FR3053707B1 - Systeme constructif en bois et procede d'assemblage de ce systeme - Google Patents

Abstract

Ossature en bois destinée à la construction d'un bâtiment de plusieurs étages, comportant des portiques 10 pourvus chacun de deux montants 11 espacés et d'au moins une traverse 12 reliant lesdits montants. Les portiques sont assemblés par leurs montants autour de connecteurs 21, 22 et 20 pour former des modules, chaque connecteur étant fixé à au moins deux montants et chaque face d'un connecteur étant fixée sur au plus un montant par une face dudit montant. L'ossature comporte en outre des connecteurs doubles 20 sur chacun desquels se fixent quatre portiques d'un étage inférieur et quatre portiques d'un étage supérieur de façon à former un assemblage cruciforme de portiques comme représenté sur la figure ci-contre. L'assemblage de l'ossature s'effectue suivant un procédé comportant des étapes de juxtaposition et de superposition des modules qui sont levés, déplacés et posés par un système de levage adapté.

Description

Système constructif en bois et procédé d’assemblage dece système

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention appartient au domaine du bâtiment et de la constructionimmobilière. L’invention concerne plus particulièrement un système constructif àossature bois et son procédé d’assemblage.

ÉTAT DE L’ART L’architecture et les spécificités des bâtiments à ossature bois sont diverses etvariées. Qu’il soit conçu et construit selon un modèle commun ou sur mesure, lebâtiment se doit de respecter les normes en vigueur dans le pays de réalisationselon les règles de l’art, afin de garantir le confort de ses occupants.

La construction à ossature bois reste une technique de prédilection dansplusieurs régions dans le monde en fonction de l’abondance des ressourcesforestières. De nombreuses solutions ont alors été mises au point afin de répondreaux besoins de ce type de construction. II est connu de réaliser des ossatures bois à l’aide de cadres disposés dedifférentes manières et fixés par des mécanismes usuels dans l’industrie du bois.

Le document FR2575203 par exemple, décrit des cadres assemblés à angledroit au moyen de blocs alternés formant un assemblage tenon-mortaise traversé parune broche de fixation. Cette solution doit être adaptée à chaque architecture enparticulier, et ne présente pas un modèle standard de construction permettant ungain de temps lors de la phase de conception du bâtiment. II existe aussi des solutions permettant la réalisation d’ossatures modulaires àpartir d’éléments de base. A titre d’exemple, le document FR2560248 décrit uneossature bois réalisée par assemblage de montants et de traverses au moyend’équerres métalliques, formant des structures cubiques juxtaposées. Cette solution et les solutions similaires existantes ne permettent pas la réalisation de structures àétages et restent adaptées à des constructions de dimensions limitées comme desmaisons individuelles.

Cependant, il existe des solutions permettant la réalisation de maisons dequelques étages. Le document GB2338004 en donne l’exemple et décrit uneossature de bâtiment comportant une pluralité de modules interconnectéscomportant des montants reliés par des poutres supérieures. L’inconvénient d’unetelle solution réside dans la nature des fixations qui sont entièrement réalisées pardes combinaisons de formes usinées dans les pièces en bois à assembler, celaprocure une résistance structurelle assez limitée et ne permet pas d’atteindre unimportant nombre d’étages dont la superficie au sol reste assez restreinte.

PRÉSENTATION DE L’INVENTION

Partant de cet état de fait, la demanderesse propose une solution palliant auxlimitations de l’art antérieure et décrit une ossature destinée à la construction d’unbâtiment de plusieurs étages, comportant des portiques pourvus chacun de deuxmontants espacés et d’au moins une traverse reliant lesdits montants.

Cette ossature est remarquable en ce que les portiques sont assemblés parleurs montants autour de connecteurs, chaque connecteur étant fixé à au moinsdeux montants et chaque face d’un connecteur étant fixée sur au plus un montantpar une face dudit montant.

Avantageusement, chaque connecteur comporte principalement un tubecylindrique de section droite carrée et chaque montant est une poutre prismatique desection droite rectangulaire présentant une épaisseur constante sur au moins unelongueur utile, au contact d’un connecteur.

Plus particulièrement, l’ossature comporte des modules parallélépipédiquesformés chacun par quatre portiques et des connecteurs, chaque arête verticale d’unmodule comportant au moins un connecteur reliant les deux montants situés à laditearête verticale. Les modules ainsi formés sont des unités de construction etconfèrent une grande modularité à l’ossature.

Conformément à une caractéristique particulièrement avantageuse, l’ossaturecomporte au moins deux modules cubiques reliés par au moins un connecteur, ledit connecteur étant fixé sur une arête verticale commune auxdits modules de sorte àformer un assemblage cruciforme de quatre portiques autour dudit connecteur.

Afin de réaliser des bâtiments de plusieurs étages, l’ossature comporte aumoins deux assemblages cruciformes superposés, formés par des portiques reliéspar un connecteur double fixé sur quatre montants à chacune de ses extrémités.

Avantageusement, pour mieux résister aux charges latérales, l’ossature estmunie de portiques contreventés dans lesquels chaque traverse est une poutretriangulée comportant une poutrelle supérieure, la lisse haute, et une poutrelleinférieure, la lisse basse, reliées par un treillis de fiches.

En outre, l’ossature comporte avantageusement des solives reliant destraverses en vis-à-vis et permettant l’installation des planchers dans le bâtiment.

Selon un principe fondamental de l’invention, une partie supérieure d’unconnecteur double est fixée sur les extrémités inférieures de quatre montants d’unétage supérieur et une partie inférieure dudit connecteur double est fixée sur lesextrémités supérieures de quatre autres montants d’un étage inférieur. L’ossature comporte aussi des connecteurs simples supérieurs fixés sur lesextrémités supérieures de montants, ainsi que des connecteurs simples inférieursfixés sur les extrémités inférieures de montants, et éventuellement des connecteurssimples intermédiaires fixés sur des parties centrales de montants.

Avantageusement, les montants, les traverses et les solives de l’ossature sontprincipalement en bois, et les connecteurs sont principalement métalliques.

La construction d’une ossature de plusieurs étages telle que décrite suit unprocédé comportant des étapes de juxtaposition et de superposition de modulesassemblés autour de connecteurs.

De façon avantageuse, l’ossature est complétée par des portiques defermeture placés chacun perpendiculairement à deux portiques parallèles, lesditsportiques parallèles appartenant chacun à un module différent.

En outre, les poteaux de l’ossature formés par moins de quatre montants sontrenforcés par des montants de renfort pour constituer des poteaux à quatremontants. L’ossature est construite contre une structure support comportant desescaliers et au moins une paroi, en béton par exemple, de même hauteur quel’ossature finie afin de réduire les effets du vent lors de l’assemblage.

Pour ce faire, les modules de l’ossature sont soulevés, déplacés et posés parune plateforme couplée à une grue.

Dans un mode de réalisation avantageux de l’invention, les modules etportiques de l’ossature sont préfabriqués en usine et livrés sur le chantier via descontainers.

Avantageusement, dans le cas d’immeubles de dimensions adaptées,l’ossature est livrée intégralement et en une seule fois dans un container.

Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessusdans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortirontplus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessinsannexés, donnant à titre d’exemple non limitatif un mode de réalisation d’uneossature en bois et de son procédé d’assemblage conformes aux principes del’invention.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

Sur un même dessin les différentes parties ne sont pas nécessairementreprésentées à la même échelle et les différents dessins ne sont pas nécessairementà la même échelle. Sur les différents dessins, des éléments identiques portent lemême repère.

Fig. 1a est une illustration en perspective d’un module cubique à portiquescontreventés selon l’invention ;

Fig. 1b est une illustration en perspective d’un module cubique à portiques noncontreventés, laissant apparaître une partie d’un revêtement sol ;

Fig. 2 illustre le module de la figure 1a soulevé par un système de levage ;

Fig. 3 représente l’opération de pose du module de la figure 2 sur une parcelle, àrez-de-chaussée, contre une structure en béton ;

Fig. 4 est une vue de face éclatée d’un portique contreventé selon l’invention ;

Fig. 5 est une illustration en perspective d’une traverse treillis, tronquée à ses deuxextrémités, selon l’invention ;

Fig. 6 est un détail en perspective d’un connecteur double reliant deux portiques ;

Fig. 7a est une vue de dessus d’un module cubique comportant des solives, lesconnecteurs entre les montants n’étant pas représentés ;

Fig. 7b est une vue de dessus de deux modules cubiques assemblés, chacun parune arête, formant un poteau central à quatre montants ;

Fig. 8 est une vue éclatée en perspective axonométrique d’un assemblagecruciforme de portiques autour d’un connecteur double ;

Fig. 9 est une perspective isométrique d’une partie d’une ossature selon l’invention ;Fig. 10 illustre différents types de connecteurs selon l’invention ;

Fig. 11 est un détail en vue de dessus d’un assemblage cruciforme de quatreportiques ;

Fig. 12 illustre des configurations et des formes en plan possibles pour lesconnecteurs à platine selon l’invention ;

Fig. 13 est un plan de sol d’un étage d’un immeuble réalisé selon les principes del’invention ;

Fig. 14 est une illustration en perspective d’un immeuble à ossature bois selonl’invention.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION

La figure 9 présente un exemple d’ossature 100 selon les principes del’invention, ladite ossature est destinée à la construction d’un immeuble et estréalisée selon le procédé présenté dans la suite de la description. L'invention est décrite de manière détaillée dans l'exemple de réalisation d’uneossature 100 modulaire en bois, dont des parties sont représentées sur les figures1a, 1b, 2, 3, 8 et 9, comportant principalement des portiques 10 assemblés autour deconnecteurs simples, 21 et 22, et doubles 20, pour former des modules 40 cubiquesou parallélépipédiques.

En outre, chaque module 40 formé dans l’ossature 100 d’un bâtimentconstitue une unité spatiale dans l’architecture dudit bâtiment, autrement dit, unvolume dudit module est destiné à être habitable ou utilisable et est adaptable à différents plans en permettant une liberté d’aménagement des cloisons intérieurespar exemple.

Dans le mode de réalisation décrit, l’ossature 100 comporte principalement unassemblage de portiques 10, formant des modules 40, autour de connecteurssimples, supérieurs 21 et inférieurs 22, et doubles 20. En complément, des solives30 relient des portiques en vis-à-vis comme représenté en perspective sur les figures1a et 1b.

Dans la suite de la description, les termes « haut >>, « bas » et les expressionsqui peuvent leurs être associées seront compris, sauf précision ou évidencecontraire, comme ayant le sens que leur donnerait un observateur du bâtiment.Compte tenu du système d'axe représenté sur la figure 1a, le haut est situé sur lebâtiment du côté des Z positifs.

Chaque portique 10, selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 4, estde forme en plan rectangulaire et comporte deux montants 11 verticaux et unetraverse 12 horizontale. Les montants 11 sont parallèles et espacés, la traverse 12relie lesdits montants par leurs extrémités supérieures.

Chaque montant 11 de cet exemple de réalisation est une poutre prismatiquede section droite carrée et comporte des trous de fixation, supérieurs 110 et 111,inférieurs 112 et intermédiaires 113.

Dans un exemple de réalisation préféré, les montants possèdent une longueurde 2,96 m et une section droite carrée de 8 cm de côté.

La présence des trous de fixation intermédiaires 113 dans les montants 11n’est pas exigée. Dans l’exemple de réalisation représenté sur la figure 7, lesmontants 11 ne comportent pas de trous de fixation intermédiaires.

Les trous de fixation 110, 111, 112 et 113, selon l’exemple de réalisationillustré sur la figure 4, sont disposés par couples.

Le couple de trous 110, illustré sur les figures 4 et 6, est destiné à la fixationd’un connecteur simple supérieur 21 ou d’un connecteur double 20 sur le montantcomportant ledit couple de trous via des boulons par exemple.

Dans chaque montant 11, les trous de fixation supérieurs 111 sedécomposent en deux couples de trous séparés d’une distance L, représentée sur la figure 4, et destinés à la fixation de la traverse 12 sur ledit montant par des goujons124 collés sur les extrémités de ladite traverse.

En outre, chaque montant 11 comporte un couple de trous de fixationinférieurs 112 et un couple de trous de fixation intermédiaires 113 destinésrespectivement à un connecteur inférieur et un connecteur intermédiaire, ces troussont, comme les trous supérieurs 110, adaptés à des boulons.

Dans chaque montant 11 selon l’exemple de réalisation illustré, tous les trousde fixation sont réalisés sur la même face dudit montant. Hormis les trous de fixationsupérieurs 111 par lesquels est fixée une extrémité de la traverse au montantcomportant lesdits trous de fixation supérieurs, tous les autres trous de fixation sonttraversants et débouchent sur la face opposée à la face dudit montant sur laquelleest fixée ladite traverse comme représenté sur la figure 6, les cylindres en traitinterrompu illustrant des trous traversants.

Dans un exemple de réalisation alternatif non illustré, tous les trous de fixationsont traversants.

La traverse 12, selon l’exemple de réalisation illustré sur les figures 4 et 5, estune poutre contreventée comportant deux poutrelles, une poutrelle supérieure 121formant la lisse haute et une poutrelle inférieure 122 formant la lisse basse, reliéespar un treillis de fiches 123 triangulé.

Les poutrelles supérieure 121 et inférieure 122, selon cet exemple deréalisation, sont identiques, chacune desdites poutrelles est prismatique de sectiondroite rectangulaire et comporte un couple de goujons 124 collés à chacune de sesextrémités. En outre, les poutrelles supérieure 121 et inférieure 122 sont séparéesd’une distance sensiblement égale à la distance L entre les deux couples de trous defixation supérieurs 111 destinés à la fixation de la traverse 12 de sorte qu’à chaqueextrémité de ladite traverse, les deux couples de goujons 124 sont espacés de laditedistance L permettant l’assemblage de la traverse 12 et des deux montants 11 pourformer un portique 10.

Chaque goujon 124 de la traverse 12 est conformé pour être fixé dans un troude fixation supérieur 111 d’un montant 11.

Dans un exemple de réalisation non illustré, au moins une poutrelle de latraverse 12 est un linteau reposant par ses deux extrémités sur des surfacesconformées dans les montants 11 du portique comportant ladite traverse.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 1a, 2, 3, 4 et 5, lespoutrelles de la traverse 12 sont reliées par des fiches 123 verticales et diagonalesde sorte à former une structure en treillis de maille 125 triangulaire. Cette structurereprend efficacement les efforts subis par la traverse, dans une construction finiecontenant ladite traverse. La poutrelle supérieure 121 travaille en compression tandisque la poutrelle inférieure 122 travaille en traction, les fiches 123 quant à elle évitentle vrillage desdites poutrelles.

Chaque maille 125 de la traverse 12 est un triangle rectangle. En outre, lesmaille 125 de la traverse 12 sont agencés de façon à ce que deux mailles adjacentesont leurs hypoténuses soit confondues, soit se coupant à un sommet communauxdites mailles adjacentes.

Il est ainsi formé une poutre en treillis de type « Warren avec montants »,matérialisée par la traverse 12, dont les cordes supérieure et inférieure, lesdiagonales et les montants sont respectivement formées par les poutrellessupérieure 121 et inférieure 122, les fiches 123 diagonales et les fiches 123verticales.

La structure décrite supra présente des caractéristiques avantageuses entermes de résistance, de rigidité et de légèreté, tout en incorporant des élémentsnormalisés de type barres qui présentent une simplicité de fabrication industrielle etd’assemblage.

Accessoirement, des plaques 126 métalliques d’assemblage et ou de renfortsont fixées sur la traverse 12 au niveau des sommets des mailles 125 commereprésenté sur la figure 5, chaque plaque étant fixée par une première moitié à unepoutrelle 121 ou 122 et par une seconde moitié à une ou plusieurs fiches 123.

Les plaques 126 présentent deux tailles différentes en fonction du nombre defiches sur les extrémités desquelles une plaque est fixée : une plaque est plus petitequand elle est fixée à une seule fiche, et plus grande quand elle est fixée à troisfiches selon la configuration de la traverse triangulée décrite plus haut.

Les plaques 126 permettent l’assemblage de la traverse lors de la fabricationen usine. Elles sont de type MiTek®, autrement dit, des plaques en acier galvanisécomportant des dents de fixation et ou des trous pour clous et visserie.

En outre, les plaques 126 de renfort permettent de rigidifier les noeudsprésentant une plus grande vulnérabilité dans la structure de la traverse 12.

Les traverses triangulées, comme décrit plus haut, permettent aux portiquesqui contiennent lesdites traverses de mieux résister en cas de sollicitations latéralesimportantes, comme les charges du vent lors de la phase de construction, ilsprésentent ainsi un contreventement utile pour certaines positions dans l’ossatureplus sujettes aux sollicitations latérales.

Cependant, le contreventement des traverses 12 n’est pas nécessaire en casde faibles sollicitations latérales. Des traverses 12 non contreventées formées pardes poutres simples sont aussi utilisées dans la présente invention commereprésenté sur les figures 1 b, 8 et 9.

Les portiques non contreventés sont formés chacun par deux montants 11reliés par une traverse 12 en forme de poutre simple, de type barre par exemple.Accessoirement, à chaque coin formé par un montant 11 et une traverse 12 estplacée une contrefiche 13. Les contrefiches 13 deviennent indispensables dès queles portées des traverses deviennent critiques, 4 ou 5 m par exemple.

Les portiques 10 sont reliés les uns aux autres, via leurs montants 11, par desconnecteurs simples 21, 22 et 23 ou doubles 20 et 20a selon leurs emplacementsdans l’ossature 100.

En outre, les portiques du rez-de-chaussée sont fixés par des plots 61 scellésà la dalle comme décrit plus loin.

Les différents connecteurs, selon le mode de réalisation décrit, sont illustréssur la figure 10.

Chaque connecteur simple supérieur 21, selon l’exemple de réalisation illustrésur les figures 1a, 1b, 2 et 10, est un tube cylindrique de section droite carrée de côtéE. En outre, le côté E de chaque connecteur est sensiblement égal à une épaisseurdu montant 11 sur lequel ledit connecteur est fixé.

Cette dernière condition n’est pas exigée et les connecteurs peuvent avoir uncôté plus petit ou plus grand que l’épaisseur des montants qui correspond à lalargeur des faces desdits montants sur lesquelles sont fixés lesdits connecteurs.

Chaque connecteur simple supérieur 21 de cet exemple de réalisationcomporte, sur chacune de ses faces, un couple de trous de fixation 24 agencés desorte que chaque trou de fixation 24 dudit connecteur est en vis-à-vis d’un trou defixation supérieur 110 d’un montant 11 quand ledit connecteur est monté sur leditmontant.

Dans un exemple de réalisation préféré, la fixation entre un connecteur et unmontant est assurée par un boulonnage par exemple.

La description supra s’applique également à chaque connecteur simpleinférieur 22 en considérant les trous de fixation inférieurs 112 des montants 11 aulieu des trous de fixation supérieurs 111 desdits montants.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur la figure 4, les montants 11comportent chacun un couple de trous de fixation intermédiaires 113 destinééventuellement à un connecteur simple intermédiaire 23. Avantageusement, lescouples formés par les trous de fixation intermédiaires 113 sont identiques auxcouples formés par les trous de fixation supérieurs 110 et ou inférieurs 112 de sorteque les connecteurs simples supérieurs 21 et ou inférieurs 22 sont adaptés pourréaliser les fixations intermédiaires entre les montants 11.

Le rôle d’éventuelles fixations intermédiaires entre les montants est d’éviter unécartement central entre les montants qui peut être causé par des charges verticalesquand lesdits montants ne sont maintenus solidaires que par deux points d’appuisextrémaux.

Dans un mode de réalisation préféré, les couples de trous de fixationsupérieurs, inférieurs et intermédiaires sont identiques. Par conséquent, tous lesconnecteurs simples, supérieurs 21, inférieurs 22 et intermédiaires 23, sontidentiques tels que représentés sur la figure 10. Cette solution présente un avantageindustriel dans la fabrication de pièces qui sont identiques.

Chaque connecteur simple 21 et 22 comporte quatre faces et est fixé sur auplus quatre montants 11.

Chaque montant 11 relié par un connecteur simple est fixé par une de sesfaces à une face dudit connecteur simple. Quand un montant est solidaire d’unetraverse 12, la face par laquelle ledit montant se fixe sur un connecteur simple estopposée à la face dudit montant par laquelle est fixée ladite traverse.

Deux portiques 10, de l’ossature 100, sont ainsi assemblés par un connecteursimple 21 et ou 22, en étant alignés ou perpendiculaires, dans un plan transversal,comme représenté sur les figures 7a et 7b.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1a et 1b, quatre portiques10 sont assemblés via des connecteurs simples, supérieurs 21 et inférieurs 22,comme décrit plus haut de sorte à former un module 40 cubique qui est utilisé dansla construction de l’ossature 100 dont il constitue une unité.

La figure 7a illustre l’agencement de portiques 10 dans un module 40 cubique,les connecteurs n’étant pas représentés entre les montants 11, dans lequelagencement deux portiques adjacents forment un angle droit à une unique arêtecommune.

En outre, en fonction des dimensions des traverses 12 et des montants 11,des modules 41 parallélépipédiques de volume inférieur ou supérieur au volume desmodules 40 cubiques peuvent être réalisés comme dans l’exemple représenté à lafigure 13.

Par exemple, dans un mode de réalisation préféré, des traverses de longueur3,28 m ainsi que des traverses plus courtes de 2,18 m de longueur sont utiliséespour réaliser deux types de modules : des modules cubiques formant une trame, uneface supérieure, carrée de 3280 x 3280 mm, et des modules parallélépipédiquesformant une trame rectangulaire de 2180 x 3280 mm.

Les modules 40 et 41 réalisés peuvent être reliés dans un seul étage par desconnecteurs simples 21 et 22. Cependant, afin de garantir une tenue des modulessur plusieurs étages en superposant les uns sur les autres, la solution proposée parla présente invention consiste à employer des connecteurs doubles 20 et 20apouvant relier, dans l’exemple de réalisation illustré, huit modules sur deux étagessuccessifs de l’ossature 100.

Chaque connecteur double 20, selon l’exemple de réalisation illustré sur lesfigures 8 et 10, comporte un tube 201, pourvu de trous de fixation 24 à ses deux extrémités, et une platine 202 médiane, ledit connecteur double pouvant êtreassimilé à deux connecteurs simples, un connecteur supérieur d’un côté de la platineet un connecteur inférieur de l’autre côté de ladite platine.

Dans cet exemple de réalisation, le tube 201 de chaque connecteur double 20est cylindrique de section droite carrée et comporte sur chacune de ses facesextérieures deux couples de trous de fixation 24, un couple à chaque extrémité dudittube. En outre, chaque tube 201 présente les mêmes dimensions transversales queles tubes constituant les connecteurs simples 21 et 22.

Chaque face extérieure du tube 201 d’un connecteur double 20 est au contactd’une face d’un montant 11 supérieur par une partie supérieure de ladite faceextérieur et d’une face d’un montant 11 inférieur par une partie inférieure de laditeface extérieure, quand ledit connecteur double est assemblé dans l’ossature 100selon les principes de l’invention.

Cette condition n’étant pas exigée et un connecteur double 20 peut avoir uneou plusieurs faces libres, sur lesquelles aucun montant n’est fixé, quand leditconnecteur est assemblé dans l’ossature 100.

Les couples de trous de fixation 24 de chaque connecteur double 20 sesituent à des hauteurs adaptées pour permettre à chacun desdits trous de fixationd’être en vis-à-vis d’un trou de fixation supérieur 110 ou inférieur 112 d’un montant11 quand ledit connecteur double est fixé sur ledit montant.

La platine 202 médiane de chaque connecteur double 20, selon l’exemple deréalisation illustré, est de forme en plan carrée et présente une faible épaisseur parrapport à la hauteur du tube 201, en outre, ladite platine est agencée dans le plantransversal médian dudit tube.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 8, 9 et 10, la platine 202d’un connecteur double 20 présente les mêmes plans de symétrie que le tube 201dudit connecteur double, autrement dit, l’axe longitudinal central dudit tube passe parle centre de ladite platine en étant perpendiculaire aux faces de ladite platine.

Cette condition n’étant cependant pas exigée et d’autres formes de platinesavec des positions décentrées du tube d’un connecteur à platine sont possibles. Lafigure 12 illustre quelques configurations possibles des connecteurs doubles 20 et ou des plots 61 de fixation à la dalle. Les platines présentent une forme carrée, en croixou triangulaire par exemple.

La platine 202 de chaque connecteur double 20 présente une section d’airesuffisante pour que chaque montant 11 sur lequel est fixé ledit connecteur doublesoit au contact par l’une de ses bases, inférieure ou supérieure, et de façon intégrale,d’une face, supérieure ou inférieure, de ladite platine. La section carrée de la platine202 présente un côté égal à trois fois le côté de la base carrée d’un montant 11 parexemple.

La présence de la platine autour d’un connecteur double n’est cependant pasobligatoire, des connecteurs doubles 20a selon l’exemple de réalisation illustré surles figures 6, 10 et 11 ne comportent pas de platines. Ceci permet de s’affranchir desinterfaces, formées par les platines, entre les montants superposés pour unemeilleure transmission des efforts verticaux avec des appuis bois / bois.

Les platines 202 permettent néanmoins une protection anti termites et unemeilleure isolation entre les niveaux en cas d’incendie, et ce pour les partiesstructurales présentant un plus grand danger en cas de rupture à savoir les poteauxformés par les montants.

Les connecteurs doubles 20 et 20a permettent de réaliser, sur chacune deleurs moitiés, un assemblage cruciforme de quatre portiques 10. II est ainsi réaliséun assemblage sous forme de deux croix superposées, dont les branches sontformées par des portiques, comme illustré par la vue éclatée de la figure 8 quireprésente un sous ensemble isolé de l’ossature 100. L’ossature 100 représentée sur la figure 9 est un exemple d’un assemblage dequatre modules 40 cubiques, trois modules inférieurs et un module supérieur, autourd’un connecteur double 20.

Afin de pouvoir installer les planchers sur l’ossature 100, ladite ossaturecomporte des solives 30 à chaque module 40 comme représenté sur les figures 1a,1b, 2 et 3. La figure 1b illustre en particulier une partie du plancher 31 posée sur lessolives 30 du module 40.

Chaque solive 30, selon l’exemple de réalisation illustré, est une poutreprismatique de section droite rectangulaire, formant ainsi un élément de type barre,et relie deux traverses 12 en vis-à-vis dans un module 40 de l’ossature 100.

Dans une ossature 100 et dans le cas de portiques contreventés, chaquesolive 30 est fixée par une première extrémité à la poutrelle supérieure 121 d’unepremière traverse 12 et par une seconde extrémité à la poutrelle supérieure 121 dela traverse 12 opposée à ladite première traverse, ladite solive étant perpendiculaireauxdites traverses.

Dans le cas de portiques non contreventés, chaque solive 30 est fixée, parchacune de ses extrémités, à la poutre simple d’une traverse 12 comme représentésur la figure 1b.

Le nombre de solives 30 reliant deux traverses 12 dépend de la longueurdesdites traverses et d’un entraxe, distance entre deux solives consécutives, calculéen fonction des contraintes structurelles et vibratoires selon les règles de l’art.

En outre, dans un exemple de réalisation préféré, les solives 30 sontraccordées aux traverses 12 via des muraillères sur lesquelles lesdites solives sonten appui de type mi-bois par exemple.

Les formes et les dimensions des éléments structuraux décrits ne sont paslimitatives, elles sont données à titre illustratif pour bien caractériser un mode deréalisation de l’invention. Les principes de l'invention permettent par exemple deréaliser des montants comportant plus que quatre faces par exemple, avec dessections droites de formes polygonales régulières, ou de réaliser des connecteurstriples pouvant relier trois modules superposés sur trois niveaux.

Afin de réaliser une ossature 100 en bois selon les principes de l’invention, ilest nécessaire de suivre les étapes qui sont détaillées dans la suite de la présentedescription. Le procédé décrit ne peut en aucun cas être limitatif de la portée del’invention et est donné à titre d’exemple. L’ossature 100, avant assemblage, selon le mode de réalisation décrit, sedécompose d’une part en des modules 40 cubiques complets, c'est-à-direcomportant quatre portiques 10 reliés par des connecteurs simples et/ou doubles etéventuellement des solives 30, d’autre part, en des portiques 10 de fermeture, et enoutre, peut comporter des montants 11 de renfort, des solives 30 isolées et desconnecteurs 20, 21 et 22 isolés.

Avant l’assemblage de l’ossature 100, les modules 40 cubiques et lesportiques 10 sont livrés préfabriqués pour un meilleur rendement dans la construction. D’autres modules et d’autres portiques sont formés dans l’ossature 100après l’assemblage de ladite ossature, en conséquence de celui-ci.

Afin de soulever et de déplacer un module 40 préfabriqué, il est mis en oeuvreune plate-forme 50, représentée sur les figures 2 et 3, et un système de câbles 51 et52.

Les portiques 10 sont quant à eux manu portables et permettent unassemblage manuel desdits portiques dans l’ossature 100.

Dans l’exemple de réalisation illustré, la plateforme 50 est un grand cadremétallique. Il est selon cet exemple renforcé par deux poutres diagonales et par unpetit cadre intérieur dont les sommets sont légèrement confondus avec les milieuxdes côtés dudit grand cadre.

La plateforme 50 est de même section que la face supérieure du module 40soulevée par ladite plateforme, et comporte un câble 51 de suspension à chacun deses sommets. Par conséquent, les câbles 51 de suspension sont verticaux quand ilssont tendus par le module 40 soulevé.

En outre, la plateforme 50 est soulevée et déplacée par une grue, nonillustrée, via un crochet 53 de levage et un ensemble de câbles 52, chacun reliant unsommet de ladite plateforme audit crochet de façon à former un agencement enpyramide.

La figure 13 représente un exemple de plan de sol d’un niveau d’un immeubleréalisé avec l’ossature 100 de l’invention. Il existe plusieurs façons pour réaliser untel agencement des modules 40 cubiques à partir de modules et de portiquespréfabriqués. Une des solutions est détaillée dans le paragraphe qui suit.

Dans la suite de la description, les repères alphanumériques permettent dedésigner l’ordre et/ou la position des éléments qui les portent dans la construction del’ossature.

Le module préfabriqué M1 est le premier module posé, ledit module comporteau préalable tous ses connecteurs. Il est à noter que pour un module 40 préfabriqué,les connecteurs inférieurs sont nécessairement simples tandis que les connecteurssupérieurs sont simples ou doubles suivant la destination dudit module dansl’ossature 100. Par exemple, un module 40 destiné au dernier étage de l’ossature ne comporte pas des connecteurs supérieurs doubles puisqu’il ne reçoit aucun modulepar-dessus.

Avant la pose du module M1, les connecteurs inférieurs dudit modules sontretirés car les montants dudit module seront posés soit contre des plots 61métalliques préalablement implantés dans la dalle, soit contre des connecteursdoubles d’un module situé en dessous du module M1.

Les plots 61, selon l’exemple de réalisation représenté sur les figures 3 et 10,sont similaires aux connecteurs et comportent chacun une platine 611 pourvue detrous 612 pour une fixation à la dalle au moyen de boulons à expansion par exemple.

Dans un exemple de réalisation alternatif non illustré, les plots 61 necomportent pas de platines 611 et sont scellés dans la dalle après coulage via desqueues de carpe.

Les connecteurs inférieurs sont retirés car une extrémité d’un montant ne peutêtre fixée à plus d’un connecteur ou plot à la fois.

Avant la pose d’un module préfabriqué, les connecteurs supérieurs servent depoints d’ancrage pour l’opération de levage dudit module à l’aide de la plateforme 50.

Une fois posé, le module M1 est fixé par les extrémités inférieures de sesmontants sur les plots ou connecteurs doubles situés sur place. L’arête A1 du module M1 sera ensuite raccordée au module M2, il est doncnécessaire de retirer le connecteur supérieur entre les deux montants du module M1situés à ladite arête car, à défaut d’un connecteur inférieur sur l’arête du module M2raccordée à l’arête A1, les montants du module M2 situés au niveau de ladite arêtedoivent nécessairement garder leur connecteur supérieur pour ne pas sedésassembler.

Avant la pose du module M2, tous ses connecteurs inférieurs sont retiréscomme dans le cas précédent, cette condition doit être vérifiée pour tous lesmodules préfabriqués.

Une fois le module M2 posé et fixé par les extrémités inférieures de sesmontants, le module M1 est fixé par l’arête A1 au connecteur supérieur amené par lemodule M2. II est ainsi former un poteau à quatre montants à l’arête A1. Un exempled’un tel poteau est illustré sur le détail C de la figure 7b.

Les mêmes opérations décrites supra s’appliquent à la pose des modules M3et M4. Ensuite afin de finaliser le maillage de la parcelle considérée, les portiquesP5, P6, P7 et P8 de fermeture sont placés et fixés aux connecteurs supérieurs etinférieurs des modules M1, M2, M3 et M4 correspondants. Le portique P5 est parexemple fixé par l’arête A2 au module M1.

Il est ainsi formé, dans cet exemple, sept modules 40 cubiques provenant demodules préfabriqués et de portiques de fermeture.

Dans un mode de réalisation préféré, hormis les arêtes reposant sur un mur62 support, représenté sur les figures 3 et 13, toutes les arêtes comportent chacunequatre montants. Les arêtes ne comportant pas quatre montants après la formationde l’ossature par le procédé décrit plus haut sont complétés par des montantssupplémentaires. Par exemple, deux montants sont ajoutés in situ à l’arête A3, quine comportait que deux montants, et un montant est ajouté à l’arête A4, qui necomportait que trois montants.

Cette condition assure une meilleure résistance de la structure de l’ossature etaméliore la reprise des efforts par les poteaux porteurs de ladite structure.

Des solives 30 sont ensuite fixées manuellement, afin de permettre laréalisation des planchers par la pose de revêtements sol sur lesdites solives.

Dans un mode de réalisation alternatif, l’ossature 100 est montée avec unminimum de moyens de grutage et sans préfabrication des éléments en usine. Lesseuls éléments livrés assemblés étant les portiques 10.

Les portiques 10 utilisés pour la construction de l’ossature sont acheminés viades containers, le stockage desdits portiques étant moins encombrant que celui desmodules 40, et déchargés ensuite à proximité de la dalle.

La pose des portiques du rez-de-chaussée commence par le coin de lastructure support 60 le plus éloigné de l’espace de déchargement du container pourlimiter l’effort des ouvriers lors du transport desdits portiques. L’assemblage des portiques s’effectue alors suivant la même technique quedécrit précédemment dans le premier procédé de façon à former les modules.

La mise en oeuvre et l’assemblage des éléments cités dans la descriptionsuivant les étapes décrites nécessitent un moindre effort sans pour autant requérirdes connaissances spécifiques et avancées des principes de la construction bois.

Cela confère avantageusement à l’invention un grand champ d’application et unefacilité dans la réalisation. L’ossature 100 et son procédé d’assemblage tels que décrits font partie d’unlot indépendant dans la réalisation d’un bâtiment 1000, comme représenté sur lafigure 14, comportant ladite ossature. Ce lot, appelé macro lot, est réalisé après lepremier lot qui est le gros oeuvre, à savoir la construction de la structure support enbéton, le noyau dur, et l’aménagement de la dalle sur laquelle reposera l’ossature.

En outre, dans le macro lot, la construction de l’ossature survient aprèsl’échafaudage et avant les fixations aux interfaces, la charpente, la couverture,l’étanchéité de la toiture terrasse, les façades, la menuiserie extérieure et laserrurerie métallerie. D’autres lots de service permettent ensuite de finaliser la construction dubâtiment selon les règles d’architecture et d’ingénierie connues dans le domaine dela construction en bois, parmi lesquels figurent : - Un lot de cloisons, doublages, faux plafonds et menuiserie intérieure ; - Un lot de peintures, carrelages, faïences et sols souples ; - Un lot de plomberie ; - Un lot d’électricité ;

Claims (4)

1. REVENDICATIONS

   1. Ossature (100), destinée à la construction d’un bâtiment, formée à partir demodules (40) et de portiques (10) juxtaposés et superposés, chaque portiqueétant pourvu de deux montants (11) espacés et d’au moins une traverse (12)reliant lesdits montants, les modules étant formés par au moins quatre portiqueschacun, ladite ossature étant caractérisée en ce que : - les portiques (10) sont assemblés par leurs montants (11) autour deconnecteurs (20, 21, 22) ; - les modules (40) sont assemblés autour d’au moins certains desditsconnecteurs ; - le bâtiment comporte plusieurs étages.
2. 2. Ossature selon la revendication 1, dans laquelle chaque connecteur (20, 21,22) comporte principalement un tube cylindrique de section droite carrée etdans laquelle ossature chaque montant (11) est une poutre prismatique desection droite rectangulaire présentant une épaisseur constante sur au moinsune longueur utile au contact d’un connecteur. 3. Ossature selon la revendication 2, comportant au moins un module (40)formé par quatre portiques (10) et des connecteurs (20, 21, 22), chaque arêteverticale dudit module comportant au moins un connecteur reliant les deuxmontants (11) situés au niveau de ladite arête verticale. 4. Ossature selon la revendication 3, comportant au moins deux modules (40)reliés par au moins un connecteur (20, 21, 22), ledit connecteur étant fixé surune arête verticale commune auxdits modules de sorte à former un assemblagecruciforme de quatre portiques (10) autour dudit connecteur. 5. Ossature selon la revendication 4, comportant au moins deux assemblagescruciformes de portiques (10), lesdits au moins deux assemblages étant superposés et reliés par un connecteur double (20) fixé sur quatre montants(11) à chacune des extrémités dudit connecteur.
3. 6. Ossature selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle au moins une traverse (12) est une poutre triangulée comportant unepoutrelle supérieure (121) et une poutrelle inférieure (122) reliées par un treillisde fiches (123). 7. Ossature selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle au moins deux traverses (12) en vis-à-vis sont reliées par des solives(30). 8. Ossature selon l'une quelconque des revendications précédentes,comportant au moins un connecteur double (20), une partie supérieure duditconnecteur double étant fixée sur les extrémités inférieures de quatre montants(11) d’un étage supérieur et une partie inférieure dudit connecteur double étantfixée sur les extrémités supérieures de quatre autres montants (11) d’un étageinférieur. 9. Ossature selon l’une quelconque des revendications précédentes,comportant au moins un connecteur simple supérieur (21) fixé sur lesextrémités supérieures de quatre montants (11), et au moins un connecteursimple inférieur (22) fixé sur les extrémités inférieures de quatre montants (11). 10. Ossature selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle les montants (11), les traverses (12) et les solives (30) de laditeossature sont principalement en bois. 11. Ossature selon l’une quelconque des revendications précédentes, danslaquelle les connecteurs (20, 21, 22) sont principalement métalliques. 12. Procédé de construction d’une ossature (100) selon l’une quelconque desrevendications précédentes comportant des étapes de juxtaposition et de superposition des modules (40) et des portiques (10) pour former laditeossature.
4. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel chaque connecteur (20, 21,22) de l’ossature (100) est fixé à au moins deux montants (11) en ayantchacune de ses faces fixée sur au plus un montant (11) par une face duditmontant. 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel l’ossature (100) estcomplétée par des portiques (10) de fermeture placés chacunperpendiculairement à deux portiques parallèles, lesdits portiques parallèlesappartenant chacun à un module (40) différent. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel des poteaux de l’ossature(100) formés par moins de quatre montants (11) sont complétés par desmontants (11) de renfort pour constituer des poteaux à quatre montants. 16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, dans lequel l’ossature (100) estconstruite contre une structure support (60) en béton comportant au moins uneparoi (62) de même hauteur que l’ossature finie. 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la structure support (60)comporte au moins une cage d’escaliers (63). 18. Procédé selon l’une quelconque des revendications 14 à 16, dans lequel lesmodules (40) de l’ossature (100) sont soulevés, déplacés et posés par uneplateforme (50) couplée à un système de levage de type grue. 19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 18, dans lequeldes modules (40) et des portiques (10) sont préfabriqués en usine et livrés surle chantier via des containers. 20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 19, dans lequell’ossature (100) d’un immeuble est livrée intégralement et en une seule fois parun container.