'une ferme à entrait retroussé pliable, respectivement en élévation à l'état déplié (figure 11), en élévation à l'état replié (figure 12) et en perspective partiellement éclatée (figure 13). Figures 1 to 3 show in front elevation (Figure 1), side (Figure 2) and in perspective (Figure 3) a modular structure made using four pairs of crossbowmen triangulated conventionally;
Figure 4 is a schematic view illustrating the principle of an offset ridge structure; Figure 5 is a schematic perspective view of a building produced by the juxtaposition of coaxial modular structures;
Figure 6 is a schematic perspective view of a building produced by the juxtaposition of modular structures offset from each other;
Figure 7 is a perspective view showing a detail of an example of articulated attachment;
Figure 8 is a perspective view of a second partial example of articulated ridge hook;
Figures 9 and 10 are schematic vertical sections of crossbowmen of curved shape;
Figures 11, 12, 13 are partial views of a foldable roll-up farm, respectively in elevation in the unfolded state (Figure 11), in elevation in the folded state (Figure 12) and in partially exploded perspective ( figure 13).
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, la structure modulaire, en forme de prisme, comprend quatre couples d'arbalétriers Ar, A'l à A4, A'4 In the example shown in FIGS. 1 to 3, the modular structure, in the form of a prism, comprises four pairs of crossbowmen Ar, A'l to A4, A'4
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constituant chacun une ferme à entrait retroussé E avec poinçon P contrefiches C jambettes J et blochets BL. each constituting a roll-up farm E with punch P struts C legs J and BL blocks.
Ces quatre couples d'arbalétriers Al, A') à A4, A'4 sont disposés coaxialement (relativement à l'axe du prisme) et sont reliés les uns aux autres par des
entretoises ET, à ETs-E'Ti à E'Ts-E"Ti à E'Ts-E"Ti à E"'T3 de mêmes dimensions de manière à délimiter entre eux des espaces de même largeur pouvant être garnis par des éléments standards ES tels que, par exemple, des éléments d'étanchéité et d'isolation et des éléments transparents servant de vitrage Vl, V2, V3. These four pairs of crossbowmen A1, A ') to A4, A'4 are arranged coaxially (relative to the axis of the prism) and are connected to each other by
spacers ET, to ETs-E'Ti to E'Ts-E "Ti to E'Ts-E" Ti to E "'T3 of the same dimensions so as to delimit between them spaces of the same width which can be filled with elements ES standards such as, for example, sealing and insulation elements and transparent elements serving as glazing Vl, V2, V3.
Dans cet exemple, les parties supérieure et inférieure de ces espaces sont garnies d'éléments d'étanchéité et d'isolation ES, ES'tandis que les parties centrales sont munies de vitrages Vl. V2, V3. In this example, the upper and lower parts of these spaces are furnished with sealing and insulation elements ES, ES't while the central parts are provided with glazing Vl. V2, V3.
Comme précédemment mentionné, les faces verticales en pignon FP, de forme triangulaire de la structure modulaire constituent, comme les arbalétriers A), A'l et A4, A'4, des faces d'assemblage permettant l'assemblage des éléments modulaires les uns avec les autres. Néanmoins, ces faces peuvent être refermées par une paroi, par exemple en bois ou tout autre matériau approprié, pouvant comprendre une ou plusieurs huisseries H (figure 6). Les éléments modulaires peuvent être assemblés coaxialement les uns aux autres ou même axialement décalés les uns par rapport aux autres. Des éléments de raccordement angulaire peuvent être prévus pour permettre un assemblage à angle droit ou selon un angle prédéterminé. As previously mentioned, the vertical gable faces FP, of triangular shape of the modular structure constitute, like the rafters A), A'l and A4, A'4, assembly faces allowing the assembly of the modular elements one with the others. However, these faces can be closed by a wall, for example made of wood or any other suitable material, which may include one or more frames H (FIG. 6). The modular elements can be assembled coaxially with one another or even axially offset from one another. Angular connection elements can be provided to allow assembly at a right angle or at a predetermined angle.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above.
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Ainsi, les arbalétriers AI à A4-A'1 à A'4 ainsi que les éléments d'étanchéité et d'isolation ES, ES', voire même les vitrages VI à V3, pourront présenter des
formes incurvées. Thus, the rafters AI to A4-A'1 to A'4 as well as the sealing and insulation elements ES, ES ', or even the glazing VI to V3, may have
curved shapes.
De même, ces structures peuvent présenter un faîtage décalé tel que celles qui se trouvent illustrées sur les figures 4 à 10 qui font intervenir une succession de couples d'arbalétriers Air}, AR2 de longueur différente, le sommet de l'arbalétrier le plus court ARs étant articulé sous le rampant de l'arbalétrier le plus long Air}, par exemple à une distance de sa base égale à la longueur dudit arbalétrier AR2. Selon cette structure, le décalage de l'accroche de faîtage articulée 11 d'axe horizontal 10, permet de remplacer la triangulation de rigidification traditionnelle par des contrefiches CF, CF ancrées sur l'arbalétrier AR2 et venant se fixer sous le rampant de l'arbalétrier AR, de part et d'autre de l'accroche 11. Likewise, these structures may have an offset ridge such as those which are illustrated in FIGS. 4 to 10 which involve a succession of pairs of Air}, AR2 crossbowmen of different length, the top of the shortest crossbowman ARs being articulated under the ramp of the longest crossbowman Air}, for example at a distance from its base equal to the length of said crossbowman AR2. According to this structure, the offset of the articulated ridge attachment 11 with a horizontal axis 10 makes it possible to replace the traditional stiffening triangulation by struts CF, CF anchored on the crossbowman AR2 and coming to be fixed under the ramp of the crossbowman AR, on both sides of the grip 11.
Cette structure selon l'invention a l'avantage de pouvoir être transportée pliée et se déployer dans sa phase de mise en oeuvre. Sa rigidification définitive est obtenue par la mise sous tension des contrefiches CFi, CF2 grâce à des tendeurs 13 et 14. This structure according to the invention has the advantage of being able to be transported folded and to be deployed in its implementation phase. Its final stiffening is obtained by tensioning the struts CFi, CF2 using tensioners 13 and 14.
Cette structure selon l'invention peut s'adapter à toutes les pentes de la construction. This structure according to the invention can be adapted to all the slopes of the construction.
Elle présente toujours un espace libre de passage pour un aménagement en habitat et est particulièrement destinée à la construction classique et murale. It always has free passage space for home improvement and is particularly intended for classical and wall construction.
Sur la figure 7, on peut voir, en perspective, un exemple d'accroche de faîtage articulée dont le tenon 18 de l'arbalétrier AR2 vient se moiser dans la mortaise 19 de l'arbalétrier AR. L'articulation est assurée par une charnière 17 fixée sur les deux arbalétriers Arbi, AR2. In FIG. 7, one can see, in perspective, an example of an articulated ridge hook whose tenon 18 of the crossbowman AR2 is molded in the mortise 19 of the crossbowman AR. The articulation is ensured by a hinge 17 fixed on the two crossbowmen Arbi, AR2.
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Lors de la rigidification de la structure (par les contrefiches CF 1 et CF2 non représentées sur cette figure de détail mais similaires à la figure 4) un connecteur à trous 20 vient renforcer l'assemblage de cette jonction et peut être bloqué, en position définitive, par des vis. During the stiffening of the structure (by the struts CF 1 and CF2 not shown in this detail figure but similar to FIG. 4) a connector with holes 20 reinforces the assembly of this junction and can be locked, in the final position , by screws.
A noter que cette accroche peut venir s'emboîter directement par tenon et mortaise sans charnière puis être renforcé comme précédemment par des connecteurs de part et d'autre sur les côtés des arbalétriers sans sortir du cadre de l'invention. Note that this grip can come to fit directly by tenon and mortise without hinge then be reinforced as before by connectors on both sides on the sides of the rafters without departing from the scope of the invention.
Sur la figure 8, on peut voir en perspective un exemple de la partie d'accroche d'articulation 15 sur l'arbalétrier AR, par chevillage dans les trous 16. In FIG. 8, one can see in perspective an example of the articulation attachment part 15 on the crossbowman AR, by pegging in the holes 16.
L'extrémité de l'arbalétrier AR2, non représentée, viendra s'emboîter dans l'accroche d'articulation 15 et sera bloquée par l'axe 10 permettant l'articulation d'un arbalétrier 1 par rapport à l'autre 2. The end of the crossbowman AR2, not shown, will fit into the articulation hook 15 and will be blocked by the axis 10 allowing the articulation of a crossbowman 1 relative to the other 2.
Sur la figure 9, l'arbalétrier AR2, représenté schématiquement, est de forme arrondie s'accrochant à l'arbalétrier droit ARl dont l'écartement entre eux est assuré par les contrefiches CFi, CF.
In FIG. 9, the crossbowman AR2, shown diagrammatically, is of rounded shape clinging to the right crossbowman AR1, the spacing between them is ensured by the struts CFi, CF.
Sur la figure 10, les deux arbalétriers AR,, AR2 sont représentés schématiquement de forme arrondie et l'écartement entre eux est assuré par les contrefiches CFi, CF. In FIG. 10, the two rafters AR ,, AR2 are shown diagrammatically in rounded shape and the spacing between them is ensured by the struts CFi, CF.
L'invention ne se limite pas aux modes d'exécution précédemment décrits. The invention is not limited to the previously described embodiments.
Ainsi, les fermes à entrait retroussé illustrées pour les faîtages des structures modulaires peuvent être repliables, par exemple comme illustré sur les figures Il à 13. Thus, the roll-up trusses illustrated for the ridge of the modular structures can be foldable, for example as illustrated in FIGS. 11 to 13.
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Dans cet exemple, les deux arbalétriers AR',, AR'2 de chaque couple portent sur leur rampant, à proximité de leurs extrémités supérieures, deux chapes d'articulation respectives CH,, CH2 dont les ailes AL, à AL4 sont interdigitées. In this example, the two crossbowmen AR ',, AR'2 of each pair carry on their ramp, near their upper ends, two respective articulation yokes CH ,, CH2 whose wings AL, at AL4 are interdigitated.
De même, le poinçon PO est prolongé à son extrémité supérieure par une plaque d'articulation PL. Cette plaque d'articulation vient s'ancrer dans une rainure réalisée dans le poinçon PO, dans le plan médian de symétrie de ce dernier : Elle vient s'engager entre les ailes AL, à AL4 des chapes CHI, CH2 et s'articuler dans cette position grâce à un axe d'articulation AX passant au travers de perçages coaxiaux réalisés dans ladite plaque PL et dans lesdites ailes AL, à AL4. Similarly, the punch PO is extended at its upper end by a hinge plate PL. This articulation plate is anchored in a groove made in the punch PO, in the median plane of symmetry of the latter: It comes to engage between the wings AL, at AL4 of the clevis CHI, CH2 and articulate in this position thanks to an articulation axis AX passing through coaxial bores made in said plate PL and in said wings AL, to AL4.
L'extrémité de l'arbalétrier AR'I est prolongée par un tenon TN destiné à venir se moiser dans une mortaise MO de l'arbalétrier AR'2 lorsque les deux arbalétriers sont en position déployée. Cette solution permet d'alléger les contraintes exercées au niveau de l'articulation et de garantir une bonne planéité de la ferme.
The end of the crossbowman AR'I is extended by a tenon TN intended to come and mold in a mortise MO of the crossbowman AR'2 when the two crossbowmen are in the deployed position. This solution makes it possible to alleviate the stresses exerted on the articulation and to guarantee a good flatness of the farm.
Les assemblages entre l'entrait EN, les arbalétriers AR'j, AR'2, les contrefiches CF'I, CF'2 et le poinçon PO sont conçus pour être facilement démontés lors du pliage de la ferme. Ces assemblages peuvent être de type à tenon et mortaises avec chevilles amovibles. The connections between the EN entry, the AR'j, AR'2 crossbowmen, the CF'I, CF'2 struts and the PO punch are designed to be easily disassembled when the farm is folded. These assemblies can be of the tenon and mortise type with removable dowels.
A l'état replié (figure 12), les deux arbalétriers AR'I, AR'2 s'étendent de part et d'autre du poinçon PO parallèlement à celui-ci, l'entrait EN et les contrefiches CF'I, CF'2 étant ôtés. Dans cet état, la ferme occupe un minimum de place et peut être facilement transportée. Le montage peut ensuite s'effectuer tout aussi aisément en déployant les arbalétriers AR',, AR'2 et en assemblant l'entrait EN et les contrefiches CF',, CF'2 de préférence à l'horizontale avant la mise en place de la ferme à l'emplacement prévu sur le site. In the folded state (FIG. 12), the two crossbowmen AR'I, AR'2 extend on either side of the punch PO parallel to the latter, the EN entry and the struts CF'I, CF '2 being removed. In this state, the farm occupies a minimum of space and can be easily transported. The assembly can then be carried out just as easily by deploying the rafters AR ',, AR'2 and by assembling the entry EN and the struts CF' ,, CF'2 preferably horizontally before the installation of the farm at the location provided on the site.
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Cette solution s'avère particulièrement avantageuse dans le cas où l'on désire réaliser en urgence des installations et/ou des habitations par exemple à la suite de sinistres (inondations, tremblements de terre, etc...). This solution is particularly advantageous in the case where it is desired to carry out emergency installations and / or dwellings, for example following disasters (floods, earthquakes, etc.).
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- 2001-06-08 FR FR0107628A patent/FR2825735B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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US10145105B2 (en) | 2011-06-03 | 2018-12-04 | Acell Industries Limited | Modular building |
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