Brevet FR2551789A2 — publié le 19850315

FR 2551789 A2 19850315 FR 8314465 A 19830912 La présente addition concerne un perfectionnement au procédé pour l'aménagement de combles non prévus a cet effet selon l'une des revendications du brevet principal. Le procédé, objet du brevet principal, permet la mise en place d'une structure de charpente associée aux fermes en place et assurant la reprise des efforts qui s'exercent sur les fermes aprds enlvement des contreventements et contrefiches de ces dernières encombrant l'espace habitable des combles. La mise en oeuvre de ce procédé est aisée et est réalisée dans des conditions matérielles et économiques avantageuses, compte-tenu d'une part du fait que la quasi-totalité du travail s'effectue sans gêner l'occupation du local habité, et d'autre part de la rapidité d'exécution autorisant des coûts modérées. Néanmoins, la mise en place des poutres de renforcement d'un seul tenant pose souvent des probldmes épineux eu égard aux dimensions de ceîles-ci et à l'encombrement de la zône centrale à aménager des combles au début des travaux. On connaît déjà des poutres du type treillis -c'est-à-dire constituées de deux longerons et d'éléments de contreventement diagonaux. En outre, il est connu de disposer de telles poutres en appui simple sur les murs de la construction ou sur des poteaux prévus à cet effet lors de la construction de la charpente. Ces conditions ne répondent pas à celles de la présente addition et du brevet principal qui concernent uniquement l'aménagement, auprès construction, des combles constitués de fermettes légères à contreventement. La présente invention permet de résoudre la difficulté soulevée précédemment tout en conservant les avantages du procédé selon le brevet principal. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour l'amé- nagement de combles de maisons, notamment individuelles, par renforcement de la charpente d'origine formée de fermettes légères à contreventement, et enlèvement des éléments de contreventement, procédé du type dans lequel on met en place deux poutres longitidunales de renforcement et de soutien de fermettes, les poutres reposant sur les murs pignons de la maison, est caractérisé en ce que les poutres sont pourvues d'une structure composite formée d'éléments en bois qui sont introduits séparément, assemblés et solidarisés sur place dans leur position définitive de travail en soutien des fermettes, latéralement par rapport à l'espace à aménager. Ainsi, la mise en place de poutres en plusieurs éléments assemblés sur place, permet d'introduire et de réaliser facilement lesdites poutres a l'intérieur des combles. L'utilisation du bois en tant que matériau constitutif principal des poutres entraine un prix de revient faible et surtout l'absence d'obligation de recourir à une maind'oeuvre spécialisée. Ceci est d'autant plus vrai que les dimensions des éléments constitutifs des poutres étant calculés d'avance, le personnel ouvrier n'a qu'd assurer l'assemblage à l'aide d'organes de jonction qui peuvent être standards. De préférence, chaque poutre, formée d'éléments en bois, comporte une structure du type poutre treillis et elle est constituée de deux longerons respectivement inférieur et supérieur , réunis par des traverses verticales et contreventée par des éléments de rigidification, et l'on introduit et on assemble in situ les éléments de poutraison (respectivement longerons supérieur et inférieur, traverses et contreventements) au moyen de connecteurs constitués de plaques métalliques jumelées et traversées par des boulons. De grandes portées sont ainsi possibles eu égard à la structure des poutres treillis, supprimant la nécessité des appuis intermédiaires. Avantageusement, chaque longeron, composant ladite poutre assemblée sur place, est constitué d'une pluralité de sections introduites séparément dans les combles à aménager et mises en place bout à bout, les extrémités terminales des sections formant un longeron étant scellées sur les murs pignons tandis que ces sections sont solidarisées entre elles et avec une traverse positionnée en cavalier par des connecteurs, des éléments diagonaux de contreventement étant ensuite fixés et mis sous tension pour assurera rigidité de l'ensemble. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, on rapporte sur au moins une partie des fermettes, une structure support des poutres, constituée de jambes de reprise verticales fixées sur l'entrait et l'arbalétrier correspondant, puis l'on fixe sur lesdites jambes de reprise, pour chaque poutre, deux séries parallèles espacées d'éléments de poutre disposés bout à bout, chaque série formant longeron respectivement inférieur et supérieur, on dispose des traverses verticales reliant les deux longerons de chaque poutre et enfin on assemble les éléments de longerons entre eux et aux traverses par des organes de jonction, tels que des connecteurs métalliques. Afin de permettre un réglage précis de la rigidité de chaque poutre, on met en place sur chacune d'elle des éléments de contreventement constitués de câbles métalliques associés à des organes de tension réglables. Selon une première variante, on met en place des éléments de contreventement rigides, fixés en diagonales par leurs extrémités sur la poutre, et une seconde variante, on met en place des éléments de contreventement constitués de flancs latéraux rapportés sur la poutre par des moyens de fixation, tels que colle, clous ou vis. L'invention concerne également un ensemble destiné à l'aménagement de combles et pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant une pluralité de jambes de reprise destinées à être fixées sur les fermettes et à recevoir au moins deux poutres treillis comportant chacune une structure composite et constituée de deux longerons réunis par des traverses et des éléments de contreventement, des moyens de fixation des poutres sur les pignons et des connecteurs métalliques. Plus précisément, afin d'obtenir une rigidité satisfaisante, les éléments de contreventement sont fixés par leurs extrémités aux connecteurs grâce à des pattes en forme de U dont la base est solidaire dudit élément et entre les branches duquel est introduit ledit connecteur maintenu en place par un boulon traversant également le longeron ou la traverse correspondant. L'invention concerne en outre une poutre treillis de soutien transversale réalisée à l'aide de l'ensemble et pour la mise en oeuvre du procédé décrits précédemment, ainsi que des combles aménagés à l'aide dudit ensemble et dudit procédé, et comportant une pluralité de jambes de reprise verticales fixées sur les fermettes et destinées à recevoir au moins deux poutres treillis composée chacune d'éléments assemblés sur place par des connecteurs, à savoir deux longerons réunis par des traverses, des éléments de contreventement, les poutres étant fixées sur les pignons par des moyens de fixation et supportant un plancher constitué de solives, d'entretoises et d'un revêtement plan. L'invention sera bien comprise à la lumière des dessins annexés. La figure 1 est un schéma simplifié montrant en persec- tive une construction et sa charpente modifiée par le procédé selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des vues de face de deux types de fermettes respectivement basse et haute auxquelles est appliqué le procédé. La figure 4 est une vue de détail montrant, dans le plan d'une fermette, une poutre mise en place. Les figures 5 à 9 sont des schémas de Ces de plusieurs variantes de réalisation de poutres selon l1invention. La figure 10 est une vue de détail d'une zone de jonction de longerons, traverse et câbles de contreventement. La figure 11 est une coupe transversale au droit d'une traverse montrant de dessus la jonction d'un câble et d'un connecteur. Les figures 12 et 13 montrent respectivement de coté et de dessus la fixation de l'extrêmitd dgune poutre sur un mur pignon. Les figures 14 et 15 sont des vues de coté et en coupe d'une variante de solidarisation d'un câble par rapport à un montant intermédiaire. Les figures 16 et 17 sont des schémas montrant en détail dans le plan d'une fermette, la fixation du plancher sur les poutres selon deux modes de réalisation. Ainsi que montré sur la figure 1, le procédé selon l'invention est susceptible d'être appliqué à toute construction, tel qu'une maison d'habitation 1 du type individuelle, pourvue d'une charpente constituée de fermettes 2 , dites légères, parallèles entre elles et aux murs pignons de la maison 1. Comme montré sur les figures 2 et 3, chaque fermette 3, 4 comprend un entrait 5, 6, deux arbalétriers 7, 8 et 9, 10 et des contrefiches obliques 11, 12 de contreventement. Selon l'invention, on introduit dans les combles au moins deux poutres 13, 14 constituées d'éléments en bois assemblés sur place et fixées sur les murs pignons (non repré sentés pour plus de clarté sur la figure 1) Ces poutres sont destinées à reprendre les efforts consécutifs d'une part à l'enlèvement des contrefiches 11, 12 encombrant 11 espace habitable des combles et d'autre part à la mise en place d'un plancher indépendant des fermettes dont la configuration initiale ne permet pas de supporter un tel plancher. Les poutres sont pourvues d'une structure composite formée de plusieurs éléments, ainsi que montrée sur les figures 5 à 9. Selon l'exemple de réalisation montré sur la figure 6, la poutre 15 comprend deux longerons respectivement inférieur 16 et supérieur 17, composés chacun de trois éléments de longerons (16a, 16b, 16c et 17a, 17b, 17c) assemblés bout à bout. Des traverses 18, 19, 20, 21 relient les longerons, tandis que des éléments de contreventement, constitués de câbles métalliques 22, 23, 24 sont disposés sur les poutres. Les éléments des longerons et les traverses sont assemblés entre eux par des connecteurs métalliques 25 (montrés plus en détail sur les figures 1G, li et 12). Selon la portée désirée de la poutre, celle-ci comprend deux, trois ou quatre éléments de longerons consécutifs. Pour une portée donnée, il est également possible de faire varier la disposition et le nombre des traverses, ainsi que la configuration des câbles de contreventement (voir les figures 7 et 8). La mise en place et l'assemblage des poutres sont réalisés de la manière suivante, en se référant à la figure 4 montrant à une grande échelle une vue partielle de face d'une fermette, telle que la fermette 4 de la figure 3. Selon l'invention, dans un premier temps, on introduit dans les combles les différents éléments constitutifs des poutres. On fixe ensuite sur certaines des fermettes, et de préfé- rence sur la totalité d'entre elles, deux séries de jambes de reprise 26 verticales disposées de part et d'autre de l'espace à aménager. Lesdites jambes de reprise sont fiées sur l'entrait 6 et l'arbalétri?r 9, 10 correspondant, latéralement par rapport au plan de chaque fermette. On obtient ainsi une structure support des poutres. Sur les jambes de reprise 26 verticales, on fixe (par cloutage par exemple) les éléments de longerons l6a,i6b,î6c, 17a, 17b et 17c,de chaque poutre en position respective basse et haute horizontalement. Les éléments de longerons de chaque longeron sont disposés bout à bout. Entre les longerons 16 et 17, sont disposEesles traverses 18, 19, 20, 21 ; les traverses intermédiaires 19 et 20 sont de préférence placées à cheval sur la zone de jonction des éléments de longerons associés (voir la figure 10). Les longerons et les traverses sont solidarisés par les connecteurs 25, ainsi que montré sur la figure 10 notamment, représentant la jonction de deux éléments de longerons inférieurs et d'une traverse. Chaque connecteur est constitué de deux plaques métalliques jumelées 27, 28 disposées de part et d'autre de la jonction et pourvues de lumières 29 susceptibles d'être traversées par des boulons, non représentés sur la figure 10. Les bords des plaques 27, 28 sont pourvus de griffes 30 destinées à être rabattues sur le chant de l'élément en bois correspondant (longeron et traverse). Les câbles de contreventement 22, 23, 24 sont solidarisés aux connecteurs 25 par des pattes 31 en forme de U dont la base est reliée au câble par un boulon et dont les braxbes sont pourvues de trous traversés par les boulons de solidarisation des connecteurs et des éléments de poutre. A chaque câble est associé un tendeur réglable permettant d'ajuster la tension de ce dernier. Après mise en place et assemblage de chaque poutre, on fixe celles-ci sur les murs pignons 32, par leurs extrêmités et de préférence en partie supérieure. Les figures 12 et 13 montrent en détail la fixation de la poutre 15 de la figure 6 sur le mur pignon 32. L'élément de poutre 17c et la traverse 21 sont solidarisés par un connecteur 25 ainsi que décrit précédemment. De même, le cable 24 est fixé sur ce même connecteur par une patte 31 en U. La fixation de la poutre sur le mur pignon 32 est effectuée à l'aide d'un jeu de pattes 33, 34 en forme de L, ancrés par des boulons sur le mur pignon. L'étape suivante consiste à donner aux deux poutres mises en place et assemblées, une raideur ou rigidité suffisante pour reprendre les efforts auxquels elles sont destinees. A cette fin, les câbles de contreventement sont tendus! à l'aide de tendeurs connus en eux-mêmes, jusqu'à la valeur de tension des cables désire-e, qui peut être caleulde d'avance en fonction du cas d'espèce. Une fois les poutres mises sous tension il est possible d'enlever les contrefiches obliques des fermettes encom- brant l'espace à aménager Ce faisant, le pends de la toiture se reporte sur les poutres, et donc sur les murs pignons Avant l'enlèvement des contrefiches des fermettes, il est avantageux de renforcer les fermettes par la mise en place de renforts d'arbalétriers 35, 36, et d'un entrait supé- rieur 37 disposé au falte de chaque fermette (figure 3). Le plancher est installé selon l'une des methodes décrites ci-après, en fonction de la hauteur des fermettes Dans un premier cas correspondant à une fermette de hauteur normale et usuelle, comme la fermette 4 de la figure 3, le plancher est fixé de la manière montrée sur la figure 17. Les solives 38 parallèles aux fermettes, sont fixées sur les jambes de reprise verticales 26, et prennent appui sur des tasseaux support 39 solidaires du longeron inférieur 16 de chaque poutre. Des entretoises 40 sont alors rapportées transversalement aux solives 38 tandis que la surface du plancher est matérialisée par des éléments plans jointifs 41, connus en eux-mêmes. Lorsque les fermettes sont relativement basses, ou plus basses que la normale, telle que la fermette 3 de la figure 2, il est avantageux de baisser le niveau du plancher afin de gagner quelques précieux centimètres en hauteur. Pour ce faire, les solives 38 (voir figure 16) sont fixées sur les jambes de reprise à cheval sur l'entrait 5, et non pas au-dessus de entrait (figure 17) ; puis les entretoises sont fixées ainsi que les éléments plans 41 jointifs de surface. Les planchers installés de l'une ou l'autre manière décrite précédemment, reportent les- charges auxquelles ils sont soumis sur les poutres (donc sur les murs pignons), puisque les jambes de reprise, solidaires des solives, sont solidaires des fermettes qui sont supportées par les poutres. Le présent procédé est susceptible de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. Les éléments de contreventement des poutres peuvent être également constitués d'éléments rigides diagonaux disposés de manière à ne subir que des efforts de compression. De même, les éléments de contreventement peuvent être constitués de panneaux plans rapportés latéralement sur la poutre. Dans l'hypoth.dse d'éléments de contreventement constitués de câbles, ces derniers peuvent être doublés, tel que ceux associés à la poutre de la figure 7. A titre purement indicatif et sans limiter la présente invention, les dimensions suivantes peuvent être retenues (en millimètres) longueur : entre 2500 et 4500 Elément de longeron ( hauteur : 200 ( épaisseur: 35 Jambe de reprise verticale, largeur : 70 Poutre, hauteur totale : entre i000 et 1500 La portée des poutres peut varier entre 6 mètres et 13 mètres, en modifiant le nombre d'éléments de longeron et la disposition des câbles et des traverses. L'exemple de réalisation de la figure 5 convient pour des portées de 6 à 7 mètres, celui de la figure 6 pour des portées de 7 à 10 mètres, tandis que ceux des figures 7, f et 9 correspondent à des portées de 10 à 13 mètres. La figure 9 montre un mode de réalisation d'une poutre 43 à cinq éléments de longeron bout à bout, dans laquelle a été prévu un passage 44 pour une trémie d'escalier d'accès. La poutre 43 est avantageuse dans le cas dgale- ment de réalisation d'une mezzanine Le procédé selon l'invention présente l'avantage, grâce à l'utilisation d'éléments en bois, d'un cout faible compte-tenu du prix relatif peu Relevé de ce matériau et de l'absence de recours pour la réalisation de la poutre à une main d'oeuvre très spécialisée ou différente de celle appelée à effectuer l'aménagement proprement dit des combles. En outre la standardisation possible des éléments de poutre, des connecteurs et des organes de fixation sur les pignons, conduit à abaisser le coût et diminuer le temps de travail nécessaire. Les figures 14 et 15 représentent une variante montrant la disposition d'un câble 45 au voisinage d'une zone de jonction à la partie inférieure d'un montant intermédiaire 46, ledit câble formant un V très ouvert (figure 5) et étant relié par ses extrémités supérieures aux connecteurs supérieurs 47, 48 associés aux deux montants 49, 50 situés de part et d'autre dudit montrant intermédiaire. De même, cette variante est applicable aux poutres représentées sur les figures 8 et 9. Le connecteur 51 relie le montant intermédiaire 46 et les deux éléments de longeron 52, 53, de manière à laisser un espace horizontal (entre ledit montant et ces derniers) dans lequel est glissé un guide 54 en forme de U à l'in térieur duquel passe le câble 45. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour l'aménagement de combles de maisons, notamment individuelles, par renforcement de la charpente d'origine formée de fermettes légères à contreventement, et enlèvement des éléments de contreventement, procédé du type dans lequel on met en place deux poutres longitudinales de renforcement et de soutien des fermettes, les poutres reposant sur les murs pignons de la maison, caractérisé en ce que les poutres (13, 14, 15) sont pourvues d'une structure composite formée d'éléments en bois (16, 17, 18, 19) qui sont introduits séparément, assembles et solidarisés sur place dans leur position définitive de travail en soutien des fermettes (2), latéralement par rapport à l'espace à aménager. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poutre (13, 14), formée d'éléments en bois, comporte une structure du type poutre treillis et elle est constituée de deux longerons (16, 17) respectivement inférieur et supérieur, réunis par des traverses verticales (18, 19, 20 21) et contreventés par des éléments de rigidification (22, 23, 24), et en ce que l'on introduit et on assemble in situ les éléeents de poutraison (reE tivement longerons supérieur et inférieur, traverses et contreventements) ou moyen de connecteurs (25) constitués de plaques métalliques jumelées (27, 28) et traversées par des boulons. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque longeron, composant ladite poutre (15) assemblée sur place, est constitué d'une pluralité de sections (16a, 16b, 17a, 17b) introduites séparément dans les combles à aménager et mises en place bout à bout, les extrémités terminales des sections formant un longeron étant scellées sur les murs pignons (32) tandis que ces sections sont solidarisées entre elles et avec une traverse (18, 19) positionnée en cavalier par des connecteurs (25), des éléments diagonaux de contreventement (22, 23, 24) étant ensuite fixés et mis sous tension pour assurer la rigidité de l'ensemble. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on rapporte sur au moins une partie des fermettes (2, 3, 4), une structure support des poutres, constituée de jambes de reprise (26) verticales fixées sur l'entrait (6) et l'arbalétrier (9, 10) correspondant, puis l'on fixe sur lesdites jambes de reprise (26), pour chaque poutre, deux séries parallèles espacées d'éléments de poutre (16a, 16b, 17a, 17b) disposés bout à bout, chaque série formant longeron (16, 17) respectivement inférieur et supérieur, on dispose des traverses (18, 19, 20, 21) verticales reliant les deux longerons de chaque poutre et enfin on assemble les éléments de longerons entre eux et aux traverses par des organes de jonction, tels que des connecteurs métalliques (25). 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on met en place, sur chaque poutre (15) assemblée, des éléments de contreventement constitués de câbles métalliques (22, 23, 24) associés à des organes de tension réglables. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on met en place des éléments de contreventement rigides, fixés en diagonales par leurs extrêmités sur la poutre. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'on met en place des éléments de contreventement constitués de flancs latéraux rapportés sur la poutre par des moyens de fixation, tels que colle, clous ou vis. 8 - Ensemble destiné à l'aménagement de combles et pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendica tions 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de jambes de reprise (26) destinées à être fixées sur les fermettes (3, 4) et à recevoir au moins deux poutres treillis (13, 14, 15) comportant chacune une structure composite et constituée de deux longerons tel6, 17) réunis par des traverses (18, 19, 20, 21) et des éléments de contreven tement (22, 23, 24), des moyens de fixation (33, 34) des poutres sur les pignons (32) et des connecteursmétal- liques (25). 9 - Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments de contreventement (22, 23, 24) sont fixés par leurs extrêmités aux connec teurs (25) grâce à des pattes (31) en forme de U dont la base est solidaire dudit élément et entre les branches duquel est introduit ledit connecteur (25) maintenu en place par un boulon traversant également le longeron ou la traverse correspondant. 10 - Combles aménagés à l'aide de l'ensemble selon 1'une des revendications 8 ou 9 et par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 4 à 7,comportant une pluralité de jambes de reprise verticales (26) fixées sur les fermettes (2, 3, 4) et destinées à recevoir au moins deux poutres treillis (13, 14, 15) composée chacune d'éléments assemblés sur place par des connecteurs (25), à savoir deux longerons (16, 17) réunis par des transes (18, 19), des éléments de contreventement (22, 23, 24), les poutres étant fixées sur les pignons (32) par des moyens de fixation (33, 34) et supportant un plancher constitué de solives (38), d'entretoises (40, 42) et d'un revêtement plan (41).