Brevet FR2231832A1 — publié le 19741227

Aroument s I1 s'agit de toitures constituées d'un ensemble de caissons préfabriqués assemblés les uns aux autres et maintenus sur les pannes au moyen d'une part de goujons traversant des plaques de fixation encastrées et bloquées dans les dites pannes et /ou cornières d'autre part de crochets'de fixation s'engageant dans les dites pannes Domaine de l'invention La construction des toitures se fait en général en disposant sur les appuis constitués par les pannes d'une charpente de type classique ou sur les fermes d'une charpente du type à fermes rapprochées, des éléments du matériau de couverture choisi. Si ceux-ci se présentent sous forme de petits élé ments tels que les tuiles, ardoises etc... il faut au préalable garnir sur place les pannes de chevrons, puis ceux-ci de liteaux sur lesquels ces éléments reposeront ou seront fixés. Ceci s'exécute sur la charpente elle-mMme donc en position incommode et dangereuse pour l'ouvrier astreint à un travail long et précis. I1 en est de m & e, soit que l'on veuille fixer sous les chevrons une sous-toiture destinée à parer aux effets néfastes du vent sur la couverture et à empêcher les infiltrations de neige à travers celle-ci ou encore à faire office de plafonnage, soit que l'on veuille placer et assujettir sous la toiture des plaques ou feuilles de matériaux isothermes. Pour pallier ces inconvénients et améliorer la rapidité et la facilité de construction des toitures, on a donc été amené à rechercher l'emploi d'éléments composites préfabriqués, de pose aisée, incorporant à la fois la couverture, une ou des sous-couches isolantes et parfois mgme une sous-toiture pouvant ou non faire ltoffice de plafond. Art antérieur s C'est ainsi que différents systèmes de toitures ont été imaginés, mettant en oeuvre des panneaux, des plaques rigides, ou des cadres auto-portants ou bien posés sur des pannes ou encore fixés entre celles-ci. La couverture est alors faite soit de feuilles de métal, soit d'un matériau genre fibro-ciment, soit encore de matière plastique imitant les couvertures classiques. Elle peut apporter par elle-meme une certaine isolation thermique mais généralement une garniture isolante lui est adjointe soit par collage soit de toute autre maniera. La fabrication de ces éléments est souvent complexe ; leur constitution a priori peut être une entrave à leur souplesse d'emploi. En outre ils ne permettent pas d'utiliser comme couche protectrice les matériaux classiques de couverture toujours appréciés par leur qualité, leur prix peu élevé, leur aspect agréable et leur adaptation à un style régional. Exposé général s 6râle à la présente invention les éléments, préparés avant montage sur la charpente pour constituer la toiture, peuvent entre recouverts de n'importe quel matériau de couverture, garnis intérieurement du matériau jugé le plus adéquat au problème particulier dtisolation thermique à résoudre et, s'il le faut, recouverts sur leur face inférieure de tout parement de protection ou de propreté ou encore de tout lambrissage décoratif souhaité. Leur fabrication en atelier est des plus simple ne nécessite l'appel d'aucune technique particulière. En outre l'assemblage de ces éléments entre eux et leur fixation à la charpente du toit est aisée, solide et du domaine d'une maind'oeuvre non spécialisée. Un élément conforme à l'invention, ou caisson, est constitué essentiellement d'un cadre rigide, généralement rectangulaire mais qui peut avoir aussi la forme d'un trapèze si l'architecture de la toiture le nécessite. Le cadre est formé de deux longerons assemblés par deux ou plusieurs entretoises. Longerons et entretoises sont coupés de préférence dans des bois du genre chevrons de charpente. Mais ils peuvent être aussi métalliques. Sur la partie supérieure du cadre, on fixe en ate lier t - soit des plaques de la couverture choisie si celle-ci eet en tale, fibro-ciment, verre armés matières plastique etc... tout en ménageant sur deux cotés adjacents les recouvrements d'un élément sur l'autre pour assurer l'étanchéité ; - soit des liteaux à l'écartement voulu si l'on veut, après montage du caisson sur la toiture, le garnir d'un matériau de couverture classique tel que tuile, ardoise etc... ou de tout autre matériau en nécessitant l'emploi. A l'intérieur du cadre on place à la demande le matériau isolant le mieux adapté au cas traité d'isolation thermique. Sur la face inférieure du cadre enfin on peut assujettir si besoin est une plaque de revêtement destinée à la protection contre vent et neige, ou à constituer un sous-plafond ou un plafond ;- cette plaque peut être remplacée par un lambrissage ou tout matériau décoratif choisi. Bien entendu toutes ces opérations sont effectuées en atelier dans l'ordre permettant le travail replus rapide et le plus facile. Le cadre ainsi garni constitue le caisson. Pour réaliser une toiture avec des caissons conformes à l'invention on fait reposer ceux-ci jointivement sur les pannes de la charpente, par les extrémités des longerons et les entretoises extérieures de leur cadre. Les caissons peuvent & re assujettis entre aux et aux pannes de différentes manières. Dans une première solution et si les pannes sont en bois, on encastre dans des mortaises pratiquées suivant leur axe longitudinal des plaques de fixation rectangulaires, réparties suivant l'espacement des cadres ; ces plaques sont assujetties aux pannes à leur partie inférieure et dépassent celles-ci de la hauteur d'un caisson à leur partie supérieure9 laquelle est percée de deux alésages écartés de la distance qui sépare les axes des longerons de deux caissons jointifs. Dans les extrémités de ces longerons sont pratiquds-suivant leur axe des alésages de mdme diamètre que ceux des alésages des plaques citées supra. Dans les alésages des caissons, cté sommet du toit, on engage des goujons de fixation. Lors du montage d'un caisson, ces goujons viennent s'engager dans les alésages des plaques de fixation qu'ils traversent. La cadre du caisson placé au-dessus du précédent vient s'engager par les alésages de sa partie la plus basse sur ces mimes goujons. Ainsi au niveau d'une panne, par le jeu des goujons de fixation s'engageant dans les alésages des cadres des caissons à travers les plaques de fixation encastrées dans cette panne, ces caissons sont rendus solidaires entre eux et solidaires de la panne. Les caissons inférieurs qui reposent à leur partie basse sur la panne sablière sont assujettis à celle-ci au moyen de crochets solidaires des longerons de ces caissons qui viennent s'engager dans des logements alésés dans la panne.Dans le cas de pannes métalliques ou en béton, les plaques de fixation inter calées entre les caissons ne sont plus encastrées dans les pannes mais reposent sur celles-i par leur base. Dans une deuxième solution la fixation des caissons sur les pannes peut être faite sans plaques encastrées dans les pannes. Des crochets ou cornières sont alors fixés sous les caissons et s'engagent dans des rainures ménagées dans les pannes, si celles-ci sont en bois t si celles-ci sont métalliques ou en béton,ces crochets ou cornières s'engagent sous la partie supérieure de ces pannes et assujettissent ainsi les caissons. Dans l'une et l'autre solution, les caissons supérieurs du toit qui reposent sur la panne faîtière par les entretoises supérieures de leur cadre, sont maintenus appliqués contre cette panne par une pièce de bois, formant clé de verrouillage, tirefonnée ou boulonnée à la dite panne faîtière. Enoncé des fiqures s La Fig. 1 est une vue cavalière montrant trois caissons du type conforme à l'invention, dont deux partiellement, reposant sur les pannes d'une charpente en bois et leur mode de fixation à ces pannes et entre eux0 La Fig. 2 est une vue de cEté d'une toiture consti tuée avec des caissons conformes à l'invention, une partie étant en coupe dans un plan vertical passant par l'axe de l'un des longerons du cadre d'un caisson (cas de charpente en bois). La Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 mais dans laquelle la charpente est en fer. La Fig. 4 est une vue analogue à la Fig. 3 mais où la fixation des caissons sur les pannes est réalisée par des- cor nières. Description détaillée de formes de réalisation : Un caisson 1 conforme à l'invention, comme on le voit sur la Fig. 1 comporte un cadre 11 formé de deux longerons 12 et 14 assemblés à deux entretoises 13 et 15. Le caisson 1 repose sur les pannes 6 et 7 d'une toiture, les rebords extérieurs des entretoises 13 et 15 Étant alignés sur les axes longitudinaux de ces pannes. Le caisson 1 est figuré réduit à son cadre. Un caisson 2 est figuré garni intérieurement à son cadre d'un matelas de matériau isolant 16. Un caisson 3 est figuré garni à sa partie supérieure de liteaux 170, 171 et 172 destinés par exemple à recevoir des tuiles. Les moyens de fixation, par exemple du caisson 1 à la panne 6 sont représentés comme suit Dans des mortaises 61 et 62, pratiquées dans la .panne 6, suivant son axe et normalement à sa surface supérieure 60, sont engagées des plaques de fixation 81 et 82. Ces plaques sont percées d'alésages à leur partie inférieure et à leur partie supérieure. Par exemple la plaque 82 est percée d' alésages 821 et e22 à sa partie inférieure, 823 et 824 à sa partie supérieurs. Elles sont maintenues solidaires des pannes par des clés les traversant. Par exemple la plaque 82 est fixée à la panne 6 par une première clé 621 (Fig. 2) engage à travers la panne et traversant lalé5age 821, et par une seconde clé (non figurée) traversant l'alésage 822 (figuré sur la Fig. 1) de la plaque 02. A l'aplomb des alésages supérieurs des plaques de fixation, sont pratiqués dans les extrémités des longerons 12 et 14 des alésages longitudinaux de même diamètre tel l'alésage 121 dans le longeron 12 (Fig. 2) et tel l'alésage 421 pratiqué dans le longeron 42 du caisson 4 situé au-dessous du caisson 1 sur la charpente. Un goujon tel le goujon 92 est engagé à travers l'alésage 823 dans l'alésage 421. Sur ce goujon 92 est engagé au montage l'alésage 121 du caisson 1. Ainsi, pour assurer le montage d'une toiture avec des caissons et leurs moyens de fixation conformes à l'invention (Fig. 2) après avoir placé sur les pannes les plaques de fixation telles que 82 dans la panne 6 et les y avoir assujettis par les clés, telles621, on pose d'abord les caissons inférieurs sur les pannes d'appui tel le caisson 4 sur les pannes 5 et 6 puis on engage ensuite les goujons tels le goujon 92 à travers les plaques telles la plaque 82 dans les alésages des parties supérieures des cadres des caissons tels l'alésage 421 du cadre 4. On place ensuite les caissons immédiatement au-dessus tels le caisson 1 sur les pannes 6 et 70 an engageant les alésages des parties inférieures de leurs cadres tels l'alésage 121 sur les mêmes goujons tels le goujon 92.Les plaques de fixation, en même temps qu'elles permettent d'assujettir chaque caisson aux pannes qui les supportent et au caisson placé immédiatement au-dessus de lui, servent aussi à rendre solidaire un caisson des caissons adjacents reposant sur les mêmes pannes. On le voit bien sur la Fig. 1 où la plaque 82 permet de lier le caisson 1 au caisson 2 par le moyen de goujons engagés dans les alésages 823 et 824 de cette plaque et dans ceux correspondants des longerons 12 et 21 de ces caissons (non représentés). On voit sur la Fig. 2 que le mode de fixation des caissons inférieurs à la panne sablière est constitué par des crochets assujettis aux côtés de leur cadre, et s'engageant dans la panne sablière. Sur cette figure, le crochet 95 est fixé au caisson 4 et s'engage dans la panne sablière 5. On voit aussi sur la Fig. 2 que le caisson supérieur de toit 1, qui repose sur la panne faîtière 70, y est maintenu appliqué par une pièce de bois longitudinale 71 de coupe pentagonale laquelle est assujettie à cette panne- faîtière par des moyens non figurés connus. Lorsque les pannes sont métalliques, comme représentées sur la Fig. 3 en 5' et 6', on voit que les plaques de fixation n'excèdent pas ltépaisseur d'un caisson et ne sont pas engagées dans les pannes. Ainsi, la plaque 82' a l'épaisseur des caissons 1 et 4 et ne pénètre pas dans la panne 6'. Les goujons qui les traversent assujettissent donc les caissons juxtaposés entre eux mais non aux pannes. Les caissons dans ce cas sont assujettis aux pannes par des crochets. On voit sur la Fig. 3 un crochet 96 (en vue partielle) assujettissant le caisson 1 à la panne 6'. Le crochet est analogue au crochet 95 qui assujettit le caisson 4 à la panne sablière 5'. Sur la Fig. 4, où les plaques de fixation sont supprimées, on voit les deux caissons 1 et 4 liés entre eux par les mêmes goujons 92 que sur la Fig. 2. On a en outra figuré deux modèles différents de pannes : des pannes en bois 5 et 6, et des pannes métalliques 5' et 6'. On voit alors les deux systèmes de fixation possibles, c'est-à-dire soit des crochets 95 soit des cornières 97 REVENDICATIONS 1. Caisson préfabriqué pour la construction de toitures par éléments juxtaposés reposant sur les pannes de cette toiture, constitué d'un cadre formé de deux longerons assemblés à deux ou plusieurs entretoises, éventuellement garni à l'inté- rieur de matériaux isolants et à sa partie inférieure d'un parement, caractérisé s - an ce que le dit cadre est garni à sa face supérieure de liteaux pour recevoir une couverture d'un matériau en nécessitant la pose préalable tel que des tuiles, des ardoises. 2.- Moyens de fixation de caissons pour la construction de toitures par éléments juxtaposés reposant sur les pannes de cette toiture, constitués d'un cadre formé de deux longerons assemblés à deux ou plusieurs entretoises, éventuellement garnis à l'intérieur de matériaux isolants et à leurs parties inférieures d'un parement, caractérisés : - en ce qu'ils comportent - des plaques de fixation percées d'alésages associées à des goujons traversant les dits alésages, les dits goujons s'engageant dans d'autres alésages ménagés dans les extrémités des longerons des dits cadres des dits caissons et les dites plaques étant engagées dans les dites pannes et assujetties à celles-ci. 3.- Moyens de fixation selon la revendication 2, caractérisés : - en ce qu'ils comportent en outre : - des crochets de fixation assujettis aux dits longerons des dits caissons et de longueur telle qu'ils puissent à la demande s'engager soit dans les dites pannes si elles sont en bois, soit sous les dites pannes si elles sont en fer ou en béton. 4.- Moyens de fixation d'un caisson selon la revendication 1, caractérisés : - en ce qu'ils comportent des cornières fixées aux entretoises du dit caisson, s'engageant sait dans les dites pannes si elles sont en bois, soit sous les dites pannes si elles sont en fer ou en béton. 5.- Moyens de fixation d'un caisson selon la revendication 1 à une panne faîtière, caractérisés - an ce qu'ils comportent des pièces de bois de section pentagonale assujetties aux pannes faîtières de la toiture maintenant le dit cadre du dit caisson, reposant sur la dite panne, appliqué sur celle-ci.