Brevet FR2333906A1 — publié le 19770701

Procédé et éléments pour la construction de voûtes,et fermes constituées de courbes,et leurs applications. Il est désolant de voir tant de maisons individuelles dont les combles sont inutilisables à cause de la position encombrante des éléments de la charpente.Idem pour les constructions scolaires et autres. Pour utiliser ces zones il faut dégager l'espace central des combles sans perdre tron de légèreté ni augmenter trop le prix de la charpente. Une épure en forme de courbe est actuellement la solution (planches I,II,III, et IV) Adaptée à n'importe quelle pente de toit et n'importe quelle portée,et pour des surcharges traditionnelles,une courbe est tracée qui constituera ou supportera la charpente. Dans la cas d'une maison individuelle ou d'une école,par exemple,cette courbe peut-être prolongée par des piedroits qui descendent iusou'au niveau bas du rez de chaussée: on obtient ainsi soit des fermes-arceaux-ossature à relier et à enfermer,soit une voûte-manteau dont les "tranches" sont à coller,sceller ou assombler entre-elles. On peut aussi,en partant du dessus du plancher haut du rez de chaussée,ou d'un étage,ne constituer de la même façon que la charpente ou la voûte recevant le toit(planches V et VI) Le principe de base est l'utilisation de l'élasticité de certains matériaux(bois,fer,plastiques,panneaux,etc...) pour cintrer les sections retenues.Ensuits la fixation de ce cintrage pour rigidifier la courbe obtenue.En associant par exemple quatre matériaux :bois,fer,béton,panneaux ou crée un ensemble résistant nouvant servir e la fois,ou séparement,d'arceaux-fermes-ossatures.(planches VI à IX incluses)ou de voûtes-manteaux(planche V)dans lesquelles on eut couler des bétons légers et isolants,ou assembler des voutains préfabriqués. Dans la planche VI,le détail(1)est dessiné dans la @lan~ che VII,le détail(2)dans la planche VIII et le détail(3) dans la IX.Le numéro(4)indique l'assemblege du sommet de la ferme,le numéro(5)est le chevron et le (6)le fer U. La préfabrication foraine de ces éléments de grandes di~ mensions et leur levage par retournement ou basculement évite les transports coûteux et levages à longues portées. Par exemple la préfabrication des arceaux ou arceaux fermes-ossatllre-charnente peut s'effectuer en empilant, (avec ou ans coulages de beton séparés par films ou plaques anti-adhérents) les uns sur les autres,avec coffrages et calages, tous les éléments reoosant sur le niveau de prAfabri cation.On peut même utiliser l'angle-droit des murs de rez de chaussée,déja montés,pour y appliquer des pinneaux de coffrage serrant R. cette préfabrication,et les autres mirs pour y coincer des cales ou étais etc Tes coffrages perdus permettent par la suite les clou age,agrafage ou vissage des panneaux d'habillage,lesquels participent au contreventement et à la stabilité de l'en semble. Dans le cas d'arceaux-ossatures,on obtient le maximum d'efficacité en réduisant l'épaisseur de la charpente(par exemple à 6cm.)au point de tangence : arceau-toit.Le nu intérieur de la courbe de l'arceau au dernier étage,rece~ vant directement le panneau d'habillage,et le nu extérieur du même arceau,à l'étage au dessous,recevant directement le panneau de façade ou l'enduit extérieur.Au point de tan~ gence arceau-toit l'éraisseur du toit se confond avec celle de 1 arceau. Pour les pentes très surbaissées,l'adjonction d'une seconde courbe-coupole(planche III) est nécessnire,oréant des caissons ou laissant les arceaux apnarents au dernier niveau.Mais surtout cela impose le nrofil des arceaux,dans la nartie haute du rez de chaussée,(pouvant être caché par des coffres). Tous les profils,bois,métal,ou slastique,sont utili.sa~ bles tant pour constituer les arceaux que pour caler,entre~ toiser ou fixer-. Par exemple un arceau de section carré dont les quatre angles sont constitués de cornieres en fer et le corps de béton léger isolant. Ou encore,avec deux fers plats parallèles constituant les croûtes supérieure et inférieure de ltarceau,coinçant des cales en bôis débordantes et dans lesquelles ils se logent : ces fers reliés par fil de fer, cales soudées,tiges filetées,cales rigides à queues d'aronde ou colliers a trois ou auatre cotés.Tôle soudée ou rivetée fermant un ou deux ou trois,ou quatre cotes de la section.Béton remplis sant le corons de l'arceau, etc ... Ou bien un arceau constitué de tubes à section ronde, avec entretoises-cales en bois recevant les panneaux d'ha billages. Pour chaque profil et section,existent de nombreuses solutions. Il est possible d'accoupler les fermettes(terminant ainsi la charpente)avec les arceaux. Il est possible de constitier des arceaux-fermettes en utilisant pour les arceaux des collages de plusieurs couches de planches ou lamelles de contreplaqué(ou de panneaux à particules).On peut constituer aussi par pann eaux cintrés collés à Joints contrariés,les uns sur les autres,une voûte-croûte de faible épaisseur,rigide,et recevant fin de charpente et toit. Tous les systèmes de planchers sont compatibles avec le procédé des voûtes ou fermes-arceaux décrits ci-avant. Ces planches(séparant le rez de chaussée du premier étage ou les deux derniers étages)peuventêtre mis en place par mi la présence des arceaux déja posés.Toutefois,dans le cas d'arceaux en fer,le renforcement de ces derniers peut permettre l'appui des poutrelles d'un plancher-bois,par exemple en soudant des potences ou en reposant sur le rez forcement. Tl est à noter cue ces planchers,derniers avant le toit jouent un rôle de tirants pour relier les bases ou parties basses des courbes. Tous les systèmes de murs sont compatibles avec le pro~ cédé voûtes ou fermes-arceaux ci-dessus,dans le cas ou le procédé est appliqué après ou nendant la mise en place du dernier plancher.Mais,dans le cas dtarceaux-fermes traver~ sant verticalement des murs,seuls les systèmes à coulage ou accrochage sont sans problème. Tous les systèmes d'ouverture(lucarnes,etc ...)sont compatibles avec le procédé ainsi que toutes les couvertu res et toutes les isolations thermiques. Si l'on veut enfermer les arceaux ou dans le cas de voûtes pleines,l'espace libre entre les croûtes intéri eure et extérieure peut être rempli de béton léger de ré~ sine thermodurcissable ou de béton léger,agrégats et li ants au choix : la ventilation si nécessaire,assurée par des ouvertures dans la croûte supérieure. ,n-avant-dernier exemple,on peut indiquer le montage suivant : Une tôle ondulée(à ondes rondes ou angles vifs) rivetée ou soudée sur des feuillards épais ou panneaux donnant le cintrage désiré.Bien entendu les ondes mises à l'envers du sens habituel.La déformation des ondes don~ ne la forme,le rivetage(ou soudure ou tout autre système de fixation)rigidifié la forme obtenue.Remplaçant la tôle ondulée pleine mais mince par. une tôle perforée,plus épais~ se,on obtient un complexe d'autant plus résistant que l' écartement entre les fixations est faible et nermettant du coulage de bton léger. Enfin,dernier exemple,on peut ajouter la protection aux intempéries des le début du chantier,en montant des arceaux rigides,en les reliant et en les recouvrant d' une bache traditionnelle(ou film PVC renforcé,protégé des ravons ultraviolets) amovible et pouvant constituer une tente à l'abri de laguelle on peut monter murs,cloi~ sons,plancher,fermetures etc ...Le film PVC sert eusuite de sous-toiture.Si on utilise une grue,onplie et replie la bâche. Par contre,si l'on veut rester dans le cadre plus tra~ ditionnel du montage de parpaings,on utilise l'élasticité de panneaux(de contreplaqué par exemple)et on monte,à sec ou à la colle ou au mortier,des voûteins préfabriqués et calibrés,légers et,isolants en s'appuyant sur les panne~ aux cintrés,eux-mêmes supportés par des étais.Là,la courbe est donnée rez la forme des voûtains.la encore on peut utiliser 1n tôle perforée n la place des panneaux ou uti~ liser des lamelles de panneaux.Ces voûtes en montage tra~ ditionnel sont rigidifiées à la pose de la clé ou au coul~ age de pervures ou logements réservés dans les voutains. REVENDICATIONS 1.) Procédé permettant de supporter ou de constituer le toit d'une construction caractérisé par une série d'ar~ ceaux ou de poutres ou une voûte, et par le fait aue ces arceaux,poutres,ou voûte sont rigidifiés et n'exercent pas de poussées latérales exces sives. 2.) Procédé selon la revendication 1, caractérisé nar le fait d'une augmentation de surface utile par suppression des pièces de charpente encombrantes dans les zones libérées. 3.) Procédé delon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ces poutres ou arcs sont placés perpendiculairement ou diagonalement aux fermettes qu'ils supportent et divisent en plusieurs parties et portées, et par le fait que la hauteur de ces poutres ou la flèche de ces arcs va des arbalétriers aux entraits qu'ils relient et supportent. 4.) Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ces poutres ou arcs sont placés perpendiculairement ou diagonalement aux chevrons et solives de planchers qu'ils supportent, et par le fait que la hauteur de ces poutres ou flèches de ces arcs va des chevrons aux solives quXils relient et supportent, et par le fait aue les tirants de ces arcs ou les mem brures inférieures de ces poutres sont constitués par les pièces sur lesquelles sont fixées les solives, et par le fait que le point le plus haut de l'extrados de ces arcs ou le dessus des membrures supérieures de ces poutres,arrive au niveau du dessus des chevrons. 5.) Procédé de construction d'ossatures a base d'arcs a une.ou-plusieurs cordes, caractérisé per le fait que ces arcs porteurs peuvent être alignés ou perpendiculaires les uns par rapport aux autres, et par le fait qu'ils peuvent supporter un ou plusieurs niveaux de planchers,au dessous d'eux,à leur niveau et au dessus d'eux,les membrures supports de ces planchers formant cordes ou étant suspendues ou supportées,toutes dans llaxe longidudinal de chaque arc, et par le fait que les tirants qui retiennent les mem brures supports de planchers ou les poteaux aui reçoivent les charges de ces membrures-supports sont placés,sur les arcs,avec des espacements bien supérieurs aux membrures verticales ou diagonales des poutres traditionnelles, et par le fait que ces arcs dans la partie des combles d'une construction peuvent avoir une flèche-telle que la pente du toit est brisée,divisant les combles en zones grenier à fote pente et zone habitable à faible pente. 6.) Procédé de construction d'un complexe toit-charpente planchers caractérisé par le fait qu'à l'exclusion des seuls murs de façades ou de séparation,aucun mur porteur,n'inter vient dans une construction dont les refends sont rem placés par des arcs. 7.) Procédé selon les revendications t et 2, caractérisé par le fait que l'on fabrique un arc en fer à U ou cornière par découpes des ailes,pernendiculai~ rement à la longueur,divisant celle-ci en autant de tron çons cue nécossairespuis cintrage par nliage -au droit de chaque découpe, et par le fait aue la rigidité du fer à Uou cornière cintré est obtenue par soudures de pièces rapportées formant goussets, et par le fait qu'à lZintérieur de ce fer U ou cornière cintré par une suite de petites parties droites,peuvent venir se loger et se bloquer des pièces de bois, 8.) Procédé de construction et de mise en place de voltes porteuses en panneaux cintrés,collés entre eux, caractérisé par le fait de préfabriquer ou de monter sur place un tunel porté par des poutres ou arcs comme indi qués dans les revendications 3 et 4 ou autoporteur et supportant lui-m8me le reste de la charpente sans besoin des outres ou arcs. g.) Procédé de construction et mise en place de voûtes ajourées en treillis, caractérisé comme la revendication n 8.