Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention concerne un element de cons-
truction tridimensionnel comportant un corps creux de forme
générale polyédrique présentant au moins une ouverture.
L'invention comprend également au moins un procédé
pour la fabrication de cet element ainsi que son utilisation
pour former des cellules d'habitation dans la construction
d'immeubles logements, d'hôpitaux, d'hôtels, etc.
On connaît des élements realises par assemblage de
dalles, que l'on peut transporter tout assemblés sans déroger
aux règlements s'ils sont assez petits.
On a envisagé ainsi la construction d'une grande piece
~ continue par l'assemblage de plusieurs elements successifs.
: ~ Cependant, quelle que soit la solution adoptee, les
elements realises ne peuvent pas être de grande dimension, a
cause d'une part de leur manque de rigidité dans leur position
:: d'utilisation et d'autre part a cause des problemes de trans-
: port car en effet ces elements ne presentent pas la rigidite
necessaire permettant de les retourner sur leur petit côte pour
qu'ils repondent au gabarit routier traditionnel.
Il est évident que la manipulation d'elements quel-
conques constitues de dalles assemblees entraînera fatalementleur dislocation plus ou moins totale avant d'arriver à pied
d'oeuvre.
Il n'en serait pas de même si, comme le propose l'in-
vention, les elements ou cellules formaient un bloc rigide
constitue d'au moins un cadre plus ou moins épais ou profond,
convenablement arme ou renforcé par des goussets, ou autrement,
aux angles pour en assurer l'hyperstaticite ou réalisé par un
assemblage tres serre de cadres, car les cadres hyperstatiques
se deforment tres peu en raison de la rigidite de leur matiere
propre qui n'est interrompue nulle part.
Un autre but de l'invention consiste a realiser
des structures superposables composées d'elements complementai-
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res et donc étroitement imbriqués, ce qui permet une construc-
tion sans mortier, extrêmement monolithique et résistant ainsi
aux efforts ordinaires, tout en assurant un comportement et
une résistance jusqu'ici inconnus de la construction lors-
qu'elle est soumise a des sollicitations sismiques.
Selon la presente invention, il est prevu un element
de construction tridimensionnel comportant un corps creux de
forme générale polyedrique présentant au moins une ouverture,
dans lequel on a prevu au moins une nervure periphérique for-
mant un cadre ferme, les côtes de cette nervure et ses coins
étant biseautés, en sorte que, dans une construction constituée
d'un seul élément porteur de plusieurs nervures, aussi bien que
. dans une construction constituee de plusieurs elements ayant
chacun une nervure unique et places les uns contre les autres
avec les cadres formes par leur nervures parallèles entre eux,
la section transversale d'un creux forme une figure géométrique
complémentaire de la figure formee par une section transversale
d'une nervure, en permettant ainsi l'engagement, dans un creux,
d'une nervure appartenant à un autre élément contigu au premier
élément.
Selon la présente invention, il est aussi prévu un
procéde de fabrication d'un élément de construction tridimen-
sionnel comportant un corps creux de forme yénér~le polyédri-
que présentant au moins une ouverture, comprenant les étapes
qui consistent à former une cellule de forme génerale polye-
drique ayant des parois intérieures sensiblement lisses, à
à former au moins une nervure périphérique du coté extérieur
de la cellule pour obtenir un cadre fermé indéformable, à
coins biseautes,.et à former des creux le long des côtés des
nervures en sorte qu'ils constituent chacun une figure géomé-
30 trique complémentaire de la figure formée par une nervure.
Les nervures extérieures portées par l'élément auront
pour effet combiné d'intervenir, dans la résistance de la
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structure hyperstatique et de s'emboîter entre les nervures
semblables d'un élément juxtaposé.
Par l'utilisation de l'élément de construction selon
l'invention, on juxtapose et superpose verticalement ou hori-
zontalement plusieurs éléments de telle fa~on que leurs nervu-
res s'emboîtant réciproquement, retiennent les éléments entre
eux sans apport de liant.
~ Les dessins annexés représentent, a titre d'exemple,
une forme d'exécution de l'ensemble des éléments de construc-
tion selon l'invention avec variantes et illustrent des modes
d'exécution du procédé de fabrication de cet élément ainsi que
son utilisation pour la construction d'un immeuble:
- La Figure 1 est une vue en perspective de cadre
élémentaire pour la construction tridimensionnelle;
- La Figure 2 est un diagramme de déformation du
cadre élémentaire de la Figure l;
- La E'igure 3 est une vue semblable a la Figure 1
d'une variante;
- La Figure4 est une vue en perspective d'un élément
de construction tridimensionnel comportant plusieurs cadres
élémentaires:
- La Figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V
de la Figure 4;
- Les Figures 6 a 8 sont des coupes semblables à la
Figure 5 de trois variantes;
- La Figure 9 est une vue en perspective de plusieurs
éléments assemblés;
La Figure 10 est une coupe par la ligne X-X de la
Figure 9; . _
. .
'
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- - Les figures 11a et 11b sont des coupes
par les lignes XIa-XIa respectivement XIb-XIb de la ligne 9;
- La Figure 12 est ~ne vue en bout, d'un -
~lément illustrant son basculement pour se servir du plus
petit côté comme largeur de transport;
- - La Figure 13 est une vue latérale d'un
~lément de construction avec ses moyens de transport routiers;
-- La Figure 14 est une vue en plan de la
Figure 13;
- La Figure 15 est une vue en perspective
illustrant une phase du procédé de fabrication d'un élément
de construction semblable à celui de la figure 4;
- La figure 16 est une vue en perspective
de cet élément terminé;
- La Figure 17 est une coupe selon la li~ne
XVII-XVII de la figure 16. ...
T.e cadre élémentaire nervuré en 1 représen-té
à la Figure 1 est hyperstatique et la Figure 2 montre la
déformation de ce cadre sous l'effet d'efforts exterieurs.
On remarquera que les angles du cadre res-tent pratiguement
indéformés.
Pour augmenter la rigi~ité du cadre ~lel1lerl-
taire nervuré 1, les angles interieurs de ce cadre peuven-t
être soit inclinés en 2, moulurés en 3 dans un but égalelllerrt
décoratif comme représenté à la figure 3~ '
L'él'ément de construction tridimensionnel représenté
à la Figure 4 constitue une cellule d1occupation pour un
immeuble d'habitation, hapital,h8tel, etc., et comprend un
corps de forme générale poly'edrique de sections transversale
et longitudinale polygonales, lisse, renforcé, ou décore
~ l'int~rieur pouvant être ouvert''a une ou deux extrémites,
et pouvant bien entendu avoir des ouvertures également s1lr
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les c8tés, notamment une porte 4, comme représenté en pointillé.
Les c8tés du parallélipipède ainsi formés sont en général
compris-entre 1,5 et 7,0 mètres, c'est-à-dire correspondant
en principe à des dimensions de cellules d'immeubles.
Cet élément comporte des nervures extérieures 10
transversales dont la fibre neutre est située dans un plan
parallèle aux plans limitant les ouvertures aux extrémités
de l.'élément, ce plan étant de préférence médian, la nervure.
formant avec le corps de l'élement un système statique
10 indéformable. Les nervures 10 sont destinées à venir s'em-
bo~ter entre les nervures semblables d'un élément juxtaposé
comme représente à la figure 9 où les nervures 10 de l'élément
s'embo~tent entre les nervures 10' de l'élément superpose B
- et entre les nervures non représentées de l'élément contigu
D.
. Les nervures 10 aont rectilignes et forment
des cadres hyperstatiques transversaux fermés~ Les angles
et les c8tés de ces cadres présentent des surfaces biseau-tees -
11 respectivement 12 pour faciliter l'assemblage de plusieurs
éléments.
La Figure 5 montre une coupe à travers un
des grands c~tés de l'élément avec les nervures 10 et les
surfaces biseautées 12.
. Dans les variantes représentées aux figures
6 ~ 8, les nervures sont soit rectangulaires comme montré
. en 13 à la Figure 6, soit en forme de dents de scie 14
(figure 7) ou d'ondulation 15 tfigure 8).
L'élément decrit peut etre fabriqué soit ~n
continu par coffrage-tunnel intérieur et coffrage extérieur
traditionnel pour les nervures avec armatures intermédiaires,
~oit par laminage, par extrus`lon ou par tout autre procéde
adapté au type de matériau utiliséO Ce matéri~u peuO etre
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du béton armé~ du béton cellulaire, du bois, d~ métal ou en
panneau synthétique, sandwich par exemple.
Dans une varlante dù procédé, on utilise des
cadres hyperstatiques entourant des parois intérieures lisses
renforcées ou décorées de façon à former une cellule rigide
indéformable, semblable à celle de la figure 4.
En outre, le matériau choisl peut ~tre
revêtu d'unelcouche de protection, isolant ainsi l'élément
des effets phoniques, thermiques, etc. Au lieu d~8tre dans
un même plan, les nervures pourraient être continues héli-
coidalement par rapport au corps de l'élément sans changer
l'effet hyperstatique obtenu par les angles.
La figure 9 montre un exemple d'assemblage
de quatre éléments A, B, C et D constituant une partie d'une
construction. Les nervures de ces éléments s'embo~tent rGci-
proquement les unes dans les autres comme représenté dans la
- coupe de la figure 13 qui est faite suivant un plan perpen-
diculaire à l'arête CQmmune des quatre éléments.
La Figure 11a montre une coupe selon un plan
horizontal à travers les éléments contigus A et D et la
figure 11b montre une coupe selon un plan vertical à travers
les éléments superposés A et B.
Les côtés de l'él~ment parallélipipédique
décrit comporte de~ moyens tels que, par exemple, des tiges
ou axes non représentés pour permettre d'adapter des roues
en vue du transport routier de cet élément.
Les Figures 12 à 14 montrent l'élément
nervuré décrit comprenant à cha~ue extrémité un tra~n de
. , .
roues 21, 22 et un dispositi~ d~e leva~e schématisG en 23,
respectivement en 24, servant à soulever l'élément de la
position représentGe en trait plein à la position en
pointillé aux figures 12 et 1`3 pour pouvoir être remorque
~; _
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,
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par un véhicule routier 25, Le chargernent et le déchargement
de l'élément se ~ont ainsi d'~le façon autonome. Il est bien
entendu que toute espèce de liaison destinée à augmenter la
rigidité du convoi peut être pré w e entre les trains 21 et
22, par exemple établie au moyen de tirants travaiDant à la
traction.
Les figures 15 à 17 illustrent un mode
particulier de fabrication de l'élément de construction
décrit. Comme montré à la figure 15, on forme l'élément
par juxtaposition de cadres hyperstatiques 16 fabriqués
séparément et collés ou assemblés les uns contre les autres
par compression en utilisant la résistance à la traction
de fers 17. Ces fers pourraient être placés différemrnent.
La Figure 16 montre l'élément terminé avec les lignes de
jointure indiquées en 18 à l'extérieur et en 19 à l'intérieur,
les surfaces collées 20 étant inclinées ou d'une forme
quelconque par rapport à la paroi intérieure de l'élément,
ceci pour améliorer l'adhérence et favoriser la précision
d'assemblage.
Un avantage important de l'élément décrit
: est de constituer un système statique indé~ormable pOUVc~lt
8tre retourné sur son petit c8té sans risque de rupture
. comme illustré aux ~igures 12a-12b~ Le petit caté cle l'c~ment: ainsi retourné détermine la largeur du convoi qui ne devraitpas dépasser 3m et s'inscrire ainsi dans le gabarit routier
réglementaire. Ceci permet d'éviter un transport soumis à
une autorisation exceptionnelle comme c'est le cas en général
pour les éléments qui ne sont pas assez rigides pour supporter
d'8tre retournés sur leur petit c8té.
Un autre avantage de l'élément décrit est de
pouvoir 8tre utilisé pour la construction d~immeuble sans
qu~il soit nécessaire de prévoir une matière de liaison
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entre les nervures embo~tées ou encastréeS verticalement et
horizontalement des éléments juxtaposés ou superposés.
- D'autre part, une telle construction a l'avantage de
présenter un degré élevé d'antiséismicité,
Il est évident que l'invention n~eSt pas
- limitée aux formes de réalisation représentées et que bien
des modifications peuvent être apportées sans sortir du
cadre et de l'esprit de l'invention.
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