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SYSTEME DE CONSTRUCTION POUR UN MODULE D'UN BÅTIMENT
La présente invention se rapporte à un système de construction pour un module
d'un bâtiment, notamment une habitation ou un garage, dont les éléments
principaux
sont en matière plastique.
Il est déjà connu de l'état de la technique des conditionnements de produits
pour
créer des assemblages en matière essentiellement plastique. W00212077 décrit
une
bouteille en matière plastique moulée ayant des moyens de connexion de sorte
que la
bouteille peut être reliée à une autre bouteille côte à côte par des moyens de
connexion
comme par exemple des queues d'aronde. Les bouteilles peuvent également être
1.0 assemblées les unes sur les autres permettant alors de réaliser des
assemblages de
bouteilles.
On connait également W02012045061 qui décrit des dispositifs et des
récipients qui sont extensibles, modulaires, et qui peuvent être verrouillés
latéralement
et verticalement avec d'autres récipients semblables pour toute une variété
d'applications.
On connait également des individus qui ont entrepris et réalisé des
constructions telles que des maisons à base de bouteilles en plastique et la
plupart du
temps les bouteilles sont posées de manière horizontale.
Des systèmes de constructions traditionnels, à base de briques par exemple,
sont également connus et très répandus, néanmoins, le coût d'une construction
reste
important.
Par ailleurs, la demanderesse a déposé une demande brevet, numéro
CH707115, pour une bouteille capable de s'assembler avec d'autres dans le but
de
réaliser une construction. Ces bouteilles ont une forme avec une partie
frustoconique
mâle / femelle.
La demanderesse a également déposé une autre demande de brevet, numéro
CH708086, pour une bouteille comportant à sa partie supérieure un double
goulot
cylindrique mâle comportant des premiers moyens d'accouplement mécanique
actionnables par rotation. La partie inférieure de la bouteille comporte un
double goulot
cylindrique comportant des seconds moyens d'accouplement mécanique
actionnables
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par rotation et complémentaires auxdits premiers moyens d'actionnement
mécanique.
La partie supérieure d'une bouteille peut être accouplée dans la partie
inférieure d'une
autre bouteille par la double action des goulots mâle et femelle afin de faire
contacter
les surfaces d'appui respectives. La bouteille présente à sa périphérie au
moins une
ouverture femelle longitudinale permettant d'insérer une tige intermédiaire,
ladite tige
servant de lien entre deux bouteilles disposées l'une à côté de l'autre ou
d'une bouteille
et d'un autre élément de construction à ouverture femelle longitudinale.
Ces deux demandes de brevet sont basées sur l'assemblage de bouteilles
d'une forme particulière afin de réaliser un ouvrage rigide avec une rigidité
accrue et
1.0 une étanchéité améliorée le cas échéant.
W02016016706 décrit un système de construction comportant un jeu
d'éléments accessoires et un jeu de corps de forme allongée destiné à réaliser
une
construction par l'assemblage d'une pluralité desdits corps avec des éléments
accessoires. Le corps de forme allongée comporte une face avant et une face
arrière,
planes et opposées, une face supérieure et une face inférieure, planes et
opposées,
et deux faces latérales opposées. Au moins une desdites deux faces latérales
présente une partie en retrait notamment une incurvation sur sa partie
centrale.
Chaque corps est assemblable avec un autre corps, par leurs faces latérales
entre
elles et/ou par l'assemblage d'une face inférieure d'un corps sur la face
supérieure
d'un autre corps et/ou par l'assemblage d'une face latérale d'un corps avec la
face
avant ou arrière d'un autre corps. Les éléments accessoires sont des pièces
allongées
qui viennent s'insérer entre et en contact avec les parties en retrait des
deux corps
allongés assemblés face à face, et qui s'étendent sur toute ou sur une partie
substantielle de la hauteur des corps allongés. Les pièces allongées
définissent à
elles seules en cas de pièces allongées creuse ou par coopération de ces
pièces
allongées avec des parties en retrait en face à face des corps allongés, un
espace
central situé entre et au milieu des parties en retrait des corps allongés.
Les pièces
allongées définissent en outre des espaces latéraux entre les faces latérales
des
parties en retrait des corps allongés de part et d'autre des pièces allongées.
EP0320745A1 et EP1321592A1 décrivent des systèmes de construction dont
les éléments principaux sont en matières plastiques comportant des poutres de
section
rectangulaire avec des profilés de différents formes.
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Par ailleurs on cannait des systèmes de construction composés de pièces en
matières plastiques mais qui sont destinés à la construction de modèles
réduits
La présente invention permet de réaliser un système de construction pour un
module d'un bâtiment dont les éléments principaux sont en matière plastique
notamment en matière plastique recyclée permettant une construction robuste de
manière très simple et très rapide.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un système de
construction pour un module d'un bâtiment, notamment une habitation ou un
garage,
dont les éléments principaux sont en matière plastique, comportant un jeu de
poutres
principales extrudées de profil creux, de forme rectiligne allongée, de
section uniforme
rectangulaire et de longueur adéquat. Ces poutres principales sont
assemblables bout-
à-bout pour former une structure ouverte rectangulaire ou cubique en forme de
cadre
rectangulaire ou cubique en 3 dimensions. Le système de construction comporte
en
outre une pluralité de poutres secondaires intermédiaires, assemblables entre
des
poutres principales parallèles et opposées d'un cadre rectangulaire, et une
pluralité
d'éléments de façade plats insérable l'un contre l'autre entre deux poutres
parallèles
adjacentes, chaque élément de façade externe ou interne comportant une plaque
plate
rectangulaire pourvue de deux bords opposés repliés destinés à venir
s'accrocher
avec des poutres parallèles adjacentes.
Dans le système inventif, chaque poutre principale de section rectangulaire
comporte sur ses quatre côtés une projection parallèle au côté et espacée
d'une partie
du côté disposée vers sa partie centrale, laissant vers chaque coin de la
poutre
principale une ouverture pour recevoir un bord replié d'un élément de façade
plat.
Chaque poutre secondaire comporte au moins sur deux faces opposées au
moins une projection laissant une ouverture pour recevoir un bord replié d'un
élément
de façade plat.
De préférence, les projections parallèles sur chaque côté de la section
rectangulaire de chaque poutre principale s'étendent en deçà du côté adjacent
de la
section rectangulaire. Aussi, chaque poutre principale, de préférence comporte
sur
chaque côté deux projections parallèles au côté et espacées de celui-ci, les
deux
projections étant divisés par une ouverture centrale.
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Dans une exécution, les poutres secondaires comportent un coeur creux central,
de préférence carré, et des projections s'étendant de part et d'autre de ce
coeur creux
pour définir de chaque côté au moins une ouverture pour recevoir le bord
replié d'un
élément de façade. De préférence, chaque côté du coeur creux d'une poutre
secondaire comporte une projection centrale bordée de deux projections
latérales
définissant entre elles deux ouvertures pour recevoir le bord replié d'un
élément de
façade plat. Dans une exécution, les deux projections latérales comportent à
leur
extrémité extérieure un bord replié vers l'extérieur et en retrait par rapport
à l'extrémité
externe de la projection centrale d'une distance qui corresponde à l'épaisseur
d'un
élément de façade plat. Optionnellement, les autres bords du coeur creux
comportent
des profilés de renfort.
Dans le système inventif les poutres principales peuvent être assemblées au
moyen de pièces de coin disposées entre les extrémités adjacentes des poutres
principales. Ces pièces de coin peuvent comporter une tige de section carrée,
plus
courte que les poutres principales, et insérable dans l'extrémité d'une
première poutre
principale. Une extrémité de cette tige comporte une rainure longitudinale
dans le
centre de chaque face de la tige carrée et destinée à recevoir une projection
sur un
élément de jonction insérable dans l'extrémité d'une second poutre principale
assemblable bout-à-bout avec le premier.
Chaque structure ouverte rectangulaire en forme de cadre rectangulaire en 3
dimensions peut constituer un module de construction qui peut être assemblé
avec un
autre module, chaque module mesurant entre 2.5m et 4.5 m de longueur de côté
et de
largeur et entre 2,5m et 3.5m de hauteur.
Optionnellement, les éléments de façade plats comportent dans leurs plaques
plates des zones extractibles pour créer des ouvertures.
Dans une exécution, les éléments de façade plat externe et interne comportant
deux plaques plates espacées l'une de l'autre pour former un coffrage. Les
plaques
peuvent être vissées, rivetées ou collées sur les poutres principales et les
poutres
secondaires.
Pour plus de rigidité, chaque poutre et optionnellement le coffrage de chaque
élément de façade est remplie d'une substance destiné à solidifier sa
structure, par
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exemple une terre mélangée à une résine durcissante, du ciment, béton, pisé ou
toute
autre substance durcissante, voire une matière poreuse telle qu'une mousse
rigide.
De préférence, et par souci écologique, le système de construction est réalisé
à partir de matières plastiques recyclées.
Un autre aspect de l'invention est un procédé d'extrusion pour la fabrication
du
système sous un atmosphère du dioxyde de carbone dans un cycle subcritique ou
d'un
moyen durcissant.
L'invention concerne aussi un assemblage d'un module de construction d'un
bâtiment construit à partir d'un système de construction selon toutes ses
variantes
1.0 décrites, l'assemblage comportant :
a. Au moins un module de construction formé d'un cadre rectangulaire ou
cubique en trois dimensions de poutres principales,
b. Un assemblage de poutres secondaire entre et parallèles aux poutres
principales parallèles, et
c. Un assemblage d'éléments de façade plats insérés entre deux poutres
parallèles, les bords repliés des éléments de façades venant s'insérer dans
lesdites ouvertures parallèles.
Dans une variante de cet assemblage, des poutres secondaires sont disposées
verticalement, parallèlement aux et entre les poutres principales verticales,
et les
éléments de façade sont posés l'un sur l'autre entre deux poutres parallèles
verticales.
Avec un tel assemblage, lorsque des éléments d'assemblages au coin sont
scellés au sol, les éléments de façade plat résistent au vent au moins jusqu'à
160kg/m2, supportent des charges au sol au moins jusqu'à 224 kg/m2 et
supportent
des charges sur la partie supérieure du module au moins jusqu'à 107 kg/m2.
Lorsqu'un second module de construction est agencé sur un premier module
de construction, les éléments d'assemblage au coin du premier module de
construction étant scellés au sol, les éléments de façade plat résistent au
vent au
moins jusqu'à 182kg/m2, supportent des charges au sol au moins jusqu'à 224
kg/m2
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et les éléments de façade plat du second module supportent des charges sur la
partie
supérieure dudit second module au moins jusqu'à 107 kg/m2.
Avec ces assemblages, la partie supérieure du module d'une habitation peut
être rendue étanche, soit par un montage des éléments de façade plat soit par
le
positionnement d'une bâche sur laquelle peut être appliquée une résine
polymérisante
rendant ladite bâche rigide et imperméable.
Dans une autre forme d'exécution, la partie supérieure du module d'une
habitation peut être rendue étanche, par l'ajout d'une toiture conventionnelle
.
Ledit assemblage constitue usuellement un élément d'un immeuble, entre
1.0 autre, un garage, une maison. Donc, l'invention couvre aussi un
bâtiment, notamment
un immeuble, entre autres une maison ou un garage, comportant un tel
assemblage.
Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture
de
la description suivante de plusieurs formes d'exécutions données uniquement à
titre
d'exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans
lesquelles :
- La figure 1 représente une vue en perspective partielle d'une poutre
principale ;
- La figure 2 représente une vue en perspective partielle d'une poutre
secondaire ;
- La figure 3 représente une vue en perspective d'une pièce de jonction de
poutres principales;
- La figure 4A représente une vue en perspective d'une pièce de jonction
non
assemblée entre une poutre principale et une poutre secondaire ;
- La figure 4B représente une vue en perspective de la figure 4A assemblée
;
- La figure 5 représente une vue en perspective d'un élément de façade ;
- La figure 6 représente une vue en perspective d'une pièce de jonction d'une
poutre principale par exemple horizontale et d'une autre pièce de jonction sur
une poutre principale par exemple verticale ;
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- La figure 7 représente une vue en perspective d'un élément de finition
agençable sur une pièce de jonction de poutres principales ;
- La figure 8 représente une vue en perspective partielle de l'assemblage
d'un
module de construction selon la présente invention ;
- La
figure 9 représente une vue en perspective d'un module de construction sans
la partie supérieure ; et
- La figure 10 représente deux modules d'habitation selon la présente
invention
superposées l'un sur l'autre et dotés de fenêtres et d'une porte.
Un module d'une habitation tel qu'illustré à la figure 9 dont les éléments
1.0
principaux sont en matière plastique comporte un jeu de poutres principales 1
extrudées de profil creux, de forme rectiligne allongée, de section uniforme
et de
longueur adéquat. Ces poutres principales 1 sont assemblables bout-à-bout pour
former une structure ouverte rectangulaire en forme de cadre rectangulaire en
3
dimensions. Une pluralité de poutres secondaires 11 intermédiaires, est
assemblable
entre des poutres principales 1 parallèles et opposées d'un cadre
rectangulaire. Le
module comporte une pluralité d'éléments de façade plats 3 insérable l'un
contre
l'autre entre deux poutres 1, 11 parallèles adjacentes, chaque élément de
façade 3
comportant une plaque plate rectangulaire pourvue de deux bords opposés
repliés 3A,
3B (Fig. 5) destinés à venir s'accrocher avec des poutres parallèles
adjacentes 1,11.
Comme illustré à la figure 1, chaque poutre principale 1 a une section
rectangulaire comportant sur ses quatre côtés une ou deux projections 21
parallèles
au côté et espacée d'une partie de côté disposée vers sa partie centrale,
laissant vers
chaque coin de la poutre principale 1 une ouverture 22 pour recevoir un bord
replié
3A, 3B (Fig. 5) d'un élément de façade plat 3 (Fig. 5). Les projections
parallèles 21 sur
chaque côté de la section rectangulaire de chaque poutre principale 1
s'étendent en
deçà du côté adjacent de la section rectangulaire. Dans l'exécution illustré,
chaque
poutre principale 1 comporte sur chaque côté deux projections parallèles 21 au
côté
et espacé de celui-ci, les deux projections 21 étant divisés par une ouverture
centrale
30.
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Comme illustré à la figure 2, chaque poutre secondaire 11 comporte sur deux
faces opposées des projections 23 laissant une ouverture 24 pour recevoir un
bord
replié 3A, 3B (Fig. 5) d'un élément de façade plat 3 (Fig 5). Les poutres
secondaires
11 comportent un coeur creux central 25, carré, et des projections 23
s'étendant de
part et d'autre de ce coeur creux 25 pour définir de chaque côté une ouverture
24 pour
recevoir le bord replié d'un élément de façade plat. Chaque côté du coeur
creux d'une
poutre secondaire 11 comporte une projection centrale bordée de deux
projections
latérales 23 définissant entre elles deux ouvertures 24 pour recevoir le bord
replié d'un
élément de façade plat. Dans une exécution, les deux projections latérales 23
1.0
comportent à leur extrémité extérieure un bord replié vers l'extérieur et en
retrait par
rapport à l'extrémité externe de la projection centrale d'une distance qui
corresponde
à l'épaisseur d'un élément de façade plat. Dans cette exécution, les autres
bords du
coeur creux comportent des profilés de renfort.
Comme illustré aux figures 3, 4A, 4B, 6 et 7, des pièces de coin 2A, 2B, 2C,
2D
permettent d'assembler les poutres principales entre elles et avec des poutres
secondaires.
Par exemple, comme illustré à la figure 3, la pièce de coin 2A est une pièce
de
jonction servant à relier les poutres principales entre elles au moyen des
autres pièces
de coins 2C (figure 6). La pièce de coin 2A comporte une tige de section
carrée 4, plus
courte que les poutres principales, et insérable dans l'extrémité d'une
première poutre
principale. Une extrémité de cette tige comporte une rainure longitudinale 5
dans le
centre de chaque face de la tige carrée 4 destinée à recevoir une projection
sur un
élément de jonction 2C (figure 6) insérable dans l'ouverture 5 (Fig. 3) d'une
seconde
poutre principale assemblable bout-à-bout avec le premier.
Dans cet exemple, cette pièce de coin 2A est destinée à être positionnée
verticalement et les poutres principales qui sont reliées à cette pièce de
coin 2A
reposent sur un anneau de maintien 6.
Les figures 4A et 4B illustrent des pièces assurant la jonction entre une
poutre
principale et une poutre secondaire. Cette pièce de jonction est décomposée en
trois
parties, une partie basse 7 qui relie une poutre principale verticale à une
partie centrale
8 comportant deux projections destinées à s'insérer dans une poutre
secondaire.
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Enfin, un autre anneau de maintien 9 vient s'agencer entre la partie centrale
8 et la
poutre secondaire. D'ailleurs l'espace 10 créé dans cette pièce de jonction 2B
permet
notamment de pouvoir intégrer des câbles électriques ou d'autres tuyaux et un
système d'aération qui ressortiront dans le côté opposé de la poutre
secondaire au
même endroit à savoir dans l'espace 10 d'une autre pièce de jonction 2B.
Il est évident que le module de construction tel qu'illustré à la figure 9
nécessite
des ouvertures pour pouvoir être utilisé. Ainsi, soit il est possible de
laisser libre
l'espace totale occupée par une plaque 3, par exemple à l'aide de moyen de
maintien
en position des plaques 3 adjacentes à l'ouverture ou alors la plaque 3
comporte des
zones extractibles pour créer des ouvertures.
Comme illustré à la figure 10, deux modules de construction sont superposés
l'un sur l'autre. Dans cet exemple, lorsque les éléments d'assemblage au coin
du
premier module de construction sont scellés au sol, les plaques 3 résistent au
vent
jusqu'à 182kg/m2, les plaques inférieures 3 supportent des charges au sol
jusqu'à 224
kg/m2 et les plaques supérieures 3 du second module supportent des charges sur
la
partie supérieure dudit second module jusqu'à 107 kg/m2.
Le module d'habitation du haut comporte quatre ouvertures faisant office de
fenêtre. Deux petites fenêtres 18 sont créées en découpant deux compartiments
sur
une autre plaque 3'. Deux grandes fenêtres 19 sont par exemple créées en
découpant
deux compartiments sur deux autres plaques 3 montées l'une sur l'autre. Le
module
d'habitation du bas comporte une grande ouverture 20 servant de porte et deux
petites
ouvertures 18 servant de fenêtre. La porte 20 est par exemple créée en
découpant
deux compartiments 13 adjacents sur quatre autres plaques montées l'une au-
dessus
de l'autre. Dans cet exemple, même si non visible, les plaques 3 communes
entre le
module du bas et le module du haut comportent également des ouvertures entre
les
deux modules. Dans une autre version non illustrée, un escalier extérieur peut
permettre l'accès au module d'habitation du haut.
Grâce au système de la présente invention, il est possible d'associer des
modules l'un au-dessus de l'autre mais également l'un à côté de l'autre.
L'assemblage
des pièces de coin 2A, 2C (fig 3 et fig 6) et des poutres principales 1 permet
d'assembler des modules d'habitation dans six directions, soit selon les six
faces d'un
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module d'habitation rectangulaire, et ce avec un minimum de pièces dans la
mesure
où les pièces de coins 2A, 20 permettent d'assurer une jonction entre deux
modules
de construction sans autres pièces intermédiaires.
Pour plus de confort, les plaques 3 espacées l'une de l'autre forment un
coffrage
permettant d'intégrer une matière isolante. Il est également envisagé d'y
intégrer des
câbles électriques et de la tuyauterie et accessoirement un réservoir. La
tuyauterie
peut aussi bien servir pour transporter de l'eau jusqu'à un point d'eau
disposé dans
ladite habitation que pour évacuer les eaux usées à l'extérieur de ladite
habitation.
La partie supérieure du module d'une habitation est toujours étanche soit par
un montage particulier des plaques soit, dans un exemple non illustré, par le
positionnement d'une bâche sur laquelle peut être appliquée une résine
polymérisante
rendant ladite bâche rigide et imperméable. Une telle structure est réalisée
en se
servant des poutres et des poteaux. Chaque poteau et poutre comporte des
trous,
notamment comme ceux où sont insérées des vis, dans lesquels viennent
s'enquiller
des tubes de section correspondant aux trous. Ces tubes sont de longueur
suffisamment grande pour constituer une structure qui déborderait du module
d'habitation de manière suffisante pour régler la pente d'un toit ou un débord
de toiture
en fonction du lieu géographique dudit module d'habitation. Ainsi, une fois
cette
structure pour le toit réalisée, une ou plusieurs bâches, éventuellement
solaire, peut
être disposée et tendue comme on tend par exemple un chapiteau.
Une fois la bâche tendue et mise en forme il faut procéder à l'application
d'une
résine transparente ou colorée, par exemple au pinceau ou au pistolet, sur la
partie
intérieure ou extérieure de la bâche. On obtient alors après polymérisation
une coque
de résine fine mais rigide et résistante et facilement réparable.
Dans une autre version non illustrée, la partie supérieure du module
d'habitation
peut être végétalisée.
Dans l'exemple illustré, le module de construction comporte quatre poutres
secondaires par face, mais d'autres variantes, chaque module peut comporter
trois
voire deux poutres secondaires.
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Un module d'habitation selon la présente invention présente l'avantage d'être
facile et rapide à assembler et est tellement robuste qu'il respecte les
normes sur les
structures porteuses telles que la norme EN1991.
Dans toutes les exécutions, il faut comprendre par matière plastique tout
matériau qui peut être recyclé (PEHD, PEBD, PP, PET, PS, ABS...). Bien
entendu, il
est tout à fait possible d'utiliser de la matière plastique non recyclée
Que la matière plastique soit recyclée ou non, les éléments des modules
d'habitation seront fabriqués de manière à être suffisant résistant pour
supporter des
charges spécifiques aux habitations. Ainsi lors de leur fabrication, les
pièces peuvent
1.0 comporter des produits ou technique particulières favorisant leur
rigidité.
