Brevet FR2351223A1 — publié le 19771209

La présente invention concerne la construction de charpentes de maisons dthabitation ou autres constructions similaires comprenant des fermes ou fermettes soutenant la toiture. Selon l t un des procédés traditionnels de construction de telles charpentes, on réunit les pieds des arbalétriers de chaque ferme au moyen d'un entrait dont le role est d'absorber la poussée horizontale transmises par ceux-ci. Habituellement, cet entrait est en outre calculé pour supporter le poids du plafond correspondant. En plus, dans certains cas, il est également calculS pour supporter la charge du plancher. La réalisation de telles fermes nécessite donc l'exécution d'opérations nombreuses et relativement complexes pour la jonction de leurs différents éléments constitutifs, et notamment l'assemblage des pieds des arbalétriers avec les extrémités correspondantes de chaque entrait. Or, ces opérations doivent être effectuées sur le lieu meme du chantier de construction car, du fait des dimensions de telles fermettes, il serait impossible de les transporter après les avoir construites en atelier. Un autre procédé traditionnel consiste à construire le plancher (en bois, béton armé ou autre matériau) indépendamment de la char- pente. Cependant, dans un tel cas, on doit procéder à un ancrage des pieds des arbalétriers dans le plancher, de façon que celui-ci absorbe la poussée horizontale transmise par ces derniers. Or, un tel ancrage nécessite également des opérations relativement complexes, en raison de la nécessité d'employer des ferrures ou boulonnages appropriés. Dans ces conditions, ceci nécessite un temps de travail important, surtout dans le cas de charpentes constituées par une série de fermettes légères disposées les unes à la suite des autres. En effet, celles-ci doivent alors être ancrées à leur pied, l'une après l'autre, sur les bords du plancher. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un procédé conçu de façon à simplifier les opérations de montage et de fixation des fermes ou fermettes d'une charpente. De meme que dans le second cas rappelé ci-dessus, ce procédé implique la réalisation du plancher, indépendamment de la charpente. Cependant, le présent procédé s'en différencie par le fait que l'on réalise des fermes ou fermettes comportant un simple entrait retroussé, et après avoir fixé sur les côtés longitudinaux du plancher deux longerons présentant chacun une rainure en V ouverte vers le haut, on engage le pied des arbalétriers dans la rainure de ces deux longerons. Bien entendu, il convient que le plancher soit calculé de façon à être en mesure de supporter la poussée horizontale transmise par le pied des arbalétriers. Cette poussée s'exerce en effet sur la face externe de la rainure en V, de chacun des deux longerons longitudinaux, cependant que la résultante verticale des efforts transmis par ceux-ci s'exerce pour partie sur cette face, et pour partie sur la face opposée. Le présent procédé est particulièrement intéressant pour la construction de maisons individuelles, comportant une toiture à forte pente dont la charpente comprend une série de fermettes légères disposées les unes à la suite des autres. En effet, cellesci peuvent être exécutées sur le chantier, très rapidement sur gabarit. Il est ensuite très facile de procéder à leur mise en place en utilisant, à cet effet, un échafaudage provxoire. Cependant, d'autres particularités et avantages du présent procédé et des charpentes ainsi réalisées apparaîtront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif et sur lequel La figure 1 est une vue partielle en perspective illustrant la construction d'une charpente par mise en oeuvre du présent procédé La figure 2 est une vue partielle en coupe verticale d'une telle charpente 'la figure 3 est une vue en coupe représentant le mode de fixation du pied d'un arbalétrier de l'une des fermettes de cette charpente 'les figiires 4 et 5 sont des vues similaires représentant deux va riantes de réalisation La figure 6 est une vue en coupe verticale représentant une autre forme de réalisation d'une charpente selon l'invention La figure 7 est une vue partielle en perspective illustrant la réalisation une lucarne dans une charpente selon l'invention ; La figure 8 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'une charpente selon l'inoention La figure 9 est une vue corresondante en élévation de côté. De meme que dans l'un des procédés traditionnels rappelées précédemment, le procédé selon l'-nvention implique une construction indépendante du plancher supérieur I. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3, il s'agit d'un plancher en bois dont les solives prennent appui sur des murs 2 réalisés par tout procédé approprié. Lorsque les solives de ce plancher sont discontinues, les deux parties constituart chacune de celles-ci sont assemblées par des éléments d'ancrage 3 (voir figure 2). Conformément à une caractéristique essentielle du procédé selon l'invention, on fixe au-dessus des deux longs côtés 4 de ce plancher, deux longerons 5 comportant chacun une rainure 6 ouverte vers le haut, et qui présente une section en V. Ces deux longerons sont destinés à constituer deux semelles sablières, remplaçant en quelque sorte les pannes sablières d'une charpente traditionnelle réalisée indépendamment du plancher. Dans le cas présent, la fixation des deux longerons 5 est réalisée par clouage sur les solives du plancher 1. Il convient évidemment d'utiliser des clous ayant une résistance mécanique suffisante pour résister au cisaillement dû à l'effet de la poussée horizontale exercée par les arbalétriers pes ferais dexla charpente. Cependant, au lieu de fixer les longerons 5 sur le plancher 1 par clouage, on peut, comme représenté sur la figure 5, les encastrer dans une gorge 7 prévue aux extrémités des solives du plancher correspondant ta. Lorsqu'il s'agit d'un plancher lb en béton, comme représenté sur la figure 4, les longerons 5 peuvent être fixés sur ce plancher au moyen de ferrures 8 de forme très simple, ancrés à l'avance dans ce plancher lors de son exécution. Ces ferrures peuvent présenter une section en forme de L dont l'aile verticale est placée du côté extérieur, chacune de ces ferrures étant ancrées dans le béton du plancher lb, grâce à des éléments d'ancrage 8a noyés dans celui-ci. On réalise séparément les fermes ou fermettes de la charpente à édifier. Dans le cas présent, il s'agit d'une charpente comprenant une série de fermettes légères disposées les unes à la suite des autres avec un écart relativement faible. Du reste, le procédé selon l'invention est particulièrement intéressant pour la construction de charpentes de ce genre. Conformément à l'une des caractéristiques du présent procédé, on réalise des fermettes dépourvues de tout entrait inférieur. A 1 la place de celui-ci, on prévoit entre les deux arbalétriers 9 de chaque fermette, un simple entrait retroussé 10. Ces fermettes peuvent être fabriquées très facilement et rapidement sur le lieu même du chantier de construction, en utilisant un gabarit. Cette fabrication est d'autant plus facile que les coupes d'onglets des extrémités des entraits retroussés 10 peuvent avoir été réalisées à l'avance en usine. Lorsque toutes les fermettes nécessaires ont été fabriquées, on présente celles-ci au-dessus des deux longerons 5 destinés à servir de semelles sablières. A cet effet, on utilise un échafaudage susceptible de les supporter provisoirement. Cet échafaudage peut avantageusement être constitué par deux longerons 11 supportés par des étais 12 à vis, placés sur le plancher 1. On dispose alors les fermettes les unes à la suite des autres sur cet echafaudage, comme représenté à la figure 1 pour deux d'entre elles. Les ouvriers peuvent alors aisément répartir ces différentes fermettes aux intervalles prévus. Ils peuvent également les aligner d'une manière-parfaite, e ssondition-toutefois-que les elé b ment s constitutifs des fermettes soient eux-mêmes bien droits. En dévissant ensuite les étais 12, on laisse descendre les différentes fermettes de façon que les pieds des arbalétriers 9 viennent s'engager dans les rainures 6 des deux semelles sablières. A ce sujet, il convient de noter que l'inclinaison de la face interne de chacune de ces rainures, correspond à l'inclinaison des pans de la toiture. Quant à la face externe de ces mêmes rainures, elle est perpendiculaire au pan considéré, l'extrémité des pieds des arbalétriers étant normalement coupée à angle droit. L'angle des rainures 6 doit donc être taillé suivant la pente de la toiture correspondante. Dans ces conditions, la face externe de chacune de ces rainures, absorbe 11 effort de poussée horizontale transmis par les arbalétriers à leur pied, et une partie de la résultante verticale des efforts transmis. Quant à la face opposée de ces memes rainures, elle encaisse le complément de cette résultante verticale. Le principal avantage du présent procédé réside évidemment dans la suppression des opérations d'ancrage qui étaient jusqu'ici nécessaires dans les procédé de ce genre, pour ancrer le pied des arbalétriers de chaque fermette sur le plancher correspondant. En effet, dans le cas présent, les pieds des arbalétriers sont simplement engagés et posés dans le fond des rainures 6 des semelles sablières, lesquelles sont fixées ou ancrées de manière très simple sur le plancher correspondant. En tout état de cause, les opérations de fixation de ces deux semelles sablières sont évidemment beaucoup plus simples que les opérations pessaires pour réaliser l'ancrage des différentes fermettes d'une charpente à fermettes multiples. C'est du reste la raison pour laquelle le procédé selon l'invention est particulièrement intéressant pour les charpentes de ce genre, et plus particulièrement pour des charpentes de mai- sons individuelles. En effet, pour celles-ci en raison de la forte pente des toitures correspondantes, il est difficile sinon impossible, d'envisager la pré-fabrication de fermettes complètes en atelier, car leur transport ultérieur sur le lieu d'utilisation serait irréalisable. te présent procédé peut être appliqué à des charpentes de formes diverses. Ainsi la figure 6 illustre l'application de ce procédé à la réalisation de charpentes comportant des fermettes dont les arbalétriers 9c prennent appui sur des jambes de force 13 faisant partie de celles-ci. Du reste dans un tel cas, on peut considérer que ces jambes de force font elles-mêmes partir des arbalétriers correspondants. Ce sont alors les pieds de ceshambes de force qui sont engagés à l'intérieur de la rainure prévue à cet effet dans les semelles sablières correspondantes, fixées sur les côtés du plancher supérieur 1c. Bien entendu, l'inclinaison des faces des rainures de ces semelles est alors différente de celle prévue dans le cas précédent. 'les différentes fermettes de la charpente sont réunies entre elles, de la façon habituelle, par les éléments du litonnage de la toiture ainsi que des étrésillons obliques. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour la réalisation d'une charpente à combles perdus. Dans ce cas (voir figures8 et 9), le plancher prévu précédemment est en quelque scrte remplacé par plusieurs poutres 1d disposées transversalement au-dessus des murs correspondants 2d. Ces poutres sont réparties sur toute la longueur du bâtiment avec un écart correspondant à plusieurs fermettes, par exemple quatre ou cinq. Les longerons 5 sont alors fixés sur les extrémités de ces poutres qui jouent le même rôle que les solives des planchers prévus dans les formes de réalisation précédentes. Cependant le présent procédé peut aussi être employé dans le cas d'une toiture comportant une ou plusieurs lucarnes dont la construction implique l'élimination des arbalétriers correspondants sur une certaine longueur. Dans ce cas, on réalise alors, comme représenté à la figure 7, des lucarnes comportant un cadre 14 et deux joues latérales 15 se prolongeant vers le bas par deux extensions 16 venant prendre appui sur le plancher correspondant. Sur les arbalétriers 9b des deux fermettes qui se trouvent disposées à l'aplomb de cette lucarne, on doit ensuite éliminer leur partie 17 située en regard de celle-ci. Ce travail est exécuté en soutenant les fermettes au moyen de l'échafaudage 11-12 représenté à la figure 1. On scie alors les arbalétriers 9b aux endroits voulus pour éliminer les deux parties 17, puis on dispose audessous de l'extrémité inférieure de la partie supérieure des deux arbalétriers coupés 9b, une planche 18 formant chevêtre et qui s'appuie sur les joues 15 de la lucarne. Dans ces conditions, les efforts de compression de ces deux arbalétriers se trouvent reportés sur les joues latérales 15 du cadre de la lucarne. Or, celle-ci prennent elles-mêmes appui sur le plancher correspondant. On peut d'ailleurs récupérer les deux parties coupées 17 pour les elouer sur les joues latérales 15 Celles-ci repo-rtent- ainsi les efforts supportes par le chevêtre 18 directement sur les longerons 5 formant semelles sablières. Ces deux parties servent en même temps à supporter les éléments de litonnage de la toiture. Cette variante de mise en oeuvre du présent procédé facilite donc considérablement la réalisation de lucarnes dans une charpente du type considéré. Ceci réduit le prix de revient de telles lucarnes qui, dans le cas des procédés traditionnels, est toujours de nature à gréver lourdement la réalisation des charpentes de ce genre. REVENDICATIONS 10 - Procédé de construction d'une charpente de maison, ou autre construction, dont le plancher supérieur est réalisé indé pendaament de cette charpente, caractérisé en ce que l'on réalise des fermes ou fermettes comportant un simple entrait retroussé et, après avoir fixé sur les côtés longitudinaux du plancher supérieur, deux longerons présentant chacun une rainure en V ouverte vers le haut, on engage le pied des arbalétriers de ces fermes ou fermettes, dans la rainure de ces deux longerons, qui servent ainsi de semelles sablières. 20 - Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose les différentes fermes ou fermettes de la charpente au-dessus des deux longerons servant de semelles sablières, en faisant reposer ces fermes ou fermettes sur un échafaudage provisoire susceptible d'etre retiré ou abaissé pour laisser les pieds des arbalétriers de ces fermes et fermettes s'engager dans les rainures desdites semelles sablières. 30 - Procédé de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face interne des rainures des semelles sablières présente la même inclinaison que le pan correspondant de la toiture, cependant que la face opposée s'étend à angle droit pour recevoir l'extrémité du pied des arbalétriers correspondants. 40 - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le cas d'un plancher comportant des solives en bois, on fixe par clouage sur celui-ci, les longerons destinés à servir de semelles sablières. 50 - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le cas d'un plancher en béton, on assure l'ancrage des longerons, destinés à servir de semelles sablières, au moyen de ferrures précédemment incorporées dans ce plancher lors de sa réalisation. 60 - Procédé de construction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on procède à la fixation des longerons, destinés à servir de semelles sablières, par encastrement dans des gorges longitudinales prévues à cet effet sur les côtés correspondants du plancher supérieur. 70 - Procédé de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le cas d'une charpente dont les fermettes comportent des jambes de force soutenant les arbalétriers, les rainures prévues dans les longerons, destinés à servir de semelles sablières, sont agencées pour recevoir ces jambes de force. 80 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, carac péris en ce que dans le but de réaliser une charpente à combles perdus, on remplace le plancher supérieur par plusieurs poutres transversales disposes au-dessus des murs et sur les extrémités desquelles on fixe les longerons devant servir de semelles sablières. 90 - Procédé de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le cas de la présence d'une ou plusieurs lucarnes, on réalise celles-ci au moyen d'ion cadre solidaire de deux joues latérales vert-caies prenant appui sur le plancher supérieur, et après avoir éliminé les parties des arbalétriers qui se trouvent situées à l'endroit de ces longerons on dispose, au-dessous des extrémités inférieures des parties supérieures desdits arbalétriers, ne planche servant de chevetre et qui prend appui sur les joues latérales de la lucarne correspondante. 100 - Charpente de maison d' oabitation, ou construction similaire, réalisée par mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes et caractérisée en ce que les fermes ou fermettes de cette charpente comportent un simple entrait retroussé, et leurs arbalétriers sont engagés à leur pied, dans des rainures ouvertes vers le haut et présentant une section en V qui sont ménagées dans deux longerons fixés sur les bords correspondants du plancher supérieur, ces longerons servant de semelles sablières.