WO2008043778A1 - Procede et montage d'une ossature de batiment destine a l'habitat individuel ou collectif - Google Patents

Procede et montage d'une ossature de batiment destine a l'habitat individuel ou collectif Download PDF

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WO2008043778A1
WO2008043778A1 PCT/EP2007/060751 EP2007060751W WO2008043778A1 WO 2008043778 A1 WO2008043778 A1 WO 2008043778A1 EP 2007060751 W EP2007060751 W EP 2007060751W WO 2008043778 A1 WO2008043778 A1 WO 2008043778A1
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WO
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frame
building
lifting
securing
ground
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PCT/EP2007/060751
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English (en)
Inventor
Claude Dore
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Innov Process Industrie
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/35—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block
    • E04B1/3522—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block characterised by raising a structure and then adding structural elements under it
    • E04B1/3527—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block characterised by raising a structure and then adding structural elements under it the structure being a roof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/35—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block
    • E04B1/3533—Extraordinary methods of construction, e.g. lift-slab, jack-block characterised by the raising of hingedly-connected building elements, e.g. arches, portal frames

Definitions

  • the field of the invention is that of the construction of buildings, including residential buildings, such as, for example, a single-family house or a small apartment building of up to one floor.
  • the invention can also be implemented for other types of building, for example industrial.
  • the invention relates to the implementation of the framework of such a building.
  • a first disadvantage of this technique is the difficulty of placing the roof accurately on the location provided for this purpose.
  • Another disadvantage of this method is the risk of damaging the structure and / or the roof by moving it, especially if it covers a large area and can therefore be easily destabilized during lifting, for example under the effect the wind.
  • the roof assembled on the ground is lifted by means of jacks placed at the corners of the building being built in order to set up and / or pour or mount poles. porters and external walls of the building.
  • a first disadvantage of this technique is the cost of immobilizing and / or renting such cylinders.
  • the invention aims to provide a technique that reduces the implementation time of the frame of a building.
  • Another object of the invention is to provide such a technique which allows an assembly of the roof on the ground.
  • Yet another object of the invention is to provide such a technique which is simple and inexpensive.
  • such a method comprises the following steps: a step of assembly on the ground of a portion of said frame forming a structure carrying a cover of said building;
  • said assembly step comprises a step of mounting a frame from at least three beams.
  • At least one of said three beams comprises at least one of the elements belonging to the group comprising at least: metallic element; wooden element; - concrete element.
  • the method makes it possible to use any type of construction beam, and, where appropriate, to use a combination of several materials in the implementation of the frame.
  • said assembly step further comprises a step of fixing at least two trusses to said frame so as to form said carrier structure.
  • the supporting structure of the cover can be assembled at ground level which simplifies the construction procedure.
  • said trusses are spaced apart by a distance of less than or equal to 60 centimeters in order to participate in reinforcing the rigidity of said frame, in particular during said lifting step.
  • said mounting step comprises a step of bracing said frame.
  • said adjacent beams of said frame forming at least three interior angles thereof
  • said step of bracing comprises a step of joining in at least two of said three angles of at least one bar between two of said adjacent beams forming one of said three angles in a direction inclined relative to the directions of the latter.
  • said lifting step comprises a step of hooking at least four ropes on said frame.
  • said lifting step comprises a step of vertical pushing upwards of at least one jack on said frame.
  • the rigidity of the frame allows the use of a jack for lifting the movable part of the frame.
  • said second step of joining comprises a step of adjusting the plumb with said posts.
  • said assembly step comprises a step of laying said cover on said supporting structure.
  • the cover can be placed on the ground, which simplifies this operation and reduces the risk of accident for a roofer.
  • the invention also relates to a method of constructing a building intended in particular for housing comprising at least one stage of implementation of a frame comprising the following steps:
  • the invention also relates to a building structure implemented by performing the steps of one of the methods described above, and a residential building comprising such a frame. 5. List of figures
  • FIG. embodiment of a method for implementing a building frame according to the invention in the form of a block diagram - Figure 2A illustrates a top view of the detail of the frame and elements participating in its bracing;
  • FIG. 2B is a perspective view of the frame shown in FIG. 2 on which a covering supporting structure is based;
  • Figures 3A to 3C illustrate successive phases of lifting the movable portion of the frame shown in Figure 2A and 2B, and a view of a pinion;
  • FIGS. 4A to 4C are detailed views illustrating the joining (see FIGS.
  • FIG. 4A and 4B illustrate the fixing (FIG. 4C) of the first end of a corner post to the frame shown in FIG. 2A;
  • Figure 5 illustrates a frame of a building having been implemented in another particular embodiment of the invention. 6.
  • FIG. 1 there is presented in block diagram form an embodiment of a method according to the invention implementation of the frame of a single-storey house with slate cover occupying the ground a rectangular area of 5.5 meters x 8.4 meters.
  • This surface is of course given as a simple example, as well as the other dimensions specified later.
  • Step 11 the supporting structure of the cover intended to form part of the frame of the house is assembled on the ground.
  • Step 11 comprises the four steps 111 to 114 described hereinafter.
  • the mounting of a rectangular frame consists in this embodiment of four metal profiles in "I", also called beams, welded (e) s two by two at their ends. Two of these profiles have a length of 8.4 meters and two others a length of 5.1 meters. Note that to facilitate the mounting of this frame, the frame is resting on rafters that will be removed later.
  • a step 112 the frame against the frame in its own plane and in particular is secured in a first step 1121 in three interior corners of the frame, by bolting on gussets or brackets welded to the frame of the bars of length substantially equal to 3.8 meters with a direction inclined 45 ° relative to the direction of beams forming each of these three interior angles.
  • a second step 1122 of bracing is fixed substantially in the plane of the frame:
  • a next step 113 fifteen triangulated trusses are attached to this frame in the width direction to participate in the reinforcement of the latter, in a substantially regular spacing of a pitch of sixty centimeters. A ridge tip is then attached to connect the tops of the farms. An intermediate failure is also assembled on each side of the load bearing structure with rafters on the trusses.
  • slates are placed on horizontal battens previously secured between two consecutive housings.
  • a step 12 following the assembly step 11 eight posts are each secured by a hinge in rotation, for example of the dowel type, with a tab welded to one of the beams of greater extension of the frame.
  • the axis of these joints can advantageously be oriented in a direction substantially perpendicular to the axis of the beam to which it is secured so as to prevent them from interfering during the lifting step 13 .
  • a rudder can be used with the crane during the step of lifting a part of the frame whose frame is of more complex shape, and for example if it has a shape in "L".
  • each first end of a post secured to the frame initially placed at ground level will pivot gradually, the second end of the pole remained in contact with the building foundations sliding on them. to allow this pole to take a substantially vertical position.
  • each post is secured to a rotational articulation member cast with the floor slab of the house.
  • each second end of the pole may be fix on a metal base provided for this purpose in the floor slab. After adjusting the plumb of a post with a jack, the joints with the first and second ends of each post are blocked by inserting a pin fitted through each joint and the corresponding end of this post so as to immobilize it in a vertical position.
  • bracing bars are installed, making it possible to connect the ends of two consecutive distinct posts and / or a beam of the frame and one end of a post and / or an end of a pole and a tab attached to the floor slab and / or a beam and a tab attached to the floor slab.
  • This framework can then be dressed, for example by wooden cladding walls, or non-load bearing walls made of brick, light concrete, cinder block, or stone.
  • FIG. 2A shows in a view from above the bracing placed in the plane of the frame 23 during the step 112.
  • the beams 21 and 22 of the frame 23 are obtained in this embodiment by cutting a section length hollow section section type rectangular steel and are assembled by welding.
  • the main bars 24 and additional bracing 25 are formed of "L" angles and assembled to the beams 21 and 22, or between them, by bolting on gussets 26 provided for this purpose.
  • two transverse crosspieces 27 and a longitudinal cross member 28 have been provided with regard to the value of the building spans, the latter also contributing to the reinforcement of the frame 23, in particular with respect to the buckling risks that may be present. occur while traveling.
  • FIGS. 3A to 3C illustrate the displacement of the articulated columns to the supporting structure during the lifting step 13 and the second step of securing to a foundation element 14, according to a view of a pinion of the part of frame of the house.
  • the posts 331, 332, 333, 334 secured to a beam 22 are thus straightened by pivoting about the axes 341, 342, 343, 344, their second end 351, 352, 353, 354 sliding on the slab of the house, until a final position of the frame part (see Figure 3C).
  • the first and second ends of the posts 331, 332, 333, 334 are then secured respectively to the beam 22 and to the foundation slab 39 in this final position and the bars of vertical bracing 38, 37 are affixed to complete the framework, as shown in Figure 3C.
  • the fastening on the frame of the first end of a pole is set implemented by coinciding (see Figure 4A) the axis of the drilling hole 41 through the pole 331 with the pivot axis 341 provided on the tab 42 for securing and fixing the pole 331 to the frame 23, and (see 4B) by assembling the post 331 to the tab 42 by means of a stud 43.
  • FIG. 4A the fastening on the frame of the first end of a pole, and for example of a corner post 331 as illustrated by FIGS. 4A and 4B
  • the fastening on the frame of the first end of a pole is set implemented by coinciding (see Figure 4A) the axis of the drilling hole 41 through the pole 331 with the pivot axis 341 provided on the tab 42 for securing and fixing the pole 331 to the frame 23, and (see 4B) by assembling the post 331 to the tab 42 by means of a stud 43.
  • a fixing bolt is introduced into a passage through the plates 421, 422 of the tab 42 and the post 331 whose axis 44 is offset relative to the axis 341, and its nut is tightened to embed the Post 331 with frame 23.
  • a metal portion of the frame is assembled on the ground after laying on the ground thereon a timber frame and the cover.
  • the structural assembly thus formed by the frame portion, the frame and the cover is then raised, the prefabricated reinforced concrete columns, each rotating on a bolt to assemble by stud on the lower fixation paste of a framework of the frame, also called chaining by abuse of language.
  • Each pole is thus found vertically after lifting, by the simple phenomenon of weightlessness.
  • the second end of these poles is finally formed on the ground by resumption of concreting at a reservation of the slab at which it was intended to overlap steels beyond the second end of the beam and the slab .
  • a peripheral chaining of the construction, or frame 51 consisting of an assembly of steel hollow profile beams constituting the supporting structure of the roof structure (not shown) and supported by corner posts 53 and prefabricated intermediate columns 54 of reinforced concrete whose section differs;
  • - frame reinforcements 510 HEA type dimensioned according to the ranges, and used for single-storey and single-storey structures (R + 1) or greater than 7 meters wide.
  • the metal elements of the frame are manufactured in the workshop, the brackets of the frame 55 and the securing tabs and fixing the posts 56 on the frame being pierced and welded on the peripheral chaining in accordance with rules in force, to be then transported to the site.
  • the operators assemble the chaining 51, or frame, on the ground with the elements against winding 58, 510. They then wedge the peripheral chaining 51 on the concrete slab of the building and present the posts 53, 54 in their housing provided in the legs 56 to secure them to the frame with a suitable stud (which will serve as axis of rotation at the time of lifting). They then pose the frame (not shown) on the chaining 51, and cover it on the ground, for example with tiles.
  • the progressive lifting operation is carried out in one go of the assembly consisting of metal or reinforced concrete elements of the framework, the framework, a skylight, a roof, a chimney, gutters and edge strips, using a crane allowing the lifting of this set, whose mass can for example reach more than 4 tons.
  • Poles 53, 54 reinforced concrete are then joined by a resumption of concreting operation with the concrete floor slab of the building.
  • this operation is then dressed, this operation being advantageously carried out at the height of the man. If necessary, this dressing operation can be carried out so as to separate the walls of the frame of the building, also called primary frame, so as to meet seismic standards.
  • the invention also relates to a building frame or a building of which a movable part of the frame is in particular assembled on the ground and hingedly attached to a first end of one or more posts intended to support the structure. bearing structure of this building, then lifted, and a second end of or poles is then secured to a foundation element, such as for example a floor slab of the building.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de mise en oeuvre d'une ossature de bâtiment destiné notamment à l'habitat individuel ou collectif. Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes suivantes : - une étape d'assemblage (11) au sol d'une portion de ladite ossature formant une structure porteuse d'une couverture dudit bâtiment; - une première étape de solidarisation (12) au sol d'une première extrémité d'au moins un poteau (331, 332, 333, 334; 53, 54) avec ladite structure porteuse autorisant une articulation dudit poteau (331, 332, 333, 334; 53, 54) avec ladite structure porteuse, de façon à former au moins une partie déplaçable de ladite ossature; - une étape de levage (13) de ladite partie de ladite ossature; - une deuxième étape de solidarisation (14) à un élément de fondation (39) dudit bâtiment d'une seconde extrémité du ou desdits poteaux (331, 332, 333, 334; 53, 54).

Description

Procédé de montage d'une ossature de bâtiment destiné à l'habitat individuel ou collectif.
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de la construction des bâtiments, et notamment des bâtiments à usage d'habitation, tels que, par exemple, une maison individuelle ou un petit immeuble collectif d'au plus un étage. L'invention peut également être mise en œuvre pour d'autres types de bâtiment, par exemple industriel.
Plus précisément, l'invention concerne la mise en œuvre de l'ossature d'un tel bâtiment.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par l'expression « mise en œuvre d'une ossature » un ensemble d'opérations relatives notamment à son assemblage et à son installation, et en particulier des opérations de montage spécifiques nécessaires à la mise en place de l'ossature. 2. Art Antérieur
2.1. Contexte
La sécurité et l'évolution actuelle correspondante du contexte réglementaire et législatif dans le secteur de la construction tend à généraliser et/ou incite à privilégier l'utilisation d'éléments de construction dont les caractéristiques sont bien connues et/ou certifiées, par exemple des éléments préfabriqués apportés ou élaborés sur chantier.
On a en outre constaté récemment une augmentation des coûts des matériaux et des matériels de construction.
Dans ce contexte, on comprend que les acteurs du domaine sont amenés à envisager des techniques de mise en œuvre alternatives aux techniques de construction traditionnelles afin de réduire le coût de la construction d'un bâtiment.
2.2. Présentation des techniques de l'art antérieur et de leurs inconvénients Dans le cadre d'une construction traditionnelle, il est classique de mettre en place les éléments d'ossature porteurs, tels que par exemple des poteaux et/ou des murs, et les dalles des étages du bâtiment avant de poser la charpente de toit et le revêtement de couverture. Un premier inconvénient de cette technique de construction traditionnelle connue est qu'il est nécessaire d'utiliser des échafaudages et/ou des appareils de levage, tels que par exemple une grue ou un chariot élévateur, pour la pose des éléments du toit.
Un autre inconvénient de ces techniques connues est que les interventions effectuées en hauteur sont malaisées, et que les risques qu'un accident survienne sont plus importants qu'au sol.
On a en conséquence proposé des techniques de construction d'un bâtiment pour lesquelles on procède à l'assemblage et à la pose des éléments de toiture au sol, avant d'élever celui-ci à l'aide de moyens de levage pour le poser au sommet du bâtiment.
Un premier inconvénient de cette technique est la difficulté de placer le toit avec précision sur l'emplacement prévu à cet effet.
Un autre inconvénient de cette méthode est le risque d'endommager l'ouvrage et/ou le toit en déplaçant ce dernier, notamment si celui-ci couvre une surface importante et peut donc être aisément déstabilisé lors du levage, par exemple sous l'effet du vent.
Dans une variante de cette technique, décrite dans le document FR 2 515 160, le toit assemblé au sol est levé au moyen de vérins disposés aux angles du bâtiment en cours de construction afin de mettre en place et/ou de couler ou monter des poteaux porteurs et des parois externes du bâtiment.
Un premier inconvénient de cette technique est le coût de l'immobilisation et/ou de la location de tels vérins.
Un autre inconvénient de cette technique est le temps consacré à la mise en place de ces vérins et sa complexité. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir une technique qui permette de réduire le temps de mise en œuvre de l'ossature d'un bâtiment. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette un assemblage du toit au sol.
Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit simple et peu coûteuse.
4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de mise en oeuvre d'une ossature de bâtiment destiné notamment à l'habitat individuel ou collectif.
Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes suivantes : une étape d'assemblage au sol d'une portion de ladite ossature formant une structure porteuse d'une couverture dudit bâtiment ;
- une première étape de solidarisation au sol d'une première extrémité d'au moins un poteau avec ladite structure porteuse autorisant une articulation dudit poteau avec ladite structure porteuse, de façon à former au moins une partie déplaçable de ladite ossature ;
- une étape de levage de ladite partie de ladite ossature ; une deuxième étape de solidarisation à un élément de fondation dudit bâtiment d'une seconde extrémité du ou desdits poteaux. Ainsi, les opérations d'assemblage et de solidarisation des éléments constitutifs de l'ossature du bâtiment s'effectuent avantageusement à hauteur du sol, ce qui permet de réduire la durée du chantier, notamment en supprimant les temps de mise en place des échafaudages, et diminue les risques d'accident. D'autre part, le matériel de construction nécessaire sur le chantier dans la phase de mise en œuvre de l'ossature se limite principalement au matériel de levage. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, ladite étape d'assemblage comprend une étape de montage d'un cadre à partir d'au moins trois poutres.
Ainsi, il est possible de réaliser des bâtiments dont la toiture est à base triangulaire, rectangulaire, en « L » ou plus complexe.
De façon avantageuse, au moins une desdites trois poutres comprend au moins un des éléments appartenant au groupe comprenant au moins : élément métallique ; élément en bois ; - élément en béton.
Ainsi, le procédé permet d'employer tout type de poutre de construction, et, le cas échéant, d'utiliser une combinaison de plusieurs matériaux dans la mise en œuvre du cadre.
Préférentiellement, ladite étape d'assemblage comprend en outre une étape de fixation d'au moins deux fermettes audit cadre de façon à former ladite structure porteuse.
Ainsi, la structure porteuse de la couverture peut être assemblée au niveau du sol ce qui simplifie la procédure de construction.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdites fermettes sont espacées d'une distance inférieure ou égale à 60 centimètres afin de participer au renforcement de la rigidité dudit cadre, notamment lors de ladite étape de levage.
Ainsi, en augmentant la densité de ferme par comparaison avec une technique traditionnelle de construction, on peut employer des fermettes auto- stables participant à la rigidité du cadre.
De façon préférentielle, ladite étape de montage comprend une étape de contreventement dudit cadre.
Ainsi, on limite les déformations et l'accumulation de contraintes au sein du cadre, qui peuvent être préjudiciables notamment lors de l'étape de levage de la partie déplaçable de l'ossature. Selon un aspect avantageux, lesdits poutres adjacentes dudit cadre formant aux moins trois angles intérieurs de ce dernier, ladite étape de contreventement comprend une étape de solidarisation dans au moins deux desdits trois angles d'au moins une barre entre deux desdites poutres adjacentes formant un desdits trois angles selon une direction inclinée par rapport aux directions de ces dernières.
Ainsi, on limite le nombre de barres nécessaires au contreventement.
Dans au moins un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite étape de levage comprend une étape d'accrochage d'au moins quatre filins sur ledit cadre. Ainsi, en s 'accrochant sur le cadre rigide, on limite les risques de flambage lors du levage de la portion d'ossature.
Dans au moins un autre mode de réalisation particulier de l'invention, ladite étape de levage comprend une étape de poussée verticale vers le haut d'au moins un vérin sur ledit cadre. Ainsi, dans ce mode de réalisation alternative, la rigidité du cadre autorise l'emploi d'un vérin pour lever la partie déplaçable de l'ossature.
Avantageusement, ladite deuxième étape de solidarisation comprend une étape d'ajustement de l'aplomb desdits poteaux.
Ainsi, on positionne les poteaux avec précision. Selon un aspect avantageux de l'invention, ladite étape d'assemblage comprend une étape de pose de ladite couverture sur ladite structure porteuse.
Ainsi, la couverture peut être posée au sol, ce qui simplifie cette opération et diminue les risques d'accident pour un couvreur.
L'invention concerne également un procédé de construction d'un bâtiment destiné notamment à l'habitat comprenant au moins une étape de mise en œuvre d'une ossature comprenant les étapes suivantes :
- une étape d'assemblage au sol d'une portion de ladite ossature formant une structure porteuse d'une couverture dudit bâtiment ;
- une première étape de solidarisation au sol d'une première extrémité d'au moins un poteau avec ladite structure porteuse autorisant une articulation dudit poteau avec ladite structure porteuse, de façon à former au moins une partie déplaçable de ladite ossature ; une étape de levage de ladite partie de ladite ossature; - une deuxième étape de solidarisation à un élément de fondation dudit bâtiment d'une seconde extrémité du ou desdits poteaux ; et une étape de pose d'au moins un élément d'habillage d'une paroi externe dudit bâtiment sans solidarisation dudit élément d'habillage à ladite ossature.
L'invention concerne encore une ossature de bâtiment mise en œuvre par l'exécution des étapes d'un des procédés décrits ci-dessus, et un bâtiment d'habitation comprenant une telle ossature. 5. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 présente un mode de réalisation d'un procédé de mise en œuvre d'une ossature de bâtiment selon l'invention sous forme de schéma synoptique ; - la figure 2A illustre en vue de dessus le détail du cadre et des éléments participant à son contreventement ; la figure 2B est une vue en perspective du cadre présenté à la figure 2 sur lequel repose une structure porteuse de couverture ; les figures 3A à 3C illustrent des phases successives du levage de la partie déplaçable de l'ossature présentée à la figure 2A et 2B , et vue d'un pignon ; les figure 4A à 4C sont des vues de détail illustrant la solidarisation (cf. figures 4A et 4B) et la fixation (cf. figure 4C) de la première extrémité d'un poteau d'angle sur le cadre présenté à la figure 2A ; la figure 5 illustre une ossature d'un bâtiment ayant été mise en œuvre dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention. 6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
6.1. Principe de l'invention L'invention repose donc sur une approche nouvelle et originale de la construction de l'ossature d'un bâtiment consistant notamment à assembler la structure porteuse de couverture et au moins un poteau d'angle au sol avant de lever cet assemblage, ce qui s'accompagne du redressement du ou des poteaux, par pivotement, et de fixer ce ou ces derniers à un élément de fondation. 6.2. Premier exemple d'un mode de réalisation de l'invention
En référence à la figure 1, on présente sous forme de schéma synoptique un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention de mise en œuvre de l'ossature d'une maison individuelle de plain-pied à couverture en ardoise occupant au sol une surface rectangulaire de 5,5 mètres x 8,4 mètres. Cette surface est bien sûr donnée à titre de simple exemple, de même que les autres dimensions précisées par la suite.
Dans une première étape 11, la structure porteuse de la couverture destinée à constituer une partie de l'ossature de la maison est assemblée au sol. L'étape 11 comprend les quatre étapes 111 à 114 décrites ci-après. Dans une étape 111, on réalise le montage d'un cadre rectangulaire constitué dans ce mode de réalisation de quatre profilés métalliques en « I », encore appelés poutres, soudé(e)s deux à deux à leurs extrémités. Deux de ces profilés présentent une longueur de 8,4 mètres et deux autres une longueur de 5,1 mètres. On note que pour faciliter le montage de ce cadre, on fait reposer le cadre sur des chevrons qui seront retirés par la suite.
On procède ensuite, dans une étape 112, au contre ventement du cadre dans son propre plan et notamment on solidarise dans une première étape 1121 dans trois angles intérieurs du cadre, par boulonnage sur des goussets ou des cornières de fixation soudées au cadre des barres de longueur sensiblement égale à 3,8 mètres présentant une direction inclinée de 45° par rapport à la direction des poutres formant chacun de ces trois angles intérieurs. Dans une deuxième étape 1122 du contreventement, on fixe sensiblement dans le plan du cadre :
- deux traverses dans le sens de la longueur, sensiblement au tiers de la largeur du cadre ; - une traverse centrale dans le sens de la largeur à mi-distance des poutres délimitant la largeur du cadre ; et cinq barres de contreventement supplémentaires.
Un plan d'assemblage de ces éléments de contreventement est précisé plus en détail dans la suite de la description de ce mode de réalisation, en relation avec la figure 2A.
Dans une étape suivante 113, quinze fermettes triangulées sont fixées à ce cadre dans le sens de la largeur pour participer au renforcement de ce dernier, selon un espacement sensiblement régulier d'un pas de soixante centimètres. Une panne faîtière est ensuite fixée pour relier les sommets des fermettes. Une panne intermédiaire est également assemblée sur chaque versant de la structure porteuse de couverture avec des chevrons des fermes. Dans une étape 114, des ardoises sont posées sur des liteaux horizontaux préalablement solidarisés entre deux fermettes consécutives.
Dans une étape 12 faisant suite à l'étape d'assemblage 11, huit poteaux sont solidarisés chacun par une articulation en rotation, par exemple de type à goujon, avec une patte soudée à une des poutres de plus grande extension du cadre. Il convient de noter que l'axe de ces articulations peut avantageusement être orienté dans une direction sensiblement perpendiculairement à l'axe de la poutre à laquelle il est solidarisé de façon à éviter qu'ils n'interfèrent lors de l'étape de levage 13.
Puis, lors d'une étape 131 de cette étape de levage 13, deux paires de filins sont accrochées selon une répartition sensiblement symétrique sur les poutres du cadre de la partie déplaçable de l'ossature obtenue à l'issue de l'étape 12, afin de procéder au levage de cette partie de l'ossature à l'aide d'une grue. Dans une variante de ce mode de réalisation, un palonnier peut être utilisé avec la grue lors de l'étape de levage d'une partie de l'ossature dont le cadre est de forme plus complexe, et par exemple s'il présente une forme en « L ».
Lors du déplacement vertical de la partie de l'ossature, chaque première extrémité d'un poteau solidaire du cadre initialement posé au niveau du sol va pivoter progressivement, la seconde extrémité du poteau restée en contact avec les fondations du bâtiment glissant sur ces dernières de façon à permettre à ce poteau de prendre une position sensiblement verticale.
Dans une deuxième étape de solidarisation 14, la deuxième extrémité de chaque poteau est solidarisée à un élément d'articulation en rotation coulé avec la dalle de sol de la maison.
Dans une variante de ce mode de réalisation, il peut être envisagé de fixer chaque seconde extrémité de poteau sur un socle métallique prévu à cet effet dans la dalle de sol. Après réglage de l'aplomb d'un poteau à l'aide d'un cric, les articulations avec les première et seconde extrémités de chaque poteau sont bloquées en venant insérer une goupille ajustée au travers de chaque articulation et de l'extrémité correspondante de ce poteau de façon à l'immobiliser en position verticale.
De façon à compléter l'ossature de la maison, on installe alors, dans une étape complémentaire 15, des barres de contreventement permettant de relier des extrémités de deux poteaux distincts consécutifs et/ou une poutre du cadre et une extrémité d'un poteau et/ou une extrémité d'un poteau et une patte fixé à la dalle de sol et/ou une poutre et une patte fixée à la dalle de sol.
Cette ossature peut être ensuite habillée, par exemple par des murs de bardage en bois, ou des murs non porteurs en brique, en béton léger, en parpaing, ou en pierre.
La figure 2A précise dans une vue de dessus le contreventement mis en place dans le plan du cadre 23 lors de l'étape 112.
Les poutres 21 et 22 du cadre 23 sont obtenues dans ce mode de réalisation par la découpe d'une longueur de profilé de type profilé creux de section rectangulaire en acier et sont assemblées par soudage. Les barres principales 24 et supplémentaires 25 de contreventement sont formées de cornières en « L » et assemblées aux poutres 21 et 22, ou entre elles, par boulonnage sur des goussets 26 prévu à cet effet. D'autre part, deux traverses transversales 27 et une traverse longitudinale 28 ont été prévues au regard de la valeur des portées du bâtiment, ceux-ci participant par ailleurs au renforcement du cadre 23, notamment vis-à-vis des risques de flambage pouvant survenir lors de son déplacement.
Par ailleurs, on présente un tel cadre 23 sur lequel on a fixé, lors de l'étape 113, une structure porteuse de couverture 29 comprenant notamment quinze fermettes 210, en référence à la figure 2B.
Les figures 3A à 3C illustrent le déplacement des poteaux articulés à la structure porteuse au cours de l'étape de levage 13 et de la deuxième étape de solidarisation à un élément de fondation 14, suivant une vue d'un pignon de la partie d'ossature de la maison. Après assemblage au sol de la partie déplaçable de l'ossature 31 et solidarisation des poteaux par leur première extrémité à la structure porteuse de couverture (voir figure 3A), quatre filins de levage 32 sont accrochés sur les poutres 21 pour procéder au levage avec un crochet 36 de grue de cette partie de l'ossature. En référence à la figure 3B, on présente une évolution de la position d'une telle partie de l'ossature en cours de levage, des positions intermédiaires successives des poteaux d'angle 331, 332, et des poteaux intermédiaires 333, 334 étant représentées à l'aide de traits en pointillés. Lors du levage, les poteaux 331, 332, 333, 334 solidarisés à une poutre 22 se redressent donc par pivotement autour des axes 341, 342, 343, 344, leur deuxième extrémité 351, 352, 353, 354 glissant sur la dalle de la maison, jusqu'à une position définitive de la partie d'ossature (voir figure 3C). Les première et deuxièmes extrémités des poteaux 331, 332, 333, 334 sont ensuite solidarisés respectivement à la poutre 22 et à la dalle de fondation 39 dans cette position définitive et des barres de contreventement vertical 38, 37 sont apposées pour parachever l'ossature, comme ceci est présenté sur la figure 3C.
Dans le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus, la solidarisation sur le cadre de la première extrémité d'un poteau, et par exemple d'un poteau d'angle 331 comme illustré par les figures 4A et 4B, est mise en oeuvre en venant faire coïncider (voir figure 4A) l'axe du trou de perçage 41 traversant le poteau 331 avec l'axe de pivotement 341 prévu sur la patte 42 de solidarisation et de fixation du poteau 331 au cadre 23, puis (voir figure 4B) en assemblant le poteau 331 à la patte 42 à l'aide d'un goujon 43. Après levage de la partie d'ossature et mise en place du poteau 331 dans une position verticale définitive, par exemple à l'aide d'un cric, un boulon de fixation est introduit dans un passage traversant les platines 421, 422 de la patte 42 et le poteau 331 dont l'axe 44 est décalé par rapport à l'axe 341, et son écrou est serré pour encastrer le poteau 331 avec le cadre 23. 6.3. Autre exemple de mode de réalisation de l'invention appliqué à la construction d'un bâtiment à ossature mixte en métal et béton armé et charpente de toit en bois.
On décrit par la suite un autre exemple de mode de réalisation particulier de l'invention pour la construction d'un maison individuelle, ou d'un petit collectif de plain-pied (R) ou à un étage (R+l), à ossature mixte en métal et béton armé.
On rappelle que plus généralement l'invention peut être appliquée :
- dans le cadre de la construction de maisons individuelles et de petits collectifs préfabriqués, de plain-pied ou à un étage (R+l), notamment en zone à risque sismique ; et/ou
- dans le cadre de la réalisation d'ouvrages choisis sur catalogue ou conçus sur mesure (c'est-à-dire à partir de plans spécifiques de bureaux d'études et/ou d'architectes) ;
- quelle que soit la nature des matériaux utilisés en couverture et en habillage de mur. Dans ce mode de réalisation, une portion métallique de l'ossature est assemblée au sol après la pose au sol sur celle-ci d'une charpente bois et de la couverture. Suivant l'invention, l'ensemble structurel ainsi constituée par la portion d'ossature, la charpente et la couverture est ensuite levée, les poteaux préfabriqués en béton armé, faisant chacun une rotation sur un boulon permettant de l'assembler par goujon sur la pâte de fixation inférieure d'un cadre de l'ossature, encore appelé chaînage par abus de langage. Chaque poteau se retrouve ainsi à la verticale après le levage, par le simple phénomène d'apesanteur. La seconde extrémité de ces poteaux est enfin coffrée au sol par reprise de bétonnage au niveau d'une réservation de la dalle au niveau de laquelle il a été prévu de faire se recouvrir des aciers dépassant de la seconde extrémité de la poutre et de la dalle.
On rappelle qu'il est classique d'utiliser un dispositif d'ossature comprenant des poteaux en béton armé ou des poteaux métalliques pour une maison individuelle ou un petit collectif, mais que traditionnellement celui-ci étant assemblé à hauteur d'ouvrage, la mise en œuvre d'un tel dispositif d'ossature classique a notamment pour inconvénients : d'obliger à mettre en œuvre des moyens matériels préparatifs au chantier : échafaudages, nacelles, palans...; - des temps de mise en œuvre conséquents : liés à l'installation du matériel de pose, et à la perte d'efficacité due au travail en hauteur ; des risques d'accidents du travail occasionnés par les tâches effectuées en hauteur.
De façon à pouvoir remédier à ces inconvénients, il est proposé dans ce mode de réalisation particulier de l'invention une ossature métallique, illustrée en référence à la figure 5, comprenant :
- un chaînage périphérique de la construction, ou cadre 51, constitué d'un assemblage de poutres de profilé creux en acier constituant la structure porteuse de la charpente de toiture (non représentée) et supporté par des poteaux d'angle 53 et des poteaux intermédiaires 54 préfabriqués en béton armé dont la section diffère ;
- des pattes de fixation 55 de la charpente et des pattes de solidarisation et de fixation des poteaux 56 soudées respectivement sur la face supérieure et la face inférieure de ce cadre 51. des barres de contre ventement vertical 57 et horizontal 58 dont les extrémités sont boulonnées sur des goussets 59 soudés aux poteaux 53, 54 et/ou au cadre 51, de façon à éviter la déformation du l'ossature et/ou du cadre lors notamment du levage de la partie déplaçable de l'ossature;
- de renforts de charpente 510 de type HEA dimensionnés en fonction des portées, et utilisés pour les ouvrages de plain-pied et à un étage (R+ 1) ou supérieurs à 7 mètres de largeur.
Il convient de noter que les éléments métalliques de l'ossature sont fabriqués en atelier, les pattes de fixation de la charpente 55 et les pattes de solidarisation et fixation des poteaux 56 sur le cadre étant percées et soudées sur le chaînage périphérique dans le respect des règles en vigueur, pour être ensuite transportées sur le chantier.
Sur le chantier, les opérateurs assemblent le chaînage 51, ou cadre, au sol avec les éléments de contre ventement 58, 510. Ils calent ensuite le chaînage périphérique 51 sur la dalle en béton du bâtiment et présentent les poteaux 53, 54 dans leur logement prévus dans les pattes 56 pour les solidariser au cadre avec un goujon approprié (qui servira d'axe de rotation au moment du levage). Ils posent ensuite la charpente (non représentée) sur le chaînage 51, et couvrent celle-ci au sol, par exemple avec des tuiles.
Ces opérations terminées, on procède à l'opération de levage progressif en une seule fois de l'ensemble composé des éléments métalliques ou en béton armé de l'ossature, de la charpente, d'une lucarne, d'une couverture, d'une cheminée, de gouttières et de bandes de rive, à l'aide d'une grue autorisant le levage de cet ensemble, dont la masse peut par exemple atteindre plus de 4 tonnes. Les poteaux 53, 54 en béton armé sont ensuite réunis par une opération de reprise de bétonnage avec la dalle de sol en béton du bâtiment.
On procède ensuite à l'habillage des murs, cette opération pouvant avantageusement être effectuée à hauteur d'homme. Si nécessaire, cette opération d'habillage peut être réalisée de façon à désolidariser les murs de l'ossature du bâtiment, encore appelée ossature primaire, de façon à répondre aux normes antisismiques.
De l'exemple de mode de réalisation particulier de l'invention ici décrit, il apparaîtra donc à l'homme du métier de manière évidente que la mise en œuvre de l'invention présente de multiples avantages, et notamment : le temps de main d'œuvre est réduit car, d'une part, il n'y a pas de phase préparatoire au chantier, et que, d'autre part, toutes les opérations de charpente et de couverture s'effectuent au sol ; les moyens matériels sont réduits notamment à une grue et des clés de serrage ; les risques d'accidents du travail sont réduits par le travail au sol. 6.4. Autres caractéristiques et avantages de l'invention La présente invention n'est bien sûr pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. Au contraire, de nombreuses variantes peuvent être envisagées, et notamment le levage de la partie déplaçable de l'ossature peut être réalisé à l'aide de vérins ou de crémaillères soulevant le cadre de la structure porteuse de couverture.
D'autre part, l'invention concerne également une ossature de bâtiment ou un bâtiment dont une partie déplaçable de l'ossature est notamment assemblée au sol et solidarisée de façon articulée à une première extrémité d'un ou de plusieurs poteaux destinés à supporter la structure porteuse de couverture de ce bâtiment, puis levée, et dont une deuxième extrémité du ou des poteaux est ensuite solidarisée à un élément de fondation, tel que par exemple une dalle de sol du bâtiment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de mise en oeuvre d'une ossature de bâtiment destiné notamment à l'habitat individuel ou collectif, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - une étape d'assemblage (11) au sol d'une portion de ladite ossature formant une structure porteuse d'une couverture dudit bâtiment ; une première étape de solidarisation (12) au sol d'une première extrémité d'au moins un poteau (331, 332, 333, 334 ; 53, 54) avec ladite structure porteuse autorisant une articulation dudit poteau (331, 332, 333, 334 ; 53, 54) avec ladite structure porteuse, de façon à former au moins une partie déplaçable de ladite ossature ; une étape de levage (13) de ladite partie de ladite ossature ;
- une deuxième étape de solidarisation (14) à un élément de fondation (39) dudit bâtiment d'une seconde extrémité du ou desdits poteaux (331, 332, 333, 334 ; 53, 54).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape d'assemblage (11) comprend une étape de montage (111) d'un cadre (23 ; 51) à partir d'au moins trois poutres (21, 22).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une desdites trois poutres (21, 22) comprend au moins un des éléments appartenant au groupe comprenant au moins : élément métallique ;
- élément en bois ; élément en béton.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite étape d'assemblage (11) comprend en outre une étape de fixation (113) d'au moins deux fermettes (210) audit cadre (23 ; 51) de façon à former ladite structure porteuse.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites fermettes (210) sont espacées d'une distance inférieure ou égale à 60 centimètres afin de participer au renforcement de la rigidité dudit cadre (23 ; 51), notamment lors de ladite étape de levage (13).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite étape de montage (111) comprend une étape de contre ventement (112) dudit cadre (23 ; 51).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lesdits poutres adjacentes dudit cadre (23 ; 51) formant aux moins trois angles intérieurs de ce dernier, ladite étape de contreventement (112) comprend une étape de solidarisation (1121) dans au moins deux desdits trois angles d'au moins une barre (24, 25) entre deux desdites poutres adjacentes formant un desdits trois angles selon une direction inclinée par rapport aux directions de ces dernières.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ladite étape de levage (13) comprend une étape d'accrochage (131) d'au moins quatre filins (32) sur ledit cadre (23).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ladite étape de levage (13) comprend une étape de poussée verticale vers le haut d'au moins un vérin sur ledit cadre (23 ; 51).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite deuxième étape de solidarisation (14) comprend une étape d'ajustement de l'aplomb desdits poteaux (331, 332, 333, 334 ; 53, 54).
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite étape d'assemblage (11) comprend une étape de pose (114) de ladite couverture sur ladite structure porteuse.
12. Procédé de construction d'un bâtiment destiné notamment à l'habitat, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de mise en œuvre d'une ossature comprenant les étapes suivantes :
- une étape d'assemblage (11) au sol d'une portion de ladite ossature formant une structure porteuse d'une couverture dudit bâtiment ;
- une première étape de solidarisation (12) au sol d'une première extrémité d'au moins un poteau (331, 332, 333, 334 ; 53, 54) avec ladite structure porteuse autorisant une articulation dudit poteau (331, 332, 333, 334 ; 53, 54) avec ladite structure porteuse, de façon à former au moins une partie déplaçable de ladite ossature ; une étape de levage (13) de ladite partie de ladite ossature; - une deuxième étape de solidarisation (14) à un élément de fondation (39) dudit bâtiment d'une seconde extrémité du ou desdits poteaux (331, 332, 333, 334 ; 53, 54) ; et une étape de pose d'au moins un élément d'habillage d'une paroi externe dudit bâtiment sans solidarisation dudit élément d'habillage à ladite ossature.
13. Bâtiment d'habitation comprenant une ossature, caractérisé en ce que ladite ossature est mise en œuvre par l'exécution des étapes du procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 12.
14. Ossature de bâtiment, caractérisée en ce qu'elle est mise en œuvre par l'exécution des étapes du procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 12.
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