Brevet FR2541709A1 — publié le 19840831

Procédés et bacs autoportants pour la construction de toitures en tuiles rondes, toitures et bâtiments obtenus. La~presente invention a pour objet des procédés de construction de toitures en tuiles rondes, des bacs autoportants pour cette construction et les toitures et bâtiments obtenus. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des toitures en tuiles canal ou tuiles rondes de forme cylindroconique. On connaît les toitures traditionnelles en tuiles rondes ou tuiles romaines comportant des files juxtaposees de tuiles dont la concavite est tournee alternativement vers le haut et vers le bas. Ces tuiles sont posees habituellement sur une sous-toiture, par exemple une sous-toiture en planches ou en liteaux. Afin de faciliter la construction des toitures en tuile canal tout en conservant leur aspect architectural, on a proposé divers procèdes, notamment un procéde qui consiste à poser les tuiles canal sur une sous-toiture en plaque ondulee de fibro-ciment qui assure l'etanche-te et lVécoulement de l'eau. Ce procédé est onereux et il comporte des risques de manque deétancheite car les plaques en fibrociment peuvent se fissurer, notamment sous l'effet du gel ou des dila- tations. De plus, les plaques en fibro-ciment ne peuvent pas'supporter des charges importantes en flexion et il est donc nécessaire de multi- plier les pannes supportant les plaques, ce qui augmente le coût de la charpente et des travaux de pose. Un objectif de la présente invention est de procurer de nouvelles toitures en tuiles rondes qui permettent de conserver l'aspect architectural de la toiture traditionnelle et dans lesquelles les tuiles rondes sont posées sur une sous-toiture qui présente une tres bonne étanchéité 1 l'eau et à l'air, qui est facile à poser et qui ré- -duit le court de la toiture. On connaît des bacs metalliques autoportants, generalement des bacs en tole galvanisée ou laquee au four, qui sont utilises pour construire des toitures de bâtiments industriels- ou des bardages laté- raux. La présente invention constitue une application nouvelle de bacs autoportants dont le profil transversal a dû etre adapte d leur nouvelle fonction. La presente nvention a pour objet des procédés de construction de toitures en tuiles rondes du type comportant des pannes horizontales qui supportent une sous-toiture etanche portant des files de tuiles rondes dont la concavité est dirigee vers le bas. Un procédé selon l'invention comporte les opérations suivantes - on fabrique des bacs nervures autoportants ondulés en creneaux; - on pose lesdits bacs sur lesdites pannes, parallelement å la ligne de pente du toit; - on fixe les ondulations en relief desdits bacs auxdites pannes par des boulons et on fixe sur lesdits boulons des armatures en treillis qui s étendent sur toute la longueur des bacs; - on depose un bourrelet de mortier ou de beton autour desdites armatures; - et on pose sur lesdits bourrelets an béton des files jux- taposees de tuiles rondes dont la face concave est tournes vers le bas. Une toiture selon l'invention comporte des bacs nervures autoportants, ondules en forme de créneaux qui sont poses sur lesdites pannes suivant la ligne de pente de la toiture et qui sont fixes auxdites pannes par des boulons qui traversent les ondulations en relief; des nappes dçiarmatures metalliques qui sont fixees sur les dits boulons,qui s'etendent sur toute la longueur desdits bacs et qui sont incorporées chacune dans un bourrelet de béton qui est pose audessus de chaque ondulation en relief et des tuiles rondes,dont la face concave est tournée vers le bas, qui sont posees sur lesdits bourrelets de béton ou de mortier. Les bacs nervures autoportants selon lsinvention comportent des ondulations an formede créneaux trapezoidaux dont les flancs divergent vers le haut avec un angle de dépouille compris entre 04 et 15t, dont le pas est compris entre 200 et 220 mm et dont la profondeur des créneaux est de l'ordre de 50 mm. L'invention a pour resultat de nouvelles toitures en tuiles rondes dont la concavite est dirigée vers le bas. Grace aux bacs autoportants qui peuvent avoir une longueur égale a la longueur des versants de toiture, on obtient des toitures parfaitement étanches a l'eau et à l'air et qui conservent leur étanchéité. Les bacs autoportants en tôle laminée ou en résines stratifiees ont, grâce à leur forme nervurées une tres bonne resistance à la flexion, de sorte'que les pannes qui les supportent peuvent être espaces. La construction des toitures selon l'invention est tres rapide et ne demande pas une main d'oeuvre tres qualifiée et le proca- de de construction des toitures selon l'invention permet de traduire la durez et le cout de construction des toitures en tuiles rondes Le procedé selon l'invention permet d'obtenir une bonne liaison mécanique entre les tuiles et les bacs autoportants::grace la présence d'une armature formée d'una bande de métal déployé ou de treillis metalliques ssétendant sur toute la longueur des bacs,qui est fixée aux boulons d'ancrage de ceux-ci sur les pannes Les bacs autoportants selon l'invention peuvent être fabriqués artisanalement par laminage a froid ou pliage de tôles en acier galvanise ou laqué au four, de largeur normalisée. Avantageusement, on part de tôles ayant une largeur standard de 1 mètre, qui peuvent être livrées en grandes longueurs sur bobine, et on forme dans celles-ci-des bacs comportant trois ondulations com plètes ayant un pas compris entre 210 mm et 220 mm et une profondeur de 50 mm, ces dimensions convenant parfaitement pour la pose de files de tuiles rondes recouvrant les ondulations en relief2 en laissant un faible jeu entre les fils de tuiles et un faible jeu entre le bord des tuiles et le fond des ondulations en creux pour le passage et la circulation de l'eau de pluie. Les bacs autoportants selon l'invention, réalisés en tôle de 0,5 mm dlepaisseurgont un poids de l'ordre de 4 Kg/m qui est U poids relativement faible comparé a celui des autres sous-toitures connues, ce qui permet d'alléger la charpente. Bien entendu, -on peut choisir des tôles d'épaisseur différen- te selon la portée entre pannes supportant les bacs. Un avantage des toitures selon l'invention, comparées aux toitures en tuiles rondes posées sur des plaquas ondulees.en fibro-cimant, résida dans le faitqutelles permettent de construira des toitures ayant des pentes plus faibles grêca à une meilleure étanchéité et grâce a la forme des rainures en creux qui permettent un meilleur écoulement de l'eau. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent2sans aucun caractere limitatif, un exemple de réalisation dsune toiture selon l'invention. La figure I est une vue en perspective partielle d'un versant de toiture selon l'invention. La figure 2 est une coupe verticale selon Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus à plus grande échelle d'une partie de la figure 1. La figure 1 représente une partie d'un bâtiment l, par exemple une maison individuelle. La présente invention a pour objectif de faciliter la construction des toitures de maisons individuelles mais elle ne se limite pas a cette application et les toitures selon l'invention peuvent servir à couvrir d'autres types de batimentn notamment des habitations collectives ou des locaux industriels. La toiture est supportée par des éléments de charpente 2 qui peuvent être des charpentas métalliques ou en bois ou en béton préfabriqué. Les fermes de la charpente supportent des pannes horizontales 3, par exemple trois pannes 31 322 33 pour un versant de toiture ayant une longueur de 6 mètres. Les pannes 3 supportent une sous-toiture qui est constituée par des bacs autoportants 4 qui sont des bacs nervurés en forme de créneaux comportant des nervures en relief 4a et des rainures en creux 4b. Les bacs 4 sont posés parallèlement la ligne de pente de la toiture, c'est-à-dire que les nervures sont parallèles à la ligne de pente de sorte que les rainures . en creux 4b forment des goulottes qui reçoivent l'eau et la: canalisent vers le bas. Les bacs 4 couvrant un pan de toiture sont, de préférence, d'une seule pie ce et stetendent sans discontinuité sur toute la longueur de la ligne de pen- te.Dans le cas de pans de toiture ayant une trop grande longueur, on peut bien entendu utiliser plusieurs bacs se recouvrant dans le sens, 'de la longueur. La figure 1 représente un seul bac 4 qui est fabriqué en laminant à froid une tôle en acier,galvanisee ou laquée au four.ayant une largeur normalisée de I mètre et une longueur égale à la longueur de la ligne de pente du pan de toiture. La fabrication des bacs 4 en tôle est un mode de réalisa- tion préférentiel mais non limitatif. Les bacs 4 pourraient hêtre extrudes ou moulés en matière plastique, notamment en matiere plastique stratifiée par de la fibre de verre ou par toute, autre fibre ou armature équivalente. Les bacs 4 sont fixés aux pannes 3 par des boulons 5 ou des tire-fonds,ou des tiges filetées, ou tout autre organe de fixation équivalent, qui passent à travers des trous de fixation 6 qui sont percés travers, les ondulations en relief 4a, comme on le voit sur les figures I à 3. Des nappes d'armatures métalliques 7, par exemple des bandes en métal déployé ou en treillis métallique ou toute autre nappe d'armature ajourée équivalente, sont fixées aux boulons 5. Chaque nappe 7 s'étend sur toute la longueur d'une ondulation an relief 4a et est fixée à tous les boulons 5 répartis le long de celle-ci. Chaque nappe 7 comporte une bande horizontale centrale 7a qui est bloquée entre une rondelle et la tata de boulon et une ou deux ailes 7b, 7e qui s'étendent en oblique ou verticalement a partir de la bande 7a et qui peuvent être planes ous de préférence, pliées comme le montre la figure 2 pour un meilleur accrochage avec le béton. Sur chaque ondulation en relief 4a, on pose une couche 8 de béton de ciment ou de résine ou une couche de mortier ou de mastic polymérisable formant un bourrelet dans lequel l'armature 7 est incorporée. Avant que le béton ou mortier ne soit durci, on pose sur chaque ondulation en relief, une file de tuiles rondes ou romaines 9 dont la face concave est dirigée vers le bas et est appliquée contre le béton 8, qui forme un lit de pose des tuiles et qui fixe celles-ci an adhérant a leur face inférieure. On a représenté sur les figuras 1 et 3 une fila de tuiles 9a, 9b etc... qui se recouvrant de façon jhabitualle. Les files voisines sont juxtaposées comme on le voit sur la figure 2, de sorte que la toiture finie représente un aspect voisin de celui des toitures traditionnelles en tuiles canal et un aspect identique a" celui des toitures en tuiles rondes comportant uniquement des tuiles dont la concavité est tournee vers le bas et qui sont posées sur une sous-toiture en plaque ondulée de fibro-cimente Par rapport d ces dernidres, les toitures selon liinvention présentent l'avantage d'être plus rapides à poser, plus étanchas a" l'air et a l'eau et de ne pas entre exposées aux fissurations sous l'effet du gel ou des mouvements du bâtiment. On a représenté sur la figure I des, tuiles altières 10 ainsi que des bouts de tuiles rondes li posés en gargouille sous l'extrémité des ondulations en creux 4b pour recueillir l'eau qui s'écoule de celles-ci et pour l'éloigner de la façade, Les figures 1 3 montrant une forme de réalisation pré férentielle de bacs autoportants nervurés 4 qui sont fabriqués par laminage a froid, de tôles galvanisées ou laquées au four, ayant une lar geur standard de 1 mètre. Dans ce cas, on forme dans chaque tola un bac qui comporta trois ondes juxtaposées, cBest-a-dire trois créneaux an relief 4a et trois créneaux en creux 4b. Le pas des ondulations9 c'est-a-dire la largeur d'une onde est comprise entre 210 et 220 mm. Selon un mode de réalisation préférentiel qui est represen- té sur la figure 2, les créneaux ont une forme trapezoidale évasée vers le haut pour les rainures en creux les angles de dépouille a étant de l'ordre de 0 z 15 . La profondeur des créneaux est de l'ordre de 50 mm. Cette profondeur correspond sensiblement à la flache interne des tuiles normalisées et comme ce11es-ci sont appuyées sur la couche de béton 8, les bords des tuiles se trouvant situés plusieurs centimètres au dessus du fond des goulottes 4b qui reste libre pour l'écoulement de l'eau de pluie. Selon le mode de réalisation préférentiel représente sur la figure 2, les créneaux en relief 4a sont légerement plus larges que les créneaux en creux 4b. Par exemple9 les créneaux en relief 4a ont une largeur de crête el de 110 mm, les créneaux en creux 4b ont une largeur de base ' e2 de 85 mm et las' flancs inclinés ont une largeur de 55 mm et un angle de dépouille a de 10 , ce qui donne une largeur de flancs e3 de 10 mm et un pas entre ondulations de 215 mm. En variante, on peut fabriquer des bacs symétriques ayant par exemple un pas de 220 mm et des créneaux 4a et 4b ayant une largeur de 100 mm. On voit sur la figure 2 que les largeurs de créneaux choisies permettent de poser des files de tuiles voisines qui sont juxtaposées avec un faible jeu permettant l'écoulement de l'eau dans les goulottes 4h On peut faire varier légèrement ce jeu, ce qui donne une légère tolérance dans le pas des ondulations et la largeur des créneaux en relief. Le pas.des ondulations doit être compris entre 210 mm et 220 mm. La largeur des créneaux en relief 4b doit être comprise entre 100 mm et 120 mm. La figure 2 illustre un exemple de réalisation préférentiel dans lequel le pas des ondulations et la largeur et la profondeur des créneaux ont été choisis à la fois pour stadapter aux dimensions des tuiles normalisées, pour obtenir une bonne rigidité des bacs nervurés permettant d'espacer les pannes qui les supportent de plusieurs metres dans le cas où les bacs sont fabriqués en tôle ayant une épaisseur de 0,50 trm et pour fabriquer des bacs comportant un nombre entier d'ondulations qui est de trois, de sorte que tous les bacs sont identiques. On voit sur la figure 2 que les bacs juxtaposés se recouvrent légèrement, ce qui assure une bonne étanchéité de la sous-toiture. On peut faire varier légèrement la largeur de'recouvrement. Bien entendu, le recouvrement se situe sur la partie haute des créneaux en relief pour éviter les risquas d'entrée d'eau. Le mortier ou béton 8 ne peut adhérer sur des bacs 4 en acier galvanisé ou laqué ou en matira e plastique et les nappes d'armatures 7 sont essentielles pour assurer l'accrochage du béton aux bacs. Comme ces nappes sont fixées aux boulons 5 de fixation des bacs, il y a un très bon accrochage entre les nappes et les bacs et le béton assura un bon accrochage entre les tuiles et les nappes d'armatures dans lesquelles il,pénètre. La fixation des nappes d'armature ne demande aucun organe de fixation ni aucun perçage des bacs autres que ceux qui servent à la fixation des bacs. Un joint d'étanchéité et une rondelle sont placés sous la tête de chaque boulon 5; Par contre les bacs autoportants juxtaposés sont emboîtés directement l'un dans l'autre et forment une surface étanche sans qu'il soit nécessaire d'interposer des joints d'étanchéité ou du mastic entre les bacs, ce qui supprime les risqués de fuites ultérieures par altération des joints ou du mastic. R E V É N D I C A T I O N S 1. Procéde de construction d'une toiture en tuiles rondes du type comportant des pannes horizontales (3an 3b.. .3n) qui supportent une sous-toiture (4) étanche, portant des files de tuiles rondes (9a, 9b...9n) dont la concavité est dirigée vers la bas, caractérisé par la suite d'opérations suivantes - on fabrique desbacs (4)narvurés autoportants 2ondulés encréneaux; - on pose lesdits bacs sur lesdites pannes (3), parallèlement à la ligne de pente du toit; - on fixe les ondulations en relief (4a) des dits bacs auxdites pannes par des boulons (5) et on fixe sur lesdits boulons des armatures en treillis (7) qui s 'étendent sur toute la longueur des bacs; - on dépose un bourrelet (8) de mortier ou de béton autour desdites armatures;; - et on pose sur lesdits bourrelets en béton des files juxtaposées de tuiles rondes (9a, .... .9n) dont la face concave est tournée vers le bas. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondulations an forme de créneaux desdits bacs nervurés, ont un pas compris entre 210 mm et 220 mm et une profondeur de l'ordre de 50 mm. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé an ce que lesdits bacs autoportants sont fabriqués en laminant à froid des tolasgalvanisées ou laquées au four. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdites tôles ont une largeur normalisée de 1 mètre et chaque bac comporta trois ondes juxtaposées. 5. Toiture, notamment de maison individuelle du type comportant des tuiles rondes (9) qui sont posées sur une sous-toiture (4) portée par des pannes horizontales (3) caractérisé en ce que ladite sous-toiture comporte,des bacs nervurés (4) autoportants2onduIés en forme de créneaux, qui sont poses sur lesdites pannes suivant la ligna de pente de la toiture et qui sont fixés auxdites panes par des boulons (5) qui traversant les ondulations en relief (4a); des nappes d'armatures métalliques (7) qui sont fixées sur lesdits boulonsfqui stéten- dent sur toute la longueur desdits bacs et qui sont incorporées chacune dans un bourrelet (8) de béton qui est posé au-dessus de chaque ondulation en relief etdes tuiles rondes,dont la face concave est tournée vers le bas,qui sont posées sur lesdits bourrelets (8) de béton ou de mortier. 5. Toiture selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites armatures métalliques (7) sont constituées par des bandes de métal déployé ou de treillis métallique ajouré, et comportent une bande centrale (7a) qui est posée à plat sur les nervures en relief (4a) et sous la tête desdits boulons de fixation (5) et une ou plusieurs bandes latérales (7b, 7c). 6. Toiture selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites bandes latérales (7b, 7c) sont pliées. 7. Bac nervuré autoportant destiné à la construction d'une toiture selon l'une quelconque des revendications 4 a 6, caractérisé an ce qu'il comporta des nervuras eu forme de créneaux trapézoidaux dont les flancs divergent vers le haut avec un angle de dépouille (a) compris entre 0 et 15 , dont la pas est compris entre 210 et 220 mm et dont la profondeur des créneaux est de lvordre de 50 mm. 8. Bacs selon la revendication 7, caractérisés an ce qu'ils sont obtenus par laminage a froid d'une tola galvanisée ou laquée a chaud ayant une largeur normalisée de l mètre et chaque bac comporta trois ondes completes juxtaposées. 9. Bacs selon la revendication 8, caractérisés en ce que les nervures en relief (4a) ont une largeur de crête (el) égale à environ 110 mm, les rainuras en creux (4b) ont une largeur de base (e2) égale à environ 85 mm, les flancs des nervures ont un angle de dépouille (a) d'environ 100 et une longueur d'environ 55 mm et le pas des ondulations est egal à 215 mm. 10. Bacs selon la revendication 8, caractérisés en ce que les nervuras en relief et les rainuras en creux ont une même largeur d'environ 100 mm pour un pas d'ondulation de l'ordre de 220 mm. Il. Bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte une toiture en tuiles rondes selon l'une quelconque des revendications 4 à 6.