Brevet FR2174719A1 — publié le 19731019

L'invention se rapporte à la structure d'un toit reposant sur des poutrelles transversales en formant un ensemble doté de qualités de résistance, de légèreté et d'étanchéité telles que cet ensemble puisse être monté directement sur les quatre murs d'un bâtiment léger comme par exemple une remise, un abri ou un garage d'automobile. Dans la construction usuelle des toitures de ce genre, on emploie des fermes comportant des pannes et des poutrelles à contreventement, les fonctions de résistance par rapport aux charges d'une part, et de couverture étanche d'autre part, étant assurées séparément par des éléments qui coopèrent. Même dans un b timent léger, tel qu'un garage avec une seule pente de toiture, on utilise des poutrelles en treillis qu'il faut sceller dans les murs latéraux, ces poutrelles supportant par des attaches spéciales un matériau usuel, notamment des plaques ondulées de fibrociment. Ce dernier matériau, qui ajoute son propre poids aux efforts extérieurs de la neige ou du vent, n'a aucune souplesse et toutes les charges sont reportées sur les poutrelles, lesquelles étant rigides ne peuvent se prêter à aucune variation de position du matériau de couverture. En outre, ce mode de construction est d'un prix élevé, notamment du fait qu'il exige l'intervention des ouvriers charpentiers et couvreurs après l'exécution du gros-oeuvre en maçonnerie. Au contraire, l'invention permet de réaliser une toiture n'employant que des matériaux légers et susceptibles d'être posés par une main d'oeuvre non spécialisée. Elle procure de plus l'avantage de donner au bâtiment un aspect esthétique réalisable à peu de frais, en particulier pour des abris ou garages, pièces complémentaires ou bungalows, destinés à être édifiés au voisinage d'habitations d'architecture moderne. Elle donne encore la possibilité de s'adapter à un mode de construction des murs par assemblage de panneaux, sans autre maçonnerie que l'établissement d'une plateforme en béton. S'appliquant à la structure d'un toit de bâtiments tels que remise ou garage, construits sur une plateforme rectangulaire et comprenant une pente de couverture dans le sens longitudinal, qui repose sur des poutrelles transversales, l'invention prévoit que, pour constituer cette pente, sont disposées des plaques de tôle d'acier pourvues d'ondulations transversales à fond plat, ces ondulations permettant un emboîtage entre plaques voisines, lesdites plaques étant fixées par les fonds plats sur les ailes d'une pluralité de poutres transversales présentant une ame de tôle souple et lesdites poutrelles ancrées directement par leurs extrémités sur un chaînage qui est fixé au faite des murs du bâtiment. Selon une forme préférée de réalisation, le chaînage est un cadre en matériau ligneux ou aggloméré formant une saillie sur l'aplomb des murs, de manière à permettre la fixation sur ce chaînage de plaques de bandeau, ces plaques étant de largeur convenable pour dissimuler la pente des plaques de tôle du toit. On peut utiliser avantageusement des poutrelles constituées par des profilés connus, mentionnés dans le brevet Français n0 1 464.737, qui comportent une portion d'âme élastique et formant une riore entre deux parties de cette âme fixées l'une contre l'autre, et présentant au moins une ondulation tandis que les plaques de couverture sont fixées par clouage des fonds plats dans ladite rainure. Il résulte des moyens exposés ci-dessus que ks deux éléments essentiels de la toiture ; les plaques ondulées et les pour relIes sont rigides chacun dans son sens longitudinal, mais relativement souples dans l'autre sens cela permettant, non seulement d'assurer la rigidité n cessaire dans les deux sens perpendiculaires, mais encore de constituer un panre2-l auto-portant très léger et très rigide sur le plan horizontal, avec un degré de souplesse entre les éléments donnant lieu à une fixation solide entre les fonds d'ondulation et les ailes de poutrelles. D'autres caractéristiques et avantages appritront si l'on se reporte à la description ci-après, d'une forme de réalisation dannFe à titre d'exemple non limitatif et en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue générale en perspective d'un garage surmonté d'une toiture selon l'invention, - la figure 2 est une perspective avec arrachement de l'angle droit du garage selon la figure 1, - la figure 3 est une coupe longitudinale de la toiture suivant III-III de la figure 4, - la figure 4 est une vue en plan avec une suppression partielle des tôles de toiture, - la figure 5 est une coupe agrandie selon V-V de la figure 4, - la figure 6 est une coupe agrandie selon VI-VI de la firure 4. Le garage représenté sur la figure 1 est l'unité de cellule de l'invention, qui peut être répétée en plusieurs cellules pour les cas de multiples bungalows. C'est présentement un bâtiment loger de forme rectangulaire dont la construction générale sera expliquée dans la suite de cet expose. Il est constitué essentiellement de deux murs parallèles 1, un mur de fond non visible sur la figure et deux petits panneaux de façade 2a, 2b entre lesquels s'ouvre une porte de garage 3, non décrite comme ne faisant pas partie de l'invention. Le périmètre de la construction est surmonté d'un dispositif de toiture désigné sur l'ensemble par 4 . La constitution de ce dernier ressort de l'examen de la figure 2.Sur le mur 1 est posé un chaînage, désigné dans l'ensemble par 5 . Le chaînage 5 est un cadre de bois ou d'un matériau aggloméré comprenant deux longerons 6a et 6b et deux traverses 7a, 7b (voir aussi figure14) Sur le chaînage 5 sont posés transversalement trois poutrelles 8a, 8b, 8c (voir figure 3) de hauteurs inégales pour déterminer la pente du toit.Comme cela apparaît sur la figure 5, chacune de ces poutrelles comprend, selon une construction connue, un âme de tôle d'acier souple 9 avec deux cambrures 9a, 9b auprès des ailes. D'un coté de la poutrelle, les ailes supérieures 10a et inférieures lob sont parties intégrantes de l'âme, alprs que les deux autres ailes supérieures lla et inférieures llb sont contrecoudées et soudées par point pour s'adapter aux cambrures 9c, 9b . Ainsi sont déterminées des rainures longitudinales 12 s'ouvrant dans les cambrures 9a, 9b . Les éléments formant la pente et la toiture sont des plaques de tôle d'acier 13 (figure 2) représentant des ondulations de forme trapézoidale, qui apparaissent comme une suite de canaux à fond plat 14.Les fonds plats sont assemblés avec les ailes supérieures des poutrelles 9 par un simple clouage, comme cela est visible sur la figure 5, au moyen des clous 15 enfoncés dans la rainure 12, suivant un procédé connu. 13 Les plaques de tôle d'acier/sont d'une seule longueur, sans rupture, pour utiliser pleinement leur résistance à la flexion sur le plan horizontal avec déplacement latéral empéché par clouage intermédiaire sur la poutrelle, leur longueur correspond à la longueur totale de la pente de toiture et, dans le cas présent, elles sont en trois éléments voisins A, B, C qui sont assemblés par engagement d'un fond plat d'une plaque dans le canal de la plaque voisine. Pour éclairer le garage, pn peut substituer à l'une de ces tôles, par exemple celle du milieu, une plaque de matière plastique translucide de même profil. Revenant à l'examen de la figure 2, on voit que la planche de chai- nage 6a dépasse de l'aplomb du mur 1. De même, la figure 5 fait apparaftre que la planche 7a du chaînage est en surplomb par rapport au panneau du mur 2b. Cela permet de fixer latéralement sur le chaînage les éléments de bandeau longitudinaux 16 et les éléments de bandeau de la façade 17. Les éléments de bandeau 16 et 17 comprennent une rainure intérieure 18 qui permet leur fixation par collage sur les planches du chaînage. L'élément de bandeau 17 est de hauteur suffisante pour que son bord supérieur se trouve au-dessus de l'extrémité 20 des plaques de tôle A, B,C et les autres parties du bandeau sont de même hauteur pour constituer sur encadYe- ment général de la toiture, qui est désigné par 21 sur la figure 1, cet encadrement coopérant à l'esthétique du garage. En outre, les éléments de bandeau ont pour râle de compléter létanchéité de la toiture. A cet effet, des solins sont prévus entre le bord supérieur de ces éléments et la surface avoisinnante des plaques A, B, C. Un tel solin 22 apparaît sur la figure 5. I1 comprend un pli 23 embrassant le bord supérieur de l'élément 17, puis une surface horizontale 24. D'une manière simi laire, des solins latéraux 26 (figure 2) présentent un pli 27 s'accrochant sur le bord supérieur des éléments de bandeau 16, ces solins comprenant une jupe longitudinale qui suit la pente des plaques de talle. Ces solins avant et latéraux assurent la rectitude des bandeaux. La toiture comprend également un dispositif d'écoulement des eaux pluviales représenté sur la figure 6. La traverse 7b du chaînage supporte le creux des ondes des plaques de couverture et deux cornières parallèles 28 passant dans le vide des ondes. Ces cornières maintiennent en leur extrémité opposée un liteau 29 parallèle à la traverse 7b, de sorte qu'un chéneau 30 peut s'adapter dans l'espace compris entre la traverse 7b et le liteau 29. En même temps ce liteau 29 supporte l'élément 31 du bandeau arrière, ce dernier étant pourvu d'une rainure de collage pour sa fixation. A la base de chéneau 30 et vers l'une de ses extrémités est adaptée une descente d'eau 33 de section circulaire ou prismatique. Les divers éléments qui viennent d'être décrits permettent un montage très aisé qu'il n'est pas nécessaire d'exposer en détail. On fera seulement les remarques les plus importantes. Comme cela est visible sur les figures 1 et 2 les murs de garage sont constitués de panneaux dressés verticalement côte à catie. On a d'abord préparé une plateforme en maçonnerie, non représentée, et comportant un rebord intérieur pour l'alignement des panneaux. Ceux-ci sont constitués par exemple en béton expansé et leurs joints verticaux sont liaisonnés. Le cadre du chaînage a été prévu aux dimensions convenables pour que son bord intérieur, par exemple le bord 34 (figure 5) de la traverse 7a affleure avec la face interne 35 du panneau 2b, ce dernier venant porter à angle droit contre le premier panneau la, et elle est fixée par des clous 36 ou des tire-fonds plantés à 450 dans les ailes lob et llb de cette poutrelle. On aura ensuite réalisé la pose des éléments du bandeau sur le chaînage. Au droit de la poutrelle 8a, dans le prolongement de son ame 9, un repère 37 devra être marqué sur la face interne de chacun des bandeaux longitudinaux. Ce repère 37 sera utilise après la pose des plaques A, B,C pour connaître aisément la ligne de clouage dans la rainure 12. Le même procédé est employé pour chacune des poutrelles 8a, 8b, 8c. Des montages semblables peuvent être réalisés quand il s'agit de garages collectifs composés de boxes rectangulaires parallèles. Dans ce cas, les murs extérieurs sont identiques à ceux déjà décrits et le garage collectif comprend une pluralité de murs mitoyens. Les poutrelles telles que 8a, 8b, 8c peuvent venir en a-bout jointifs sur l'ame des murs mitoyens, tandis qu'au contraire les plaques de tôles telles que A, B,C peuvent continuer catie à catie jusqu'au bout de l'ensemble de la couverture. I1 va de soi que le dispositif de toiture décrit peut faire l'objet de nombreuses adaptations à diverses formes de garage ou autres bâtiments, sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Structure de toit pour bâtiments tels que remise c =rage, construits sur une plateforme rectangulaire, et com.frenant une pente a couverture dans le sens longitudinal qui repose sur des poutrelles transversales, caractérisée par le fait que, pour constituer ladite pente, sont disposées des plaques de tôle d'acier pourvues d'ondulations transversales à fond plat, ces ondulations permettant un emboîtage entre plaques voisines, lesdites plaques étant fixées par les fonds plats sur une pluralité de poutres transversales présentant une ame de tôle souple et lesdites poutrelles ancrées directement par leurs extrémités sur un chaînage fixé au faite des murs de bâtiment. 2 - Structure de toit selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le chaînage est un cadre en matériau ligneux ou aggloméré formant une saillie sur l'aplomb des murs, de manière à permettre la fixation de plaques de bandeau, lesdires plaques étant de largeur convenable pour dissimuler les plaques de tôle du toit. 3 - Structure de toit selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les poutrelles sont constituées par des profilés connus en soi comportant une portion d'âme élastique et formant une rainure entre deux parties de cette ame fixées l'une contre l'autre etfiprésentant au moins une ondulation, tandis que les plaques de couverture sont fixées par clouage des fonds plats dans ladite rainure. 4 - Structure de toit selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les poutrelles sont ancrées sur le chaînage par des clous ou tirefonds croisés introduits à 450 dans l'angle des ailes infêrieures. 5 - Structure de toit selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les plaques de tôle de couverture s'étendent d'une seule pièce sur la longueur du bâtiment. 6 - Structure de toit selon la revendication 2, caractérisée par le fait que des couvre-joints d'étanchéité sont appliqués entre le bord supérieur des plaques de bandeau et la surface des plaques de couverture avoisinant le bandeau. 7 - Structure de toit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l'une des plaques de tôle de couverture est remplacée par une plaque en matière translucide. 8 - Structure de toit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le chaînage est un cadre dont les dimensions sont telles que son périmètre intérieur corresponde avec la face interne des murs, ceux-ci étant constitués d'une série de panneaux jointifs dressés verticalement sur le périmètre de la plateforme et liaisonnés. 9 - Structure de toit selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée par le fait que la plaque arrière du bandeau est élignée par rapport à la planche du chaînage qui lui est parallèle, de manière à laisser un espace de montage pour un chéneau et une descente d'eau. 10 - Structure de toit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle est adaptée à une pluralité de garages construits parallèlement catie à catie, les poutrelles venant en à-bouts jointifs sur les murs mitoyens tandis que les tôles d'acier sont assujetties en une seule étendue sur l'ensemble.