Brevet FR2028056A1 — publié le 19701009

Traditionnellement, les toitures métalliques sont constituées par une charpentermétallique qui, comprenant entre autre plusieurs fermes et des pannes, supporte des éléments de couverture et divers éléments pour la récupération des eaux, tels que gouttières et autres profilés. Une telle construction, bien que très utilisée, nécessite une étude. soigneuse de la charpente qui après sa fabrication en atelier par découpage-de profilés du commerce, doit titre amenée et construite sur le chantier. De plus, le gros oeuvre du bati- ment doit titre adapté pour recevoir la ferme, notamment en prévoyant des pignons et des abergements. Un tel mode de construction, indépendamment du temps assez long nécessaire à sa réalisation, présente l'inconvénient d'8tre assez coûteux. Le but de la présente invention est de remédier à ces divers inconvénients. A cet effet, elle concerne une poutrecaisson qui, de construction très simple, présente une grande rigidité à la flexion et permet de réaliser des portées assez grandes, pour un coût de construction bien inférieur à celui d'une ferme traditionnelle. Cette poutre-caisson est constituée par un bac autoportant en forme de gouttière dont la section transversale est sensiblement semi-circulaire, ou parabolique, et dont les ailes sont reliées par des traverses régulièrement réparties sur sa longueur. L'invention concerne également une toiture de estiment obtenue au moyen de telles poutres-caissons. Cette toiture est constituée par une pluralité de poutres-caissons parallèles, dont les extrémités reposent à des intervalles réguliers sur des berceaux prévus au sommet des murs de long pan, par- des entretoises métalliques, disposées parallèlement audit mur et reliant les poutres -caissons précitées pour former un ensemble rigide, et par des éléments de couverture, translucides ou opaques, couvrant au moins l'intervalle séparant deux poutrescaissons consécutives et reposant sur les bords de ces dernières. La toiture ainsi réalisée est plate, ce qui améliore l'esthétique du butinent sur lequel elle repose et permet de réduire sensiblement le prix de la maçonnerie. En outre, du fait de la répartition des poutres-caissons et en fonction de la nature des éléments de couverture et de leur répartition propre , 30 à 75 de la surface totale de la toiture peut etre utilisée pour l'éclairage naturel de l'intérieur du bttimentO Avantageusement,-lorsque seul l'intervalle entre deux poutres -caissons consécutives est recouvert par; des éléments de couverture, chaque-poutre-caisson possède un bord en surélé vation- par rapport à l'autre, afin de donner aux dits éléments de couverture une inclinaison transversale, et elle est elle-même inclinée suivant son axe longitudinal--pour déverser-les eaux de pluie dans un uaniveau prévu à la partie supérieure du mur de long panO ~ Ainsi, les travaux habituels de zinguerie sont supprimés, ce qui contribue à la réduction du colt de l'ensemble. Buivant-une forme d'exécution de l'invention, chaque poutre caisson comporte, rapporté sur la face extérieure-de chacune de ses ailes, un profilé longitudinal qui améliore sa rigidité et permet, par l'intermédiaire de tirants porteurs de supports horizontaux, la mise en place d'éléments de plafond, translucidesou opaques0 Grâc à cet agencement, le plafond est rapidement posé et peut être parfaitement adapté aux nécessités de l'éclairage et de l'esthétique0 De plus, l'espace entre la toiture et le plafond peut être utilisé pour la mise en place des conduites du dispositif de conditionnement d'air assurant le chauffage du bAtimentO L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme dfexécution d'une telle toiture de bâtiment. - Figure 1 est une vue en perspective d'une forme dXexécu- tion de la poutre-caisson selon l'invention - Figure 2 est une vue en perspective, avec arrachement et coupe partiels, d'une forme d'exécution de la toiture de batiment réalisée au moyen de la poutre-caisson de la figure 1 - Figure 3 est une vue en coupe transversale de la toiture de figure 1, la montrant lorsqu'elle est équipée d-'un plafond0 La poutre-caisson A représentée à la figure 1 est essentiellement constituée par un tac auto-portant 2 en forme de gouttière, c'est-à-dire présentant une section transversale -sensiblement semi-circulaire, formée par une partie en demi-cercle dont les extrémités- ?e- prolongent parallélement vers le haut pour former deux ailes verticales 2a et 2b. L'extrémité de chaque aile est prise en sandwich entre une cornière longitudinale extérieure 3 et un profilé longitudinal~intérieur 4, en forme de L renversé dans cet exemple. Le profilé 4 rapporté sur l'aile 2a a sa face d'appui 4a qui est légèrement plus haute que la face d'appui correspondante du profilé rapporté sur l'aile 2b. Des traverses métalliques 5, régulièrement réparties sur la longueur du bac auto-portant 2, relient perpendiculairement les deux ailes 2a et 2b et améliorent grandement la rigidité de l'ensemble. De par sa construction, une telle poutre-caisson est très rigide à la flexion et peut titre utilisée pour des portées de l'ordre de 50 m. Bien entendu, en fonction de la portée et de la charge reçue par la poutre-caisson, le profil et l'épaisseur de la thle constituant le bac auto-portant varient. Cette poutre-caisson A permet de réaliser des toitures particulièrement simples et moins onéreuses que les toitures traditionnelles réalisées aw moyen de fermes métalliques. Cette toiture est constituée par une pluralité de poutrescaissons A qui, disposées parallèlement les unes à cEté des autres avec un espacement régulier, reposent par chacune de leurs extrémités dans des berceaux , prévus à la partie supérieure des murs de long pan 8,. Ces berceaux peuvent titre constitués directement par la maçonnerie ou par un chassis métallique reposant sur la maçonnerie comme montré respectivement en 6 et 7 à la figure 2. Les diverses poutres-caissons A sont reliées entre elles par des entretoises métalliques 9, fixées dans le prolongement des traverses 5, et par des longerons 10 passant au-dessous des bacs auto-portant 2 qui reposent sur eux. Les entretoises 9 et les longerons 10 sont reliés entre eux par des barres verticales 12 et constituent, avec les poutres-caissons précitées, un ensemble très rigide. Sur les bords en vis à vis des profilés 4 de deux poutres caissons consécutives sont rapportés, avec interposition de cales d'étanchéité 13, des éléments de couverture 14. Grtce à la surélévation des profilés 4, fixés sur les ailes 2a par rapport aux profilés fixés sur les ailes 2b de chaque bac auto-portant, les éléments de couverture 14, constitués dans cet exemple par des plaques ondulées translucides, sont inclinés transversalement, afin de déverser les eaux de pluie et de fonte des neiges dans la poutre-caisson située à leur droite dans le cas de la figure 2. De même, chaque poutre-caisson est inclinée sur son axe longitudinal pour déverser les eaux de pluie dans un caniveau 15 prévu à la partie supérieure de chaque mur de long pan 8. Cet agencement permet de supprimer tous travaux de zinguerie et de plomberie, nécessaires à une toiture traditionnelle et de ce fait permet de réduire le coût de la construction. il est à remarquer que la disposition des éléments de couverture 14 entre deux bacs consécutifs, permet, selon 11 écartement de ces deux bacs, de laisser passer la lumière naturelle dans le bâtiment sur une surface qui peut aller de 30 à 75 % de la surface totale de la toiture. Bien entendu, selon la nature et la répartition des éléments de couverture, il est possible de modifier à volonté la grandeur de la surface laissant passer l'éclairage naturel dans batelier. Dans cette forme d'exécution, la toiture réalisée comporte des éléments de couverture 14 disposée uniquement sur l'espace séparant deux bacs consécutifs, mais il est évident que ces éléments peuvent autre disposés sur l'ensemble de la toiture si les nécessités de l'installation l'exigent Cette toiture peut titre utilisée directement pour la suspension d'un plafond0 A cet effet, comme montré à la figure 3, chacune des cornières 3 solidaires des bacs auto-portant 2 supporte par son aile horizontale une pluralité de tirants verticaux 16 à la partie inférieure desquels est fixé un profilé en T inversé 21 sur les ailes duquel reposent les éléments de plafond, respectivement 18 et 190 Les éléments 18 sont translucides alors que ceux 19 peuvent être translucides ou opaques, selon les nécessités de l'éclairage du local sur lequel la toiture est disposées L'espace 20 ménagé-entre la toiture proprement dite et le plafond est utilisé pour la mise en place du dispositif d'éclairage artificiel et, éventuellement, des conduites ou canalisations du dispositif de conditionnement d'air. De même, lorsqu'une telle toiture est utilisée pour couvrir un local où la température et le dégré hygrométrique doivent titre constants, et par exemple, un local de métrologie ou un hall de stockage de denrées alimentaires, l'espace 20 précité est utilisé pour la mise en place des humidificateurs nécessaires. Lorsque l'espace 20 est utilisé pour la mise en place d'un éclairage artificiel, celui-ci est disposé au-dessous des poutres-caissons Â et les éléments de plafond 19 qui lui sont sous-jacents, sont translucides. Entre autres avantages, cette toiture permet de simplifier la construction de la maçonnerie , de réduire les frais d'installation et de pose et, en conséquence, de réduire le cott de l'ensemble. De plus, elle présente un poids par unité de surface nettement inférieur à celui des toitures traditionnelles et permet d'utiliser au maximum l'éclairage naturel, tout en se prêtant bien à la réalisation de tous plafonds de styles classique ou-décoratif. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette toiture qui a été décrite; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 10- Poutre-caisson caractérisé en ce qu'elle est constituée par un bac auto-portant en forme de gouttière dont la section transversale est sensiblement semi-circulaire, ou parabolique, et dont les ailes sont reliées par des traverses régulièrement réparties sur sa longueur, 2 - Toiture de bâtiment réalisée au moyen de poutree-caissons selon la revendication n, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une-pluralité de poutres-caissons parallèles, dont les extrémités reposent à des intervalles réguliers sur des berceaux prévus au sommet des murs de long pan, par des entretoises métalliques, disposées parallèlement audit mur et reliant les poutres-caissons précitées pour former un ensemble rigide, et par des éléments de couverture, translucides ou opaques, couvrant au moins l'intervalle séparant deux poutrescaissons consécutives et reposant sur les bords de ces dernières. 30 Toiture de bâtiment selon la revendication 2, caractérisée en ce que lorsque seule l'intervalle entre deux poutres caissons consécutives est recouvert par des éléments de couverture, chaque poutre-caisson possède un bord en surélévation par rapport à l'autre, afin de donner aux dits éléments de couverture une inclinaison transversale, et elle-est elle-mtme inclinée suivant son axe longitudinal pour déverser les eaux de pluie dans un caniveau prévu à la partie supérieure du mur de long pan, 40 Toiture de bttiment selon la revendication 2, carac tériséeen ce que chaque poutre-caisson comporte, rapporté sur la face extérieure de chacune de ses ailes, un profilé longitudinal quiaméliore sa rigidité et permet, par l'intermédiaire de tirants porteurs de supports horizontaux, la mise en place d'éléments de plafond, translucidesou opaques. 50- Toiture de bâtiment selon les revendications 2 et4, caractérisée en ce que les éléments de plafond disposés au-dessous des poutres-caissons sont translucides, afin de laisser passer la lumière artificielle émise par un dispositif d > éclaira- ge prévu entre la toiture et les dits éléments d tlafondO 6 - Toiture de batiment selon les revendications 2 et 4 caractérisé en ce que l'espace ménagé entre la toiture et le plafond est mis à profit pour le passage des conduites de répartition et/ou de distribution du fluide ou gaz assurant le conditionnement thermique ou hygrométrique du biment.