Brevet FR2567182A1 — publié le 19860110

L'invention se rapporte à un procédé de transformation d'une charpente et aux moyens en vue de la mise en oeuvre de ce procédé. Elle s'applique à la transformation des charpentes des combles dits non aménageables afin de néanmoins permettre de les aménager. On sait que ces charpentes sont constituées d'une série de fermettes qui, s'étendant d'un mur de façade à un autre, sont placées à faible distance les unes des autres d'un mur pignon à un autre et maintenues entre elles par des entretoises et contreventements. Ces fermettes sur lesquelles la toiture prend appui, comprennent principalement une structure triangulaire formée d'une part, d'une poutre horizontale dite "entrait" reliant les murs des façades avant et arrière et, d'autre part, de deux pièces de bois dites "arbalétriers" inclinées pour, depuis les extrémités de l'entrait, s'élever jusqu'au fa1te du toit où elles se rejoignent. Pour supporter la charge de la toiture, ces fermettes sont renforcées. Leurs renforts consistent en une triangulation formée d'éléments dont certains, travaillant en traction depuis le sommet de la fermette, soutiennent l'entrait alors que les autres, travaillant en compression en prenant appui au pied des précédents, soutiennent dans leur partie médiane les arbalétriers qui 7 sans cela, seraient trop flexibles. Cette triangulation qui se répète à chaque fermette et qui constitue un obstacle à l'aménagement du comble, ne peut évidemment, sans autres précautions, être ôtée sans mettre en péril les arbalétriers, la couverture et le plafond. En travaux neufs (FR-A-2.411.283), avant couverture, il est bien sûr connu et aisé de prévoir des poutres s'étendant d'un mur pignon à un autre et sur lesquelles prendront appui les arbalétriers des fermettes qui, au moins dans la zone apte à constituer la partie habitable du comble, pourront alors être dépourvues de triangulation de soutien. Lors de la transformation de constructions existantes, il est évidemment possible de découvrir la charpente pour permettre le passage et la mise en place des poutres ainsi que la rectification des fermettes mais cela constitue un travail extrêmement important et coûteux qui, de plus, pendant un certain temps, expose le reste de la construction aux intempéries. Afin de permettre le retrait de la triangulation sans pour autant déposer la toiture, il est connu (brevet FR-A-2.491.111) de placer au préalable, sous les arbalétriers des piliers de soutien reportant la charge de la toiture sur un autre appui. Bien entendu, cet appui ne peut être trouvé sur l'entrait qui n'a pas été dimensionné pour résister à une telle charge, aussi, les piliers doivent-ils descendre jusqu'à un autre appui tel celui d'une dalle en béton qu'il rencontre dans la construction et qui constitue généralement le plancher du dernier étage de la construction. Malheureusement, dans les pièces de cet étage, ces piliers sont encombrants et ne peuvent pas toujours être facilement masqués par des placards ou cloisons. Afin de remédier à ces inconvénients, on connaît un procédé (FR-A-2.518.612) selon lequel avant retrait des éléments de triangulation supportant chaque arbalétrier - tout d'abord on fixe entre cet arbalétrier et l'entrait d'au moins plusieurs fermettes une coulisse verticale, - dans le même temps, on engage dans les dites coulisses des poutres que l'on a préalablement scindées en plusieurs tronçons et on scelle dans chacun des murs pignon l'une des extrémités de la poutre dont on relie les tronçons par des moyens de liaison sous chacun desquels on a fixé un poinçon, - ensuite on saisit la base de chacun des poinçons par l'une des extrémités de deux tirants ou plus dont, au moins indirectement on relie les autres extrémités à celles des tronçons de poutre situés de part et d'autre du poinçon considéré, - enfin, on fait agir les tirants qui, à leur tour, agiront sur leur poinçon avec lequel ils forment une triangulation pour qu'ils soutiennent la poutre et lui donnent une légère contreflèche qui lui permettra alors, au moins indirectement, de soutenir à la fois les arbalétriers et tant la toiture que le futur plancher qui sera suspendu à la poutre, ce qui permettra alors la dépose de la triangulation initiale devenue inutile puis l'habillage du comble. Ce procédé qui donne par ailleurs toute satisfaction nécessite cependant ia mise en oeuvre de moyens relativement complexes par leur pluralité et les réglages qu'ils nécessitent. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un procédé permettant de rendre aménageable au moins une partie de comble, qui soit d'une mise en oeuvre simple et qui nécessite la mise en place de moyens faciles à adapter à une toiture donnée et faciles à régler. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité caractérisé en ce qu'au moins sur une partie de la longueur de la charpente, pour chaque fermette - on constitue dans la partie médiane de chaque arbalétrier une butée longitudinale et transversale, apte à transmettre une force orientée longitudinalement le long de lgarbalétrier, du bas vers le haut, et transversalement de l'intérieur vers l'extérieur, - on exerce sur chaque butée une poussée présentant une composante longitudinale de bas en haut et une composante transversale de l'intérIeur vers l'extérieur, en prenant appui sur les extrémités de l'entrait, - on découpe les arbalétriers sous le niveau des butées et on augmente les poussées jusqu'à observer un léger décollement des deux parties des arbalétriers, - on depose la triangulation existante. L'invention concerne également les moyens pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé, qui représente schématiquement - figure 1: une charpente avant transformation, - figure 2: une illustration du procédé selon linven- tion, - figure 3: une variante des moyens de mise en oeuvre du procédé, - figure 4: une autre variante de ces moyens, - figure 5: une autre variante de ces moyens. En se reportant aux différentes figures, la charpente 1 est formée d'une série de fermettes 2, dont une seule est représentée. Tel que cela est connu, les fermettes sont placées à faible distance les unes des autres et s'étendent d'un mur de façade 3 à un autre mur 4. Sur les fermettes 2, prend appui la toiture (non représentée). Les fermettes comprennent principalement une poutre horizontale ou entrait 5 qui relie les murs de façade 3 et 4, au sommet desquels il prend appui dans une zone voisine de chacune de ses extrémités. Les fermettes 2 comprennent également deux arbalétriers 6, 7 qui se présentent sous la forme de poutre inclinée, s'étendant depuis le niveau supérieur des murs de façade et sensiblement chacune des extrémités de l'entrait 5, jusqu'au falte du toit. La charge du toit sollicite en flexion ses arbalétriers 6, 7, qui doivent donc être maintenus et renforcés. A cet effet, avant la transformation du comble non aménageable situé sous la toiture, les arbalétriers 6, 7 sont reliés à l'entrait 5 par des éléments 8 à 11 formant une triangulation et barrant le volume du comble. Pour qu'au moins dans la zone centrale, ce comble soit rendu aménageable, la triangulation 8 à 11 des arbalétriers 6, 7 doit être ôtée. Selon le procédé de l'invention, on constitue dans la partie médiane de chaque arbalétrier 6, 7 une butée longitudinale et transversale, schématisée en 12, 13 dans la figure 2. Ces butées sont aptes à transmettre à chaque arbalétrier des forces orientées longitudinalement, c'est à dire parallèlement aux arbalétriers, du bas vers le haut, et transversalement de l'intérieur vers l'extérieur de la oi ttlre . Eventuellement, la partie supérieure des arbalétriers 6, 7 située au dessus des butées 12, 13 est renforcée, ce qui est schématisé en 14, 15 par des hachures. Selon l'invention, on exerce sur les arbalétriers 6, 7 et plus précisément au niveau des butées 12, 13 une poussée schématisée en "P" qui présente une composante longitudinale, orientée de bas en haut, et éventuellement une composante transversale orientée de l'intérieur vers l'extérieur de la toiture. Les poussées "P" sont obtenues en prenant par ailleurs appui sur l'entrait 5, par exemple, pour chaque arbalétrier, au moyen d'un assemblage rigide, dont l'extrémité supérieure vient prendre appui contre la butée 12, 13 et dont la partie inférieure se trouve en appui glissant sur l'entrait 5 au niveau de son extrémité. Les appuis sur l'entrait 5 sont de préférence localisés dans ses extrémités au voisinages des murs 3, 4. On exerce sur chaque partie inférieure des assemblages rigides une traction schématisée en "F" par exemple au moyen d'un tirant que l'on met sous tension contrôlée, ce qui, par réaction sur l'entrait, provoque une poussée "P" sur chaque butée 12, 18. Selon le procédé de l'invention, on réalise dans les arbalétriers 6, 7, au niveau des butées 12, 13 ou sous le niveau de ces butées des découpes schématisées en 16, 17. Ces découpes peuvent être orientées transversalement par rapport aux arbalétriers ou, ainsi que cela est schématise en figure 2, être orientées verticalement. Naturellement, toute autre orientation appropriée peut convenir. Les poussées "P" par l'intermédiaire de la tension contrôlée exercée sur le tirant 18 sont agmentées jusqu'à ce qu'on observe un léger décollement des deux parties des arbalétriers 6, 7 de part et d'autre des coupures 16, 17. Ce léger décollement, qui ne dépasse pas généralement quelques millimètres, témoigne que les poussées "P" sont suffisantes pour que les assemblages rigides se substituent aux renforts existants 8 à 11. Ces renforts peuvent donc être déposés, et de préférence, après les deux parties des arbalétriers 6, 7 sont reliaisonnés au niveau des coupures 16, 17 et les parties inférieures des assemblages rigides éventuellement immobilisées sur l'entrait 5. Les butées longitudinales et transversales 12, 13 peuvent être avantageusement situées dans la moitié inférieure des arbalétriers 6, 7, ce qui augmente d'autant le volume disponible. Notamment, ces butées pourront être placées au deux cinquième de la longueur des arbalétriers, en partant du bas. Dans la variante de la figure 3, les butées 12, 13 sont constituées par des sortes d'équerres constituées par exemple par une portion de cornière dont les côtés sont nervurés qui ont été solidarisés aux arbalétriers 6, 7 dont la partie supérieure, au dessus des butées 12, 13 est renforcée en 14, 15 par exemple par une augmentation de leur épaisseur. Les assemblages rigides sont constitués par des profilés métalliques 19, 20 dont la partie supérieure prend appui dans les butées, et la partie inférieure s'appuie sur une pièce 21, 22 en forme de "U" renversé qui chevauche l'entrait 5 au niveau de chacune de ses extrémités. A ce niveau, les profilés 19, 20 peuvent être articulés sur les pièces 21, 22 ou simplement venir en appui dans des sortes de butées semblables aux butées 12, 13. Les pièces 21, 22 sont susceptibles de glisser parallèlement à l'entrait 5, au niveau de chacune de ses extrémités. Avantageusement, les profilés 19, 20 peuvent être coupés à longueur directement sur le site et donc il est très facile d'adapter ces moyens à différentes natures de toitures, notamment à différentes inclinaisons de toiture. Un tirant 18 relie les pièces 21, 22 par exemple par l'intermédiaire de fers plats et présente des moyens qui permettent de contrôler sa mise sous tension, par exemple une tige filetée et des écrous. La figure 3 représente également les coupures 16, 17 des arbalétriers 6, 7 qui sont de préférence réalisés au cours de la mise sous tension du tirant 18. La figure 4 représente une variante légèrement différente selon laquelle les profilés obliques 19, 20 sont remplacés par des triangles de force 23, 24, dont les extrémités supérieures prennent appui sur les butées 12, 13 semblables aux précédentes, et dont le côté inférieur 25, 26 est sensiblement parallèle à l'entrait, et en appui sur celui-ci au niveau de chacune de ses extrémités. Un tirant 18 exerce une traction contrôlée sur les parties inférieures des triangles 23, 24 au niveau de leur bord inférieur 25, 26. De préférence, les triangles 23, 24 sont réalisés en profilé métallique soudé ou assemblés par des moyens appropriés. Eventuellement, ils peuventuellement, ils peuvent présenter sous leur côté inférieur 25, 26 une cale 27, 28 destinée à localiser leur appui sur l'entrait 5. La figure 5 schématise une autre variante selon laquelle les renforts 14, 15 sont constitués par des profilés métalliques solidarisés sur la face intérieure des arbalétriers 6 5 7 dans leur partie supérieure. L'extrémité inférieure des profilés 14, 15, en combinaison avec la face intérieure des arbalétriers 6, 7 à ce niveau constituent les butées transversales et longitu dinales. Eventuellement, ces butées sont délimitées latéralement par des goussets 29, 30. Les assemblages rigides 23, 24 sont semblables à ceux décrits dans la figure précédente et leur extrémité supérieure vient buter contre l'extrémité des profilés 14, 15. Comme dans le cas précédent, le tirant 18 exerce une traction contrôlée sur les triangles 23, 24. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention, sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, on pourrait adopter des variantes au niveau de la réalisation des butées, des assemblages rigides de leur appui glissant sur les extrémités de l'entrait, et sur les moyens pour exercer une traction contrôlée sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation de la charpente de combles à l'origine, dits non aménageables afin de néanmoins permettre de les aménager, laquelle charpente (1) est constituée d'une série de fermettes (2) placées à faible distance les unes des autres, qui s'étendent d'une façade (3) à une autre (4) et qui comprennent chacune principalement deux arbalétriers (6, 7) et un entrait (5) qui, pour soutenir la charge du toit qui les sollicite en flexion, sont soutenus par des éléments formant une triangulation (8 à 11), caractérisé en ce que - on constitue dans la partie médiane de chaque arbalétrier une butée longitudinale et transversale (12, 13) apte à transmettre des forces orientées longitudinalement le long des arbalétriers, de bas en haut, et transversalement de l'intérieur vers l'extérieur, - on exerce sur chaque butée (12, 13) une poussée (P) présentant une composante longitudinale de bas en haut et une composante transversale de l'intérieur vers l'extérier, en prenant appui sur chaque extrémité de l'entrait (5), - on découpe (16, 17) les arbalétriers (6, 7) sous le niveau des butées (12, 13) et on augmente la poussée (P) jusqu'à observer un léger décollement des deux parties des arbalétriers (6, 7), - on dépose la triangulation existante (8 à 11). 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on exerce la poussée (P) sur chaque butée (12, 13) en prenant appui sur chaque extrémité de l'entrait (5) au moyen d'un assemblage rigide (19, 20, 23, 24) dont on met l'extrémité supérieure en appui contre la butée (12, 13), l'extrémité inférieure en appui glissant sur l'entrait (5) et on exerce sur les deux parties inférieures des assemblages rigides (19, 20, 23, 24) une traction contrôlée de l'une vers 1 'autre. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'après observation d'un léger décollement au niveau des coupures (16, 17) on reliaisonne les deux parties des arbalétriers (6, 7), au niveau des dites coupures. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on renforce les arbalétriers dans la partie supérieure située au dessus des butées (12, 13). 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on localise les butées (12, 13) dans la moitié inférieure des arbalétriers (6, 7). 6. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisés par le fait qu'ils comprennent pour chaque fermette - des butées transversale et longitudinale (12, 13) dans la partie médiane des arbalétriers (6, 7) aptes à transmettre des forces orientées longitudinalement le long des arbalétriers de bas en haut et transversalement de l'intérieur vers l'extérieur, - des moyens pour exercer sur les butées une poussée présentant une composante longitudinale orientée de bas en haut et transversale orientée de l'intérieur vers l'ex- térieur, en prenant appui sur l'entrait (5) au niveau de chacune de ses extrémités, 7.Moyens selon la revendication 6 caractérisés par le fait que les moyens pour exercer une poussée (P) sur les butées (12, 13) comprennent des assemblages rigides dont l'extrémité supérieure est en appui sur les butées (12, 13) et la partie inférieure en appui glissant sur l'entrait (5) au niveau de chacune de ses extrémités et un tirant (18) reliant la partie inférieure de chaque assemblage rigide sensiblement parallèlement à l'entrait (5). 8. Moyens selon la revendication 7 caractérisés par le fait que chaque assemblage rigide est constitué par un profilé métallique oblique (19, 20). 9. Moyens selon la revendication 7 caractérisés par le fait que chaque assemblage rigide est un assemblage triangulaire de profilés métalliques dont le bord inférieur est sensiblement parallèle à l'entrait. 10. Moyens selon la revendication 7 caractérisés par le fait que les moyens pour exercer une poussée sur les butées (12, 13) comprennent également des pièces (21, 22) d'appui en forme de (U) renversé chevauchant l'entrait au niveau de chacune de ses extrémités e-t présentant des moyens d'appui pour l'extrémité inférieure des assemblages rigides.