Brevet FR2106537A1 — publié le 19720505

L'invention concerne la construction d'une charpente réalisée en grande partie en bois et plus particulièrement la construction d'un comble sur pignon. Dans les constructions de bâtiments actuels, spécialement des habitations individuelles, il y a un effort continuel pour limiter les opérations à réaliser sur le chantier. Dans les charpentes conventionnelles avec fermes, solives, pannes, éventuellement les chevrons habituels et l'habillage et, le plus souvent, un voligeage, qui pour des raisons techniques et esthétiques et aussi pour des raisons économiques sont encore préférés dans beaucoup de cas, il est désavantageux que l'assemblage demande trop de main-d'oeuvre et par conséquent soit long et coûteux. Si des fermes, préfabriquées dans leur totalité, sont employées, cellesci sont difficiles à transporter et à monter dans les portées habituelles aux habitations individuelles. Des problèmes semblables se posent pour les panneaux d'une seule pièce, constituant chaque moitié de la toiture, qui ont aussi été proposés. le but de l'invention est une charpente de toiture du type mentionné ci-dessus qui peut être montée rapidement sur le chantier sur un ensemble solide et durable avec un minimum de maind'oeuvre pour la plupart non spécialisée et sans que des éléments préfabriqués de grandes dimensions et difficiles à manipuler soient nécessaires. Dans ce but et suivant l'invention, un tel système de charpente de toiture est caractérisé par le fait que l'ensemble de la structure,comprenant, au moins, les fermes porteuses avec leurs revêtements, est entièrement réalisé à partir d'un petit nombre de parties préfabriquées qui ne s'étendent chacune que sur une partie de la hauteur totale de la toiture. Afin d'obtenir une rigidité maximale et une construction solide, l'ensemble a été conçu de telle sorte que les parties pré- fabriquées, au moins à chaque extrémité et au faîtage, ont en coupe une forme substantiellement triangulaire et sont supportées soit par le plancher, les murs, soit par des supports intermédiaires tels que une ou plusieurs cloisons du comble, les dites parties pouvant aussi se supporter les unes les autres. Suivant l'invention, des éléments substantiellement plans peuvent être prévus entre les pièces triangulaires. Ces éléments intermédiaires, suivant un mode de réalisation avantageux, peuvent être partie intégrante de la configuration triangulaire à partir de laquelle ils se projettent vers le plan de la toiture. A leur partie inférieure libre et, ou, sur les bords longitudinaux les éléments intermédiaires mentionnés ci-dessus forment alors un support pour une pièce préfabriquée adjacente ou sont eux-mêmes supportés par le bord longitudinal d'une pièce préfabriquée adjacente.. les éléments plans mentionnés ci-dessus peuvent, toutefois, constituer une partie préfabriquée indépendante de la charpente , auquel cas ils présentent sur leurs bords longitudinaux supérieurs et inférieurs des points d'appui sur, ou contre, les parties préfabriquées adjacentes.Les configurations triangulaires à la base et au faîtage renforcent considérablement l'armature du toit dans son ensemble à cause de leur grande rigidité naturelle depuis qu'il a été assuré que, dans le cas d'un usage économique du matériau, une fabrication facile d'éléments préfabriqués relativement légers et ayant une grande rigidité naturelle était possible, éléments préfabriqués dans lesquels les éléments transversaux, les attaches d'entretoises et autres renforcements semblables peuvent être dispensés et dans lesquels des pièces de bois de faible épaisseur seront suffisantes pour les parties montantes, les pièces préfabriquées, dans une élaboration ultérieure du principe présenté dans l'invention, pouvant, en outre, être équipées chacune avec, -au moins, deux surfaces planes de revêtement en matériau en plaques pour habillage.Pour les pièces préfabriquées destinées à être montées à la base et au faîtage de l'ensemble, le matériau en plaques peut dans ce cas former avantageusement dtune part le revêtement extérieur fixé aux jambages s'élevant en oblique d'une pluralité de cadres de support triangulaires, comparativement légèrement espacés et, d'autre part, former le revêtement intérieur qui est fixé sur les jambages verticaux et horizontaux respectivement des cadres de support nommés ci-dessus.Ces cadres de support, constituant les portions de ferme considérées, peuvent être fabriqués simplement,rapidement et d'une manière économique en partant de pièces de bois comparativement minces, contigües l'une à l'autre dans un même plane qui sont liées à leur jonction par des plaques d'assemblage collées et clouées fermement contre les faces latérales des pièces de bois alignées les unes avec les au tres. le matériau en plaques peut constituer les revêtements extérieur et intérieur pour les éléments intermédiaires soit déjà fixés aux parties triangulaires ou bien appliqués séparément. les parties préfabriquées peuvent être posées sur les murs, sur leurs deux côtés, et ancrées avec les bouts légèrement saillants (une demi épaisseur de mur). L'invention se rapporte aussi à une méthode d'assemblage de comble sur pignon et à la préfabrication de tronçons de toiture qui sont conçus pour la méthode de construction de toitures dé cri- te ci-dessus. Sur les dessins annexés La figure 1 est une coupe verticale de la toiture, posée sur le plancher supérieur en béton armé d'une maison et montrant la portion 5 intermédiaire en cours d'assemblage au pan gauche de la toiture La figure 2 est un plan à une échelle plus petite de l'étage sur lequel la toiture est posée La figure 3 montre schématiquement à une échelle encore plus petite une variante dans laquelle les éléments intermédiaires sont solidaires des éléments triangulaires inférieurs. Suivant les figures 1 et 2, la charpente 1 d'un comble sur pignon, réalisée en bois, est composée de trois parties transversalement triangulaires, deux 2 et 3 dans le bas de chaque moitié de la toiture et une 4 au faîtage entre les deux ; pour la moitié gauche, il est prévu une portion plane intermédiaire 5 qui avec ses bords supérieur et inférieur est portée respectivement par le bord inférieur de la portion 2 et par celui supérieur de celle 4 pour la moitié droite portée de même manière, il est prévu une fenêtre en mansarde 6 et dans la direction perpendiculaire au plan du dessin montré dans la figure 1 il est prévu des portions intermédiaires de chaque côté de la portion de la dite fenêtre en mansarde semblables à la portion 5 mais plus étroites. les portions 2, 3, 4 et 5, chacune séparément, et la portion 6, avec les portions intermédiaires planes de flanquement, se projettent perpendiculairement au plan du dessin pour couvrir l'écar- tement total entre deux murs successifs Il et 12 (figure 2) dont l'écartement dans la représentation montrée est d'environ 6,4 m. les différentes portions sont préfabriquées. Les portions triangulaires et planes comprennent des éléments à cadre. Dans la figure 1, les éléments à cadre s'étendant parallèlement au plan du dessin sont désignés par a et sont constitués par des tasseaux de 2,7 cm x 9 cm. Pour chaque cadre, les éléments a sont réunis en triangle par des goussets b multiplex de 0,8 cm d'épaisseur collés et cloués sur chaque côté aux jonctions. Bes triangles des portions 2, 3 et 4, ainsi formés, se succèdent les uns aux autres tous les 60 cm, perpendiculairement au plan du dessin; et sont fixés aux structures 2, 3 et 4 par l'intermédiaire d'éléments c s'étendant transversalement à ceux-ci qui comportent un placage a cloué sur le côté extérieur de ceux-ci constitué par une plaque multiplex de 6 mm d'épaisseur ; une plaque e du même matériau constitue le revêtement intérieur.On désigne par files couches d'isolation dénommées " polycell " situées derrière le revêtement intérieur e. Sur les portions triangulaires ci-dessus est fixé, en outre, le voligeage combiné ; et h. Pour les portions intermédiaires, les éléments a, séparés également de 60 cm, sont reliés par des éléments transversaux 1. à des cadres plans comportant sur leurs bords extérieurs et intérieurs un revêtement å, k, respectivement constitué par un matériau en plaques multiplex également de 6 mm d'épaisseur. Ici aussi une isolation en mousse de polystyrène 1 est appliquée, tandis qu'à l'extérieur est fixé le voligeage n et n. Il est bon de noter que sur les portions 2 et 3 sont aussi prévus des moyens destinés à supporter une gouttière, lesquels sont indiqués, sur la figure 1, par o la rive, par ;EL le placage inférieur, par q les supports.et par s un tasseau pour supporter le bord supérieur de la gouttière. La portion 6 de la fenêtre. en mansarde est aussi préfabriquée comme une structure monolithique avec ses menuiseries triangulaires latérales non dessinées. les éléments principaux de la portion relative à la fenêtre en mansarde sont : les poutrelles du plancher t, les éléments transversaux n, un revêtement w à la partie haute, un revêtement x à la partie basse, le cadre de fenêtre iy avec le vitrage et les éléments triangulaires latéraux mentionnés auparavant.-Une couche d'isolation en mousse de polystyrène est indiquée par z. Sur le plancher en béton armé 7, les portions 2 et 3 reposent par leurs éléments c les plus bas. Les cloisons, ou au moins le cadrage (indiqué par 8 et 10 sur la figure 2), sont disposées et dessus la portion 4 dont les éléments les plus bas c reposent sur les murs Il et 12 et sont aussi disposés de manière à être portés sur le bord supérieur de la cloison 10. Finalement, la portion 6 de la fenêtre en mansarde est supportée avec ses deux flanquements, les portions planes intermédiaires et la portion plane intermédiaire 5 avec leurs bords supérieurs et inférieurs sur les bords inférieurs de la portion 4 et sur les bords supérieurs des portions 2 et 3 respectivement et fixéespar exemple au moyen de clous-épingle La portion plane intermédiaire 5 est, pour plus de clarté, montrée en cours de montage sur la figure 1. Comme il est montré sur la figure 3, un comble sur pignon est dans sa totalité composé uniquement de trois parties préfabriquées, les parties préfabriquées 2' et 3' ayant une configuration triangulaire à la base et comportant un élément intermédiaire plan 5' et 6' respectivement se projetant dans la direction du plan de la toiture et une portion préfabriquée triangulaire 4' située dans le faîtage qui avec ses deux angles de base s'appuie sur les bords longitudinaux supérieurs des éléments intermédiaires 5' et 6'. Grâce au degré élevé de préfabrication de toutes les portions mentionnées ci-dessus, il est possible d'assembler complètement et de couvrir un tel support de toiture en moins de deux jours en partant d'éléments qui peuvent être facilement manipulés aussi bien pour le transport que pour l'assemblage, ce qui signifie une économie considérable. il est bon de noter que des retraits peuvent être facilement faits à l'avance à des endroits choisis dans les portions correspondantes pour le passage de la cheminée. il est évident que de nombreuses variantes sont possibles dans les limites de l'invention en tenant compte de la représentation décrite ci-dessus et présentée sur les dessins. REVENDICATIONS 1 - Charpente de toiture, constituée en majeure partie en bois, en particulier pour un comble sur pignon, caractérisée en ce que la construction dans sa totalité comprenant au moins les fermes avec les revêtements correspondants est entièrement réalisée à partir d'un petit nombre d'éléments préfabriqués qui ne s'étendent que sur une partie seulement de la hauteur totale de la toiture. 2 - Charpente de toiture, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments préfabriqués, au moins à la base et au faîtage de la toiture, ont chacun une configuration nettement triangulaire, en coupe transversale, et sont portés par le plancher, les murs ou par d'éventuels supports intermédiaires, tels que une ou-plusieurs cloisons du comble, les dits éléments pouvant aussi se supporter les uns les autres. 3 - Charpente de toiture, selon chacune des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que sont prévus des éléments plans intermédiaires entre les éléments à configuration triangulaire. 4 - Charpente de toiture, selon chacune des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments intermédiaires substantiellement plans font partie des configurations triangulaires et qu'à leur bord libre ils forment un support pour, ou sont supportés par, les bords longitudinaux des portions préfabriquées adjacentes. 5 - Charpente de toiture, selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments intermédiaires substantiellement plans sont conçus comme des portions préfabriquées séparées pour l'assemblage de la toiture et en ce que leur bord inférieur repose sur les portions préfabriquées inférieures, tandis que leur bord supérieur repose sur le-bord inférieur de la portion préfabriquée supérieure. 6 - Charpente de toiture, selon chacune des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les portions préfabriquées sont pourvues selon au moins deux surfaces planes d'un matériau en plaques, formant revêtement, et -d'éléments horizontaux et longitudinaux s'étendant sur une petite longueur en leurs bouts latéraux sur toute la largeur des portions préfabriquées précitées. 7 - Procédé d'édification d'une charpente sëlon chacune des revendications 1, 3 et 5 consistant à disposer en premier les portions préfabriquées du bas et du haut des deux moitiés de la toiture sur le plancher, les murs et éventuellement sur des supports intermédiaires du comble et ensuite entre les dites portions nommées, à positionner les.portions intermédiaires séparées. 8 - Charpente, selon chacune des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un faible nombre d'éléments préfabriqués pourvus chacun de revêtement et constituant une partie seulement des fermes usuelles.