|
(11) | EP 4 105 403 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
| (54) | SYSTÈME MODULAIRE DE CONSTRUCTION, PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN TEL SYSTÈME ET ASSEMBLAGE COMPRENANT UNE PLURALITÉ DE SYSTÈMES MODULAIRES |
| (57) L'invention porte principalement sur un système modulaire (1) de construction transportable
(1) s'étendant selon un axe longitudinal et comprenant : • une dalle plane de support (2) en béton, • une structure de renforcement (24) disposée en vis-à-vis de la dalle de support (2), et • au moins quatre poteaux de soutien (3a - 3c) s'étendant chacun depuis une première extrémité solidarisée à la dalle de support (2) jusqu'à une seconde extrémité fixée de manière amovible à la structure de renforcement (24), les poteaux de soutien (3a - 3c) s'étendant en outre dans au moins deux plans sécants. |
[0001] L'invention s'inscrit dans le domaine de la construction, et porte plus particulièrement sur les systèmes modulaires préfabriqués et transportables.
[0002] L'invention porte également sur un procédé de fabrication de tels systèmes modulaires entre eux.
[0003] Dans le domaine de la construction et du bâtiment, il est bien connu des modules préfabriqués, ces derniers étant généralement conçus pour réaliser des constructions temporaires, comme des bureaux ou des vestiaires installés près des chantiers. Ces modules préfabriqués sont constitués de panneaux métalliques ou composite légers.
[0004] Néanmoins, ces modules préfabriqués métalliques ne sont pas durables et sont peu confortables. Ils ne répondent pas non plus aux exigences d'isolation thermiques.
[0005] Il est également connu des modules préfabriqués plus durables, par exemple réalisés en béton. Cependant, ces modules concernent des constructions très simples et peu versatiles, par exemple des garages, et sont faits pour être assemblés sur chantier, ce qui demande du temps et une main d'œuvre conséquente. En outre, pour assurer leur intégrité structurelle, ces modules comprennent une importante quantité de matière. Ils sont donc très lourds et intransportables.
[0006] Pour pallier les différents inconvénients évoqués plus haut, l'invention a pour objet de proposer un système modulaire de construction léger et facile à transporter, durable et servant de base à tout type de constructions.
[0007] À cet effet, l'invention vise un système modulaire de construction transportable s'étendant selon un axe longitudinal et comprenant :
- une dalle plane de support en béton,
- une structure de renforcement disposée en vis-à-vis de la dalle de support, et
- au moins quatre poteaux de soutien s'étendant chacun depuis une première extrémité solidarisée à la dalle de support jusqu'à une seconde extrémité fixée de manière amovible à la structure de renforcement, les poteaux de soutien s'étendant en outre dans au moins deux plans sécants,
[0008] Le système modulaire peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- La structure de renforcement est réalisée en matériau métallique et comprend un cadre solidarisé de manière amovible aux secondes extrémités des poteaux de soutien.
- La structure de renfort est réalisée en matériau métallique.
- Chaque poteau comprend un tube en matériau métallique rempli ou non de béton.
- Chaque poteau est réalisé en béton armé.
- Chaque poteau comprend deux sabots solidarisés à la paroi dudit poteau au niveau de ses parties d'extrémités respectives, chaque sabot comprenant une plaque plane s'étendant perpendiculairement au poteau en vis-à-vis de la dalle de support.
- Le système modulaire comprend au moins un panneau s'étendant dans un plan perpendiculaire à la dalle de support, lequel panneau comprend deux bords latéraux opposés perpendiculaires à la dalle de support et respectivement solidarisés à deux poteaux de soutien s'étendant dans un plan longitudinal ou dans un plan transversal.
- Le système modulaire comprend deux panneaux adjacents s'étendant dans un même plan ou dans deux plans perpendiculaires, lesquels panneaux sont solidarisés entre eux par deux poteaux de soutien adjacents.
- Le panneau comprend une paroi externe en béton armé ou fibré, une paroi interne en béton dit léger présentant une densité inférieure ou égale à 800 kg/m3, et un matériau thermiquement isolant disposé entre les deux parois, lesquelles parois sont solidarisées entre elle par l'intermédiaire de connecteurs.
- La dalle de support comprend des longrines formant un cadre de la dalle et une pluralité de nervures de renfort transversales.
[0009] L'invention vise également un procédé de fabrication d'un système modulaire comprenant les étapes successives de :
- Coulage d'une dalle plane de support en béton,
- Réalisation d'au moins quatre poteaux de soutien ;
- Solidarisation d'une première extrémité de chaque poteau à la dalle de béton de support, les poteaux de soutien s'étendant dans au moins deux plans sécants, et
- Fixation amovible d'une structure de renforcement à des secondes extrémités opposées des poteaux de soutien.
[0010] Le procédé de fabrication du système modulaire peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- Chaque poteau de soutien est réalisé par coulage de béton dans un moule.
- Chaque poteau de soutien est réalisé par coulage de béton dans un tube formant paroi périphérique dudit poteau.
- L'étape de réalisation de chaque panneau comporte les sous étapes successives de :
- Coulage de béton sur une structure de renfort pour former une paroi dite externe en béton armé ou fibré,
- Insertion d'une partie d'extrémité d'au moins un connecteur dans le béton encore humide de la paroi externe,
- Une fois la paroi externe sèche, disposition d'un matériau isolant thermique sur ladite paroi externe, l'épaisseur du matériau isolant étant inférieur à la longueur de la portion de connecteur faisant saillie de la paroi externe,
- Disposition de deux poteaux de soutien préalablement réalisés sur le matériau isolant au niveau de deux parties d'extrémité opposées de la paroi externe,
- Coulage de béton dit léger d'une densité inférieure ou égale à 1100 kg/m3 sur la surface du matériau isolant thermique et sur la partie d'extrémité opposée du connecteur pour former une paroi en béton dite interne au contact des poteaux et emprisonnant la partie d'extrémité libre opposée du connecteur, et
- Séchage du béton de la paroi interne, solidarisée aux poteaux respectifs et à la paroi externe.
- L'étape d'insertion d'une partie d'extrémité d'au moins un connecteur (9) dans le béton encore humide et l'étape de disposition d'un matériau isolant thermique (10) sur ladite paroi externe (7) sont concomitantes, le matériau isolant thermique (10) étant déposé sur le béton encore humide de ladite paroi externe.
[0011] L'invention vise enfin un procédé d'assemblage par superposition d'une pluralité de systèmes modulaires de construction transportable s'étendant selon un axe longitudinal et comprenant une dalle plane de support en béton, une structure supérieure de renforcement disposée en vis-à-vis de la dalle de support, et au moins quatre poteaux de soutien s'étendant chacun depuis une première extrémité solidarisée à la dalle de support jusqu'à une seconde extrémité fixée de manière amovible à la structure de renforcement, les poteaux de soutien s'étendant en outre dans au moins deux plans sécants, le procédé comprenant les étapes successives de :
- Positionnement d'un premier système modulaire à l'endroit désiré,
- Désolidarisation entre la structure de renforcement et les poteaux de soutien et suppression de ladite structure de renforcement,
- Positionnement d'un deuxième système modulaire sur le premier système modulaire et solidarisation de la dalle de support du deuxième système modulaire aux secondes extrémités des poteaux de soutien du premier système modulaire, et
- des deux étapes précédentes pour tous les systèmes modulaires à superposer les uns sur les autres.
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées :
la figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'une partie du système modulaire ;
la figure 2 représente une vue de dessus d'une partie du système modulaire de l'invention ;
La figure 3 représente une vie de dessus du système modulaire de l'invention ;
la figure 4 représente une vue en perspective de la dalle de support du système modulaire ;
la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale de la dalle de support ;
la figure 6 représente une vue en perspective d'un poteau de soutien ;
la figure 7 représente un détail d'une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 2 ;
La figure 8 représente une vue de face illustrant une partie de quatre systèmes modulaires selon l'invention assemblés entre eux.
[0013] Il est tout d'abord précisé que sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure.
[0014] Il est également précisé que les figures représentent essentiellement un mode de réalisation de l'objet de l'invention mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de l'invention.
[0015] L'invention concerne un système modulaire 1 s'étendant selon un axe longitudinal X et prévu pour tout type de construction pérenne, en particulier les immeubles d'habitations ou de bureaux.
[0016] En référence aux figures 1 à 5 et 8, le système modulaire 1 comprend une dalle de support 2, préférentiellement de forme quadrilatérale, réalisée en béton par exemple un béton de classe C45/55, c'est-à-dire un béton dit hautes performances capables de résister aux forces de compression exercées dans les bâtiments. La dalle de support 2 est fabriquée d'une seule pièce et comprend un cadre 13 formé de longrines longitudinales précontraintes 14 et de longrines transversales 15 en béton armé.
[0017] La dalle de support 2 en béton armé comprend également un plancher 16 entouré par le cadre 13, lequel plancher 16 comprend une pluralité de nervures transversales 17 qui renforcent la structure dudit plancher 16 de la dalle de support 2. Les longrines 14, 15 et les nervures 17 permettent ainsi de limiter l'épaisseur du plancher 16, c'est-à-dire de limiter le poids de la dalle 2 et la quantité de béton utilisée pour la fabriquer.
[0018] Comme représenté sur la figure 1, la dalle de support 2 peut comprendre des ouvertures traversantes 19 ménagées au travers des longrines longitudinales 14, pour permettre par exemple le passage de câblage ou des conduits d'assainissements.
[0019] De manière optionnelle et comme représenté sur la figure 8, le cadre comprend une rainure périmétrique 41 formant un épaulement périmétrique dont la fonction sera précisée plus loin.
[0020] Les dimensions de la dalle de support 2 sont, par exemple et de manière non limitative, de 5,70 mètres de longueur sur 2,85 mètres de largeur sur 25 centimètres d'épaisseur, pour une surface d'un peu plus de 16,2 m2. En particulier, la longueur de la dalle de support 2 est le double de sa largeur. Par ailleurs, les longrines longitudinales 14 présentent une largeur de 15 cm, les nervures 17 une épaisseur de 5 cm et une largeur de 7 cm, la distance selon la direction longitudinale X entre deux nervures 17 étant de 50 cm. Enfin, le plancher 16 présente une épaisseur de 5 cm.
[0021] Dans la suite de la description, le terme « hauteur » sera utilisé pour décrire toute direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale.
[0022] Le système modulaire 1 comprend également une pluralité de poteaux 3a - 3c avantageusement réalisés en béton armé, lesquels poteaux 3a - 3c s'étendent chacun entre une première extrémité dite inférieure fixée à la dalle de support 2 et une seconde extrémité dite supérieure amoviblement fixée à une structure de renforcement 24 qui sera décrite plus loin, par exemple à l'aide de moyens de fixation amovibles. Alternativement, chaque poteau 3a - 3c est formé d'un tube métallique creux 6 à section quadrilatérale dans lequel du béton peut être coulé. Préférentiellement, la première extrémité de chaque poteau 3a - 3c est scellée dans la dalle de support 2. De manière alternative, la première extrémité de chaque poteau 3a - 3c est également fixée de manière amovible à la dalle de support 2.
[0023] Chaque poteau 3a - 3c comprend un sabot 11 solidarisé à la paroi dudit poteau, au niveau de la partie d'extrémité supérieure dudit poteau 3a - 3c. De manière alternative et en référence à la figure 6, chaque poteau 3a - 3c comprend deux sabots 11, 12 solidarisés à la paroi dudit poteau 3a - 3c ou du tube 6 du poteau 3a - 3c, au niveau des deux parties d'extrémités respectives dudit poteau.
[0024] Chaque sabot 11, 12 comprend une pièce métallique 33, 36 de liaison au poteau 3a - 3c, par exemple en forme de croix, et une plaque 34, 37 de forme quadrilatérale solidarisée à la pièce métallique de liaison 33, 36 au poteau 3a - 3c, laquelle plaque 34, 37 s'étend parallèlement et en vis-à-vis de la dalle de support 2.
[0025] Préférentiellement, chaque poteau 3a - 3c comprend un unique sabot haut 11 dont la plaque quadrilatérale 34 et une partie de la pièce métallique de liaison 33 solidarisée à ladite plaque 34 font saillie de l'extrémité considérée du poteau 3, et dont la fonction sera décrite ci-après.
[0026] Avantageusement, pour répartir les forces au niveau des poteaux de soutien 3a - 3c, le système modulaire 1 comprend au moins quatre poteaux de soutien 3a - 3c disposés au niveau des quatre coins 4 de la dalle de support 2.
[0027] Selon l'invention et en référence aux figures 1 à 3, le système modulaire 1 peut comprendre un ou plusieurs panneaux 5 de façade ou de séparation entre les systèmes modulaires 1 assemblés entre eux sur un même niveau. Le procédé d'assemblage des systèmes modulaires 1 sera précisé plus loin dans la description.
[0028] Chaque panneau 5 solidaire du système modulaire 1 est de forme quadrilatérale et s'étend dans un plan perpendiculaire à la dalle de support 2. Chaque panneau 5 comprend ainsi deux bords latéraux opposés 20 s'étendant parallèlement à la dalle de support 2, et deux bords latéraux opposés 21 s'étendant perpendiculairement à ladite dalle de support 2. Les bords latéraux perpendiculaires 21 seront nommés dans la suite de la description bords latéraux de soutien 21.
[0029] Chaque panneau 5 comprend une première paroi 7 dite externe en béton haute performance fibré ou armé. Cette paroi externe 7 présente une épaisseur de l'ordre de 3 cm et contribue de fait à la légèreté du panneau 5.
[0030] Chaque panneau 5 comprend également une paroi dite interne 8 réalisée en béton léger d'une densité comprise entre 800 kg/m3 et 1300 kg/m3, préférentiellement entre 800 kg/m3 et 1100 kg/m3, et qui présente une résistance à la compression comprise entre 12 et 20 MPa. Plus préférentiellement, le béton léger a une densité de l'ordre de 1000 kg/m3 et une résistance à la compression de l'ordre de 16 MPa. Cette paroi interne 8, présentant une épaisseur de l'ordre de 15 cm, assure l'intégrité structurelle du panneau 5 tout en limitant sont poids, et est solidarisée à deux poteaux de soutien 3, 3a s'étendant dans un même plan longitudinal ou transversal.
[0031] Les deux parois respectivement interne 8 et externe 7 sont maintenues en vis-à-vis et à distance par une pluralité de connecteurs 9. Ces connecteurs 9 évitent le contact entre les parois interne 8 et externe 7 et de fait suppriment les ponts thermiques.
[0032] Enfin, le panneau 5 comprend un matériau isolant 10 disposé entre les deux parois interne 8 et externe 7, dont l'épaisseur correspond à la distance séparant les deux parois 7, 8 du panneau 5 et est par exemple de l'ordre de 15 à 18 cm.
[0033] En référence à la figure 1, le panneau 5 comprend un épaulement 22 formé par la première extrémité des deux poteaux de soutien 3a, 3b et le bord latéral considéré 20 parallèle à la dalle de support 2, lequel épaulement 22 repose sur la longrine transversale ou longitudinale considérée 14, 15 de la dalle de support 2. Par ailleurs, la hauteur de la paroi externe 7 du panneau 5 est telle que ladite paroi externe 7 recouvre complètement la surface externe de la longrine considérée 14, 15 de la dalle de support 2. En d'autres termes, la distance séparant l'épaulement 22 du bord parallèle inférieure 20 du panneau 5 est égale à l'épaisseur du cadre 13 de la dalle de support 2.
[0034] En référence à la figure 2, la forme et la position du poteau de soutien 3a - 3c varie en fonction de la conformation finale du système modulaire 1.
[0035] Dans une première variante, le poteau de soutien 3a présente une section de forme carrée. Dans cette variante, le système modulaire 1 comprend par exemple uniquement la dalle de support 2, la dalle de renforcement et les quatre poteaux de soutien 3a à section carrée.
[0036] Cette variante de poteau 3a peut également être intégrée dans un panneau 5. Lorsque deux systèmes modulaires 1 sont disposés côte-à-côte, c'est-à-dire que deux longrines 14, 15 des deux dalles de support 2 adjacentes sont en appui de contact, la liaison entre les deux panneaux 5 s'étendant dans un même plan et solidaires des deux dalles de support 2 des systèmes modulaires adjacents 1 est au moins en partie réalisée par l'intermédiaire des poteaux de soutien 3a en appui de contact. L'épaisseur de ce poteau 3a dans la première variante est plus grande que l'épaisseur de la paroi interne 8 du panneau 5, lequel poteau 3a est donc en partie logé dans le matériau isolant 10.
[0037] Par ailleurs, pour relier entre eux deux systèmes modulaires adjacents 1, les longrines 14, 15 en appui de contact des deux dalles de support adjacentes 2 sont solidarisées entre elle, par exemple aux moyens de dispositifs vissés au travers desdites longrines 14, 15.
[0038] Bien entendu, la liaison entre deux systèmes modulaires 1 ne comprenant pas de panneaux 5, mais uniquement des poteaux de soutien 3a, est réalisée de la même manière, c'est-à-dire par solidarisation des longrines 14, 15 en appui de contact.
[0039] Dans une deuxième variante, le poteau de soutien 3b présente en section une forme rectangulaire pour permettre la liaison en coin de deux panneaux adjacents 5 et s'étendant dans des plans perpendiculaires entre eux. Dans ce cas, le poteau de soutien 3b fait également partie intégrante du panneau 5. A l'instar de la première variante, l'épaisseur du poteau 3b selon la longueur de sa section transversale est supérieure à l'épaisseur de la paroi interne 8 du panneau. Deux poteaux 3b respectivement intégrés dans les deux panneaux 5 reliés en coin sont en appui de contact au niveau d'une de leurs arêtes, et un unique sabot haut 11 est relié aux parties d'extrémités considérées deux poteaux 3b. Pour supprimer les ponts thermiques, du béton 40 est coulé dans l'espace délimité par les poteaux 3 et les panneaux 5.
[0040] Dans une troisième variante, chaque poteau 3c à section carrée est intégré dans deux panneaux adjacents 5 s'étendant dans un même plan sur la même dalle de support 2, comme représenté sur la figure 2. Les deux poteaux 3c des deux panneaux adjacents 5 sont donc en appui de contact. A la différence du poteau 3a de la première variante, l'épaisseur du poteau 3c dans la troisième variante est égale à l'épaisseur de la paroi interne 8 du panneau 5, lequel poteau 3c est donc en appui contre le matériau isolant 10.
[0041] En référence aux figures 2 et 3, le système modulaire 1 présente également une structure de renforcement 24 disposée en vis-à-vis de la dalle de support 2. Cette structure de renforcement 24 est réalisé dans un matériau à la fois léger et résistant, et préférentiellement en matériau métallique type acier, ou tout autre matériau dont la rigidité permet le maintien de l'intégrité structurelle du système modulaire 1.
[0042] La structure de renforcement 24 comprend une partie de renforcement 25 formée d'un cadre 26 de forme quadrilatérale dont les coins reposent en moins en partie sur les extrémités libres des poteaux 3a - 3c et/ou sur la tranche supérieure des panneaux 5 du système modulaire 1. De manière particulièrement avantageuse, une partie de la pièce métallique de liaison 33 du sabot haut 11 faisant saillie de l'extrémité considérée dudit poteau 3a - 3c vient en appui de contact contre la face interne du cadre 26 (figure 7). De la sorte, le positionnement reproductible du cadre 26 sur les poteaux 3a - 3c est facilité.
[0043] La partie de renforcement 25 de la structure de renforcement 24 comprend également des éléments de renforts 31 solidaire du cadre 26 pour le rigidifier. Comme visible sur la figure 3, ces éléments de renforts 31 comprennent des barres s'étendant transversalement ou de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal X.
[0044] La structure de renforcement 24 comprend également une partie de fixation 27 formée de plaques de fixation 32 solidaires du cadre 26 au moins au niveau des coins dudit cadre 26, et s'étendant parallèlement à la dalle de support 2 et au cadre 26 de la partie supérieure 24.
[0045] Comme représenté sur la figure 7, les plaques de fixation de la structure de renforcement 24 viennent en appui de contact contre les plaques quadrilatérales 34 des sabots hauts 11. Par ailleurs, les plaques de fixation 32 de la structure de renforcement 24 et les plaques quadrilatérales 34 des sabots hautes 11 comprennent des orifices traversant 35 en vis-à-vis qui permettent la fixation par boulonnage de crochets de levage 18 en vue du levage et du déplacement du système modulaire 1.
[0046] Enfin, le système modulaire 1 comprend un cadre de support 28 d'un faux plafond, par exemple réalisé en bois, et dont les dimensions sont inférieures à la dalle de support 2 de sorte que le cadre en bois 28 soit inséré entre les poteaux 3a - 3c du système modulaire 1. Ce cadre en bois comprend une pluralité de traverses 29 rigidifiant ledit cadre 28 et est solidarisé aux tubes 6 des poteaux 3a - 3c, par exemple par vissage, et permet d'une part de maintenir les panneaux 5 en position perpendiculaire à la dalle de support 2 et d'autre part de supporter des éléments d'isolation thermique du faux plafond (non représentés).
[0048] Au cours de la première étape du procédé et pour former la paroi externe 7, du béton est coulé soit sur une armature métallique pour obtenir un béton armé, soit sur d'autres types éléments structurels afin d'obtenir un béton fibré hautes performances. Une partie d'extrémité d'une pluralité de connecteurs 9 est alors noyée dans le béton humide.
[0049] Après séchage du béton, la paroi externe 7 du panneau 5 est formée, et les connecteurs 9, dont la partie d'extrémité est prise dans le béton, font saillie de la face interne de la paroi externe 7.
[0050] Un matériau isolant thermiquement 10 est alors disposé sur la surface interne de la paroi externe 7. Il s'agit par exemple de chanvre ou de laine de bois. Les parties d'extrémités libres opposées des connecteurs 9 font saillie de la surface dudit matériau isolant 10.
[0051] Alternativement, le matériau isolant thermiquement 10 est déposé sur le béton encore humide de la paroi externe 7, le cas échéant concomitamment à l'installation des connecteurs 9.
[0052] Deux poteaux de soutien 3a - 3c préalablement réalisés sont ensuite disposés, au niveau de deux parties d'extrémités opposées de la dalle externe 7, sur ou dans le matériau isolant 10 en fonction de la variante de poteau utilisée. Alternativement, les poteaux 3a - 3c sont coulés en même temps que la paroi externe 7.
[0053] Enfin, du béton léger est coulé sur la surface du matériau isolant 10 entre les deux poteaux 3a - 3c, et sur les parties d'extrémités libres opposées des connecteurs 9. En se solidifiant, la paroi interne 8 emprisonne lesdites parties d'extrémités des connecteurs 9 et se solidarise aux deux poteaux de soutien 3a - 3c disposés de part et d'autre de ladite paroi interne 8 nouvellement formée.
[0054] Le panneau 5 est ainsi prêt à être installé sur une dalle de support 2, par solidarisation des premières extrémités libres des poteaux 3a - 3c aux coins respectifs 4 de la dalle de support 2. En particulier, les parties d'extrémités inférieures des poteaux 3a - 3c sont soit scellées dans la dalle de support 2 soit, si les poteaux comprennent des sabots bas 12, les plaques quadrilatérales 37 desdits sabots bas 12, qui comprennent des orifices traversants 38, seront boulonnées dans la dalle de support 2.
[0056] La dalle de support 2 en béton armé est tout d'abord coulée. Selon une première variante, la dalle 2 est coulée en une seule phase dans un moule pour former le cadre 13 et les plancher nervuré 16. Selon une seconde variante, les deux longrines longitudinales précontraintes 14 sont fabriquées dans un premier temps, puis intégrées dans le moule et le reste de la dalle 2 est coulée pour former le cadre 13 et le plancher nervuré 16.
[0057] Dans une seconde étape, au moins quatre poteaux de soutien 3a - 3c sont réalisés tels que décrit précédemment. La forme des poteaux 3a - 3c et leur liaison ou non à des panneaux 5 dépend du système modulaire 1 désiré. Par exemple, des poteaux 3a seuls peuvent être réalisés si aucun panneau de façade 5 n'est prévu dans le système modulaire 1, ou bien des poteaux 3a - 3c prévus pour être intégrés dans les panneaux 5.
[0058] Dans une troisième étape, les extrémités inférieures des poteaux 3a - 3c sont scellées dans la dalle de support. Alternativement, lorsque les poteaux comprennent des sabots bas 12, lesdits sabots bas 12 sont solidarisés à la dalle de support 2.
[0059] Enfin, dans une dernière étape, la structure de renforcement métallique 24 est installée : le cadre 26 est disposé sur les poteaux 3a - 3c et les plaques de fixation 32 de la structure de renforcement 24 sont solidarisées aux sabots hauts 11 pour rigidifier la structure du système modulaire 1 et permettre son transport sur site d'assemblage.
[0060] Un procédé d'assemblage par superposition des systèmes modulaires 1 va maintenant être décrit.
[0061] Au cours d'une première étape, un premier système modulaire 1 est positionné à un endroit déterminé, en particulier sur une dalle de fondation d'un immeuble en construction. Ce premier système modulaire 1 peut par ailleurs être assemblé avec d'autres systèmes modulaires 1 sur un même niveau, par solidarisation entres elles des longrines 14, 15 de deux dalles de support adjacentes 2, comme cela a été décrit plus haut. Ainsi, ce premier système modulaire 1 est disposé sur un premier niveau de l'assemblage.
[0062] Au cours de la deuxième étape, le cadre 26 de la structure de renforcement 24 est désolidarisé des secondes extrémités libres des poteaux de soutien 3a - 3c dudit système modulaire 1.
[0063] Au cours de la troisième étape, un deuxième système modulaire 1 est disposé sur le premier système modulaire 1. La dalle de support 2 du deuxième système modulaire 1 est disposée sur les secondes extrémités libres des poteaux 3a - 3c du premier système modulaire 1, puis cette dernière est solidarisée audits poteaux 3a - 3c. Plus précisément, la partie saillante du sabot haut 11 de chaque poteau 3a - 3c vient se loger dans l'espace 23 ménagé dans la dalle de support 2 du deuxième système modulaire 1 par l'épaulement périmétrique 41. Cette dalle de support 2 est alors solidarisée de manière amovible aux plaques quadrilatérales 34 des sabots hauts 11 du premier système modulaire 1.
[0064] Enfin, le cadre en bois 28 de support de faux plafond du premier système modulaire 1 est solidarisé à la dalle de support 2 du deuxième système modulaire 1 via des connecteurs 39.
[0065] Ainsi, ce deuxième système modulaire 1 s'étend selon un deuxième niveau d'assemblage. Le cas échéant, les panneaux 5 du premier système modulaire 1 sont solidarisés aux longrines 14, 15 de la dalle de support 2 du deuxième système modulaire 1.
[0066] La structure de renforcement 24 est récupérée pour être réutilisée en prévision de la fabrication d'un nouveau système modulaire 1.
[0067] Par ailleurs, ce deuxième système modulaire 1 peut également être solidarisé à d'autres systèmes modulaires 1 du même niveau par solidarisation des longrines 14, 15 de deux dalles de support adjacentes 2 (figure 8). Ces autres systèmes modulaires 1 du deuxième niveau d'assemblage sont donc eux-mêmes disposés sur des poteaux de soutien 3a - 3c de systèmes modulaires 1 du premier niveau d'assemblage.
[0068] Les deuxième, troisième et quatrième étapes sont répétées pour les niveaux d'assemblages supplémentaires, jusqu'à obtenir le nombre N de niveaux désirés. Tous les systèmes modulaires 1 du Nième niveau comprennent par ailleurs une seconde dalle de béton 2 solidarisée aux secondes extrémités des poteaux de soutien 3a - 3c pour former le plafond desdits systèmes modulaires 1 de niveau N. Pour les systèmes modulaires 1 appartenant à un niveau compris entre 2 et N-1, la dalle de support 2 d'un système modulaire 1 de niveau k forme le plafond d'un système modulaire 1 de niveau k-1. En outre, chaque poteau 3a, 3c disposé dans un coin 4 de la dalle de support 2 d'un système modulaire 1 de niveau k est aligné avec les poteaux 3a, 3c du coin considéré 4 des dalles de support 2 des systèmes modulaires 1 de niveaux inférieurs, si bien que les efforts exercés par les N niveaux de systèmes modulaires 1 sont transmis via les poteaux 3a, 3c jusqu'aux fondations de l'immeuble.
[0069] lorsque les poteaux 3a - 3c sont équipés de sabots bas 12, lesdits sabots bas 12 des poteaux 3a - 3c d'un système modulaire 1 de niveau k sont solidarisés aux sabots hauts 11 des poteaux 3a - 3c d'un système modulaire de niveau k-1, par l'intermédiaire de moyens de liaison 30 traversant les orifices 35, 38 des sabots hauts 11 et bas 12 des systèmes modulaires 1 respectivement de niveaux k-1 et k, ainsi que la dalle de support 2 du système modulaire 1 de niveau k formant plafond du système modulaire de niveau k-1 (figure 8).
[0070] Ainsi l'invention permet, grâce à la simplicité de conception et la facilité de transport sur chantier des systèmes modulaires 1, la construction d'immeubles par empilement des systèmes modulaires 1 par niveau successifs et par liaison entre eux des systèmes modulaires 1 d'un même niveau. En outre, l'ensemble formé par les poteaux 3a - 3c, les sabots hauts 11 et le cas échéants les sabots bas 12 solidarisés aux dalles de support 2 assure une manutention aisée des systèmes modulaires 1. Par ailleurs, le système modulaire 1 de niveau k contribue à améliorer la rigidité du système modulaire 1 de niveau k-1, si bien que l'empilement des systèmes modulaires 1 contribue globalement à la rigidité globale de la colonne de systèmes empilés 1. Enfin, les sabots hauts 11 d'un système modulaire 1 de niveau k-1 étant solidarisés de manière amovible à la dalle de support 2 d'un système modulaire de niveau k, un empilement de systèmes modulaires 1 reste démontable, ce qui facilite toute déconstruction ultérieure.
[0071] Par ailleurs, par le jeu d'agencement des panneaux 5 dans les systèmes modulaires 1, un immeuble construit avec le tels systèmes modulaires 1 peut comprendre des appartements dont les pièces ne présentent pas tous la même surface. En particulier, la surface minimale d'une pièce est la surface de la dalle de support 2 si le système modulaire considéré 1 comporte quatre panneaux 5 comme représenté sur la figure 2. A l'opposé, tout un niveau de systèmes modulaires 1 assemblés entre eux par leurs longrines adjacentes 14, 15 peut ne comporter aucune cloison intérieure et constituer un immense espace ouvert.
1. Système modulaire (1) de construction transportable (1) s'étendant selon un axe longitudinal
et comprenant :
• une dalle plane de support (2) en béton,
• une structure de renforcement (24) disposée en vis-à-vis de la dalle de support (2), et
• au moins quatre poteaux de soutien (3a, 3b, 3c) s'étendant chacun depuis une première extrémité solidarisée à la dalle de support (2) jusqu'à une seconde extrémité fixée de manière amovible à la structure de renforcement (24), les poteaux de soutien (3a, 3b, 3c) s'étendant en outre dans au moins deux plans sécants,
caractérisé en ce que chaque poteau (3a - 3c) comprend un sabot (11) solidarisé au niveau de la partie d'extrémité dudit poteau (3a, 3b, 3c) en regard de la structure de renforcement (24), lequel sabot (11) comprend une plaque plane (34) s'étendant perpendiculairement au poteau (3a, 3b, 3c) en vis-à-vis de la dalle de support (2), laquelle plaque plane (34) est solidarisée de manière amovible à la structure de renforcement (24).2. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la structure de renforcement (24) comprend un cadre (26) solidarisé de manière amovible
aux secondes extrémités des poteaux de soutien (3a - 3c).
3. Système (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure de renfort (24) est réalisée en matériau métallique.
4. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poteau (3a - 3c) est réalisé en béton armé.
5. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un panneau (5) s'étendant dans un plan perpendiculaire à la dalle
de support (2), lequel panneau (5) comprend deux bords latéraux opposés (21) perpendiculaires
à la dalle de support (2) et respectivement solidarisés à deux poteaux de soutien
(3a - 3c) s'étendant dans un plan longitudinal ou dans un plan transversal.
6. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend deux panneaux adjacents (5) s'étendant dans un même plan ou dans deux
plans perpendiculaires, lesquels panneaux (5) sont solidarisés entre eux par deux
poteaux de soutien adjacents (3a - 3c).
7. Système (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le panneau (5) comprend une paroi externe (7) en béton armé ou fibré, une paroi interne
(8) en béton dit léger présentant une densité inférieure ou égale à 800 kg/m3, et un matériau thermiquement isolant (10) disposé entre les deux parois (7, 8),
lesquelles parois (7, 8) sont solidarisées entre elle par l'intermédiaire de connecteurs
(9).
8. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dalle de support (2) comprend des longrines formant un cadre de la dalle (2) et
une pluralité de nervures de renfort transversales (17).
9. Procédé de fabrication d'un système modulaire (1) comprenant les étapes successives
de :
• Coulage d'une dalle plane de support en béton (2),
• Réalisation d'au moins quatre poteaux de soutien en béton (3a - 3c),
• Solidarisation d'une première extrémité de chaque poteau (3a - 3c) à la dalle de béton de support (2), les poteaux de soutien (3a - 3c) s'étendant dans au moins deux plans sécants, et
• Fixation amovible d'une structure de renforcement (24) à des secondes extrémités opposées des poteaux de soutien (3a - 3c).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de réalisation de chaque panneau (5) comporte les sous étapes successives
de :
• Coulage de béton sur une structure de renfort pour former une paroi dite externe (7) en béton armé ou fibré,
• Insertion d'une partie d'extrémité d'au moins un connecteur (9) dans le béton encore humide de la paroi externe (7),
• Une fois la paroi externe (7) sèche, disposition d'un matériau isolant thermique (10) sur ladite paroi externe (7), l'épaisseur du matériau isolant (10) étant inférieur à la longueur de la portion de connecteur (9) faisant saillie de la paroi externe (7),
• Disposition de deux poteaux de soutien préalablement réalisés sur le matériau isolant au niveau de deux parties d'extrémité opposées de la paroi externe (7),
• Coulage de béton dit léger d'une densité inférieure ou égale à 1100 kg/m3 sur la surface du matériau isolant thermique (10) et sur la partie d'extrémité opposée du connecteur (9) pour former une paroi en béton dite interne (8) au contact des poteaux et emprisonnant la partie d'extrémité libre opposée du connecteur (9), et
• Séchage du béton de la paroi interne (8), solidarisée aux poteaux respectifs et à la paroi externe (7).
11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape d'insertion d'une partie d'extrémité d'au moins un connecteur (9) dans le
béton encore humide et l'étape de disposition d'un matériau isolant thermique (10)
sur ladite paroi externe (7) sont concomitantes, le matériau isolant thermique (10)
étant déposé sur le béton encore humide de ladite paroi externe (7).
12. Procédé d'assemblage par superposition d'une pluralité de systèmes modulaires de construction
transportable (1) s'étendant selon un axe longitudinal et comprenant une dalle plane
de support (2) en béton, une structure supérieure de renforcement (24) disposée en
vis-à-vis de la dalle de support (2), et au moins quatre poteaux de soutien (3a -
3c) s'étendant chacun depuis une première extrémité solidarisée à la dalle de support
(2) jusqu'à une seconde extrémité fixée de manière amovible à la structure de renforcement,
les poteaux de soutien (3a - 3c) s'étendant en outre dans au moins deux plans sécants,
le procédé comprenant les étapes successives de :
• Positionnement d'un premier système modulaire (1) à l'endroit désiré,
• Désolidarisation entre la structure de renforcement (24) et les poteaux de soutien (3a - 3c) et suppression de ladite structure de renforcement (24),
• Positionnement d'un deuxième système modulaire (1) sur le premier système modulaire (1) et solidarisation de la dalle de support (2) du deuxième système modulaire aux secondes extrémités des poteaux de soutien (3a - 3c) du premier système modulaire (1), et
• Répétition des deux étapes précédentes pour tous les systèmes modulaires (1) à superposer les uns sur les autres.