Brevet FR2144616A1 — publié le 19730216

La présente invention concerne un élément autoporteur de construction ayant sensiblement la forme d'un parabolotde hyperbolique (dit Phi ) pour la réalisation, dans un édifice quelconque et notamment dans un bungalow, de la toiture, d'ruz poteau de soutènement et d'une partie de façade Un élément connu de ce type comporte trois couches superposées de lattes en bois, les lattes d'une couche étant croisées par rapport à celles de la couche sous-Jacente. Un premier inconvénient de cet élément connu résulte du fait que chaque lame doit tre taillée, montée et mise en forme avec précision. En reflet, les bords longitudinaux d'une lame doivent être légèrement convergents l'un vers l'autre pour que, dans une ême couche, les lames disposées jointivement couvrent toute la surface du paraboloIde hyperbolique défini par un gabarit de façonnage ; en outre, les lames ayant une certaine largeur doivent être vrillées lors de leur montage sur ce dernier et pour conserver leur forme, elles doivent eAtre liées les unes aux autres de façon continue ;; ainsi, chaque lame présente un bord rainuré et un bord à languette afln d'être emboîtable lors de son montage dans la lame voisine déjà posée. Dés lors, le volume de bois brut nécessaire à la fabrication d'un tel élément est relativement important, ce bois doit être sélectionné pour être de bonne qualité, la durée des opérations de façonnage et de montage est longue, le personnel b employer doit être très qualifié ; par conséquent, cet élément est croûteux. Un deuxième inconvénient de cet élément connu est que l'isolation thermique obtenue est insuffisante. Un troisième inconvénient est qu'en l'absence d'une circulation d'air sous le revetement étanche, la condensation et les déformations de la structure sont inévitables. Un quatrième inconvénIent est que la nécessité d'utiliser un gabarit de façonnage et d'assembler une à une les lames sur ce dernier conduit à préfabriquer l'élément selon une méthode artisanale et non pas sur le chantier, mais près de l'atelier où les machines permettant les retouches sont disponibles. Il en résulte des difficultés de transport et. uncqu7t-levé de ce dernier La présente invention a.rpour but de remédier à ces inconvénients. En effet, conformément à l'invention, l'élément autoporteur comporte un cadre rigide constitué par deux pannes fartières droites eonvergentes et par deux arbalétriers droitségalement convergents, les pannes définissant une face et les arbalétriers, l'autre face d'un même dièdre - au moins un réseau de barres droites espacées, reliant une première panne à l'arbalétrier opposé ;; - au moins un réseau de barres droites espacées, reliant la deuxième panne à l'autre arbalétrier - des mdyens de liaison des barres avec les pannes et arbalétriers, ainsi qu'entre elles à leurs points de croisement - un ensemble de bandes trapézoidales découpées dans un panneau plan et suffisamment étroites pour épouser la forme de paraboloide hyperbolique définie par le réseau extérieur de barres sur lesquelles ces bandes sont posées et fixées - un revêtement d'étanchéité appliqué sur ces panneau. Par ailleurs, le réseau extérieur de barres suppor tant le panneau reconstitué de toiture et solidaire d'un bandeau délimite des canaux d'aération débouchant à leurs extrémités dans un canal'de rive et un canal de farte communiquant avec l'extérieur, le canal de rive étant bord par ce bandeau et les extrémités en retrait des parties sous-jacentes de cet élément tandis que le canal de fatte est localisé entre les panneaux de toiture, le dessus de la panne correspondant à ce réseau extérieur et les extrémités desdites parties sous-Jacentes situées en retrait de la face latérale extérieure de cette panne.Un réseau intérieur de barres fixées directement sur une panne et un arbalétrier opposé, supporte un ensemble de bandes analogues aux précédentes pour former une barrière soupe feux au moins un réseau de barres étant posé sur le panneau coupe-feu ainsi reconstitué de façon que les barres d'un réseau se croisent avec celles du réseau sous-jacent, et des banches en matière isolante étant disposées entre les barres d'un réseau intermédiaire et pressées de place en place par les barres du réseau situé au-dessus. Ainsi, le volume de bois débité et non reconstitué est limité au minimum ; ce bois est utilisé brut de sciage sans aucun -autrefaçonnage, le montage des divers composants-est simple, rapide et à la portée de n'importe qui ; la construction de l'élément autoporteur peut autre effectuée en tout lieu et en particulier sur le chantier, sans l'aide d'un gabarit de façonnage s le volume de matériaux à transporter est très réduit ; finalement, le coEt d'un tel élément est réduit et sa construction, ne nécessitant aucune compétence particulière, peut être confiée au client lui-mEme d'où la possibilité d'une exploitation en "prêt à monter'. De plus, cet élément autoporteur est tres résistant et rigide ; 91 sa géométrie est déformée sous l'effet de sollicitations extérieures exceptionnts, sa tendance est de reprendre sa forme initiale, ce qui permet de réaliser facilement et avec précision son assemblage avec d'autres éléments identiques et avec des éléments de façade ou des aménagements intérieurs. En outre, son coefficient d'isolation thermique est très élevé et la ventilation étant assurée dans de bonnes conditions, les risques de condensation sont pratiquement nuls. Enfin, cet élément présente une esthétique de forme d'un grand attrait et sa surface intérieure finie ayant l'aspect du bois confère à l'ensemble construit la chaleur et la vie que l'on attache à cette matière dans son choix pour la décoration. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description détaillée quLsuit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin annexé Sur ce dessin - la figure 1 est une perspective avec arrachements partiels, montrant la eonstltution de la structure de l'élément de construction en.PH selon l'inventions le cadre formé par deux pannes et deux arbalétriers ayant ét supprimé du dessin et remplacé par un entourage ayant les mêmes caractéristiques géométriques, afin de faciliter l'exécution et la compréhension de cette perspective s - la figure -2 est une fausse perspective illustrant, à plus petite échelles le cadre précité sur lequel la structure ressortant de la figure 1, abstraction faite de l'encadrement, est assemblée et schematisée en trait interrompu par son contour ; - les figures 3 et 4 sont des coupes partielles prises à plus grande celle suivant les lignes III-III et IV-IV respectivement de la figure 2 s - la figure 5 est une coupe partielle prise suivant la ligne V-V de la figure 3 Ainsi que cela ressort clairement de la figure 2, l'élément autoporteur de l'invention comprend un cadre 1 sur lequel est assemblée une structure 2 dfinie ci-après en se référant à la figure 1 La cadre 1 comporte deux pannes ratières 3 et 4, parfaitement droites et convergeant vers un point A qui correspond au sommet de la toiture dgun édifice qui serait composé de quatre éléments identiquess disposés jointivement. Ce cadre comporte également deux arbalétriers 5 et 6s parfaitement droits et convergeant vers un point B qui correspond à la base d'ancrage au sol du poteau de soutènement formé par ces arbalétriers de l'élément Les deux pannes 3 et 4 définissent la face plane d'un dièdre dont l'autre face est définie par les deux arbalétriers 5 et ds l'angle sa" de ce dièdre étant représenté sur la figure 2. Des ferrures ou autres moyens rigides de liaison sont disposés aux points A et B précités, ainsi qugaux points d'intersection C et D des pannes et arbalétriers, afin d'assurer ltassemblage du cadre 1 de façon indéformable. La structure 2-comporte, ainsi que cela ressort clairement des figures 1 et 3 à 5 - Un premier réseau de barres droites 7 constitué pour la génération d'une surface en forme de paraboloïde hyperbolique ; ces barre; qui sont de préférence des liteaux en bois de 60 x 80 mm,par exemples sont fixées à leurs extrémités, par tous moyens appropriés tels que clouage, agrafage, collage ou autre, sur une panne nattière et l'arbalétrier opposé, 4 et 5 en particulier, - Un ensemble de bandes rapézoîdales 8 découpées dans un panneau plan ignifugé et suffisamment étroites pour pouvoir épouser par vrillage la forme en PH définie par le premier réseau sur lequel lesdites bandes sont posées d'une façon sensiblement Jointive, c'est-à-dire avec le Jeu minimal grâce auquel toute retouche des bords au moment du montage est exclue ; le panneau d'origine peut être un aggloméré de bois ignifugé et par exemple, celui connu sous le nom de "novopan de qualité C.T.BH " ayant une épaisseur de 10 mm, de façon à constituer une barrière coupe-feu ;; les bandes 8 peuvent être posées dans le meome sens que les barres 7 ou elles peuvent être croises avec celles-ci, sur lesquelles elles sont de toutes façons fixées par tout moyen approprié : collage ou clouage par exemple. - Un deuxième réseau de barres droites 9 identiques aux précédentes 7 ; dans l'exemple représenté où les barres 7 et les bandes 8 sont orientées dans les meAmes directions, les barres 9 sont croisées par rapport aux barres 7 de façon à relier la panne fattière 3 à l'arbalétrier 6 et à définir un PH parfaitement superposable au précédent ; d'ailleurs, ces barres 9 sont fixées sur les parties sous-jacentes 7 et 8 par tout moyen approprié. - Des bandes de remplissage 10, en matériau isolant thermiquement, déposées entre les barres 9 9 dans l'exemple représenté, ces bandes 10 sont en lattie de roche et ont une épaisseur de 45 mm, de sorte qu'elles font saillie de 15 mm par rapport au réseau de barres 9. - Un troisième réseau de barres droites ll identiques aux précédentes 7 et 9 t elles sont croisées par rapport au réseau de barres 9 et sont donc en regard des barres 7 ; elles définissent un PH parfaitement superposable aux autres , elles sont fixées sur les parties sous-jacentes 7 à 9 par tout moyen approprié ; de ce fait, elle maintiennent les bandes 10 en les comprimant sur leur passage. - Un ensemble de bandes trapézoîdales 12 découpées dans un panneau plan et identiques quant à leur contour, leur conformation et leur fixation aux bandes 8 ; le panneau d'origine peut autre par exemple un contreplaqué cinq plis; de qualité C.TB.X, dont l'épaisseur est de lO mm-; cestbandes- sont fixées par tout.moyen approprié sur les parties sous-jacentes 7 à 9 et li ; la structure-caisson conformée en PH, -aihs -obtenue, est parfaitement rigide et -résistante, protegee contre le feu, isolante thermiquement et, ainsi que cela ressort de ce qui suit, ventilée. - Un revêtement d'étanchéité rapporté et fixé sur l'ensemble 12 ; le revêtement est de préférence constitué par des bardeaux souples 13 d d'asphalte minéralisé, connus sous le nom de "shingle", ces bardeaux sont posés suivant des lignes perpendiculaires à la diagonale AP de façon à se recouvrir mutuellement et partiellement ; ils sont fixés par collage et clouage. A propos due la ventilation exposée dans ce qui précede, il est important de remarquer, en se référant notamment aux figures 3 et 49 que des canaux d'aération 14 sont ménagés, sur deux côtés, entre les barres ll et, sur les deux autres côtés, entre la face extérieure des bandes isolantes 10 et la face int4- rieure des bandes de panneau 12. Ils s'étendent donc entre l'arba létrier 5 et la panne faStiere 4. Ils débouchent à leurs extrémités dans un canal de rive 15 (figure 3) et dans un canal de faîte 16 (figure 4) communiquant avec l'extérieur. Le canal de rive 15 est délimité par un bandeau 17 fixé sur les extrémités des barres 7 et 11, ainsi que par la bande 8 et la barre 9 marginales qui sont situées en retrait de ce bandeau. Il est ferme en haut par la bande marginale 12, mais il communique avec l'extérieur par le bas entre les barres 7. Le canal de fatte 16 est délimité d'un coAté par les extrémités des barres 7, 11 et des bandes 8,ainsi que par la barre marginale 9, qui qui se trouvent situées en retrait de la face latérale extérieur 18 de la panne 4, destinée à être appliquée contre celle 19 de la panne ;;5a d'un élément adjacent absolument identique à celui décrit. Il. est délimité de l'autre côté par les barres marginales 7a, lla et les extrémités des bandes 8a, lOa ainsi que des barres 9a, qui se trouvent situées en retrait de la face latérale 19 de la panne 3a précitée Il est fermé, en haut, par les bandes 12 et 12a des éléments adjacents et, en bas, par les faces supé rieures des pannes 4 et 3a de ces derniers. il débouche à l'extérieur en bout des pannes c' est-à-dire au voisinage du p La ventilation du caisson en PH est donc ainsi convenablement assurée. Enfin, les bandeaux 17 peuvent être parallèles aux arbalétriers 5 et 6. Mais il semble plus avantageux qu'ils soient plus éloignés des points hauts C et D que du point bas B (figure 2) de façon à former une avancée de protection, les composants de l'élément étant alors découpés en correspondance. il est bien évident quejsuivant le type de construc tion à édifier, la composition de ltélément peut être simplifiée ou complétée. En effet, s'il s'agit de réaliser un abri, l'élément peut ne comporter, sur le cadre 19 que deux réseaux croisés de barres supportant directement un revêtement d'étanchéité rustique constitué par des bandes de carton bituminé. S'il s'agit d'un bungalow, la structure peut être celle décrite et s'il s'agit d'un chalet de haute montage, le nombre de réseaux peut être accru et d'autres couches d'isolation thermique peuvent être incorporées. L'élément, objet de l'invention, est applicable à la arsbuction d'édifices variés comportant des parties porteuses conformées en PH. R E V E N D I C A -T I O N S l. Elément autoporteur de construction ayant sensiblement la forme d'un paraboloide hyperbolique pour la réalisation dans un édifice quelconque et notamment dans un bungalow de la toiture, d'un demi-poteau de soutènement et d'une partie de façade, caractérisé enoe qu'il comporte - un cadre rigide constitué par deux pannes -fattières droites convergentes et par deux arbalétriers droits également convergents, les pannes définissant une face et les arbalétriers, l'autre face dgun même dièdre ; - au moins un réseau de barres droites espacées, reliant une première panne à l'arbalétrier opposé ;; - au moins un réseau de barres droites espacées reliant la deuxième panne à l'autre arbalétrier 2 - des moyens de liaison des barres avec les pannes et arbalétriers, ainsi qu'entre elles à leurs points de croisement ; - un ensemble de bandes trapézoidales découpées dans un panneau plan et suffisamment étroites pour épouser la forme de paraboloSde hyperbolique définie par le réseau extérieur de barres sur lesquelles ces bandes sont posées et fixées ; - un reveAtement d'étanchéité appliqué sur ces panneaux. 2. Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une matière isolante thermiquement est incorporée dans-l'un au moins des réseaux de barres. 3. Eiément de construction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que kréseau extérieur de barres supportant le panneau reconstitué de toiture et solidaire d'un bandeau délimite des canaux d'aération débouchant à leurs extrémités dans un canal de rive et un canal de faute communiquant avec l'extérieur, le canal de rive étant bordé par ce bandeau et les extrémités en retrait des parties sous-jacentes de cet élément tandis que le canal de latte est localise entres les panneaux de toiture, le dessus de la panne correspondant à ce réseau extérieur et les extrémités desdites parties sous-jacentes situées en retrait de la face latérale extérieure de cette panne 4. élément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un réseau intérieur de barre 5a fixées directement sur une panne et un arbalétrier opposé, supporte un ensemble de bandes analogues aux précédentes pour rormer-une barrière coupe-feu, au moins un réseau de barres étant posé sur le panneau coupe-feu ainsi reconstitué de façon que les barres d'un réseau se croisent avec celles du réseau sous-jacent et des bandes en matière isolante dtant disposées entre les barres d'un réseau intermédiaire et pressées de place en place par les barres du réseau situé au-dessus. 5. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les barres et arides de panneaux fixdes sur chaque arbalétrier dépassent de ce dernier vers ltextdrieur pour former une avancée de protection plus large en haut qu'en bas. 6. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le reveAtement d'étanchéité est constitué par des bardeaux souples d'asphalte minéralisé, posés en recouvrement mutuel partiel suivant des lignes perpendicualires à la diagonale du cadre joignant l'angle des pannes à l'angle des arbalétriers.