| WO/2007/079739 | CONSTRUCTION MADE OF INDIVIDUAL COMPONENTS |
| WO/2000/061885 | MODULAR BUILDING CONSTRUCTION AND COMPONENTS THEREOF |
| WO/2007/079739 | CONSTRUCTION MADE OF INDIVIDUAL COMPONENTS |
BECQUART, Ignace (Avenida Lola Flores, Edificio Medina Gardens Apto 5-1-1, Puerto Banus. Marbella Malaga, E-29660, ES)
JIMENEZ, Michel (10 rue Basfroi, Paris, Paris, F-75011, FR)
CASTELEIN, Jacques (Dwarsstraat 20, Bavikhove Harelbeke, B-8531, BE)
BECQUART, Ignace (Avenida Lola Flores, Edificio Medina Gardens Apto 5-1-1, Puerto Banus. Marbella Malaga, E-29660, ES)
| REVENDICATIONS 1. Structure porteuse verticale caractérisée en ce qu'elle comprend ; - une pluralité de panneaux verticaux (P,) sensiblement plans, chaque panneau (Pi) ayant une épaisseur comprise entre 40mm et 240mm et comportant : - deux feuilles métalliques externes (10, 12) parallèles entre elles d'épaisseur comprise entre 4/10eme et 16/10ème de mm ; et - un remplissage en mousse d'un matériau plastique expansé (14) injecté entre lesdites feuilles (10, 12) de façon à réaliser intrinsèquement une liaison mécanique par adhérence avec lesdites feuilles (10, 12) et à assurer le maintien relatif desdites feuilles (10, 12) en position parallèle, lesdits panneaux (P,) définissant un contour polygonal fermé, chaque panneau (P,) formant toute la hauteur de la structure pour la partie de la structure qu'il constitue ; - des éléments de liaison (32, 36, 38) fixés au moins en partie inférieure (30) et en partie supérieure (34) des panneaux (P,); et - des moyens non verticaux d'interconnexion (42) entre au moins certains panneaux (P,) non alignés, lesdits moyens d'interconnexion (42) étant fixés auxdits panneaux (P,) au dessus de leur extrémité inférieure (30) ; par quoi la combinaison des panneaux verticaux (P,) liés entre eux et des moyens d'interconnexion (42) forment un ensemble travaillant comme une coque, lesdits panneaux (P,) supportant intégralement les composantes verticales des charges appliquées à la structure. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux panneaux (Pi, Pi+ 1) adjacents font entre eux un angle compris entre 90 et 180 degrés. 3. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les éléments de liaison inférieurs (32) comprennent des profilés en forme de U, de L ou de Z ancrés dans le sol, les bords inférieurs des panneaux (30) étant encastrés et fixés dans lesdits profilés. 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits panneaux (P,) présentent un parement externe et/ou interne. 5. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les bords longitudinaux des panneaux (Pi) présentent sur toute leur longueur des profils verticaux (16, 18) conjugués d'encastrement et non significativement porteurs. 6. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits éléments de liaison (32, 36, 38) sont métalliques et sont reliés entre eux pour former une ceinture sur tout le contour polygonal de la structure. 7. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'interconnexion (42) comportent au moins un plancher (46) comprenant : - une pluralité de panneaux horizontaux (PL,) similaires à ceux de la structure porteuse ; et - des moyens de fixation (54, 56) des extrémités (50, 52) des panneaux formant le plancher (46) sur une partie intermédiaire d'au moins certains des panneaux (P,) formant la structure porteuse verticale. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit plancher (46) comprend en outre des plaques (70) fixées sur la face supérieure des panneaux (PLj) formant le plancher (46). 9. Structure selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de fixation (54, 56) du plancher (46) forment une liaison continue intermédiaire entre au moins certains desdits panneaux verticaux (P,). 10. Structure selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les moyens de fixation (54, 56) des extrémités des panneaux (PL,) formant le plancher (46) sont métalliques. 11. Structure selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que les panneaux horizontaux (PL,) du plancher (46) comportent des nervures longitudinales extérieures. 12. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que lesdits moyens d'interconnexion (42) comprennent un toit (48), ledit toit (48) comportant ; - une pluralité de panneaux non verticaux ( ) similaires aux panneaux verticaux (Pi) de la structure porteuse ; et - des moyens de fixation (60) des panneaux formant le toit sur l'extrémité supérieure (34) d'au moins certains des panneaux (Pi) de ladite structure porteuse. 13. Structure selon la revendication 12, caractérisée en ce que les panneaux non verticaux (Ti) du toit (48) comportent des nervures longitudinales extérieures. 14. Structure selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que les moyens de fixation (60) des panneaux (Tj) formant le toit (48) sont métalliques. 15. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les éléments de liaison (32, 36, 38) sont métalliques. 16. Panneau destiné à être monté dans une structure porteuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend : - deux feuilles métalliques (10, 12) sensiblement planes d'épaisseur comprise entre 4/10eme et 16/10ème de mm ; et - un remplissage de mousse expansée (14) de polyuréthane ou de polyisocyanurate haute densité comprise entre 28 kg/m3 et 45 kg/m3, ladite mousse (14) étant injectée entre lesdites feuilles (10, 12) de façon à réaliser intrinsèquement une liaison mécanique par adhérence avec lesdites feuilles (10, 12) et à assurer le maintien relatif desdites feuilles (10, 12) en position parallèle ; l'épaisseur totale du panneau étant comprise entre 40 et 240 mm. 17. Panneau selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre sur les deux bords longitudinaux un profil s'étendant sur toute la longueur dudit bord, les profils (16, 18) d'un même panneau ayant des formes conjuguées d'encastrement. |
Domaine de l'invention
La présente invention a pour objet une structure porteuse pouvant servir notamment à la réalisation de maisons d'habitation ou similaires.
Plus précisément, la présente invention concerne une telle structure porteuse de type modulaire et réalisable à partir d'éléments standards.
Description de la technique antérieure On connaît des panneaux de bardage qui sont constitués par deux feuilles externes métalliques entre lesquelles est réalisé un remplissage en matériau plastique et le plus souvent en polystyrène, en polyuréthane ou en bien encore en polyisocyanurate. De tels panneaux sont connus notamment par la demande de brevet européen EP 595 777, le brevet américain US 4,104,840 ou la demande de brevet PCT WO 96/41925.
Sur les figures 1A et 1B, on a représenté la structure d'un de ces panneaux connus. Ce panneau comporte deux feuilles externes métalliques 10 et 12 entre lesquelles est interposé un remplissage de matériau plastique 14. Dans certains modes de réalisation tel que celui qui est représenté sur la figure 1B, le panneau présente deux profils d'encastrement de formes conjuguées sur ses bords longitudinaux respectivement référencés 16 pour le profil mâle et 18 pour le profil femelle. Les profils 16 et 18 peuvent être recouverts par des profilés réalisés dans une tôle de la même nature que celle qui sert à réaliser les feuilles 10 et 12. Toutefois, ces profilés de recouvrement peuvent être omis lorsque le remplissage 14 est suffisamment rigide, pour éviter les phénomènes de pont thermique.
L'épaisseur totale H du panneau est comprise entre 40 et 240 mm et de préférence entre 60 et 125 mm. La masse surfacique du panneau est généralement comprise entre 10 kg/m 2 et 20 kg/m 2 . Les dimensions du panneau sont généralement comprises entre 200 et 1400 mm en largeur et entre 800 et 6000 mm en longueur.
L'épaisseur des feuilles métalliques 10 et 12 est de préférence comprise entre 4/ 10 e et 16/10 6 de millimètre. Les feuilles métalliques peuvent être réalisées en acier galvanisé et éventuellement protégées par un film de protection ou bien un laquage. En outre, le remplissage 14 est constitué par de la mousse de polyuréthane ou de polyisocyanurate expansée haute densité comprise entre 28 kg/m 3 et 45 kg/m 3 .
Jusqu'à un passé très récent, il était d'avis unanime que les panneaux multicouches, notamment ceux précédemment évoqués, étaient inaptes à assurer intrinsèquement le rôle d'éléments porteurs dans une structure porteuse servant à la réalisation d'une maison, d'un bâtiment ou de toutes autres structures analogues. Il était en effet estimé qu'une structure porteuse réalisée uniquement à partir d'un assemblage de ce type de panneaux n'était pas suffisamment résistante pour supporter l'intégralité des composantes verticales des charges appliquées à la structure porteuse.
Par conséquent, ces panneaux étaient qualifiés de panneaux dits « autoportants », c'est-à-dire suffisamment robustes pour ne pas s'effondrer sous l'effet de leur propre poids, mais pas de panneaux dits « porteurs », c'est-à-dire suffisamment robustes pour résister à l'effet de leur propre poids additionné de contraintes supplémentaires extrinsèques. Il s'ensuit que ces panneaux étaient jusqu'alors uniquement perçus, soit comme des éléments d'agréments d'une structure porteuse, sous forme par exemple de structures de remplissage ou de parement, soit comme des éléments faisant partie intégrante de la structure porteuse, mais uniquement à condition qu'ils soient renforcés au moyen par exemple d'une ossature additionnelle externe et/ou interne, notamment métallique, en bois, en béton ou analogues. Un objet de la présente invention est de fournir une structure porteuse permettant l'utilisation de panneaux standards, notamment du type décrit ci-dessus, sans que ces derniers n'aient besoin d'être renforcés par une ossature additionnelle pour supporter l'intégralité des composantes verticales des charges appliquées à la structure porteuse.
Plus précisément, l'invention propose un mode d'assemblage de tels panneaux qui permet de réaliser ainsi une structure porteuse servant à la réalisation d'une maison, d'un bâtiment ou de toutes autres structures analogues.
Bref sommaire de l'invention
L'invention telle qu'elle va être définie ci-après est basée sur les conclusions de nombreux essais et simulations effectués par les inventeurs. Ces travaux ont permis de définir des plages de valeurs, pour un certain nombre de paramètres de résistance mécanique, auxquelles devait satisfaire un panneau du type précédemment décrit pour pouvoir être déclaré apte à constituer un élément porteur d'une structure porteuse.
Les conclusions de ces simulations ont mis en évidence, que contre toute attente, certains panneaux du type précédemment décrit, une fois assemblés de manière particulière, permettaient la réalisation en eux-mêmes d'une structure porteuse d'une maison, d'un bâtiment ou analogue.
Aussi, l'objet de la présente invention est atteint par une structure porteuse qui se caractérise en ce qu'elle comprend :
- une pluralité de panneaux verticaux sensiblement plans, chaque panneau ayant une épaisseur comprise entre
40mm et 240mm et comportant :
- deux feuilles métalliques externes parallèles entre elles d'épaisseur comprise entre 4/10 ème et 16/10 eme de mm ; et
- un remplissage en mousse d'un matériau plastique expansé injecté entre lesdites feuilles de façon à réaliser intrinsèquement une liaison mécanique par adhérence avec lesdites feuilles et à assurer le maintien relatif desdites feuilles en position parallèle, lesdits panneaux définissant un contour polygonal fermé, chaque panneau formant toute la hauteur de la structure pour la partie de la structure qu'il constitue ;
- des éléments de liaison fixés au moins en partie inférieure et en partie supérieure des panneaux ; et
- des moyens non verticaux d'interconnexion entre au moins certains panneaux non alignés, lesdits moyens d'interconnexion étant fixés auxdits panneaux au dessus de leur extrémité inférieure ;
par quoi la combinaison des panneaux verticaux liés entre eux et des moyens d'interconnexion forment un ensemble travaillant comme une coque, lesdits panneaux supportant intégralement les composantes verticales des charges appliquées à la structure.
On comprend que, grâce à l'assemblage selon l'invention de panneaux connus pour servir de parement de remplissage pour une structure, il est possible de réaliser à partir de ces panneaux, une structure porteuse, notamment utilisable pour fabriquer un bâtiment, sans que les panneaux n'aient besoin d'être renforcés par une ossature additionnelle pour supporter l'intégralité des composantes verticales des charges appliquées à la structure porteuse .
En particulier, grâce à la coopération d'une structure verticale comprenant un assemblage de panneaux verticaux avec des moyens d'interconnexion d'au moins certains de ces panneaux verticaux non alignés, on observe une continuité dans la transmission des contraintes auxquelles est soumise la structure porteuse respectivement entre les panneaux verticaux et les moyens d'interconnexions. On obtient alors une structure porteuse qui travaille comme une « coque » et qui permet ainsi de satisfaire aux différentes normes en vigueur lors de la réalisation de maisons et notamment de maisons individuelles, aussi bien pour ce qui concerne les contraintes liées à la masse propre du bâtiment et de ses éléments de construction lors de son utilisation normale, que pour les contraintes externes qui peuvent être appliquées au bâtiment telles que les vents définis dans les normes ou une charge constituée par l'accumulation de neige sur le toit ou sur les structures.
Par exemple, la structure porteuse selon l'invention est réalisée à partir des panneaux précédemment évoqués et représentés sur les figures 1A et 1B, les panneaux utilisés respectant les paramètres précités.
De préférence, on choisira des panneaux obtenus selon un procédé dans lequel une injection en continu d'une émulsion de mousse est interposée entre les deux feuilles métalliques. Selon ce procédé, la mousse s'expand progressivement jusqu'à ce que l'intégralité de l'espace libre situé entre les deux feuilles métalliques soit entièrement comblé par la mousse expansée, puis se solidifie pendant un certain temps.
On comprend qu'en injectant de la mousse entre les deux feuilles, la mousse expansée assure intrinsèquement une liaison mécanique par adhérence avec les deux feuilles externes métalliques et permet le maintien relatif desdites feuilles en position parallèle. Cette solution permet d'obtenir une bien meilleure résistance mécanique des feuilles externes métalliques du panneau à l'arrachage que dans le cas de panneaux fabriqués en obtenant dans un premier temps une couche de mousse expansée puis en fixant sur cette couche les deux feuilles métalliques par l'intermédiaire de moyens adhésifs, tels que des colles, notamment des colles de polyuréthane.
De préférence, on procédera avant l'injection de l'émulsion de mousse à la mise en chauffe des deux feuilles métalliques à une température comprise entre 35 et 60°.
On comprend que le fait de chauffer les deux feuilles métalliques avant l'injection de mousse permet une meilleure interaction entre les deux matériaux, ce qui améliore encore plus la résistance mécanique des feuilles externes métalliques du panneau à l'arrachage.
Il est très important d'obtenir la meilleure adhérence possible entre les deux feuilles métalliques et la mousse expansée car c'est notamment la qualité de cette adhérence, combinée à la fois à la densité de la mousse expansée et à une épaisseur des deux feuilles métalliques comprise entre 4/10 eme et 16/10 eme de mm, qui permet aux panneaux de supporter l'intégralité des composantes verticales des charges appliquées à la structure porteuse sans qu'aucune ossature de renfort en insert et/ou externe n'ait besoin d'être rajoutée. De préférence, le contour défini par les panneaux est tel que deux panneaux adjacents font entre eux un angle compris entre 90 et 180 degrés. En d'autres termes, le contour polygonal fermé défini par les panneaux de la structure ne comporte pas d'angle rentrant.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, les éléments de liaison inférieurs comprennent des profilés en forme de U, de L ou de Z ancrés dans le sol, les bords inférieurs des panneaux étant encastrés et fixés dans lesdits profilés.
Selon une variante de réalisation, les panneaux présentent un parement externe et/ou interne. Cette solution permet notamment d'améliorer les propriétés acoustiques, thermiques et esthétiques de la structure porteuse.
Selon une variante de réalisation, les bords longitudinaux des panneaux présentent sur toute leur longueur des profils verticaux conjugués d'encastrement. Cette solution permet d'améliorer la liaison mécanique entre les différents panneaux formant la partie verticale de la structure porteuse. Cependant, ces profils verticaux sont non significativement porteurs, ce qui revient à dire qu'ils ne participent en aucun cas de façon significative à l'absorption des contraintes appliquées à la structure porteuse. De préférence, ces profils longitudinaux conjugués sont directement fournis dans la mousse de remplissage pour éviter les phénomènes de pont thermique. Ils peuvent être recouverts par des profilés de même forme. Ces profilés de recouvrement peuvent être en métal ou, pour éviter les phénomènes de pont thermique, dans un matériau faiblement conducteur thermiquement, tel qu'un matériau plastique.
Selon une variante de réalisation, lesdits éléments de liaison sont métalliques, de préférence du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques des panneaux. Ils peuvent être reliés entre eux pour former une ceinture sur tout le contour polygonal de la structure.
Selon un premier mode de mise en œuvre préféré de l'invention, les moyens d'interconnexion des panneaux comportent au moins un plancher comprenant :
- une pluralité de panneaux horizontaux similaires à ceux de la structure porteuse ; et - des moyens de fixation des extrémités des panneaux formant le plancher sur une partie intermédiaire d'au moins certains des panneaux formant la structure porteuse verticale.
On comprend que dans ce mode de réalisation préféré, la structure formant un plancher intermédiaire non confondu avec le plancher inférieur du bâtiment réalise des moyens d'interconnexion des panneaux de la structure verticale porteuse pour obtenir l'effet de coque.
Cependant, il faut noter qu'il n'est pas nécessaire que ces moyens d'interconnexion des panneaux verticaux couvrent, comme c'est le cas avec un plancher, l'intégralité de la surface délimitée par les parois verticales de la structure. Il suffit qu'un nombre suffisant de panneaux verticaux non alignés entre eux soient reliés par ces moyens d'interconnexion pour assurer le fonctionnement en "coque" de la structure porteuse. En particulier, dans le cas d'un plancher, ce plancher pourra ne recouvrir qu'une partie de la surface totale limitée par les parois verticales par exemple dans le cas d'une mezzanine.
De préférence, les moyens de fixation du plancher forment une liaison continue intermédiaire entre au moins certains des panneaux verticaux.
Selon un autre mode préféré de mise en œuvre, les moyens d'interconnexion comprennent un toit, ledit toit comprenant :
- une pluralité de panneaux non verticaux similaires aux panneaux verticaux de la structure porteuse ; et
- des moyens de fixation des panneaux formant le toit sur l'extrémité supérieure d'au moins certains des panneaux de ladite structure porteuse.
On comprend que selon l'un ou l'autre de ces modes de mise en œuvre préférés de l'invention, les moyens d'interconnexion non verticaux entre les panneaux verticaux non alignés formant la partie verticale de la structure porteuse sont constitués avantageusement soit par le toit dans le cas d'une construction dépourvue d'étages, soit par le toit et par un plancher intermédiaire dans le cas d'une construction à plusieurs étages et que de préférence le toit et/ou le plancher intermédiaire sont réalisés à partir de panneaux similaires, c'est-à-dire extrêmement semblables aux panneaux formant la partie verticale de la structure porteuse. Par panneaux similaires, il faut entendre des panneaux qui comportent également deux feuilles métalliques externes reliées entre elles par un remplissage en matériau plastique. Le terme similaire est utilisé pour indiquer que l'épaisseur des feuilles métalliques des panneaux utilisés pour le toit ou pour le plancher et l'épaisseur totale de ces panneaux peuvent être différentes de celles qu'on choisit pour réaliser la partie verticale de la structure porteuse.
Selon des variantes de réalisation, les éléments de liaison et/ou les moyens de fixation des extrémités des panneaux formant le plancher et/ou les moyens de fixation des panneaux formant le toit sont métalliques, de préférence du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques des panneaux.
Un deuxième objet de l'invention est de fournir un panneau destiné à être monté dans une structure porteuse du type défini ci-dessus et qui se caractérise en ce qu'il comprend :
- deux feuilles métalliques sensiblement planes d'épaisseur comprise entre 4/10 ème et 16/10 ème de mm ; et
- un remplissage de mousse expansée de polyuréthane ou de polyisocyanurate haute densité comprise entre 28 kg/m 3 et
45 kg/m 3 , ladite mousse étant injectée entre lesdites feuilles de façon à réaliser intrinsèquement une liaison mécanique par adhérence avec lesdites feuilles et à assurer le maintien relatif desdites feuilles en position parallèle; l'épaisseur totale du panneau étant comprise entre 40 et 240 mm.
Brève description des diverses vues des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- les figures 1A et 1B, déjà décrites, représentent un panneau unitaire déjà connu.
- la figure 2A est une vue simplifiée de principe de dessus de la structure porteuse conforme à l'invention ; - la figure 2B est une vue simplifiée de principe en élévation côté droit de la structure porteuse conforme à l'invention ;
- la figure 2C est une vue simplifiée de principe en élévation côté gauche de la structure porteuse conforme à l'invention ;
- la figure 2D est une vue simplifiée de principe en élévation de face de la structure porteuse conforme à l'invention ;
- la figure 3 est une vue simplifiée en coupe verticale d'une structure porteuse conforme à l'invention ;
- la figure 4 est une vue plus détaillée partielle, en coupe verticale, d'un mode de réalisation de la structure porteuse ;
- la figure 5 est une vue détaillée en coupe horizontale de la liaison entre deux panneaux verticaux formant un angle de la structure ;
- la figure 6 est une vue partielle en coupe horizontale d'une paroi verticale de la structure montrant la liaison entre deux panneaux adjacents ; et
- la figure 7 est une vue de détail de la figure 4 montrant la liaison entre les panneaux formant la paroi verticale, la toiture et le plancher.
Description détaillée de l'invention
En se référant tout d'abord aux figures 2A à 2D, on va décrire l'organisation générale de la structure porteuse conforme à l'invention. La structure porteuse comporte une partie verticale référencée 20 qui, dans l'exemple considéré, est constituée par quatre parois à angle droit 22, 24, 26 et 28. Cette structure porteuse verticale 20 pourrait avoir une forme différente dès lors qu'elle constitue un contour polygonal fermé ne présentant pas d'angle rentrant. Chaque paroi 22, 24, 26 et 28 comporte des panneaux verticaux standards portant la référence générique P,. Chaque panneau Pi fait toute la hauteur de paroi verticale.
Dans l'exemple considéré et illustré à la figure 2B, le petit côté ou pignon côté droit 22 de la structure est constitué de trois panneaux P, sensiblement identiques juxtaposés. Les panneaux P, sont reliés entre eux à leur partie inférieure portant la référence générique 30 par des éléments de liaison constitués de préférence par des profilés 32 par ailleurs ancrés dans le sol S sur lequel est réalisée la structure porteuse. Les éléments de liaison inférieurs 32 permettent d'assembler entre elles les extrémités inférieures 30 des panneaux P,. Les profilés 32 peuvent avoir toute forme appropriée, en particulier une forme de U, de L ou de Z. Les profilés 32 peuvent être continus sur toute la longueur de l'extrémité inférieure 30 des panneaux P,, ou bien se présenter sous forme de tronçons jointifs, avantageusement agencés pour ne pas faire correspondre les jointures des tronçons avec les plans de jointure des panneaux P,. Les extrémités supérieures 34 des panneaux P, sont également reliées entre elles par des éléments de liaison constitués de préférence par des platines de liaison, par exemple métalliques, telles que 36 qui sont vissées, boulonnées, rivetées ou collées sur les panneaux P,. Ces platines de liaison 36 peuvent présenter un profil en forme de U et peuvent être continues ou non sur toute la longueur de l'extrémité supérieure de la paroi 22. Ainsi, les panneaux verticaux P, sont solidarisés entre eux à leurs extrémités supérieures 34 et inférieures 30. Les profilés 32 et les platines de liaison 36 sont de préférence métalliques, avantageusement du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques 10 et 12 des panneaux P,. Toutefois, ces éléments de liaison 32 et 36 pourraient tout aussi bien ne pas être métalliques et être fabriqués à partir d'un autre matériau, par exemple un matériau de synthèse tel que du polyuréthane.
Dans l'exemple considéré et illustré à la figure 2C, deux panneaux Pi et P 2 de la paroi formant le pignon gauche 26 de la structure sont alignés et ne sont pas adjacents, de sorte que cette paroi 26 comporte une ouverture 39. Les deux panneaux Pi et P 2 sont reliés par l'intermédiaire d'un panneau supérieur de liaison 41. Le panneau supérieur de liaison 41 est de préférence identique à un panneau vertical qui aurait été interposé entre les deux panneaux Pi et P 2 en l'absence de l'ouverture 39, à la différence près que sa dimension verticale est prévue plus courte, de sorte que le panneau supérieur de liaison 41 ne rencontre pas le sol S et que son extrémité inférieure définisse l'extrémité supérieure de l'ouverture 39. L'extrémité supérieure du panneau supérieur de liaison 41 est raboutée à l'extrémité supérieure 34 des panneaux Pi et P 2 afin que l'extrémité supérieure de la paroi 26 ne présente pas de discontinuité. L'extrémité supérieure du panneau supérieur de liaison 41 est fixée à l'extrémité supérieure 34 des panneaux Pi et P 2 par des platines de liaison 36 du type précédemment décrit. L'extrémité inférieure du panneau supérieur de liaison 41 est fixée à une hauteur intermédiaire des panneaux Pi et P 2 par des platines de liaison telles que 38, qui sont vissées, boulonnées, rivetées ou collées. Les platines de liaison 38 sont de préférence métalliques, avantageusement du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques 10 et 12 des panneaux. Toutefois, ces éléments de liaison 38 pourraient tout aussi bien ne pas être métalliques et être fabriqués à partir d'un autre matériau, par exemple un matériau de synthèse tel que du polyuréthane.
De façon facultative, il peut être interposé entre les deux panneaux Pi et P 2 un panneau inférieur de liaison 43 dont l'extrémité inférieure rencontre le sol S et l'extrémité supérieure définit l'extrémité inférieure de l'ouverture 39. Le panneau inférieur de liaison 43 est de préférence identique à un panneau vertical qui aurait été interposé entre les deux panneaux Pi et P 2 en l'absence de l'ouverture 39, à la différence près que sa dimension verticale est prévue plus courte. L'extrémité inférieure du panneau inférieur de liaison 43 est ancrée dans le sol S par un profilé 32 du type précédemment décrit. L'extrémité supérieure du panneau inférieur de liaison 43 est fixée à une hauteur intermédiaire des panneaux Pi et P 2 par des platines de liaison 38 du type précédemment décrit.
Dans l'exemple considéré et illustré à la figure 2D, la largeur d'une ouverture 39 correspond à la largeur de deux panneaux P,. Dans ce cas, le panneau supérieur de liaison 41 peut être formé d'un seul panneau de largeur appropriée ou de plusieurs panneaux adjacents liés entre eux. Dans cet exemple, l'extrémité supérieure de l'ouverture 39 n'est pas définie par l'extrémité inférieure du panneau supérieur de liaison 41 mais par l'extrémité inférieure d'un panneau formant linteau 45. Le linteau 45 est de préférence formé à partir d'un panneau identique à un panneau vertical et dont les dimensions sont choisies pour que son extrémité supérieure puisse être a boutée à l'extrémité inférieure des deux panneaux supérieurs de liaison 41 et ses extrémités latérales soient respectivement raboutées aux extrémités latérales de deux panneaux P 3 et P 4 . Les deux panneaux P 3 et P 4; le panneau supérieur de liaison 41 et le linteau 45 sont fixés entre eux au moyen d'éléments de liaison 38 du type précédemment défini.
On comprend que pour obtenir une structure travaillant comme une coque, il n'est pas indispensable que tous les panneaux P, d'une même paroi 22 à 28 soient juxtaposés. L'effet de coque est pleinement obtenu même si deux panneaux P, et P i+ i d'une même paroi sont espacés et reliés entre eux uniquement par l'intermédiaire d'un panneau supérieur de liaison 41 et, de façon facultative, par l'intermédiaire d'un panneau inférieur de liaison 43 et/ou d'un linteau 45. Il suffit pour obtenir l'effet de coque que toutes les extrémités verticales de tous les panneaux formant une paroi 22 à 28, à l'exception des deux extrémités en regard des deux panneaux P, et P i+1 espacés et des deux extrémités latérales distales de la paroi, soient juxtaposées et liées entre elles. On comprend que la pluralité de panneaux P, formant la structure porteuse définit un contour polygonal fermé, c'est-à-dire, qu'il existe un niveau horizontal de la structure pour lequel, au moins sur une certaine hauteur à partir de ce niveau, le contour ne présente aucune interruption.
Dans ces modes préférés de réalisation, qu'il s'agisse d'un panneau supérieur de liaison 41, d'un panneau inférieur de liaison 43 ou d'un linteau 45, ces éléments muraux sont de préférence identiques aux panneaux verticaux P,. Par éléments muraux identiques, il faut entendre des éléments muraux qui comportent également deux feuilles métalliques externes reliées entre elles par un remplissage en matériau plastique. Le terme identique est utilisé pour indiquer que l'épaisseur des feuilles métalliques et l'épaisseur totale de ces éléments muraux correspondent à celles des panneaux verticaux P, qui leur sont adjacents, de sorte qu'une continuité, notamment thermique, est assurée aux jonctions entre ces éléments muraux et les panneaux P f qui leur sont adjacents. Cependant, il va de soi que l'on ne sortirait pas de l'invention si ces éléments muraux n'étaient pas identiques aux panneaux verticaux P, mais possédaient au contraire une structure et/ou des épaisseurs différentes de celles des panneaux verticaux Pi, notamment une structure en bois, en métal, en briques ou en béton. En effet, on réaliserait encore bien à partir des panneaux verticaux P, une structure porteuse travaillant comme une coque.
Il va de soi que dans la description du mode particulier de réalisation considéré, les quatre parois 22 à 28 sont réalisées de la même manière et peuvent ou non comporter une ouverture 39.
Les panneaux verticaux d'extrémité des différentes parois 22 à 28 sont reliés entre eux par des systèmes de cornières verticales en forme de L telles que 40 qui sont également vissées, boulonnées, rivetées ou collées sur les panneaux verticaux d'extrémité des deux parois verticales à angle droit. Ces cornières seront décrites plus en détail ultérieurement.
Sur la figure 2A, on a représenté l'autre élément constitutif de la structure porteuse qui vient s'ajouter à la structure porteuse verticale décrite précédemment et qui est constitué par des moyens d'interconnexion des panneaux formant la structure verticale représentés symboliquement sur cette figure par la référence 42. La fonction de ces moyens d'interconnexion est de relier entre eux au moins certains des panneaux P, non alignés, c'est-à-dire appartenant à des parois 22 à 28 différentes de telle manière que la combinaison de la structure porteuse verticale avec ces moyens d'interconnexion 42 constitue globalement une structure travaillant en coque. Les moyens d'interconnexion sont solidaires des panneaux verticaux à un niveau qui se situe au-dessus de leurs extrémités inférieures. Dans la description qui suit, on précisera différents modes de réalisation de ces moyens d'interconnexion 42.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué précédemment, les moyens d'interconnexion des panneaux verticaux 42 pour constituer l'ensemble de la structure en forme de coque sont, de préférence, constitués par un plancher intermédiaire disposé au-dessus du niveau du sol et/ou par un toit reliant bien sûr les extrémités supérieures des panneaux formant les parois latérales 22 à 28.
Dans ces deux modes préférés de réalisation des moyens d'interconnexion des panneaux verticaux, qu'il s'agisse du plancher ou du toit, les moyens d'interconnexion sont de préférence réalisés à l'aide de panneaux qui sont très similaires à ceux qui sont utilisés pour réaliser la structure verticale. Cependant, il va de soi que l'on ne sortirait pas de l'invention si les éléments constitutifs servant à réaliser les moyens d'interconnexion n'étaient pas réalisés à l'aide de panneaux du même type que ceux qui sont utilisés pour réaliser les structures verticales. En effet, dans ce cas encore, on réaliserait bien à partir des éléments de panneaux verticaux une structure porteuse travaillant comme une coque.
Sur la figure 3, on a représenté de façon simplifiée deux possibilités de réalisation des moyens d'interconnexion des panneaux verticaux qui peuvent consister soit dans la réalisation d'un plancher intermédiaire référencé 46, soit dans la réalisation d'une toiture 48 ou le plus souvent dans la réalisation de ces deux structures. Sur la figure 3, le toit 48 est représenté avec une pente. Il va de soi cependant que le toit pourrait être horizontal.
Ainsi qu'on l'a indiqué schématiquement précédemment, de préférence, le plancher 46 ou le toit 48 ou bien les deux sont de préférence mais non exclusivement réalisés à partir de panneaux similaires ou identiques aux panneaux verticaux Pi représentés sur les figures 2A à 2D. Pour réaliser le plancher 46, les panneaux PLj sont disposés selon leur longueur parallèlement au plus petit côté de la structure verticale, c'est-à-dire dans le mode de réalisation particulier considéré parallèlement aux parois 22 et 26 constituant les pignons de la construction. Les extrémités 50 et 52 des panneaux PU sont supportées par des cornières telles que 54 et 56 fixées sur les faces internes des panneaux P, constituant les parois verticales à un niveau intermédiaire entre le sol et la toiture 48. Ces cornières 54 et 56 sont de préférence métalliques, avantageusement du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques 10 et 12 des panneaux. Toutefois, les moyens de fixation, qu'ils soient formés par les cornières 54 et 56 ou par d'autres moyens, pourraient tout aussi bien ne pas être métalliques et être fabriqués à partir d'un autre matériau, par exemple un matériau de synthèse tel que du polyuréthane. On décrira ultérieurement un mode de réalisation préféré du plancher 46.
Pour ce qui concerne le toit 48, il est également de préférence réalisé par des panneaux T, similaires aux panneaux verticaux P, des parois verticales. Les extrémités inférieures des panneaux T t constituant le toit 48 et qui sont référencées 58 sont supportées sur l'extrémité supérieure 34 des panneaux verticaux P, par des profilés tels que 62 et sont fixées sur cette extrémité supérieure 34 avec des moyens de fixation constitués de préférence par cornières 60.
Qu'il s'agisse des cornières 54 et 56 supportant les extrémités des panneaux formant le plancher 46 ou des moyens de fixation 60 des extrémités inférieures des panneaux constituant le toit 48, les profilés ou ferrures qui permettent de les fixer sur les panneaux verticaux sont reliés aux panneaux par tout moyen convenable, par exemple par rivetage en profitant du fait que les faces externes des panneaux P, sont constituées elles-mêmes par des feuilles métalliques, par vissage, par boulonnage ou éventuellement également par collage.
En se référant maintenant aux figures 4 à 7, on va décrire plus en détails certaines parties de la structure porteuse.
La figure 4 est une vue en coupe verticale d'une partie de la structure porteuse complète. On a représenté un panneau P, qui s'étend sur toute la hauteur de la façade de la structure verticale porteuse. L'extrémité inférieure 30 du panneau est encastrée et fixée dans un profilé 32 qui fait tout le contour de la structure. Le profilé 32 est ancré dans le sol.
L'extrémité supérieure 34 du panneau P, est raccordée à un panneau incliné T, qui constitue, de préférence, une partie de la toiture 48. Le panneau T, de toiture est fixé sur l'extrémité supérieure du panneau P, par des cornières 60 par l'intermédiaire d'un profilé de support 62 en mousse expansée. Ces cornières 60 sont de préférence métalliques, avantageusement du même métal que celui utilisé pour les deux feuilles métalliques 10 et 12 des panneaux. Toutefois, ces moyens de fixation 60 pourraient tout aussi bien ne pas être métalliques et être fabriqués à partir d'un autre matériau, par exemple un matériau de synthèse tel que du polyuréthane. La toiture 48 réalisée à partir des panneaux T, forme à la fois des éléments de solidarisation en partie supérieure 34 des panneaux verticaux P, entre eux et des moyens d'interconnexion des panneaux verticaux P,. Dans ce cas, les moyens d'interconnexion recouvrent toute la surface au sol de la structure.
Sur la figure 4, on a également montré le montage du plancher 46. Ce plancher est de préférence constitué par des panneaux PLj dont les extrémités sont supportées par des cornières 54 vissées sur la face interne des panneaux j à un niveau intermédiaire.
De préférence également, le plancher 46 est complété par des plaques 70, par exemple en bois ou en matériau composite. Ces plaques 70 sont fixées sur des surépaisseurs 72 prévues sur la face supérieure des panneaux PLj formant le plancher 46. Les panneaux font toute la longueur de la partie entre les deux parois verticales. Les plaques 70 s'étendent perpendiculairement aux panneaux PL f pour améliorer la résistance mécanique du plancher.
Dans cet exemple, le plancher 46 constitue une partie des moyens d'interconnexion des panneaux verticaux non-alignés. Dans ce cas, ces moyens sont fixés aux panneaux à une hauteur intermédiaire 76 entre leur extrémité inférieure 30 et leur extrémité supérieure 34.
De préférence, les panneaux PLj du plancher 46 et/ou les panneaux Tj du toit 48 comportent des nervures longitudinales extérieures, avantageusement trois nervures, de sorte que les panneaux ainsi nervurés possèdent une meilleure résistance mécanique aux contraintes auxquelles ils sont soumis.
Sur la figure 6, on a représenté un exemple de réalisation de la liaison entre deux panneaux Pj et P i+1 adjacents d'une paroi verticale. Dans ce mode de réalisation, les panneaux comportent des profils d'encastrement 16 et 18, mais cela n'est pas obligatoire. Les panneaux peuvent de façon facultative être liés entre eux par des platines 78, de préférence métalliques, et par des rivets 80, des vis ou des boulons. Ces platines 78 ne participent en aucun cas au support des composantes verticales des charges appliquées à la structure.
La figure 5 illustre la liaison entre deux panneaux verticaux d'angle P, et P i+ i. Une pièce en mousse 82, de préférence injectée au montage, assure la continuité des panneaux. Les panneaux sont de préférence liés entre eux par des platines d'angle respectivement intérieure 84 et extérieure 86. Ces platines permettent d'assurer la continuité dans les angles de la ceinture formée par les éléments de liaison. Elles ne participent en aucun cas au support des composantes verticales des charges appliquées à la structure. Elles sont réalisées avantageusement dans le même matériau que celui des éléments de liaison pour former avec eux une ceinture continue de même matériau, en particulier de métal. Elles peuvent être continues ou non sur toute la hauteur des panneaux. De préférence, la platine intérieure 84 est continue sur toute la hauteur des panneaux alors que la platine extérieure 86 est discontinue, de sorte qu'il est possible d'injecter la pièce en mousse 82 après la fixation de la platine intérieure 84 et avant la mise en place de la platine extérieure 86. Il en résulte qu'une étanchéité est assurée et qu'un phénomène de pont thermique est évité à la jonction entre les deux panneaux d'angle P, et P i+ i.
Les platines 84 et 86 sont de préférence fixées sur les panneaux par des rivets tels que 90. On pourrait bien sûr utiliser des vis ou des boulons.
La figure 7 est une vue partielle de la figure 4 qui montre plus en détails la liaison entre le plancher 46, la toiture 48 et les panneaux verticaux Pi.
A titre d'exemple, il est donné quelques configurations de panneaux pouvant former différents éléments d'une structure porteuse conforme à l'invention, des panneaux ainsi configurés présentant unitairement une résistance à une tension maximale o ma x supérieure à la résistance déterminée par les travaux des inventeurs ;
- Toiture 48 en bâtière : la tension maximale à respecter est o m ax=7,0 N/mm 2 , ce qui est satisfait par un panneau (T,) à 3 nervures longitudinales extérieures et d'épaisseur 80mm ;
- Toiture 48 horizontale : la tension maximale à respecter est a max =ll,3 N/mm 2 , ce qui est satisfait par un panneau (T) à 3 nervures longitudinales extérieures et d'épaisseur 80mm ;
- Plancher intermédiaire 46 : la tension maximale à respecter est N/mm 2 , ce qui est satisfait par un panneau (PL,) à 3 nervures longitudinales extérieures et d'épaisseur 60mm ;
- Paroi verticale : la tension maximale à respecter est o max =7,8 N/mm 2 , ce qui est satisfait par un panneau (P,) d'épaisseur 60mm.