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POUTRE OU POTEAU D'UN SYSTEME DE CONSTRUCTION
La présente invention se rapporte à une poutre ou poteau d'un système de
construction notamment pour un module d'un bâtiment, une habitation ou un
garage,
ou du mobilier, dont les éléments principaux peuvent être en matière
plastique,
notamment en matière plastique recyclé ou en bois recyclé, ou tout autre objet
construit par l'assemblage de ce système de construction dont les éléments
peuvent
être en matière plastiques et/ou en composites.
JPS4989010U décrit un système de construction d'une étagère composé d'un
élément noyau formé d'un élément central rectiligne profilé, et des éléments
d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau en
correspondance avec son profil, formant un carré qui entoure l'élément noyau.
Ces
éléments sont en résine synthétique, d'un matériau métallique ou similaire,
moulé
intégralement à une longueur appropriée par étirage. Ce système de
construction
comporte une colonne sous forme de pilier carré de forme rectangulaire sur
lequel des
rainures sont disposées aux quatre coins. Le système de construction comporte
en
outre quatre plaques solides frontales comportant chacune à chaque extrémité
un bord
incliné agencé pour glisser dans les rainures aux quatre coins du pilier
carré. Une
planche d'étagère peut être fixée à la plaque frontale par des vis traversant
la plaque
frontale à travers un trou traversant. Le but de ce système est de ne pas
laisser
apparaitre les vis qui supportent les étagères.
Ce type de réalisation est conçu pour des meubles dont la charge supportée
est très limitée et ne peut en aucun cas servir dans un système de
construction pour
une habitation. La charge dont il faudrait tenir compte pour la réalisation
d'un plancher
d'une habitation (au lieu d'une étagère) imposerait une largeur de planche de
support
d'une épaisseur trop importante, sans pour autant garantir la solidité de
l'édifice. Il en
serait de même pour la construction des murs qui constitue l'ossature d'un
bâtiment et
qui doivent également résister au vent selon des normes très sévères. Donc,
l'application de ce système est très limitée.
EP3781754, au nom du déposant, décrit un système de construction d'un module
d'un bâtiment, comportant une pluralité d'éléments de construction noyau qui
comporte
chacun en coupe une croix solide comportant deux bras principaux de longueur
égale, les
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bras principaux s'intersectant à mi-longueur à angle droit. Chaque élément de
construction
noyau présente un plan de symétrie autour des axes de chaque bras principal,
les bras
principaux optionnellement terminant à leurs extrémités par des parties
transversales dont
la longueur est inférieure à la longueur des bras principaux. La croix
centrale solide est
entourée par une pluralité d'éléments de construction d'entourage des éléments
noyaux.
Chaque élément d'entourage est composé de quatre parties d'entourage partiel
qui
viennent s'assembler autour d'un élément noyau. Les parties d'entourage
partiel sont
solides et ont chacune une section essentiellement d'un triangle isocèle-
rectangle
comportant un côté long et deux côtés inclinées qui forment un angle droit.
Les quatre
parties d'entourage partiel, une fois assemblées, sont disposées avec leur
côté long à
l'extérieur et les côtés inclinés terminant par l'angle droit à l'intérieur
vers le centre de la
croix d'un élément noyau, formant ainsi un carré qui entoure la croix de
l'élément noyau,
ces parties d'entourage partiels triangulaires comportant des ouvertures et/ou
des
découpes qui entourent la croix de l'élément noyau.
Un tel système de construction est facile à assembler et robuste.
La présente invention propose une poutre ou un poteau permettant de réaliser
un système de construction dont le montage, pour un grand nombre d'édifices,
est
simplifié et encore plus rigide avec un nombre encore plus réduit de parties
standardisées pour constituer les éléments de construction.
La présente invention permet donc d'optimiser et rationaliser l'utilisation
des
poutres ou poteau, bénéficier du meilleur ratio pour la modularité
architecturale, ainsi
que pour les efforts structurels.
Un autre but de la présente invention est de proposer une poutre ou un poteau
permettant de réaliser un système de construction allégé dont le montage, pour
un
grand nombre d'édifices, est simplifié et encore plus rigide avec un nombre
encore
bien plus réduit de parties standardisées pour constituer les éléments de
construction.
Conformément à l'invention, ces buts sont atteints grâce à une poutre ou un
poteau creux d'un système de construction, la poutre ou le poteau comportant
un
élément noyau formé d'un élément central creux rectiligne profilé, et des
éléments
d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau en
correspondance avec son profil, formant un carré qui entoure l'élément noyau.
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L'élément noyau formé d'un élément central creux rectiligne est pourvu en
coupe de
quatre protubérances creuses externes diamétralement opposées en forme de
queue
d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix, ces quatre
protubérances
creuse externes ayant des extrémités internes rapprochées qui sont espacées
des
extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes
et
sont reliées par des segments de l'élément central creux. Les éléments
d'entourage
rectiligne sont creux et ont chacun une paroi interne dont la forme interne
est
complémentaire aux quatre protubérances externes diamétralement opposées de
l'élément noyau et ses segments lorsque les éléments d'entourage rectiligne
viennent
s'assembler autour de l'élément noyau.
Dans une forme d'exécution, une extrémité interne d'une protubérance creuse
externe de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment de
l'élément
central creux, à l'extrémité externe opposée de cette protubérance creuse
externe.
Selon cette forme d'exécution, chaque élément d'entourage comporte deux
projections creuses internes qui viennent s'engager autour de la forme en
queue
d'aronde d'une des protubérances externes diamétralement opposées de l'élément
noyau, les projections creuses internes de deux éléments d'entourage adjacents
remplissant l'espace autour d'un segment de l'élément central creux et entre
deux
protubérances creuses adjacentes de l'élément noyau.
Dans une autre forme d'exécution une extrémité interne d'une protubérance
creuse externe de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment
de
l'élément central creux, à l'extrémité interne opposée de cette protubérance
creuse
externe.
De préférence, les projections creuses internes de chaque élément d'entourage
sont portées par une pièce qui forme un côté essentiellement rectiligne
externe de la
poutre ou du poteau.
Selon cette forme d'exécution préférentielle, ladite pièce qui porte les
projections internes de chaque élément d'entourage comporte des flancs
inclinés
pourvus d'un côté d'une projection et de l'autre côté d'un renfoncement, cette
projection sur le flanc incliné d'une pièce venant s'insérer dans
l'enfoncement sur le
flanc incliné d'une pièce adjacente lorsque la poutre ou le poteau est
assemblé.
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Toujours selon cette forme d'exécution préférentielle, la pièce qui porte les
projections internes de chaque élément d'entourage comporte une face externe
rectiligne avec des renfoncements, cette face externe définissant de chaque
côté, avec
son flanc incliné, une ouverture qui s'étend le long de la poutre ou du
poteau.
Dans une forme d'exécution, la pièce qui porte les projections internes de
chaque élément d'entourage comporte une pluralité d'ouvertures qui s'étendent
le long
de la poutre ou du poteau et qui sont aptes à recevoir des inserts pour
solidariser deux
poutres ou poteaux bout-à-bout.
Selon cette forme d'exécution, chaque insert comporte une nervure agencée
pour bloquer l'insert inséré dans une ouverture de l'élément d'entourage.
Associé avec un profil allongé de forme, en coupe, essentiellement
rectangulaire pourvu de deux projections d'un côté et un renfoncement sur le
côté
opposé, les projections sont agencées pour s'assembler à la face externe
rectiligne
d'un élément d'entourage de la poutre ou du poteau avec ses renfoncements.
Selon une autre forme d'exécution, chaque élément noyau est associé à deux
éléments d'entourage rectiligne qui viennent s'assembler autour de l'élément
noyau
formant un carré. Chacun des deux éléments d'entourage rectiligne comporte une
paroi interne qui, lorsque les éléments d'entourage rectiligne viennent
s'assembler
autour de l'élément noyau, couvre deux protubérances externes de l'élément
central
creux ainsi que le segment qui relie ces deux protubérances externes.
Selon cette forme d'exécution, la paroi interne de chaque élément d'entourage
rectiligne comporte une pluralité de profilés creux externes disposés à
l'extérieur du
paroi interne, Ces profilés creux externes couvrent les protubérances externes
ainsi
que le segment qui relie ces deux protubérances externes. Dans ce cas, les
profilés
creux externes associés à deux protubérances externes d'un élément d'entourage
rectiligne peuvent être espacés l'un de l'autre pour constituer ensemble un
côté
externe essentiellement rectiligne de la poutre ou du poteau.
La présente invention concerne aussi un ensemble de plusieurs poutres ou
poteaux creux d'un système de construction, comportant une pluralité de
poutres
toutes de la même longueur et une pluralité de poteaux tous de la même
longueur.
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C'est lors du montage, en particulier pour les poteaux, que les dimensions
seront
ajustées en fonction de la structure à monter.
L'invention concerne également un assemblage de plusieurs poutres ou
poteaux creux d'un système de construction, dans lequel au moins une poutre ou
au
moins un poteau est renforcé par une pièce cylindrique ou tubulaire insérée
dans le
creux de l'élément central d'un élément noyau.
De préférence, les poutres et/ou les poteaux sont assemblés bout-à-bout par
des inserts insérés dans les extrémités des ouvertures qui s'étendent le long
des
éléments d'entourage.
Dans le cadre de structures à étages, deux côtés adjacents d'un poteau central
sont fixés chacun à un autre poteau, la hauteur de la construction étant
déterminée
par la longueur du poteau central.
Selon la présente invention, les constructions peuvent se faire selon 6
directions
(haut, bas, gauche, droite, devant, derrière).
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 en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles :
- La figure 1 une vue en perspective d'un poteau ou d'une poutre selon la
présente invention ;
- La figure 2 représente une vue partielle d'un élément de renfort de forme
tubulaire ;
- La figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un élément
noyau
central ;
- La figure 3' représente une vue de dessus d'un autre type d'élément noyau
central ;
- La figure 4 représente une vue partielle en perspective d'un profil
intermédiaire de soutien ;
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- La figure 5A représente une vue partielle d'un élément d'entourage creux
rectiligne ;
- La figure 5B représente une vue partielle d'une variante d'un élément
d'entourage creux rectiligne ;
- La figure 5C représente une vue de dessus d'une autre variante d'un
élément d'entourage creux rectiligne ;
- La figure 6A représente une vue en perspective d'un insert ;
- La figure 6B représente une vue en perspective d'une équerre tube ;
- La figure 7 représente une vue en perspective d'un module de construction
assemblé ;
- Les figures 8A, 8B et 8C représentent chacune un sous-ensemble du
module de construction de la figure 7 ;
- La figure 9 représente une vue en perspective d'un module de construction
de base ;
- La figure 10 représente une vue en perspective d'un assemblage de quatre
modules de construction de base ;
- Les figures 11A et 11B représentent une vue en perspective d'un plancher
agencé pour être disposé dans un bâtiment selon la présente invention ;
- La figure 12 représente une vue en perspective d'un renfort de plancher ;
- Les figures 13A, 13B et 13C représentent chacune une vue en coupe d'un
profilé de plancher de la figure 11 ;
- La figure 14 représente une vue en perspective d'un plancher disposé
entre
des poutres ; et
- Les figures 15A, 15B, 15C et 15D représentent des accessoires pour la
fixation des poteaux ;
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- Les figures 16A et 16B représentent une vue de face et en perspective
d'un
type de profil D ;
- Les figures 17A et 17B représentent une vue en perspective et une vue de
côté d'un élément de fixation entre deux poteaux ou poutre ;
- La figure 18 représente une vue en perspective d'un embout de profil ;
- La figure 19 représente une vue partielle de poutres assemblées par des
éléments de fixation ;
- La figure 20 représente une vue éclatée d'éléments de fixations et
d'embouts de profils agencés pour fixer et recevoir des poutres selon la
présente invention ;
- La figure 21 représente une vue en perspective partiel d'un assemblage
selon la présente invention ;
- La figure 22 représente une vue en perspective d'un assemblage avec une
partie de plancher et une partie de mur;
- La figure 23 représente une version simplifiée et allégée d'un élément de
poutre avec deux éléments complémentaires assemblables entre eux;
- La figure 24 représente une vue en perspective d'une version simplifiée
et
allégée d'un élément de poutre ;
- La figure 25A représente une vue en perspective d'un embout de profil
pour
les structures allégées ;
- La figure 2513 représente une vue en perspective d'un élément de fixation
entre deux poteaux ou poutre pour une construction allégée ; et
- La figure 26 représente une vue en perspective d'un assemblage d'une
structure allégée à l'aide des profils de la figure 23.
L'invention propose une poutre ou poteau creux d'un système de construction.
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Comme illustré à la figure 1, la poutre ou le poteau comporte un élément noyau
A formé d'un élément central creux 7 rectiligne pourvu en coupe de quatre
protubérances creuses externes 1 diamétralement opposées en forme de queue
d'aronde évasées vers l'extérieur et disposées en croix, ces quatre
protubérances
creuse externes 1 ayant des extrémités internes rapprochées 2 qui sont
espacées des
extrémités internes rapprochées des protubérances creuse externes adjacentes
et
sont reliées par des segments 3 de l'élément central creux.
La poutre ou le poteau comporte quatre éléments d'entourage creux rectiligne
B qui viennent s'assembler autour de l'élément noyau A formant un carré qui
entoure
l'élément noyau A, les quatre éléments d'entourage B ayant en coupe une forme
interne complémentaire aux quatre protubérances externes 1 diamétralement
opposées de l'élément noyau A.
Comme illustré à la figure 3, une extrémité interne 2 d'une protubérance
creuse
externe 1 de l'élément noyau est reliée, par une extension 4 d'un segment 3 de
l'élément central creux, à l'extrémité externe opposée 5 de cette protubérance
creuse
externe 1.
La figure 3' représente une vue de dessus d'un autre type d'élément noyau
central. Dans cette exécution, une extrémité interne 2 d'une protubérance
creuse
externe 1 de l'élément noyau est reliée, par une extension d'un segment de
l'élément
central creux, à l'extrémité interne opposée de cette protubérance creuse
externe 1.
Cette forme d'exécution renforce encore plus la structure de l'élément noyau.
La figure 4 illustre un profil intermédiaire de soutien D agencé pour être
associé
à une poutre ou un poteau. Le profil allongé D, de forme, en coupe,
essentiellement
rectangulaire est pourvu de deux projections 15 d'un côté et un renfoncement
16 sur
le côté opposé, les projections 15 sont agencées pour s'assembler à la face
externe
rectiligne d'un élément d'entourage B de la poutre ou du poteau avec ses
renfoncements 10A, 10B. Dans cet exemple, un renfort supplémentaire 25 est
agencé
sur la projection 16 de manière à renforcer le profil D sur toute ou partie de
sa longueur
en fonction de la longueur dudit renfort supplémentaire 25.
Comme illustré à la figure 5A, chaque élément d'entourage B comporte deux
projections creuse internes 6 qui viennent s'engager autour de la forme en
queue
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d'aronde d'une des protubérances externes diamétralement opposées de l'élément
noyau A (voir figure 1), les projections creuses internes 6 de deux éléments
d'entourage B adjacents remplissant l'espace autour d'un segment 3 (voir
figure 3) de
l'élément central creux et entre deux protubérances creuses 6 adjacentes de
l'élément
noyau.
Comme illustré aux figures 5A et 5B, les projections creuses internes 6 de
chaque élément d'entourage B (figure 5A) sont portées par une pièce 10 qui
forme un
côté essentiellement rectiligne externe de la poutre ou du poteau.
La figure 5C représente une vue de dessus d'une autre variante d'un élément
d'entourage creux rectiligne, ou profil B, avec trois éléments alignés pour
une
construction encore plus simplifiée.
La pièce 10 qui porte les projections internes de chaque élément d'entourage B
comporte des flancs inclinés 8, 9 pourvus d'un côté d'une projection 8A et de
l'autre
côté d'un renfoncement 9A, cette projection 8A sur le flanc incliné 8 d'une
pièce venant
s'insérer dans l'enfoncement 9A sur le flanc incliné 9 d'une pièce adjacente
lorsque la
poutre ou le poteau est assemblé.
La pièce 10 qui porte les projections internes 6 de chaque élément d'entourage
B comporte une face externe rectiligne avec des renfoncements 10A, 10B, cette
face
externe définissant de chaque côté, avec son flanc incliné 8, 9, une ouverture
10A',
10B' qui s'étend le long de la poutre ou du poteau.
La pièce 10 qui porte les projections internes 6 de chaque élément d'entourage
B comporte une pluralité d'ouvertures 11 qui s'étendent le long de la poutre
ou du
poteau et qui sont aptes à recevoir des inserts 12 (voir figure 6A) pour
solidariser deux
poutres ou poteaux bout-à-bout.
Chaque insert 12 comporte une nervure 13 agencée pour bloquer l'insert 12
inséré dans une ouverture 11 de l'élément d'entourage B.
Comme illustré à la figure 5B, une variante d'un élément d'entourage creux
rectiligne permet d'insérer les inserts et assurer une continuité entre deux
poutres ou
poteaux sans que celle-ci soient interrompues, notamment grâce à la rainure 14
agencée dans l'ouverture 10A, 10B qui s'étend le long de la poutre ou du
poteau.
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La poutre ou le poteau, associé avec un profil allongé D de forme, en coupe,
essentiellement rectangulaire pourvu de deux projections 15 d'un côté et un
renfoncement 16 sur le côté opposé, les projections 15 sont agencées pour
s'assembler à la face externe rectiligne d'un élément d'entourage B de la
poutre ou du
poteau avec ses renfoncements 10A, 10B.
Comme illustré à la figure 7, un ensemble de plusieurs poutres ou poteaux
creux
d'un système de construction comporte une pluralité de poutres toutes de la
même
longueur et une pluralité de poteaux tous de la même longueur.
Dans une variante, le système selon l'invention comporte usuellement une
pluralité d'éléments de construction noyaux 1 et une pluralité d'éléments de
construction d'entourage 2 des éléments noyaux, chacun d'une longueur standard
ou
dans plusieurs longueurs standardisées.
Lors de l'assemblage d'une structure, et pour un meilleur renfort au moins une
poutre ou au moins un poteau est renforcé par une pièce cylindrique ou
tubulaire 17
(voir figure 2) insérée dans le creux 7 de l'élément central d'un élément
noyau A, ainsi
que d'une équerre tube 21 (voir figure 6B). L'équerre tube 21 comporte
d'ailleurs
quatre lames agencées pour se fixer dans des rainures de profilés d'entourage
B.
Un assemblage de plusieurs poutres ou poteaux creux d'un système de
construction selon la revendication 11, dans lequel des poutres et/ou des
poteaux sont
assemblés bout-à-bout par des inserts 12 insérés dans les extrémités 11 des
ouvertures qui s'étendent le long des éléments d'entourage (B).
Comme illustré à la figure 7, les deux côtés adjacents du poteau central en
coin
sont fixés chacun à un autre poteau, la hauteur de la construction étant
déterminée
par la longueur du poteau central en coin.
Dans le cadre de l'utilisation des poutres ou poteaux pour une habitation, il
est
important de tenir compte du fait que l'écartement standard entre deux poteaux
est de
325 cm, et l'écartement standard entre les poutres, définissant ainsi la
hauteur est de
280 cm.
Comme illustré à la figure 9, le module construit est un carré de 740 cm
auquel
il convient d'ajouter 15 cm d'isolation externe soit 755 cm de côté avec un
poteau
intermédiaire central sous les poutres à 325 cm des poteaux en coins, cette
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configuration dégage une surface habitable de 50,4 m2 avec un seul poteau
central à
l'espace, les autres poteaux et poutres étant dans les parois.
Dans cet exemple, le module standard est construit avec dix poutres de 680 cm
et neuf poteaux (cinq poteaux intermédiaires de 280 cm et quatre poteaux de
340cm)
ce qui représente au total 95,6 mètres de profils A, 382,4 mètres de profils B
et 22,4
mètres de profils D.
Comme illustré aux figures 16A, 16B et 19, le profil D' présente une légère
modification par rapport au profil D illustré à la figure 4, notamment pour
coller
complètement avec le profil allongé B et constituer une structure plus solide.
Le profil
allongé D' est pourvu de deux projections 15 d'un côté qui sont en contact
direct avec
un élément d'entourage B sans qu'il n'y ait d'espace entre les deux pièces et
aurait
pour effet de fragiliser la structure assemblée.
Ainsi, un module standard voisin partageant une face représente 77,8 mètres
de profils A, 311,2 mètres de profils B et 16,8 mètres de profils D.
De la même manière, le ratio s'améliore au fur et à mesure que l'on partage
des
surfaces, si bien qu'un module standard en étage partageant un
plafond/plancher
représente 61,6 mètres de profils A, 246,4 mètres de profils B et 22,4 mètres
de profils
D.
Sur la base des informations précédentes, une construction, par exemple une
maison de 151,2 m2 constituée de trois modules standards, deux côtes à côte et
le
troisième en étage représente : 235 mètres de profils A, 940 mètres de profils
B et
61,6 mètres de profils D, ce qui représente un total de 1236,6 mètres linéaire
de profils.
Cette configuration standard n'est donnée qu'à titre d'exemple et les
dimensions peuvent varier sans poser de problème structurel.
Dans l'exemple illustré à la figure 10, un assemblage de quatre modules de
construction de base permet d'étendre la surface habitable en faisant une
économie
sur le nombre de poteaux/ poutres au mètre carré, notamment par le fait qu'il
n'est pas
utile de dédoubler les poteaux à chaque jonction entre deux modules de base.
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Dans l'exemple illustré à la figure 7, la construction peut être auto-porteuse
sur
pieux, piliers ou radier.
Le système constructif induit des longueurs de profils A, B et D standards
permettant un pré assemblage en unité poteaux, poteaux intermédiaires,
poutres, 1/2
poutres pour un assemblage plus rapide, mais ce prémontage convient
essentiellement aux structures à deux paliers (Rez de chaussé + un étage).
Pour des configurations plus hautes, comme par exemple celle illustrée à la
figure 7, ou nécessitant des poteaux et/ou des poutres plus longue qu'une 1/2
poutre
de 340 cm, l'assemblage a été conçu de manière à permettre de constituer un
poteau
ou une poutre en assemblant alternativement les profilés A et B de longueur
intermédiaire comme des pièces de puzzle. Ce montage permet d'obtenir un
poteau
ou une poutre continue permettant ainsi d'éviter les zones fragiles de
raccordement,
en respectant des bonnes distances entre l'interruption de l'un ou l'autre des
cinq
profilés, le poteau ou la poutre conserve toute son homogénéité structurelle.
Afin de renforcer encore les raccordements entre profils interrompus des
logements standards ont été prévu dans le design pour accueillir des bouts de
profils
(aluminium) standards en U ou des inserts 12.
Le profilé A et le profilé D a été conçu pour recevoir des tubes de renforts
(en
acier ou en composite protrusion) permettant ainsi si nécessaire de rigidifier
la poutre
ou le poteau ainsi que les assemblages continue de poteau, et de poutre,
garantissant
une solidité accrue aux coins structurels.
Pour construire un bâtiment à cinq étages habitables + toiture, un assemblage
original a été élaboré, l'assemblage consistant en l'imbrication de trois
structures de
deux étages pour en faire six paliers, chacune des trois structures
indépendantes
structurellement l'une de l'autre, bien que relié par leurs propres poteaux en
coins. Cet
assemblage respecte intégralement la configuration du module standard et ne
change
en rien l'espace habitable de 51,2 m2.
Grâce à cet assemblage, les cinq étages superposés + toitures présentent les
efforts et les moments structurelles équivalent à ceux de deux modules
superposés.
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Cette configuration fixée sur dalle fait que légèrement augmenter les mètres
linéaires de profils : car deux des poutres du haut des trois structures
imbriquées
reposent sur les hauts des poteaux ce qui évite le besoin de soutien du profil
D.
Comme illustré à la figure 8C, la structure extérieure en coins assure le 5ème
et le 6ème palier avec dans cet exemple une hauteur de 18,90 mètres. Comme
illustré
à la figure 8B, la première structure intermédiaire en coins assure le 2ème et
le 4ème
palier avec dans cet exemple une hauteur de 12,70 mètres. Comme illustré à la
figure
8A, la structure extérieure en coins assure le 1er et le 3ème palier avec dans
cet
exemple une hauteur de 9,60 mètres.
Pour l'assemblage, les profils A, B et D coulissent les uns par rapport aux
autres. Un assemblage délibérément décalé des profils, permet d'éviter de
créer des
zones faibles dans la structure du poteau ou de la poutre continue, léger et
facile à
manipuler, elles se construisent directement pendant le chantier, comme un
puzzle
jusqu'à la longueur souhaiter ou très proche de celle-ci avant ajustage.
Les interruptions de profils B/B et D/D étant renforcées par l'insertion de
profils
standards en U et/ou A et D par les tubes.
Les poteaux ou poutres de la présente invention peuvent être en matière
plastique notamment en matière plastique recyclée ou en bois recyclé
permettant une
construction robuste utilisant un nombre réduit de parties standardisées pour
constituer les éléments de construction.
Le corps creux des profils A et B est destiné par exemple pour recevoir du
câblage ou la tuyauterie. Il peut aussi contribuer à l'isolation ou encore au
renforcement par remplissage de terre durcie ou ciment, par exemple.
Grâce à la présente invention, il est possible de constituer un poteau, ou une
poutre de longueur infinie par l'adjonction successive de profilés A, B de
longueur
variable, interrompu avec intermittence, les uns par rapport aux autres,
notamment par
l'agencement d'inserts.
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WO 2023/067438
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Afin de ne pas affaiblir la structure de chaque poteau ou poutre, un tube de
renfort ou raidisseur peuvent être agencés dans les logements des profilés A
et B,
notamment par coulissement.
Comme illustré aux figures 8A, 8B et 8C, l'assemblage d'un bâtiment de six
étages est réalisé dans cet exemple par l'insertion de deux rectangles
perpendiculairement dans un rectangle, et par la superposition de leurs côtés
dans
leur longueur et/ou dans leur largeur afin qu'ils se croisent sans se gêner
pour former
des niveaux en étages. Les planchers et/ou les plafonds successifs de ces
trois
structures cubiques porteuses de hauteur variable sont imbriquées mais
indépendantes en poteaux et en poutres assemblées.
Bien entendu, le nombre d'étage peut être différent de six étages et être
notamment bien supérieur comme par exemple trente étages.
Comme illustré aux figures 11A et 11B, des planchers peuvent être agencés
pour être disposés dans un bâtiment selon la présente invention. Les plafonds
et
planchers ou murs sont constitués d'un treillis de poutres ou poteaux P1, P2
qui sont
reliés entre eux par des renforts planchers 20.
Comme illustré à la figure 12, le renfort plancher 20 comporte des trous
traversant 29 pour permettre le passage de vis ou clous agencés pour fixer la
poutre.
La poutre ou le poteau du plancher peuvent être de différentes formes mais de
préférence de forme, en coupe essentiellement rectangulaire comme illustré aux
figures 13A et 13B et 13C. Les poutres des figures 13A et 13B et 13C comporte
des
ouvertures, par exemple en queue d'aronde (figure 13A) ou sous forme de
rainure en
coins (figure 13B) qui permettent de coupler ces poutres avec d'autres
éléments de
construction.
Comme illustré à la figure 14, un plancher est constitué d'un premier profil
allongé P1 de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire (voir par exemple
des
profils illustrés aux figures 13A et 13B), chaque extrémité du premier profil
allongé P1
reposant sur un ensemble sabot 18 (voir figures 15A, 15B et 15C) comportant un
tenon
19 agencé pour s'assembler avec un renfoncement 10A, 10B, et avec un second
profil
allongé P2 de forme, en coupe, essentiellement rectangulaire, chaque extrémité
du
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second profil allongé P2 reposant sur un ensemble sabot 18 comportant un tenon
19
agencé pour s'assembler avec l'autre renfoncement 10A, 10B de l'élément
d'entourage B, le premier profil allongé P1 et le second profil allongé P2
étant
perpendiculaire l'un par rapport à l'autre. Comme illustré à la figure 15C, le
tenon en
U 19 est associé à une pièce chanfreinée 22, par vissage dans cet exemple, de
manière à ce que lorsque l'opération de vissage de la pièce chanfreinée 22 et
du tenon
en U 19 provoque l'écartement des deux parties latérales opposées dudit tenon
en U
19 ce qui a pour effet de bloquer l'ensemble tenon, sabot pièce chanfreiné
dans les
renfoncements 10A, 10B.
Ainsi, les poutres ont deux rails symétriques, ou renfoncements 10A, 10B dans
leurs longueurs servant par ailleurs à coulisser et positionner l'outillage de
support
sous forme d'un ensemble sabot 18, 19, de maintien des poutrelles, notamment
en
bois, WPC, ... etc., d'un plancher et/ou d'un plafond.
En plus de constituer des planchers et/ou des plafonds, les poteaux poutres,
selon la même configuration peuvent être agencés de manière à réaliser des
cloisons
internes pour délimiter des espaces et des pièces, les cloisons étant
orthogonales par
rapport à un plancher ou un plafond.
Les espaces agencés entre les profils allongés P1 et les profils allongés P2
permettent d'intégrer des éléments nécessaires à l'utilisation de la pièce
assemblée,
par exemple une isolation, des câblages ou de la tuyauterie.
Le renfoncement supérieur 10A sert pour l'accroche des ensembles sabots
dans le sens de la longueur alors que le renfoncement du bas 10B sert pour
l'accroche
des ensembles sabots dans le sens de la largeur, formant ainsi un treillis de
poutrelles
perpendiculaires à espacement réguliers. Un renfort plancher 20 en croix est
conçu
pour relier les poutrelles du bas avec celle du haut quand elles se croisent
afin de
rigidifier l'ensemble et le renforcer structurellement (voir figure 12).
Comme illustré à la figure 19, un assemblage de poteaux constitués de quatre
éléments d'entourage B, entourant un élément noyau A, sont reliés avec des
profils D
et des équerres 27 de renforts. Des parties de planchers P sont également
visibles sur
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la figure 19. Dans cet exemple, les profils de planchers P sont relier à la
structure
périphérique par des sabots SP comme illustrés également en figure 15D.
Un tel assemblage est constitué à l'aide d'une structure telle qu'illustrée à
la
figure 20 avec des embouts de profils 28 agencés pour se fixer aux extrémités
de
chaque poutre ou poteau assemblé, des équerres 27 agencées pour maintenir et
renforcer la structure assemblée et des supports 26 qui servent de socle pour
le départ
et l'arrivée des poutres et des pièces de renforts (voir figures 17A, 17B et
figure 20).
Dans l'exemple illustré à la figure 21, l'assemblage est fait de telle manière
que
la poutre centrale supérieure B2 et la poutre centrale inférieure B3 sont
agencées de
manière perpendiculaire ce qui permet d'utiliser moins d'éléments de
constructions
sans pour autant affaiblir la structure. En effet, la poutre centrale
horizontale
supérieure et la poutre centrale horizontale inférieure du bas sont
perpendiculaires et
cet agencement permet, calcul à l'appui, que le profil D de renfort tel
qu'illustré à la
figure 22 n'est plus utile et que la résistance est assurée même en
construisant le
même édifice sur deux niveaux.
Dans l'exemple illustré à la figure 22, la poutre centrale supérieure B2 et la
poutre
centrale inférieure B3 sont agencées de manière parallèle. Dans cette
configuration,
selon cet agencement, le profil de renfort D disposé aux extrémités de
l'assemblage
permet de renforcer la structure. Dans cet exemple, l'assemblage sou forme
d'un
module d'habitation comporte une partie de mur M et une partie de plancher PP.
Selon une forme d'exécution pour des constructions avec une structure allégée
comme illustré à la figure 26, une poutre ou poteau où chaque élément noyau A
(non
illustré) est associé à deux éléments d'entourage rectiligne B' viennent
s'assembler
autour de l'élément noyau A formant un carré. Chacun un des deux éléments
d'entourage rectiligne B' comporte une paroi interne 23 (voir figure 23) qui,
lorsque les
éléments d'entourage rectiligne B' viennent s'assembler autour d'un élément
noyau A
(non-illustré), couvre deux protubérances externes 1 de l'élément central
creux 7 ainsi
que le segment 3 qui relie ces deux protubérances externes (1).
La figure 24 illustre une partie de poutre allégée. Pour constituer la poutre
complète, il faut assemble deux poutres B', par exemple par coulissement à
travers
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des glissières disposées aux extrémités longitudinales de ladite poutre B'. La
figure 25
montre un embout de profil 25' pour structure allégée qui une fois monté
consolide le
poteau et permet sa connexion avec d'autres éléments de construction.
Dans l'exemple illustré à la figure 23, la paroi interne 23 de chaque élément
d'entourage rectiligne B' comporte une pluralité de profilés creux externes 24
disposés
à l'extérieur de la paroi interne 23, ces profilés creux externes 24 couvrant
les
protubérances externes 1 ainsi que le segment 3 (voir figure 1) qui relie ces
deux
protubérances externes 1 (voir figure 1). Ainsi, les profilés creux externes
24 d'un
élément d'entourage rectiligne B' associés à deux protubérances externes 1
sont
espacés l'un de l'autre et constituent ensemble un côté externe
essentiellement
rectiligne de la poutre ou du poteau. De la même manière, les profilés creux
externes
24 de deux éléments d'entourage rectiligne B' superposés sont espacés l'un de
l'autre,
mais dans ce cas leurs parois internes 23 séparées viennent simplement se
toucher.
Dans l'exemple illustré à la figure 26, un tel assemblage est constitué à
l'aide
d'une structure telle qu'illustrée à la figure 23 avec des embouts de profils
25' agencés
pour se fixer aux extrémités de chaque poutre ou poteau assemblé, des équerres
27
agencées pour maintenir et renforcer la structure assemblée et des supports 31
qui
servent de socle pour le départ et l'arrivée des poutres et des pièces de
renforts.
Un module d'habitation selon la présente invention présente l'avantage d'être
facile et rapide à assembler et respecte les normes sur les structures
porteuses.
Dans toutes les exécutions, il faut comprendre par matière plastique tout
matériau qui peut être recyclé (PEI-ID, PEBD, PP, PET, PEF, PS, ABS...). De
préférence, les pièces plastiques récupérées peuvent être broyées et
déchiquetées.
Une fois déchiqueté, le plastique est lavé puis séché avant d'être préparé
pour une
opération d'extrusion. Les polymères sont fondus par la chaleur et une pâte
uniforme
est alors obtenue. Après une succession d'étapes conventionnelles, un grain
est
obtenu. Les granulés sont ensuite extraits de l'extrudeuse. Enfin, les grains
pourront
servir pour la fabrication des éléments de construction selon la présente
invention. De
même on peut utiliser du bois déchiqueté, broyé et recyclé ou des matériaux
composites plastique/bois recyclé.
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Les éléments de construction peuvent être fabriqués par impression 3D ou
moulage par injection ou autre.
Les éléments de construction peuvent également être en matériaux
composites.
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