Brevet FR2234436A1 — publié le 19750117

L'invention a pour objet une charpente de toit pour bâtiment. On sait que la construction des bâtiments s'oriente vers la préfabrication, c'est-à-dire qu'on tend à fabriquer en usine des éléments de construction de dimensions relativement considérables, comportant éventuellement une partie ou la totalité de leur équipement final, le travail au chantier consistant en l'assemblage entre eux des éléments ainsi fabriqués. Le transport de ces éléments de construction entre le lieu de fabrication et le chantier s'effectue habituellement par route et les prescriptions relatives au gabarit qui doivent être observées pour la circulation routière empechent la préfabrication d'éléments de fort encombrement. C'est le cas de charpentes de toits de bâtiments, notamment lorsqutelles sont destinées à enfermer des combles aménageables et affectent une forme conduisant à une toiture à deux versants à pente élevée pour enfermer un volume important. On est donc obligé, jusqu'ici, d'assembler sur le chantier les pièces de charpente, de mettre en place les fermes et ensuite de réaliser le support de la couverture (liteaux, voliges ou panneaux), la durée de l'ensemble de ces opérations étant relativement très longue. De plus, la préparation des ouvertures d'éclairage dans la toiture (chevêtres, "chiens assis"), vient encore compliquer le travail et le ralentir. La charpente de toit selon l'invention pallie ces difficultés. Elle est caractérisée par ce fait que les versants d'un toit sont montés à articulation entre eux, de sorte que la charpente de toit peut passer d'une condition contractée ou repliée, dans laquelle son encombrement est réduit, à une condition déployée, qui est celle du toit sous sa configuration habituelle, mais laquelle lui est conférée seulement sur le chantier, après le transport de la charpente à partir de l'usine. Elle vise également une forme de réalisation, caractérisée en ce que l'assemblage des éléments constitutifs de la charpente de toit est organisé de manière que le passage de la condition pliée à la condition déployée s'effectue simplement par l'action de la gravité au cours du levage de la charpente, à partir de la remorque routière qui l'a transportée, jusqu'à la mise en place sur les murs de l'immeuble, ce qui accélère et facilite la construction du toit. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue de face d'un versant d'une charpente de toit la figure 2 est une vue schématique partielle en coupe transversale d'une charpente en condition déployée la figure 3 est une vue perspective à plus grande échelle d'une partie de la charpente la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale d'une charpente en condition de transport la figure 5 est une vue perspective d'un appareillage pour la mise en place d'une charpente ainsi que d'une charpente au cours d'une phase du soulèvement de celle-ci les figures 6 à 11 sont des vues illustrant diverses phases de mise en place de la charpente depuis le soulèvement par rapport à la plate forme de transport jusqu la pose sur le corps du bâtiment la figure 12 est une vue perspective illustrant la réalisation de l'assemblage de deux parties d'arbalétriers. L'ossature ou charpente du toit comprend des arbalétriers 111, 112, etc... (figure 1), dont chacun comprend une partie supérieure 12 (figure 2) et une partie inférieure 13, lesquelles sont montées à articulation l'une sur l'autre autour d'un axe 14. Chacune des parties d'arbalétrier est avantageusement un fer à section en C, respectivement 15 et 16, (figure 3), avec des goussets 17 et 18 pour la réalisation de l'articulation 14. Les arbalétriers 11' de l'autre versant sont constitués de la meme façon que les arbalétriers 11, et sont articulés sur ces derniers autour d'axes longitudinaux 19 ménagés sur des goussets 21 et 21' solidaires desdits arbalétriers. Des liteaux longitudinaux 22 et 22' sont fixés sur les arbalétriers 11 et 11', avantageusement par soudure ou rivetage. Des diagonales de raidissement 23, 24 et 25, 26-(figure 1) sont interposées entre les arbalétriers voisins. Dans une variante, les diagonales de raidissement sont omises et les liteaux sont à chaque extrémité fixés en au moins deux points distants l'un de l'autre suivant la ligne de pente du toit, de sorte qu'ils assurent eux-memes le contreventement. L'indéformabilité du toit déployé est assurée par des demi-fauxentraits 27 et 27' articulés l'un sur l'autre autour d'un axe 28 et sur chacun des arbalétriers autour d'axes 29 et 29'. A partir de la condition repliée de la charpente du toit ou comble qui est celle du transport (figure 4), par exemple du transport routier, une grue assure le soulèvement par l'intermédiaire d'un fléau longitudinal 31 (figure 5) suspendu au câble 32 de la grue. Du fléau dépendent des élingues d'extrémité 33 et 34 auxquelles sont accrochées deux fermes 35 du comble par l'extrémité supérieure de leur partie supérieure. Un palonnier transversal 36 accroché à une élingue courte 37, dépendant du bras 38 de la grue, supporte deux fléaux longitudinaux latéraux 41 et 42 dont dépendent, aux extrémités des élingues 43, 43' et 44, 44' qui sont accrochées aux extrémités externes des parties destinées à etre les parties inférieures des arbalétriers des fermes 35. Les différentes phases du soulèvement et de la mise en place sont montrées sur les figures 6 à Il. A partir de la condition montrée sur la figure 6, qui est celle en laquelle la charpente est transportée sur le chantier, un léger soulèvement par le câble 32 permet de dégager la remorque ou le camion porteur du toit; les élingues 43,43' sont alors lâches. Un léger allongement du câble 32 en profitant de l'intervalle laissé libre par le dégagement de la remorque ou du camion permet d'abord de tendre les élingues 43, 43' (figure 7). L'allongement du câble 32 étant poursuivi, les parties d'arbalétrier 12 et 12' s 'écar- tent, les parties d'arbalétriers 13 et 13' étant suspendues aux élingues 43 et 43'.Les demi-faux-entraits 27 et 27' viennent dans le prolongement l'un de l'autre et leur verrouillage provisoire de sécurité est obtenu par un doigt élastique 45 (figure 3).Des trous 46 reçoivent les boulons de fixation définitifs. Un raccourcissement du câble 32 permet ensuite d'aboutir à la condition montrée sur-la figure 9 : les parties inférieures 13, 13' d'arbalétrier viennent dans le prolongement des parties supérieures 12, 12' et un verrouillage provisoire de sécurité est obtenu par pénétration d'un crochet 47 porté par une partie d'arbalétrier 12 dans un trou 48 (figure 12) que présente la partie d'arbalétrier 13. Des trous sont prévus pour recevoir les boulons de fixation définitifs. L'ossature du toit ainsi formée peut etre posée directement sur le bâtiment à couvrir, comme montré sur les figures 10 et ll Pour assurer le déploiement aisé de la toiture, le palonnier transversal 36 a une longueur supérieure à la distance entre les articulations 14, 14' des deux arbalétriers. Le déploiement de l'ossature se fait par la seule action du poids de ses éléments constitutifs. Le déroulement des diverses opérations de déploiement est obtenu par l'action du câble 32, raccourci ou allongé par le treuil de la grue. Le sommet de la flèche de celle-ci reste à hauteur constante. La rotation de la flèche de la grue permet l'amenée au-dessus du plancher supérieur du bâtiment à couvrir. Grâce à l'invention, il est aisé d'obtenir une toiture d'un seul tenant pour une habitation normale, par exemple de 9 x 12 m. Si la toiture doit présenter des ouvertures d'éclairage ou autres celles-ci sont préparées en usine. I1 en est de même des lucarnes qui peuvent être en outre deployées sur place et articulées sur le panneau de toiture. REVENDICATIONS 1.- Charpente métallique pour combles ou toits de bâtiment à arbalétriers montés à charnières e. demi-faux-entraits montés à pivotement sur les arbalétriers et à piVotement entre eux, caractérisé en ce que chaque arbalétrier comprend deux parties reliées entre elles à rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de la char nière. 2.- Charpente métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux versants montés à charnière l'un sur l'autre et comprenant une multiplicité d'arbalétriers et de liteaux longitudinaux. 3.- Charpente selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans la condition repliée, deux parties de versants montées à charnières par leurs parties internes et deux parties externes montées à charnières sur leurs parties internes et extérieures à celles-ci. 4.- Charpente métallique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des diagonales de raidissemept entre les parties d'arbalétriers des versants successifs. 5.- Charpente métallique selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque liteau est fixé à chaque arbalétrier en au moins deux points espacés suivant la ligne de pente du toit. 6.- Procédé pour la mise en place d'une charpente métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à partir de sa condition pliée, avec ses parties de versants verticales, la charpente est d'abord soulevée dans son ensemble, puis ensuite, les parties externes des versants restant verticales, on ouvre la charnière des deux versants, on laisse se verrouiller les demi-faux-entraits qu'elles portent dans le prolongement l'un de l'autre, puis ensuite on amène les parties externes de versants dans le prolongement des parties internes où elles se verrouillent par rapport à celles-ci. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la succession des opérations s'opère en faisant varier la hauteur relative de la charnière et des extrémités externes des parties externes de versants. 8.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6 à partir d'une grue, caractérisé en ce qu'il comprend un palonnier transversal suspendu au bras de la grue et soutenant des fléaux longitudinaux latéraux d'où dépendent des élingues, ainsi qu'un fleau longitudinal central suspendu au câble de la grue.