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"PROCEDE DE CONSTRUCTION PAR ELEMENTS PREFABRIQUES SOUDES"
La présente invention concerne un procédé de construction par éléments préfabriqués permettant notamment d'édifier l'ensemble d'un immeuble.
Ce procédé est caractérisé par le fait qu'il consiste à relier et à fixer les différents éléments entre eux en soudant des pièces d'attache métalliques faisant partie in- tégrante de ces éléments ou fixées fortement en des endroits appropriés de ces derniers au cours de la préfabrication et préalablement au montage.
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Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse pour la construction de murs à deux parois sé- parées : on établit, tout d'abord, sur des fondations cons- truites suivant les méthodes ordinaires et parfaitement arasées, une semelle de chaînage légèrement armée d'où émer- gent, aux emplacements voulus, des barres d'acier relevées destinées à ancrer les fers d'armature de poteaux ou piliers dirigeurs ; sur cette semelle de chaînage, on peut sceller, par exemple au béton, une ossature de base constituée par un certain nombre de cadres qu'on relie entre eux, au droit des poteaux, par des soudures.
Si les piliers ne sont pas pré- fabriqués, on les monte dans des coffrages appropriés, en ayant soin de prévoir une armature solide, jusqu'à une hauteur déterminée; on établit une lisse générale avec des cadres d'ossature identiques à ceux de base ; on surelève les piliers d'une nouvelle hauteur et ainsi de suite jusqu'à ce que la hauteur de plafond soit atteinte ; fixe alors en place la paroi extérieure constituée par des plaques de matière quelconque qu'on suspend et qu'on soude sur des fers prévus sur les piliers, et éventuellement sur les cadres, puis on fixe de la même façon la paroi interne en remplissant, au fur et à mesure du montage l'espace entre parois d'un béton, si on le désire.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront au cours de la description qui en sera donnée ci-après, en regard des dessins annexés qui représente nt, schématiquement et simplement à titre d'exemple, différentes formes de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins :
La Fig. 1 représente en perspective une partie de mur à doubles parois éloignées, montée conformément au pro- cédé selon l'invention.
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La Fig. 2 est une vue de détail à plus grande échel- le d'une amorce de pilier.
La Fig. 3 est une vue de détail représentant l'ac- crochage de deux poitrails au droit d'un poteau.
La Fig. 4 est une vue en perspective d'une partie de mur plein montée conformément au procédé selon l'invention.
La Fig. 5 est une vue de détail en plan d'une pièce d'angle.
La Fig. 6 est une vue de détail en coupe transver- sale représentant l'adaptation d'un volet roulant à l'inté- rieur d'un mur à doubles parois éloignées selon l'invention.
Les Figs. 7 et 8 représentent, en coupes orthogo- nales l'une à l'autre, l'adaptation d'un rideau roulant à l'intérieur d'un mur à doubles parois éloignées conforme à l'invention.
La Fig. 9 montre, en élévation, la jonction d'un poteau et d'une poutre, pour une variante d'exécution de ces éléments.
La Fig. 10 est une vue en bout de la poutre de la fig. 9.
La lige 11 est une vue par dessus de l'extrémité de la poutre et de la partie de poteau inférieure qui la soutient, et montre la jonction des fers avant enrobage dans la coulée de béton qui assure la continuité dans l'assemblage.
La Fig. 12, est, à plus grande échelle, une coupe horizontale partielle montrant l'accrochage des plaques ex- térieures de paroi avec un poteau du type représenté aux figures 9 à 11.
La Fig. 13 est une vue similaire à la figure 12, pour une variante d'exécution des moyens d'accrochage des plaques extérieures de paroi.
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La Fig. 14 est une vue par la face interne, avec arrachement, d'une plaque extérieure de paroi du type montré à la figure 12.
La Fig. 15 est une coupe horizontale, en principe à la même échelle que les figures 12 et 13 montrant l'accro- chage aux poteaux d'un encadrement de baie et la disposition du cadre de croisée correspondant.
La Fig. 16 est, à plus petite échelle, une coupe verticale à travers la baie de la figure 15.
La Fig. 17 est une coupe horizontale des parois et des poteaux pour une disposition d'angle.
Pour réaliser un montage sur chantier conforme au procédé selon l'invention on établit (voir Fig. 1),,sur des fondations 1 construites suivant les méthodes ordinaires mais parfaitement arasées, une semelle de chaînage 2 légère- ment armée d'où l'on fait émerger, aux emplacements appro- priés (voir Fig. 2) des barres d'acier verticales qui sont destinées à constituer les amorces de pilier (telle que celle représentée en pointillé sur la figure 2).
Sur la semelle de chaînage ou ceinture 2, on place et scelle, au moyen d'une couche de béton 4, des cadres 2 à entretoises 6 qui constituent l'ossature de base. Ces éadres préfabriqués sont disposés comme prévu aux plans d'exécution et sont reliés deux à deux au droit des piliers par des sou- dures 2 solidarisant des éléments de liaison/métalliques 8 dont leurs extrémités respectives et 9' sont pourvues. Il est à noter que les extrémités de ces cadres pénètrent de quelques centimètres à l'intérieur du pilier. L'ensemble cons- titue alors une base rigide et un canevas pour le montage.
Les piliers ou poteaux peuvent être établis ere élé- ments préfabriqués de la hauteur convenable, comme il sera expliqué plus loin. Ces éléments sont armés par des fers
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longitudinaux dont les extrémités dépassent le corps de béton et viennent se souder aux fers de la figure 2, ou aux fers des éléments adjacents dont l'ensemble doit constituer un pilier continu sur toute la hauteur d'une paroi. Dans l'exem- ple de mise en oeuvre des figures 1 à 8, les piliers sont cou- lés sur place.
Dans ce cas, immédiatement après avoir constitué cette base, on monte les piliers dans des coffrages appro- priés ; l'armature en est, dans cet exemple, constituée par une sorte de boudin ou hélice en fer rond 10 de 4 à 5 cm de diamètre dont le pas est d'environ Om,15, qui forme frettage.
Le remplissage des piliers est effectué jusqu'à la hauteur voulue (en général de Om,85 à Om,90) qui dépend des plans de détail.
On établit alors, à cette hauteur, une lisse géné- rale avec des cadres d'ossature 11, ll'... d'un type analogue aux premiers qui sont soudés bout à bout en 12 et qui, pour la facilité du travail, reposent sur une longueur d'en- viron 3 cm sur les piliers correspondants. Aussitôt après avoir établi la lisse générale, les piliers sont surélevés d'une nouvelle hauteur, dans les mêmes conditions. On opère ainsi de proche en proche jusqu'à ce que la hauteur de pla- fond soit atteinte.
Toute l'armature d'un étage peut ainsi être placée en très peu de temps et prête à recevoir les parois ainsi que le plancher haut.
L'arasement du niveau du plancher haut s'effectue avantageusement aussitôt après la pose des cadres.
Lorsqu'on désire que l'espace entre parois reste vide, il y a lieu de prévoir des poitrails pour supporter le plancher.
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Dans ce cas (voir Figs. 3,7 et 8) on utilise des poutres 13, 13' préparées à l'avance dont les extrémités sont dégarnies de béton de façon qu'on puisse en accrocher les fers d'armature en 14, au droit des poteaux respectifs 15, au moyen de soudure. Les vides sont ensuite garnis de béton, comme on la voit sur la figure 7.
Il est bien évident, par contre, que si les parois sont portantes, les poitrails n'ont pas lieu d'exister.
Sur,les poitrails est disposée une lisse métallique 16 sur laquelle.on peut venir souder des pièces métalliques appropriées 17 solidaires des poutres 18 du plancher 18'.
Pour les baies, on n'a pas à utiliser de linteau mais simplement un cadre identique aux autres qui est plein au lieu d'être ajouré. Pour les blocs fenêtres ou baies on utilise des montants 19 servant de coffrage au pilier dans lequel sont encastrés des cadres de support en bois ou fer 19' ;
Après avoir ainsi obtenu une carcasse solide et bien liée, on procède alors à la pose des parois extérieures.
Ces dernières peuvent être constituées par exemple par : desplaques enbéton; plus ou moins armé et comprimé, et pourvues d'une surface brute destinée à recevoir un enduit ; des plaques en pierre reconstituée ; des plaques en pierre sciée ; des plaques de marbre; des panneaux isolants ou décoratifs ; des plaques en verre, amiante, ciment etc...
Ces parois extérieures 20 (Fig. 1) sont soudées en place sur les cadres d'ossature par des attaches appropriées 21 qui sont prévues en quantité voulue.
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Pour la pose des parois intérieures 22, on procède de préférence par tranches superposées sur tout le pourtour de la construction, particulièrement si le vide entre parois doit être comblé d'un béton de remplissage. Ces parois internes peuvent être constituées par exemple : de plaques de béton ou plâtre armé ; de panneaux isolants ou décoratifs ; de panneaux de bois etc...
Suivant la nature des matériaux constituant les plaques, les cadres d'ossature sont munis, soit de tenons métalliques, soit de tampons de bois 23 qui permettent res- pectivement la fixation par soudure ou par clouage.
Dans le cas où les plaques doivent être soudées et oà l'opération présente une certaine difficulté, il est avantageux de prévoir, sur les extrémités inférieures despla- ques, des tenons (non représentés) qui viennent s'engager dans des oeillets aménagés dans le cadre d'ossature inférieur.
Suivant une variante de réalisation du procédé on peut utiliser, pour constituer un ensemble rigide et de pose rationnelle (voir Figs. 4 et 5) des blocs 24 pourvus à leurs extrémités de cavités verticales 25,25' de forme générale semi-cylindrique dans lesquelles sont prévues/des tiges de liaison 26. De cette façon on peut réunir les blcs entre eux par des soudures 27 et monter des piliers interca- laires en béton 28 sans avoir à utiliser acun coffrage.
Pour confectionner les angles, il suffit d'employer une pièce de forme appropriée 29 (figure 5).
Il est bien évident que les planchers, charpente, couverture, bloc fenêtre, escaliers etc... peuvent être cons- titués par des éléments préfabriqués qui sont assemblés sur place par soudure.
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Par ailleurs, le vide laissé entre les deux parois permet de monter très facilement des volets roulants.
Toutefois, si l'on voulait utiliser un volet roulant du commerce qui ne tiendrait normalement pas lorsqu'il est enroulé dans l'espace entre parois,il suffirait (voir Fig. 6) de prévoir un axe de renvoi 30 situé nettement au dessus de l'axe d'enroulement 31 du rouleau 32.
Par contre (voir Figs. 7 et 8), on peut utiliser un rideau roulant 33 constitué par des baguettes (avec profil en S) en matière plastique, fer, verre etc... placées les unes au dessus des autres. Ce rideau est d'un faible encombrement et peut être monté sur un axe tube 34 de petit diamètre. La commande de cet axe est de préférence effectuée par un petit moteur électrique 35 (fig. 7).
Dans les variantes de mise en oeuvre du procédé représentées aux figures 9 à 17, les plaques extérieures de parois et, éventuellement, les plaques intérieures, sont directement accrochées aux piliers formés d'éléments préfa- briqués pourvus de ferrures extérieures d'accrochage. Dans ce cas, on peut supprimer les cadres 2 des exemples précé- dents et les poteaux sont en partie entretoisés par les plaques de paroi dont la largeur correspond à leur écartement.
Les poteaux 15 ont de préférence la section trans- versale représentée à la figure 11 et sur les diverses autres figures où ils apparaissent, la partie étroite de leur sec- tion étant tournée vers l'extérieur. Les éléments de longueur déterminée, qui les constituent, sont préfabriqués avec des armatures ou fers longitudinaux 36 qui dépassent le téton aux extrémités pour permettre de les réunir aux fers 3. de la fondation (figure 2), pour les éléments inférieurs, et aux fers 36 correspondants des éléments adjacents. Les poutres qui
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qupportent les planchers sont également préfabriquées et peuvent avantageusement avoir la section montrée par la figure 10, avec des évidements 37 prévus dans leurs ailes 38.
Leurs fers d'armature longitudinaux 39 sont dénudés aux extrémités pour être déformés, accrochés et soudés aux fers 36 des éléments de potequx 15 (figures 9 et 11). Quand les poutres sont placées sur les piliers, on procède au coulage du béton de ciment riche qui assure la jonction et qui peut être vibré sur place, et on poursuit le montage par étages, jusqu'à la couverture qui peut elle-même être constituée d'éléments préfabriqués ou établie suivant les procédés usu- els. On peut entretoiser les poteaux maintenus, par exemple à un écartement de 1,50 mètre, par des longerons en béton armé.
Après que la carcasse est achevée, on procède au montage des plaques extérieures de parois. Ces plaques (figu- res 12 à 14), sont préfabriquées avec leur face apparente, ou de parement, de préférence complètement finie avant la pose, pour tirer le profit maximum du procédé selon l'inven- tion. On peut, par exemple, les établir en pierre reconsti- tuée bouchardée présentant l'aspect de la pierre de taille.
Mais elles peuvent évidemment être établies de toute autre manière, avec des matériaux divers plus ou moins précieux.
Conformément à une caractéristique de l'invention, elles pré- sentent des ferrures de fixation en saillie sur leur face interne. Dans l'exemple des figures 12 et 14, ces ferrures, noyées dans la masse agglomérée qui constitue la plaque ont la forme d'oeils ou boucles en fer rond 40 accrochés sur des fers d'armature 41. Une plaque peut, par exemple, être pourvue de quatre de ces boucles, comme montré à la figure 14 ; elle présente des nervures 42 sur sa face interne et des évidements qui peuvent avantageusement être garnis de béton cellulaire, ou autre matériau calorifuge 4, ména-
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geant un espace libre 44 pour l'évacuation de la rosée de condensation. Une feuillure 45 est ménagée en arrière de ses bords ou, tout au moins, de ses bords verticaux.
Les plaques sont présentées et maintenues mécani - quement dans leur position définitive avec leurs boucles 40 engagées sur les gonds ou fers 46 correspondants des piliers.
La position précise des plaques est déterminée, s'il y a lieu, en toute facilité par des calages au moyen de fourrures sup- plémentaires ou par de légers apports de métal par soudure à l'arc sur les ferrures d'accrochage, et la fixation défi- nitive est assurée par soudure à l'arc des boucles 40 et des gonds 46.
Pour effectuer l'obturation du joint entre les bords adjacents des plaques, les feuillures 45 sont garnies d'une baguette 47 en bois dur ou en poterie, qui est provisoirement maintenue par quelques points de scellement avec un mastic ou mortier approprié. Lorsque toutes les plaques d'un même étage sont posées, on projette un mortier pour recouvrir les baguettes en 48 et les maintenir contre les bords des plaques.
Par mesure de précaution contre la rouille, on peut aussi re- couvrir de mortier 49 les boucles 40 et les gonds 46.
Dans la variante d'exécution de la figure 13, l'ac- crochage des plaques sur les piliers a lieu en ménageant sur les bords de ces plaques des cavités 50, par exemple au nombre de 4 et réparties comme les ferrures 40 de la solution des figures 12 et 14. Des tenons 51 formés par les extrémités en saillie d'une pièce d'acier 52 formant queue d'aronde et fixée aux piliers 15, s'engagent dans les cavités 50 correspondantes selon une disposition à baïonnette, une entrée étroite étant ménagée en 53. Le profil des bords des plaques est modifié en conséquence, mais leurs dimensions et leur
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agencement général ne diffèrent pas sensiblement de ceux des plaques déjà décrites. Comme celles-ci, elles sont pourvues de ferrures ou pattes 40a qui se fixent par soudure sur les fers 46a des poteaux 15.
On peut aussi, s'il y a lieu, prévoir des ferrures appropriées qui sont soudées entre elles d'une plaque à l'autre. Comme dans la disposition de la figu- re 12, on retrouve la baguette-joint 47 engagée dans les feuillures 45 des plaques adjacentes, la garniture 46 et l'espace 44 pour la rosée de condensation.
Les encadrements de baies sont également préfabri- qués et constitués par des cadres monolithes 54 (figures 15 et 16) convenablement armés et pourvus de ferrures externes 40b qui sont l'équivalent des ferrures 40 et 40a des plaques et permettent leur accrochage sur les gonds 46 des poteaux 15. dans les mêmes conditions et avec les mêmes avantages que pour les plaques. Les dimensions de ces encadrements correspondent à celles des plaques et à l'écartement des po- teaux. Ce mode de construction supprime les linteaux et les tableaux, et la pose des blocs d'encadrement a lieu selon la technique déjà décrite pour les plaques. Comme ces dernières, les encadrements 54 sont pourvus de feuillures 45a qui corres- pondent aux feuillures 45 des plaques adjacentes et reçoivent
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les baguettes-jaibts fil.
Les cadres de menuiserie 55 sont placés et convena- blement fixés contre les encadrements 54, en ménageant l'em- placement des guides 56 des volets roulants. Sur la figure 16, on voit la coupe verticale d'une paroi à travers une baie et on retrouve les éléments qu'on vient de décrire. Une poutre, le plafond, le plancher et la paroi intérieure sont respec- tivement indiqués en 38, 57, 58 et 59. En 60 est réservé un logement pour les tuyaux de chauffage.
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Comme dans la réalisation de la figure 5, on pré- voit des pièces d'angle 29. Ces pièces , préfabriquées comme les plaques externes, sont fixées comme celles-ci au poteau 15 par les fers 40-46 et les feuillures 45b se combinent avec les feuillures 45 des plaques pour recevoir les baguettes- joints 47. Il est à remarquer que la forme de la section des piliers 15 ménage dans l'angle, derrière les pièces 29, un espace important utilisable pour y loger les grosses ca- nalisations d'évacuation et, notamment, les tuyaux de descen- te des eaux de pluie.
Lorsque toutes les plaques extérieures et les enca- drements de baies sont posés, on procède à la pose de tous les accessoires, en toute sécurité et liberté d'action. On a la possibilité de procéder à des essais et de modifier ou d'améliorer les dispositions d'abord envisagées. On procède ensuite à la pose des parois intérieures, des cloisons, plafonds, en principe comme expliqué plus haut.
Les avantages du procédé conforme à l'invention dont on vient de décrire à titre purement explicatif diffé- rentes applications peuvent être résumés comme suit :
L'obtention d'une carcasse solide et bien liée qui, .en cas de souffle produit par des engins de guerre, se trouverait plus ou moins disloquée mais ne s'écroulerait pas et, de ce fait, atténuerait considérablement les risques d'accidents aux personnes. Tous les risques de fissures apparentes en façade, communs aux procédés à éléments préfa- briqués, de grandes dimensions, sont supprimés.
La pose des parois extérieures peut se faire avec;., tout le soin voulu, étant donné que la soudure est exécutée sur des pièces qui se trouvent maintenues sans difficulté pendant cette opération ; de plus il n'y a pas à prévoir de délai de prise ou de séchage.
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On a la possibilité de placer toutes les plaques extérieures avant de commencer la pose des plaques intérieures, si bien que l'intérieur des pièces se trouve abrité et que l'on a toute la liberté voulue pour soigner la mise en place des divers éléments accessoires tels que rideaux roulants, blocs fenêtres, certains tuyaux, gaines ou conduits d'eau, gaz et d'électricité etc... qui doivent se trouver entre les deux parois.
Toutes les pièces peuvent être préparées à l'avance dans les usines abritées et, par conséquent, en toutes sai- sons. Elles peuvent être approvisionnées sur chantier en très peu de temps et être mises en place avec une grande ra- pidité.
Il est bien évident que l'on peut utiliser des éléments du commerce, en leur faisant subir au préalable une légère modification consistant en l'incorporation, aux points voulus, de parties en fer fortement fixées, qui permettent la soudure des éléments, entre eux ou avec certains éléments de support.
Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification de détail confirme à son esprit sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1 - Procédé de construction par éléments préfabri- qués, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir sur les élé- ments des pièces d'attache métalliques extérieures à la masse de l'élément et qui sont réunies entre elles par soudure autogène ou à l'arc électrique.