EP0728876A1

EP0728876A1 - Modular building

Info

Publication number: EP0728876A1
Application number: EP95120650A
Authority: EP
Inventors: Georges Schlatter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: DE69510027D1; EP0728876B1; CH690241A5; DE69510027T2; ATE180857T1

Abstract

The assembly consists of cruciform main supports (1,2), each having at least one end which can engage with the end of another support, joists (6) with ends shaped to engage with the supports, and rafters (11) which have one end shaped to engage with a support and the other with another rafter and a support. The interior walls of the building are made from panels shaped to engage with the supports, and the outer ones from other panels with inner surface couplings shaped to engage with hooks fixed to the supports. One end of each support has a central recess or projection for engaging with another support, and the rafters are designed to take ceiling panels and insulation material. The exterior wall coupling elements can be in the form of steel rods fitted between battens and designed to engage with the support hooks.

Description

La présente invention se rapporte aux systèmes de construction d'habitations modulaires et concerne plus particulièrement un ensemble d'éléments permettant le montage rationnel de bâtiments.The present invention relates to modular housing construction systems and relates more particularly to a set of elements allowing the rational assembly of buildings.

Les habitations sont en général construites avec les techniques et matériaux disponibles dans leurs régions respectives. Les bâtiments des lieux industrialisés sont construits avec des matériaux sophistiqués et de la main-d'oeuvre spécialisée. Ce haut niveau est actuellement le système traditionnel de construction des pays "développés". Ce standard élevé est devenu de plus en plus inaccessible aux personnes d'un moyen revenu. Afin de réduire le coût de 15 à 20%, il s'est développé des constructions "préfabriquées". Un système de préfabrication très répandu est celui en bois qui est largement reconnu et éprouvé.The houses are generally built with the techniques and materials available in their respective regions. The buildings of the industrialized places are constructed with sophisticated materials and specialized labor. This high level is currently the traditional construction system of "developed" countries. This high standard has become increasingly inaccessible to people of middle income. In order to reduce the cost by 15 to 20%, "prefabricated" constructions have been developed. A widely used prefabrication system is the wooden one, which is widely recognized and proven.

Les systèmes de préfabrications actuelles ont l'avantage d'être fabriqués rationnellement, sous de bonnes conditions, en atelier. Sous ces bonnes conditions d'atelier, se construisent avec des matériaux délicats, des parois entières ou partielles, entièrement terminées, par exemple crépies extérieurement et lambrissées intérieurement, y compris fenêtres et portes. Sur le chantier, une telle maison est montée et habitable en très peu de temps, mais avec de gros moyens. Sa fabrication nécessite un grand atelier, ainsi qu'une équipe professionnelle. Les moyens de chargement, de transport et de mise en place sur le chantier sont très importants. Le montage des éléments sur le chantier, est également réalisé par des monteurs spécialisés.Current prefabricated systems have the advantage of being rationally manufactured, under good conditions, in the workshop. Under these good workshop conditions, are constructed with delicate materials, whole or partial walls, fully finished, for example plastered on the outside and paneled on the inside, including windows and doors. On the construction site, such a house is assembled and habitable in a very short time, but with large means. Its manufacture requires a large workshop, as well as a professional team. The means of loading, transport and installation on the site are very important. The assembly of the elements on site, is also carried out by specialized fitters.

La présente invention concerne un système de construction modulaire, préfabriqué en bois et dérivé de bois, qui vise à éliminer les contraintes connues dans les systèmes standards de constructions préfabriquées.The present invention relates to a modular construction system, prefabricated in wood and derived from wood, which aims to eliminate the constraints known in standard systems of prefabricated constructions.

Ainsi, le but de la présente invention est de se passer d'une équipe professionnelle importante pour la fabrication de l'habitation, de nécessiter un atelier de préfabrication peu important, d'utiliser des moyens de transport habituels, de se passer de gros moyens de levage pour le déchargement et la mise en place et de permettre un montage par du personnel non qualifié.Thus, the purpose of the present invention is to do without a large professional team for the manufacture of the dwelling, to require a small pre-production workshop, to use usual means of transport, to do without large means lifting for unloading and setting up and allow assembly by unqualified personnel.

Comme on le verra plus loin, ce but est atteint par un ensemble d'éléments rationnels à fabriquer, maniables pour le stockage, le transport et la mise en place, et d'un montage simple.As will be seen below, this goal is achieved by a set of rational elements to be manufactured, which are easy to handle for storage, transport and installation, and of simple assembly.

La présente invention a pour objet un ensemble d'éléments pour le montage de bâtiments qui se distingue par les caractéristiques définies à la revendication 1.The subject of the present invention is a set of elements for assembling buildings which is distinguished by the characteristics defined in claim 1.

Les dessins annexés illustrent schématiquement et à titre d'exemple les éléments formant l'ensemble selon l'invention ainsi que leur assemblage pour former un bâtiment.The accompanying drawings illustrate schematically and by way of example the elements forming the assembly according to the invention as well as their assembly to form a building.

Les figures 1a et 1b illustrent de face et de côté un poteau de base.Figures 1a and 1b illustrate from the front and from the side a base post.

Les figures 2 et 3 illustrent de face et de côté, à plus grande échelle, l'extrémité haute de ce poteau de base.Figures 2 and 3 illustrate the front and side, on a larger scale, the upper end of this base post.

Les figures 4 et 5 illustrent de face et de côté, à plus grande échelle, l'extrémité basse de ces poteaux de base.Figures 4 and 5 illustrate the front and side, on a larger scale, the lower end of these base posts.

La figure 6 est une vue en bout de la face inférieure du poteau de base à plus grande échelle.Figure 6 is an end view of the underside of the base post on a larger scale.

Les figures 7a et 7b illustrent de face et de côté des poteaux.Figures 7a and 7b illustrate from the front and side of the posts.

Les figures 8 et 9 sont des vues de face et de côté à plus grande échelle des extrémités inférieures de ces poteaux.Figures 8 and 9 are enlarged front and side views of the lower ends of these posts.

La figure 10 est une vue en bout d'un poteau.Figure 10 is an end view of a post.

Les figures 11a, 11b et 11c illustrent de côté en plan et en bout une solive.Figures 11a, 11b and 11c illustrate a plan side and end of a joist.

Les figures 12a et 12b illustrent de côté et en plan un chevron.Figures 12a and 12b illustrate from the side and in plan a chevron.

La figure 13 illustre l'assemblage des poteaux, solives et chevrons.Figure 13 illustrates the assembly of posts, joists and rafters.

La figure 14 illustre schématiquement l'ossature d'une construction réalisée à l'aide des éléments préfabriqués.Figure 14 schematically illustrates the framework of a construction made using the prefabricated elements.

La figure 15 est une coupe partielle horizontale d'une paroi extérieure de la construction.Figure 15 is a partial horizontal section of an outer wall of the construction.

La figure 16 illustre en coupe la structure d'un mur porteur de la construction.Figure 16 illustrates in section the structure of a load-bearing wall of the construction.

La figure 17 est une coupe verticale du bas d'un mur extérieur de la construction.Figure 17 is a vertical section through the bottom of an exterior wall of the building.

L'ensemble d'éléments préfabriqués pour la construction de bâtiments se compose de cinq éléments : des poteaux de base, des poteaux suivants, des solives, des chevrons, des parois intérieures et des parois extérieures.The set of prefabricated elements for building construction consists of five elements: base posts, following posts, joists, rafters, interior walls and exterior walls.

Tous ces éléments sont rationnels à fabriquer, maniables de par leur dimension et leur poids pour le stockage, le transport et la mise en place et leur montage est très simple.All these elements are rational to manufacture, handy by their size and their weight for storage, transport and installation and their assembly is very simple.

Tous ces éléments permettent d'être facilement fabriqués en grande série, de les stocker et transporter rationnellement et de les assembler sur le chantier par des personnes non qualifiées avec un minimum d'outils.All these elements allow it to be easily mass produced, to store and transport them rationally and to assemble them on site by unqualified people with a minimum of tools.

D'autre part, avec un roulement dans la fabrication et un certain stock, n'importe quelle maison peut être disponible en quelques jours et construite en peu de temps. Agrandir la maison dans le futur, se fait également très facilement, en ajoutant quelques modules à la partie existante. Les petites, comme les grandes maisons, se construisent avec les mêmes modules. Les maisons seront personnalisées extérieurement et intérieurement par des finitions réalisées en atelier ou sur le site (revêtements, couleurs,).On the other hand, with a turnover in manufacturing and a certain stock, any house can be available in a few days and built in a short time. Expanding the house in the future is also very easy, by adding a few modules to the existing part. Small, like large houses, are built with the same modules. The houses will be personalized externally and internally by finishes made in the workshop or on site (coatings, colors,).

Tous les éléments de la structure ou ossature sont en bois ou dérivés de bois, ils sont comme on l'a vu précédemment au nombre de cinq.All the elements of the structure or framework are made of wood or derived from wood, they are as we saw previously five in number.

1. Poteau (général)1. Post (general)

Les poteaux sont les éléments qui portent les charges du bâtiment à intervalles réguliers. Les poteaux sont conçus pour la hauteur d'un étage. Afin d'ajouter un étage, ou pour porter le faîtage, on enfiche les poteaux suivants sur les poteaux de l'étage inférieur, (fig. 16). Le profil spécial du poteau permet de se lier solidement avec les modules de la paroi intérieure pour lui donner la stabilité (contreventement), d'emboîter les chevêtres, les portes et fenêtres et de recevoir le système de support variable pour la paroi extérieure (fig. 15,16).The posts are the elements which carry the loads of the building at regular intervals. The posts are designed for the height of a floor. In order to add a floor, or to carry the ridge, the following posts are plugged onto the posts of the lower floor, (fig. 16). The special profile of the post allows it to bond securely with the modules of the interior wall to give it the stability (bracing), to fit the trimmers, the doors and windows and to receive the variable support system for the external wall (fig. 15,16).

Ces poteaux sont constitués par une âme 1, deux renforts latéraux 2 fixés ou collés contre les faces de l'âme 1 de manière à former un poteau dont la section est en forme de croix. Tous les poteaux, poteaux de base (fig. 1 à 6) et poteaux suivants (fig. 7 à 10) comportent une extrémité supérieure formée par l'âme 1 seule, les renforts 2 se terminant avant l'extrémité supérieure du poteau.These posts are constituted by a core 1, two lateral reinforcements 2 fixed or glued against the faces of the core 1 so as to form a pole whose cross section is in the shape of a cross. All posts, base posts (fig. 1 to 6) and subsequent posts (fig. 7 to 10) have an upper end formed by the core 1 alone, the reinforcements 2 ending before the upper end of the post.

1.1 Poteau de base (posés au sol) (fig. 1,2,3,4,5,6) 1.1 Base post (placed on the ground) (fig. 1,2,3,4,5,6)

le bas du "poteau de base" est en section pleine, comportant des percements 3 frontaux pour recevoir des tiges en acier 4. La semelle 5 (base de la structure du bâtiment) est percée aux intervalles réguliers, afin de placer les poteaux facilement, moyennant les tiges en acier 4 enfichées dans les percements de la semelle 5 et des poteaux (fig. 17)the bottom of the "base post" is in full section, having 3 front holes to receive steel rods 4. The base 5 (base of the building structure) is drilled at regular intervals, in order to place the posts easily, by means of the steel rods 4 inserted in the holes in the base 5 and the posts (fig. 17)
le haut du "poteau de base" est conformé de sorte qu'il puisse à la fois recevoir perpendiculairement une solive du plafond, enficher un prochain poteau pour l'étage suivant (fig. 16) ou se lier à un chevron du toit (fig. 13).the top of the "base post" is shaped so that it can simultaneously receive perpendicularly a joist from the ceiling, plug in a next post for the next floor (fig. 16) or bind to a rafter of the roof (fig . 13).

1.2 Poteau suivant (étages) (fig. 7,8,9,10)1.2 Next post (floors) (fig. 7,8,9,10)

le bas du "poteau suivant" est conformé pour qu'il s'enfiche sur le poteau inférieur (fig. 16)the bottom of the "next post" is shaped so that it plugs into the lower post (fig. 16)
le haut du "poteau suivant" est tel qu'il peut à la fois recevoir perpendiculairement la solive du plafond et enficher le prochain poteau pour l'étage suivant (fig. 16) ou se lier à un chevron du toit (fig 13)the top of the "next post" is such that it can both receive the ceiling joist perpendicularly and plug in the next post for the next floor (fig. 16) or connect to a rafter on the roof (fig 13)

2. Solive (fig. 11a, 11b, 11c)2. Joist (fig. 11a, 11b, 11c)

Les solives 6 sont les éléments qui portent à intervalles réguliers le plafond de l'étage inférieur, ainsi que le plancher de l'étage supérieur et transmettent leurs charges aux poteaux. Le profil spécial des solives permet de poser rationnellement et sans outils le plafond et son isolation. Deux solives identiques, liées au centre permettent d'obtenir des largeurs importantes de bâtiments.

l'extrémité de la solive, côté paroi extérieure du bâtiment, est usinée tel qu'elle s'enfiche perpendiculairement sur le poteau de la paroi extérieure (fig. 13)
l'extrémité de la solive, côté paroi centrale, est usinée tel qu'elle s'enfiche perpendiculairement sur le poteau de la paroi centrale, tout en liant solidement l'autre solive, inversée pour la deuxième partie du bâtiment (fig. 13).

The joists 6 are the elements which carry the ceiling of the lower storey as well as the floor of the upper storey at regular intervals and transmit their loads to the posts. The special profile of the joists allows the ceiling and its insulation to be installed rationally and without tools. Two identical joists, linked in the center, make it possible to obtain large widths of buildings.

the end of the joist, on the exterior wall side of the building, is machined such that it plugs perpendicularly onto the post of the exterior wall (fig. 13)
the end of the joist, on the central wall side, is machined such that it plugs perpendicularly onto the post of the central wall, while securely binding the other joist, inverted for the second part of the building (fig. 13) .

Les solives 6 sont constituées de trois pièces, une centrale 7 et deux latérales 8, collées ou fixées ensemble et dont les extrémités sont conformées de manière à permettre l'assemblage entre solives et avec les poteaux. Pour le renfort de ces solives, elles comportent encore une semelle inférieure 9.The joists 6 consist of three parts, a central 7 and two lateral 8, glued or fixed together and whose ends are shaped so as to allow assembly between joists and with the posts. To reinforce these joists, they also have a bottom flange 9.

3. Chevrons (figures 12a et 12b)3. Chevrons (Figures 12a and 12b)

Les chevrons 11 sont les éléments qui portent le toit à intervalles réguliers et transmettent leur charges aux poteaux 1,2. Le profil spécial des chevrons permet de poser rationnellement et sans outils, le plafond et l'isolation du toit. Deux solives 6 identiques, liées solidement au centre, permettent de transmettre les charges du toit sur les poteaux 1,2 extérieurs et du centre.

l'extrémité du chevron 11, côté paroi extérieure du bâtiment, est conformée de façon qu'elle s'enfiche sur le poteau 1,2 tout en prolongeant le chevron côté extérieur pour l'avant-toit (fig. 13).
l'extrémité du chevron 11, côté faîtage (centre) est conformée pour qu'elle lie à la fois le chevron opposé 11 (autre pan du toit) et transmette les charges du toit sur le poteau central 1,2 (fig. 13).

The rafters 11 are the elements which carry the roof at regular intervals and transmit their loads to the

posts

1,2. The special profile of the rafters allows install the ceiling and roof insulation rationally and without tools. Two identical joists 6, securely linked to the center, allow the roof loads to be transmitted to the

exterior

1,2 and center posts.

the end of the rafter 11, on the outside wall side of the building, is shaped so that it plugs into the post 1,2 while extending the rafter on the outside side for the eaves (fig. 13).
the end of the rafter 11, ridge side (center) is shaped so that it links both the opposite rafter 11 (other part of the roof) and transmits the loads from the roof to the central post 1,2 (fig. 13) .

Le chevron 11 également est formé de trois pièces, une centrale 12 et deux latérales 13, fixées ensemble aux semelles de renfort 15.The chevron 11 is also formed of three parts, a central 12 and two lateral 13, fixed together to the reinforcement soles 15.

4. Paroi intérieure (fig. 15)4. Inner wall (fig. 15)

Les éléments des parois intérieures 16 ont une fonction de contreventement et de stabilisation latérale et sont revêtus d'une finition intérieure. Le profil en coupe horizontale correspond avec le profil des poteaux 1,2 afin d'obtenir une excellente liaison latérale (fig. 15)The elements of the interior walls 16 have a function of bracing and lateral stabilization and are coated with an interior finish. The profile in horizontal section corresponds to the profile of the posts 1,2 in order to obtain an excellent lateral connection (fig. 15)

5. Paroi extérieure (fig. 14)5. Outer wall (fig. 14)

Les éléments de parois extérieures 20 revêtus d'une finition extérieure, ont une fonction de protection mécanique et contre les intempéries. Les panneaux des parois extérieures sont munis d'un système de fixation rapide comprenant deux lattes percées 17 à intervalles réguliers afin de recevoir les tiges en acier 18 servant à crocheter les panneaux sur la façade (fig. 15) à l'aide de crochets ou profilés 19.The exterior wall elements 20, coated with an exterior finish, have a mechanical and weather protection function. The panels of the external walls are provided with a quick fixing system comprising two slats pierced 17 at regular intervals in order to receive the steel rods 18 used for hooking the panels on the front (fig. 15) using hooks or profiles 19.

Les murs porteurs intérieurs de la construction sont réalisés comme les murs extérieurs sauf qu'ils ne reçoivent pas de paroi extérieure protectrice mais ont des deux côtés des parois intérieures 16.The interior load-bearing walls of the construction are made like the exterior walls except that they do not receive a protective exterior wall but have on both sides of the interior walls 16.

Des solives courtes 21 permettent d'assembler les extrémités supérieures de deux chevrons 11 à celle d'un poteau 1,2 pour rigidifier la structure du faîte du toit.Short joists 21 allow the upper ends of two rafters 11 to be joined to that of a post 1,2 to stiffen the structure of the roof ridge.

Entre les parois extérieures 20 et intérieures 16 des murs extérieurs de la construction on peut disposer des panneaux isolant 22, 23 de même que sous les planchers ce qui permet de réaliser des constructions utilisables également dans des régions à climat rigoureux.Between the exterior walls 20 and interior 16 of the exterior walls of the construction, it is possible to have insulating panels 22, 23 as well as under the floors, which makes it possible to produce constructions which can also be used in regions with a harsh climate.

Les planchers de ces constructions sont réalisés de façon conventionnelle. Les plafonds sont réalisés par des éléments préfabriqués posés entre deux chevrons. Il est également évident que les parois intérieures et extérieures comportent des élément spéciaux pour les ouvertures portes et fenêtres dont les encadrements viennent s'emboîter dans les poteaux.The floors of these constructions are conventionally made. The ceilings are made by prefabricated elements placed between two rafters. It is also obvious that the interior and exterior walls have special elements for door and window openings, the frames of which fit into the posts.

La toiture peut également recevoir un recouvrement traditionnel en tuiles, ardoises, eternit, etc.The roof can also receive a traditional covering in tiles, slates, eternit, etc.

Le principal intérêt de ce type de construction est sa qualité comparable a une construction traditionnelle tout en étant réalisée en éléments préfabriqués légers, facilement transportables et pouvant être mis en place et assemblés par une main-d'oeuvre non qualifiée.The main interest of this type of construction is its quality comparable to a traditional construction while being made of light prefabricated elements, easily transportable and which can be set up and assembled by unskilled labor.

Il est évident que grâce à cet ensemble d'éléments préfabriqués, on peut, suivant leurs dimensions, également réaliser des maquettes ou des jeux de constructions.It is obvious that thanks to this set of prefabricated elements, it is possible, depending on their dimensions, also to produce models or construction sets.

Claims

Ensemble d'éléments pour la construction et le montage de bâtiment préfabriqués caractérisé en ce qu'il comporte au moins des poteaux de section cruciforme dont au moins une des extrémités est conformée à s'emboîter dans l'extrémité d'un autre poteau; des solives dont les extrémités sont formées de manière à s'emboîter sur deux poteaux et d'un côté sur une autre solive; des chevrons dont les extrémités sont conformées l'une pour s'emboîter sur un poteau et l'autre pour s'emboîter simultanément sur un poteau et sur un autre chevron; des parois intérieures composées d'un panneau muni de profils latéraux s'emboîtant dans deux poteaux voisins; et des parois extérieures composées de panneaux munis sur leur face interne de moyens d'accrochage coopérant avec des crochets fixés sur les poteaux.Set of elements for the construction and assembly of prefabricated buildings, characterized in that it comprises at least posts of cross-section, of which at least one end is shaped to fit into the end of another post; joists, the ends of which are formed so as to fit on two posts and on one side on another joist; rafters, the ends of which are shaped, one to fit on a post and the other to fit simultaneously on a post and on another rafter; interior walls composed of a panel provided with lateral profiles fitting into two neighboring posts; and external walls made up of panels provided on their internal face with hooking means cooperating with hooks fixed on the posts.

Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les poteaux de base comportent une extrémité inférieure plane et pleine munie d'au moins deux perçages destinés à s'enficher sur des tiges d'acier fixées dans une semelle.An assembly according to claim 1, characterized in that the base posts have a flat and solid lower end provided with at least two holes intended to be plugged onto steel rods fixed in a sole.

Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'une des extrémités des poteaux comporte une partie centrale se prolongeant au delà des deux parties latérales.Assembly according to claim 1 or claim 2, characterized in that one of the ends of the posts comprises a central part extending beyond the two lateral parts.

Ensemble selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les poteaux suivants comportent une extrémité inférieure munie d'une fente centrale destinée à recevoir la partie centrale prolongée d'un poteau situé en dessous.Assembly according to claim 3, characterized in that the following posts have a lower end provided with a central slot intended to receive the extended central part of a post located below.

Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les solives sont agencées pour recevoir des éléments de plafond et d'isolation.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the joists are arranged to receive ceiling and insulation elements.

Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte encore des solives courtes reliant un poteau à deux chevrons opposés.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it also includes short joists connecting a post to two opposite rafters.

Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les parois extérieures comportent sur leur face interne deux lattes percées recevant une tige en acier et constituant lesdits moyens d'accrochage.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the external walls comprise on their internal face two drilled slats receiving a steel rod and constituting said attachment means.

Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les poteaux, les solives et les chevrons sont formés d'une pièce centrale fixée à deux pièces latérales.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the posts, the joists and the rafters are formed from a central part fixed to two lateral parts.

Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte encore des encadrements de porte et de fenêtres s'emboîtant entre deux poteaux voisins.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it also comprises door and window frames which fit together between two neighboring posts.