Procédé de fabricati on de composants destinés à la construction industrialisée de bâtiments et éléments pour la mise en oeuyre dudit procédé.
L'invention concerne un procédé de fabrication de composants destinés à la construction industrialisée de bâtiments , comportant éventuellement des réservations et dont au moins un des bords porte des profils d'auto- positionnement et d' assemblage et des éléments pour la mise en oeuvre dudit proc édé.
La construction industrialisée des bâtiments a nécessité la mise au point de moyens de liaison entre les divers éléments . De nombreux systèmes ont été utilisés et en particulier des systèmes d'auto- positionnement et d ' assemblage constitués de profils prévus dans et sur les rives des éléments permettant le montage sans liant et sans moyen de fixation , l ' ensemble étant maintenu par son poids et par les frottements entre les profils . La diversité des éléments nécessaires à la construction d'un ensemble est telle qu' il est très rare que le marché soit suffisamment vaste pour espérer l ' amortissement normal compte tenu de la diversité des outils industriels nécessaires à chaque cas .
On doit donc viser un produit diversifié résultant de la combinaison de composants industriels relativement standardisés par eux-mêmes . Ceci implique la constitution d' un outillage de fabrication des composants extrêmement précis et coûteux dans la mesure où il doit prendre en compte les divers changements de configuration nécessités par la diversification des produits.
Une fabrication très centralisée des divers composants n' est pas concevable car les coûts de transport deviendraient prohibitifs par rapport à la valeur intrinsèque du composant et qu ' en outre la surface occupée par l ' usine de fabrication devrait permettre une cadence suffisante pour assurer la fourniture des divers chantiers . Cette surface d' implantation doit tenir compte du fait que pour obtenir des panneaux ou composants dont les rives portent des profils de dimensions et de formes précises , il est nécessaire de mouler à plat pour assurer une pénétration convenable du matériau dans les bords profilés du moule .
Dans un procédé de fabrication connu de panneaux destinés à la construction industrialisée , on dispose d' un moule constitué d 'un fond donnant la forme à l ' une des grandes faces du panneau dont les dimensions sont telles qu ' elles permettent de couvrir les gammes dimensionnelles prévues des panneaux et de joues latérales répondant à la diversité des gammes dimensionnelles définissant les bords du panneau. Les profils d' auto-positionnement et d' assemblage prévus sur la périphérie des panneaux sont obtenus par des joues latérales profilées . Par contre les profils ou réservations prévus dans les grandes faces nécessitent l ' utilisation de contre-moules comportant lesdits profils . Afin de permettre le remplissage des profils de moulage , le moule doit être utilisé à plat . Les profils des panneaux coopérants étant conjugués , il est indispensable pour assurer une bonne transmission des efforts d'un panneau à l ' autre dans la construction finie d'avoir un moulage
précis des profils et par conséquent des joues de moulage et contre-moules rigides et précis d' où un investissement d'autant plus important que la diversité des gammes est grande .
L 'invention vise à dissocier la fabrication des panneaux ou composants de celles des moyens de liaison et éventuellement des entourages des diverses réservations. Selon une particularité de l ' invention les moyens de liaison et les entourages sont réalisés en tant qu' éléments qui formeront une partie des moules lors de la fabrication des panneaux ou composants . Ces éléments , qui présentent , par rapport aux panneaux ou éléments, des dimensions réduites , sont fabriqués dans des centres disposant du matériel de précision nécessaire et envoyés dans des conditions acceptablés , dans des usines de chantier dans lesquelles sont coulés les panneaux ou composants . Ces éléments standardisés forment une ou plusieurs parois latérales ou joues de moule et/ou des réservations qui seront solidarisées au panneau lors de sa fabrication.
L ' utilisation de tels éléments permet en particulier le moulage en batterie des panneaux et réduit le temps d'immobilisation des moules par la présence d' éléments ayant déjà leur résistance propre .
Les explications et figures données ci-après à titre d' exemple permettront de c omprendre comment l 'invention peut être réalisée .
La figure 1 est une vue en perspective d' une première forme de réalisation de deux éléments d' interfaçage présentés en vue de leur assemblage .
La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1 .
La figure 3 est une deuxième forme de réalisation d' un élément d' interfaçage .
La figure k est une vue en perspective d' une première forme de denture prévue sur un élément d' interfaçage selon l ' invention.
La figure 4A est une vue de dessus développée de la denture de la figure 4.
La figure 4B est une vue latérale de la denture de la fiture 4 .
La figure 4C est une vue en coupe selon IV- IV de la figure 4.
La figure 5 est une vue en perspective d'une deuxième forme de denture prévue sur un élément d' interfaçage selon l ' invention.
La figure 5A est une vue de dessus développée de la denture de la figure 5.
La figure 5B est une vue latérale de la denture de la figure 5.
La figure 5C est une vue en coupe selon V-V de la figure 5.
Les figures 6A à 6C sont des vues en coupe de moules pour la fabrication d ' éléments d' interfaçage présentant une denture sur une seule face .
Les figures 7 A et 7B sont des vues en coupe de moules pour la fabrication d' éléments d' int erfaçage présentant une denture sur deux faces opposées .
La figure 8 est une vue en perspective avec parties arrachées d'une structure formée d'éléments comportant des dentures conformes à l'exemple des figures 4 à 4C.
Le procédé de fabrication des panneaux, selon l'invention, est basé sur l'utilisation d'éléments d'interfaçage et éventuellement d'éléments de forme standardisée qui sont fabriqués de manière industrielle.
Ces éléments ont des dimensions et des formes qui entrent dans des gammes déterminées. Par contre leur longueur maximaie correspond à la dimension la plus grande du panneau ou du composant susceptible d'être moulé d'une seule pièce.
Les éléments d'interfaçage sont des éléments de dimensions transversales réduites qui constitueront, dans les différentes parties d'un bâtiment, la frontière physique entre deux composants ayant des fonctions différentes ou entre des composants ayant la mime fonction mais dont il faut assurer la continuité fonctionnelle malgré une coupure créée en général du fait des moyens choisis pour leur mise en oeuvre.
Par définition un interface sera toujours formé d'au moins deux zones en contact, l'une appartenant au premier composant, l'autre au second. Par exemple, les zones permettant à un plancher de reposer sur un mur, à un mur de reposer sur un plancher ou sur une fondation, à une porte de se fixer, etc.. forment autant d'interfaces.
Pratiquement tous les interfaces ont des fonctions de résistance aux efforts, de continuité des séparations et/ ou participent aux communications et doivent avoir une fonction d' autopositionnement.
Afin de distinguer les éléments participant directement à la transmission des efforts dans la structure et générale
ment prévus sur les bords des panneaux ou des composants , de ceux constituant l 'interfaçage des fonctions de communication tels que baies, trémies , passages de canalisation, etc . . ; on désignera les premiers par éléments d' interfa- çage et les seconds par éléments de forme sans éliminer pour autant la possibilité pour ces derniers de transmettre des efforts et de présenter également des profils d' assemblage .
Dans l ' invention les éléments d' interfaςage sont réalisés de manière industrielle par moulage . La paroi de moule formant l ' empreinte du profil d' auto- positionnement et d' assemblage présente une rigidité et un fini tel que le profil obtenu mis en coopération avec un profil obtenu à partir du mime moule procure un emboîtement parfait . Une des fa- ces de l ' élément constituera une face de liaison et présentera des aciers en attente ou des reliefs susceptibles de solidariser le matériau de moulage lors de la fabrication du panneau ou du composant .
On monte sur la joue du moule , destinée à former une g?ande face du panneau ou du composant et sur les bords devant comporter un profil , le ou les éléments d ' interfaςage . Ces éléments préalablement découpés aux longueurs voulues présentent une séquence de reliefs du profil conjuguée des reliefs d' un élément d'un panneau ou composant devant coo- pérer dans la construction. Les éléments sont positionnés sur la joue du moule aux dimensions hors tout du panneau fini , les faces de liaison étant dirigées vers l 'intérieur du panneau.
Les bords du panneau ne présentant pas de profils sont dé- finis par des joues latérales de moulage planes . Eventuellement les communications dans le panneau ou le composant so.nt obtenues par le positionnement d' éléments de forme , préfabriqués et coupés à longueur désirée , formant des réservations .
Le moule ainsi obtenu est rempli d'un matériau à l'état plastique. Après séchage et durcissement les éléments d'interfaçage ainsi que les éléments de forme font partie intégrante du panneau.
Par suite de la plus grande rigidité des éléments d'interfaçage et de leur liaison continue au reste du panneau, ceux-ci peuvent servir au déplacement sans risque d'arrachement des moyens de manutention.
Dans le procédé conventionnel de fabrication de panneau il est nécessaire de laisser durcir le panneau suffisamment pour pouvoir le lever à l'aide de moyens de manutention qui comportent des aciers noyés dans le béton et qui n'intéressent qu'un relativement très faible volume soumis de ce fait à des efforts importants.
Dans le procédé selon l'invention, l'élément d'interfaçage dont le degré de durcissement est maximum, est relié sur toute sa longueur par sa face de liaison au panneau nouvel lement moulé et répartit, sur tout ou partie de la longueu les efforts engendrés par le levage. Le temps de durcissement du panneau moulé peut donc être raccourci sans inconvénient.
Le matériau utilisé à l'état plastique pour remplir le moule est, par exemple, du béton, du plâtre, un matériau pulvérulent ou granuleux lié par une résine synthétique, un matériau synthétique.
Les éléments d'interfaçage et de forme peuvent être constitués du même matériau que celui servant à la coulée du panneau, ou de matériaux différents. Ils peuvent être auss réalisés par exemple par des profilés métalliques ou plastiques, la liaison avec le matériau du panneau étant obtenue par enrobage de pattes de fixation ou par remplissage d'une partie creuse du profilé.
Le profilé précédemment décrit s'applique au moulage de panneaux en position horizontale, le moule ne comportant qu'une joue de grande face et le matériau étant versé sur toute la surface.
Pour certains éléments correspondant en général à des parties verticales de la construction, il est plus avantageux, puisqu'il n'y a pas de précautions particulières à prendre pour mouler les profils des bords, qui sont remplacés par les éléments d'interfaςage, d'utiliser des batteries de moules, les joues destinées à former les grandes faces étant disposées verticalement et espacées les unes des autres de l'épaisseur désirée des panneaux. On procède comme dans l'exemple précédent en fixant, sur une première joue formant une grande face du panneau, les éléments d'interfaçage et éventuellement de forme. Une deuxième joue, formant la deuxième grande face du panneau, ferme le moule et porte sur sa surface extérieure les éléments destinés à un deuxième panneau et ainsi de suite.
Lorsque le moule est en position verticale (batterie de moules par exemple) et que le bord du panneau correspondant à la partie supérieure du moule ne comporte pas de profil, on omet la joue latérale plane supérieure fermant le moule, de manière à permettre l'introduction du matériau à l'état plastique, le bord du panneau est alors formé par la surface libre du matériau.
Lorsque le bord du panneau doit comporter un profil, on laisse le moule ouvert à sa partie supérieure, comme dans le cas précédent, puis après remplissage, on ferme le moule par un élément d'interfaςage convenable que l'on fait pénétrer en position entre les joues délimitant les grandes faces du panneau.
Le remplissage du moule tient compte du volume occupé par l'élément mis en place, par exemple, à l'aide d'un disposi-
tif vibrant, un orifice de trop plein étant prévu à la partie supérieure pour éliminer le matériau en excédent.
Les éléments d'interfaçage, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit sont formés d'un élément linéaire 1 (fig.1) de section prismatique comportant sur au moins une de ses faces une denture 2 dont une des faces latérales 3 des dents 4 fait par rapport au plan longitudinal de l'élément linéaire, matérialisé dans cet exemple de réalisation par la face inférieure 5 de l'élément linéaire, un angle α (fig.2) égal et opposé à l'angle de la face 6 d'entredents. Les dents 4 sont complémentaires des creux entre dents de manière que les éléments d'interfaçage issus d'un même moule ou de moules identiques présentent des dentures susceptibles de coopérer. Les dents 4A d'un élément d'interfaçage 1A sont susceptibles de s'engrener exactement dans les entre-dents des dents 4 de l'élément d'interfaçage 1 tandis qu'inversement les dents 4 de l'élément 1 viennent s'engrener dans les entre-dents 4A de l'élément 1A.
Par suite des pentes opposées des faces des dents et des entredents (fig.2), les deux éléments d'interfaçage coopérant s'auto-positionnent lors de leur mise en place tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal, le glissement d'une face 3 d'une dent d'un élément 1 sur la face 6A d'une entre-dent de l'autre élément 1A étant bloqué par le glissement en sens contraire d'une face 3A d'une dent de l'élément 1A sur une face 6 d'entre-dent de l'élément 1.
Les éléments d'interfaçage ou les éléments de forme portent sur au moins l'une de leur surface autre que celle comportant la denture des moyens de liaison 7, qui dans l'exemple représenté sont des aciers noyés dans le matériau constituant l'élément linéaire. Ces moyens de liaison peuvent également être constitués par des rainures, indentations, profilés noyés, etc.. permettant un accrochage résistant et, de préférence, continu de l'élément linéaire dans le matériau formant le panneau.
L'exemple de réalisation représenté figures 1 et 2 convient particulièrement pour des panneaux ou composants devant être assemblés pour former une surface plane continue. Dans le cas où ces éléments de construction forment un joint horizontal, celui-ci ne permet pas la rentrée de l'eau de ruissellement ou du moins facilite son évacuation par suite des pentes descendantes que présentent les faces de la denture de l'élément inférieur.
C'est ainsi que l'eau pouvant ruisseler sur la face 3A d'une dent est évacuée par les faces 6 A des entre-dents voisines.
L'exemple de réalisaton représenté figure 3 montre un élément d'interfaçage comportant une denture 8, 9 sur chacune de ses faces parallèles et opposées. Un tel élément convient, par exemple, pour la réalisation d'un panneau ou composant de plancher maintenu entre un panneau inférieur et un panneau supérieur de mur et d'une façon plus générale, pour tout interface formé par trois panneaux dont l'un est perpendiculaire aux deux autres.
Dans cet exemple de réalisation la denture forme, vers la face 10 portant les moyens de liaison, un dosseret 11 qui permet éventuellement de faire un joint d'étanchéité avec le panneau perpendiculaire coopérant.
Il est prévu éventuellement, pour les constructions dans les zones à risques sismiques, des plaques de liaison 12 ancrées dans les faces portant les dentures et affleurant le dosseret 11, qui seront solidarisées par soudure avec des plaques correspondantes prévues dans les panneaux coopérants, lorsque le gros oeuvre sera achevé.
Dans les exemples de réalisation montrés dans les figures 1 à 3 les dents ont la forme de pyramide à base carrée. La section d'une dent par un plan passant par l'arête formant l'extrémité de la dent est un trapèze isocèle.
Les dents présentant en conséquence une dépouille importante sur leurs deux faces permettent un autocentrage des dentures de deux éléments d'interfaçage solidaires de panneaux, approximativement positionnés pour leur mise en place .
Selon les exemples de réalisation représentés figures 4 et 5 , les dents et entre-dents présentent des faces polygonales inclinées alternativement d' un même angle à droite et à gauche par rapport au plan médian M de la denture .
Dans l ' exemple des figures 4 à 4 C , les faces 13 , 13A sont des losanges comme montré sur la vue de dessus développée figure A4. La denture comporte donc une double rangée de pseudo-dents 14, 15 comme le montre vues de face et en coupe , les figures 4B et 4C .
Les faces losanges des dents 13 et entre-dents 13A sont raccordées par des triangles 16.
Un exemple d' utilisation de dentures conforme à l ' exemple de réalisation préc édent est représent é sur la figure 8. Les murs porteurs 24 et 25 assemblés à angle droit sont formés de panneaux dont au moins les bords verticaux portent des éléments de denture s ' engrenant les uns dans les autres par auto-positionnement . Selon ce même ensemble , les bords supérieurs portent des éléments de denture dirigés vers le haut avec lesquels coopèrent des éléments de denture formant le bord de la face inférieure d' un panneau de plancher 26 et dirigés vers le bas . Lorsque la construction comporte un étage (comme représenté) , le panneau de plancher porte sur le bord de la face supérieure des éléments de denture dirigés vers le haut et dans lesquels viennent s ' engrener les éléments portés par le panneau vertical supérieur 27 et/ou 28. Il est également possible de raccorder deux panneaux de plancher 26 et 29 dont les bords coopérants portent des éléments de denture , assurant
ainsi des reports d'efforts verticaux symétriquement d'un panneau à l'autre.
On remarquera que les différentes faces des dents et entredents sont parallèles à quatre plans symétriques par rapport à un axe vertical selon les cas d'utilisation, ce passage des efforts assuré par le frottement sera proportionnel selon la répartition des surfaces orientées selon chacun des 4 plans.
Plus particulièrement les figures 4 à 4C montrent une symétrie totale des faces des dents. Cette solution permet l'introduction et l'auto-positionnement du dernier élément d'un parallélépipède.
Dans l'exemple des figures 5 à 5C, les faces 17, 17A sont des hexagones qui sont disposés de la même manière que les faces de l'exemple précédent et forment une denture à double rangée de pseudo-dents. La figure 5A est une vue de dessus développée de la denture, les figures 5B et C étant respectivement des vues latérales et en coupe de cet exemple de réalisation. Les côtés des faces hexagonales constituant les dents 17 et entre-dents 17A sont raccordés par des triangles 18.
Les figures 6 A, B, C et 7 A, B montrent un exemple de mode de fabrication d'éléments d'interfaçage de diverses configurations. Les figures 6A à 6C concernent des éléments présentant une denture sur une seule face et en particulier celle d'extrémité pour des panneaux devant s'assembler dans un même plan ou pour des éléments susceptibles de s'assembler perpendiculairement à un autre élément comportant une denture sur une face latérale, comme par exemple un panneau plancher.
La coupe du moule présentée figure 6A correspond à un élément dont la largeur de la denture est égale à l'épaisseur
de l'élément linéaire et par conséquent à celle du panneau qui sera formé à partir de cet élément.
La figure 6B correspond à un élément linéaire donc un panneau, plus épais que la denture, celle-ci étant centrée par rapport au plan médian du panneau.
La figure 6C correspond à un élément linéaire plus épais que la denture mais celle-ci étant décentrée par rapport au plan médian du panneau.
Les figures 7A et 7B montrent en coupe un moule pour des éléments d'interfaçage comportant deux dentures sur les faces latérales de l'élément linéaire respectivement dans le cas où les deux dentures sont formées près de la face d'extrémité de l'élément linéaire et dans le cas où elles sont à une certaine distance de la face d'extrémité.
Comme il est aisé de le constater, la fabrication des divers éléments d'interfaçage est très simple puisque à partir d'une seule empreinte 19 il est possible par modification de l'écart entre les joues latérales 20 d'obtenir des éléments d'épaisseurs variées, utilisables pour la fabrication de panneaux d'épaisseurs correspondantes.
Avec deux mêmes empreintes 21, 22 (figures 7A, 7B) il est possible d'obtenir des éléments d'épaisseurs variées, à deux dentures sur les faces latérales, la distance des dentures par rapport à la face d'extrémité étant aisément réglable par l'utilisation d'une cale 23.
La fabrication des éléments d'interfaçage est donc facilement diversifiable avec un matériel de moulage extrêmement réduit.