WO2010049656A1 - Systeme de construction modulaire - Google Patents
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Abstract
Système de construction modulaire consistant en un système où le gros oevre vient de l'assemblage en juxtaposition et/ou en superposition de plusieurs unités préfabriquées (1), chacune desdites unités (1) comprenant une ossature constituée de la juxtaposition en alignement coaxial d'une multiplicité d'éléments en forme de cadre (2), espacés deux à deux, et assemblés au travers de longerons bas (30) et de longerons hauts (31). Les longerons hauts ou bas (30, 31, 34) de chacune des unité, longent extérieurement les cadres (2), et chacun de ces longerons (30, 31) est conçu apte à pouvoir être assujetti au longeron (30, 31) analogue d'une unité (1) juxtaposée; tandis que chacun des longerons hauts (31) est conçu apte à pouvoir être partagé par deux unités (1) superposées, et à en constituer un longeron bas.
Description
SYSTEME DE CONSTRUCTION MODULAIRE
La présente invention a pour objet, dans le domaine de la construction de bâtiments, un système de construction modulaire où le gros œuvre est constitué de plusieurs unités préfabriquées assemblées en juxtaposition et/ou en superposition.
On connaît déjà des systèmes de construction qui consistent à assembler des unités préfabriquées de formes variées , le plus généralement cubique ou parallélépipédique, issues de l'assemblage de parois en béton armé. Outre les difficultés de transport, du fait du poids et de l'encombrement de ces unités, et de mise en œuvre, ces constructions présentent une esthétique contestable . On connaît également des systèmes de construction consistant à assembler des modules de forme parallélépipédique, en les superposant et/ou en les juxtaposant. C'est par exemple le cas des modules décrits dans le document GB 2 334 045, qui consistent chacun en une ossature faite d'un treillis en acier qui compose toutes les parois du module, lequel peut être assemblé à d'autres. Outre les problèmes qu'un tel module peut générer lorsqu'il est utilisé comme habitation permanent ou temporaire du fait de ses caractéristiques de cage métallique, sa mise en œuvre et son transport ne sont pas aisés . On connaît également par le document GB 2 418 437, un concept de construction qui consistant à juxtaposer et aligner co-axialement une multiplicité d'éléments en forme de cadre, pour former un module , lequel est destiné à être assemblé à un autre module de conception identique afin de réaliser un bâtiment. L'assemblage des cadre est réalisé au travers de cornières métalliques disposées extérieurement aux angles que forment deux à deux lesdits éléments, tandis que l'assemblage de deux modules entre eux est réalisé au travers de la solidarisation entre elles desdites cornières au moyen de dispositifs de liaison. L'inconvénient de ce concept réside en ce que les dispositifs de liaison des modules entre eux, qui
incorpore des moyens d'absorption des vibrations qui nécessitent de ménager un espace important entre les modules , espaces qui sont susceptibles de constituer des ponts thermiques .
La présente invention a pour but de proposer un système de construction préfabriquée qui permet une mise en œuvre rapide et aisée d'un bâtiment, qui favorise l'utilisation du bois, matériau très économique et performant en matière d ' isolation , et qui permet de remédier aux divers inconvénients précités .
Le système de construction modulaire selon l ' invention consiste en un système où le gros oeuvre vient de l'assemblage en juxtaposition et/ou en superposition de plusieurs unités préfabriquées, chacune desdites unités comprenant une ossature constituée de la juxtaposition en alignement coaxial d'une multiplicité d'éléments en forme de cadre, espacés deux à deux, et assemblés au travers de longerons bas et de longerons hauts, où lesdits cadres présentent chacun une traverse basse destinée à constituer l'un des supports d'un plancher, deux montants latéraux destinés à constituer chacun l ' un des supports de fixation de panneaux muraux intérieurs et extérieurs, et au moins une traverse haute destinée à constituer l'un des supports de fixation d'un plafond, et il se caractérise essentiellement en ce que lesdits longerons hauts ou bas, de chacune desdites unités, longent extérieurement lesdits cadres, et chacun de ces longerons est conçu apte à pouvoir être assujetti au longeron analogue d'une unité juxtaposée; tandis que chacun desdits longerons hauts est conçu apte à pouvoir être partagé par deux unités superposées, et à en constituer un longeron bas.
Ainsi, du fait des caractéristiques d'assemblage des différentes unités entre elles, il n'existe aucun espace entre deux unités superposées et/ou juxtaposées, en sorte qu'il n'y a pas de risque de création de ponts thermiques .
Selon un mode de réalisation particulier du système de construction modulaire selon l'invention, chacun des longerons présente, au moins du côté destiné à recevoir les cadres, une partie longitudinale en forme de cornière qui délimite un espace
conçu apte à loger la zone de jonction d'une traverse et d'un montant d ' un cadre .
Selon une autre caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention, les longerons comportent plus d'une partie longitudinale en forme de cornière, en sorte de recevoir les cadres de plusieurs unités .
Selon un autre mode de réalisation particulier du système de construction modulaire selon l'invention, les cadres comportent au niveau de la zone de jonction d'une traverse et d'un montant, du côté latéral extérieur, une encoche destinée à accueillir, en vue de solidarisation par emboîtement, une nervure de section transversale correspondante, que comporte longitudinalement le longeron d'assemblage.
Selon une caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention, dans une superposition d'unités les cadres de l'unité supérieure comportent une encoche dans la zone de jonction de leur traverse basse et d'un montant, tandis que les cadres de l'unité inférieure comportent une encoche dans la zone de jonction de leur traverse haute et d'un montant, lesdites encoches coopérant par emboîtement avec la même nervure longitudinale du longeron d ' assemblage .
Selon une caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention, les longerons présentent chacun extérieurement une face verticale permettant un accouplement à la face analogue d'un longeron d'une unité juxtaposée .
Selon une autre caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention, quel que soit sont mode de réalisation, les longerons comportent, disposés longitudinalement, des éléments d' entretoisement permettant de maintenir les cadres écartés les uns des autres
Selon une autre caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention, chacun des cadres consiste en un assemblage de pièces de bois . Selon une autre caractéristique additionnelle du système de construction modulaire selon l'invention chaque pièce de bois
destinée à la réalisation d'un cadre, consiste en un panneau qui s'étend dans le plan du cadre, et qui est constitué de l'assemblage de plusieurs pièces de bois juxtaposées ou entretoisées . Les avantages et les caractéristiques du système de construction modulaire selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé :
- la figure 1 représente une vue schématique partielle en perspective et en éclaté d'un élément du système de construction modulaire selon l'invention.
- la figure 2 représente une vue schématique en perspective d'un détail du même système.
- la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un autre détail du même système.
- la figure 4 représente une vue schématique en perspective d'un autre détail du même système. - la figure 5 représente une vue schématique en perspective d'un autre détail du même système. les figures 6a, 6b, 6c et 6d représentent des vues schématiques en perspective de différents modes de réalisation d'une partie du même système de construction. - la figure 7 représente une vue schématique en perspective du même système en cours de mise en œuvre .
En référence à la figure 1 , on peut voir une unité préfabriquée 1 destinée à être assemblée à une ou plusieurs autres unités pour constituer un bâtiment conformément au système de construction modulaire selon l'invention.
L'ossature de l'unité 1 est constituée de la juxtaposition en alignement coaxial de cadres 2 , espacés deux à deux et assemblés par l ' intermédiaire de longerons 3 disposés extérieurement, dont deux seulement sont représentés sur la figure, à savoir un longeron bas 30 et un longeron haut 31.
Les cadres 2 , qui en l ' occurrence sur cette figure sont de forme rectangulaire, sont constitués chacun de l'assemblage d'une traverse basse 20, de deux montants latéraux 21 et 22, et d'une traverse haute 23. La solidarisation d'une traverse à un montant peut être réalisée de différentes manières , plus particulièrement celles du domaine de la menuiserie, les traverses et les montants étant réalisés en bois, l'assemblage étant alors réalisé par exemple par recouvrement ou au moyen de goussets . Les longerons 3 sont de préférence assemblés aux angles des cadres 2, et sont par conséquent conformés pour le permettre, ils sont ainsi en forme de cornière, et comportent du côté intérieur un évidement longitudinal E de section en angle droit.
Après assemblage des cadres 2 et des longerons 3, l'unité 1 peut être habillée. Les traverses basses 20 peuvent être recouvertes d'un plancher de même que sur les traverses hautes 23 peuvent être fixés des panneaux formant plafond, tandis que les montants 21 et 22 servent de support de fixation de panneaux de contreventement, aussi bien du côté intérieur que du côté extérieur. L'espace 24 ménagé entre deux cadres 2 voisins, aura été préalablement comblé au moyen d'un matériau isolant, lequel peut éventuellement être constitué de bottes de pailles .
L'un des avantages des unités du système de construction selon l'invention consiste en ce qu'il n'y a pas de rupture entre le plafond, les parois latérales et le plancher, aussi bien au niveau des cadres 2, que de chacun des espaces 24, en sorte qu'il n'y a pas de ponts thermiques aux angles de l'unité 1.
On notera que cela résulte essentiellement du fait que les longerons 3 sont disposés extérieurement aux cadres 2.
L'épaisseur des éléments 20, 21, 22 et 23 qui constituent les cadres 22 peut être très réduite, tandis que leur largeur est essentiellement choisie en fonction de l'épaisseur que l'on souhaite donner aux parois et donc à l'isolation. Ces éléments 20, 21, 22 et 23 peuvent consister chacun en une pièce de bois massif ou autre, ou bien, dans le cas d'une grande largeur, en
des pièces de bois distantes, assemblées par des traverses, à la manière d'une échelle par exemple.
On notera que les cadres 2 peuvent présenter différentes formes, les figures 6a, 6b, 6c et 6d en montrent quelques exemples non limitatifs .
En référence à la figure 2 , on peut voir un longeron bas 30 en forme de cornière dans l ' angle rentrant duquel sont engagés les coins de cadres 2. On notera que le longeron 30 est complété inférieurement d'une poutre 32, laquelle est destinée à reposer sur des éléments de fondation F, qui peuvent consister en des plots.
En référence maintenant à la figure 3, on peut voir un longeron 3, qui peut être aussi bien un longeron bas 30 qu'un longeron haut 31, qui présente des moyens d'entretoisement des cadres 2. Ces moyens d'entretoisement consistent chacun en une encoche 33 pratiquée dans le longeron 3 , et dans laquelle prend place le coin d ' un cadre 2.
Ces moyens d'entretoisement peuvent prendre d'autres formes, ils peuvent également consister en des pièces fixées sur le longeron 3, du côté intérieur.
Selon le bâtiment construit, on peut superposer deux unités 1, dans ce cas il est avantageux d'utiliser des longerons intermédiaires constituant pour l'unité 1 inférieure les longerons hauts , et pour l ' unité 1 supérieure les longerons bas . Sur la figure 4 on peut voir un détail de la jonction de deux unités 1 superposées, au travers d'un longeron intermédiaire 34. Ce longeron intermédiaire 34 présente une section en T, il comprend ainsi une planche 35 qui comporte du côté intérieur longitudinalement et en position sensiblement médiane, une poutre 36.
Ce longeron intermédiaire 34 peut coopérer avec les cadres 2 de plusieurs manières. Ainsi, la poutre 36 peut présenter des encoches régulièrement espacées dans lesquels prennent places les cadres 2 qui sont ainsi entretoisés . Les cadres 2 peuvent également comporter des encoches 25, à proximité du coin haut pour les cadres 2 de l'unité 1 inférieure, et à proximité du
coin bas pour les cadres 2 de l ' unité 1 supérieure , dans lesquelles vient s'encastrer la poutre 36.
Par ailleurs, sur la figure 4 on peut voir que les cadres 2 de l'unité 1 inférieure, sont intercalés en alternance avec les cadres 2 de l'unité 1 supérieure, tout en respectant un certain écart, en prenant place au milieu de l'espace 24. Il est toutefois possible de ne pas laisser d'espace et d'accoler chacun des cadres 2 de l ' unité 1 supérieure , à un cadre 2 de l'unité 1 inférieure, comme cela est représenté sur la figure 5. On notera que dans le cas d'une juxtaposition de plusieurs unités 1, la solidarisation de l'une à l'autre est réalisée au travers de la solidarisation des longerons 3 entre eux, et notamment par leur face verticale externe 37.
On notera également qu ' il est possible que les cadres 2 de deux unités 1 juxtaposées se partagent les mêmes longerons 3, conformés comme les longerons intermédiaires décrits précédemment, mais utilisés horizontalement.
Ces assemblages permettent d'éliminer les risques de ponts thermiques entre les unités . En référence maintenant à la figure 7 on peut voir une unité 1 en cours de montage. Les montants 21 et 22 sont recouverts extérieurement de panneaux de contreventement 4 destinés d'une part à participer à la rigidité de l'ensemble, et d'autre part à habiller l'extérieur de l'unité 1. Ces panneaux de contreventement 4 pouvant être avantageusement des panneaux à lamelles minces orientées dit "OSB" .
Sur cette figure 7 on peut également voir que sont pratiquées dans une paroi deux types d'ouvertures susceptibles de constituer des fenêtres ou des portes . L'unité 1 comporte ainsi d'une part des ouvertures 10 obtenues chacune par la mise en place entre deux montants 22 , de deux cadres 2 voisins, d'un raidisseur de linteau 26 et d'un raidisseur d' allège 27; et d'autre part des ouvertures 11, s 'étendant sur toutes la hauteur de l'unité 1, où ce sont les longerons haut 31 et bas 30 qui constituent le linteau et l'allège.
Le système de construction selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux constructions existantes .
En premier lieu il permet, à taille de bâtiment égale, des économies de bois, les cadres 2 utilisés étant fins, reproduisant ainsi le principe connu des fermettes .
L'isolation est disposée périphériquement, il n'y a pas d ' interruption au niveau des angles , et il n'y a donc pas de ponts thermiques .
Le montage est rapide et simplifié, et ne nécessite pas une main d' œuvre très qualifiée. Les cadres 2 règlent directement deux angles droits, la mise en place d'un seul longeron 3 règle le troisième angle droit. Les longerons 3 sont cloués sur les cadres 2 , tandis que panneaux de contreventement 4 sont cloués ou agrafés sur les cadres 2. Les unités peuvent être pré-montées, transportées et déplacées aisément. Elles sont d'un poids relativement faible et peuvent être soulevées au travers des longerons bas sans risque pour la structure .
Bien entendu, les matériaux, à savoir essentiellement les cadres 2 et longerons 30 et 31 , peuvent être acheminés sur le lieu de construction, en sorte que les unités 1 soient montées sur place.
Claims
REVENDICATIONS
1) Système de construction modulaire consistant en un système où le gros œuvre vient de l'assemblage en juxtaposition et/ou en superposition de plusieurs unités préfabriquées (1) , chacune desdites unités (1) comprenant une ossature constituée de la juxtaposition en alignement coaxial d'une multiplicité d'éléments en forme de cadre (2) , espacés deux à deux, et assemblés au travers de longerons bas (30, 34) et de longerons hauts (31, 34), où lesdits cadres (2) présentent chacun une traverse basse (20) destinée à constituer l'un des supports d'un plancher, deux montants latéraux (21, 22) destinés à constituer chacun l ' un des supports de fixation de panneaux muraux intérieurs et extérieurs (4) , et au moins une traverse haute (23) destinée à constituer l'un des supports de fixation d'un plafond, le système de construction est caractérisé en ce que lesdits longerons hauts ou bas (30, 31, 34) de chacune desdites unités, longent extérieurement lesdits cadres (2) , et chacun de ces longerons (30, 31, 34) est conçu apte à pouvoir être assujetti au longeron (30, 31, 34) analogue d'une unité (1) juxtaposée; tandis que chacun desdits longerons hauts (31, 34) est conçu apte à pouvoir être partagé par deux unités (1) superposées, et à en constituer un longeron bas.
2) Système de construction modulaire selon la revendication
1, caractérisé en ce que chacun des longerons (30, 31, 34) présente, au moins du côté destiné à recevoir les cadres (2) , une partie longitudinale en forme de cornière qui délimite un espace (E) conçu apte à loger la zone de jonction d'une traverse (20, 23) et d'un montant (21, 22) d'un cadre (2) .
3) Système de construction modulaire selon la revendication
2, caractérisé en ce que les longerons comportent plus d'une partie longitudinale en forme de cornière, en sorte de recevoir les cadres (2) de plusieurs unités (1) .
4) Système de construction modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cadres (2) comportent au niveau de la zone de jonction d'une traverse (20, 23) et d'un montant (21, 22) , du côté latéral extérieur, une encoche (25) destinée à accueillir, en vue de solidarisation par emboîtement, une nervure (36) de section transversale correspondante, que comporte longitudinalement le longeron d'assemblage (34).
5) Système de construction modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans une superposition d'unités (1) les cadres (2) de l'unité (1) supérieure comportent une encoche (25) dans la zone de jonction de leur traverse basse (20) et d'un montant (21, 22), tandis que les cadres (2) de l'unité (1) inférieure comportent une encoche (25) dans la zone de jonction de leur traverse haute (23) et d'un montant (21, 22) , lesdites encoches (25) coopérant par emboîtement avec la même nervure longitudinale (36) du longeron d'assemblage (34) .
6) Système de construction modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les longerons (3) comportent, disposés longitudinalement, des éléments d ' entretoisement (33) permettant de maintenir les cadres (2) écartés les uns des autres.
7) Système de construction modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les longerons (3, 30, 31, 34) présentent chacun extérieurement une face verticale (37) permettant un accouplement à la face analogue d'un longeron (3, 30, 31, 34) d'une unité (1) juxtaposée .
8) Système de construction modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des cadres (2) consiste en un assemblage de pièces de bois.
9) Système de construction modulaire selon la revendication 8 , caractérisé en ce que chaque pièce de bois destinée à la réalisation d'un cadre (2), consiste en un panneau qui s'étend dans le plan du cadre (2), et qui est constitué de l'assemblage de plusieurs pièces de bois juxtaposées ou entretoisées.
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