Brevet FR2563556A1 — publié le 19851031

La presente invention est relative à un procédé pour la consolidation et l'amélioration de bâtiments préexistants, et plus précisément pour le renforcement d'une toiture et éventuellement, l'aménagement d'un comble perdu. I1 est fréquent, lorsqu'on doit rénover un bâtiment ancien, d'avoir à renforcer la toiture, dont certains éléments de charpente se sont déformés ou affaiblis avec le temps. Habituellement, on remplace les éléments défectueux par d'autres, ou bien on les double par d'autres éléments analogues. Si, au cours de la rénovation, on désire aménager les combles, il faut mettre en place des poutres de soutien de plancher et de faux-plafond. Toutes ces opérations exigent la présence d'un personnel important et très entraîné, car il faut manipuler des pièces lourdes et encombrantes dans un espace restreint, et il faut les ajuster avec précision aux parties préexistantes de la maçonnerie et de la charpente de toiture.La dimension des poutres, en particulier, pose des problèmes pour leur amenée sur place, car elles sont trop encombrantes pour être acheminées par l'intérieur, si bien qu'on doit procéder à une ouverture de la toiture et les faire monter par l'extérieur, ce qui représente des frais importants. Le but de l'invention est de fournir un procédé qui permette une réduction importante des-frais et des durées nécessaires pour le renforcement d'une toiture préexistante, grâce à des opérations exigeant des ajustements préalables moins précis que dans la technique antérieure, le renforcement de la toiture et la pose de poutres pour un plancher de comble étant réalisés en même temps. L'invention fournit donc un procéde pour le renforcement d'une toiture de bâtiment préexistant et l'aménagement eventuel d'un comble perdu, qui comprend les étapes suivantes - la pose de poutres horizontales transversales reposant à leurs extrémités sur des murs porteurs - la mise en place de poutres obliques de renforcement de toiture reliées par leur extrémité inférieure auxdi tes poutres horizontales par des articulations horizontales perpendiculaires aux poutres horizontales et obliques - la lise en place, aux extrémités supérieures des poutres a;iques, de poussoirs horizontaux reliés par articulation chacun à l'extrémité de deux poutres obliques, chaque poussoir étant de longueur réglable ;; - lfécartement des-deux extrémités supérieures des poutres obliques jusqu'à un renforcement efficace de la toiture, à l'aide de vérins amovibles, le blocage de la longueur des poussoirs dans la position correspondante et l'enlèvement des vérins. On constitue ainsi des sortes d'arceaux transversaux formés chacun d'une poutre horizontale, de deux poutres obliques et d'un poussoir, ces arceaux ayant donc une forme de trapèze. Suivant des modalités préférées - le poussoir est constitué de tiges télescopiques, à blocage par trous et clavettes, - deux arceaux successifs sont reliés entre eux par des traverses horizontales qui servent à supporter la toiture ou éventuellement un plancher entre ces deux arceaux, ces traverses sont de préférence à structure composite boismétal, le bois provenant de la récupération de fermettes préexistantes et devenues inutiles, - en cas d'aménagement du comble, un tirant horizontal, ajusté en longueur sur place et boulonné en-dessous du poussoir, sert à supporter un faux-plafond tout en contribuant à rigidifier l'ensemble, - les poutres horizontales et obliques sont des poutres en treillis, obtenues par assemblage boulonné sur place de profilés marchands.Ces profilés, ainsi que les autres éléments tels que poussoirs, traverses, tirants sont de dimensions -suffisamment faibles pour leur transport facile -par l'intérieur du bâtiment, ou bien sont démontables en éléments repondant à cette exigence. La présente invention va maintenant être exposée plus en détail en s'aidant d'un exemple pratique, donne à titre non limitatif, et illustré aux dessins parmilesquels : - Fig. 1 est une coupe transversale d'une toiture, montrant, à droite la charpente avant renforcement, et à gauche, la charpente apres renforcement selon le procédé de l'invention - Fig. 2 est une vue perspective d'une charpente de toiture renforcée selon le procédé de l'invention - Fig. 3 est une vue en perspective éclatée de l'assemblage de deux poutres horizontale et oblique - Fig,S.1 est une coupe transversale de l'assemblage d'une poutre horizontale et d'une traverse - Fig. 4 est une vue en perspective éclatée de l'assemblage d'une poutre oblique et d'un poussoir. La figure 1 montre, à droite, une charpente préexistante comportant des poutres horizontales anciennes 1, reposant sur des murs porteurs 2 et supportant des poutres obliques anclennes -dites "arbalettes" 3 et des fermettes obliques 4 ; cette charpente étant en bois. La figure i montre, à gauche, une poutre horizontale de renforcement en treillis métallique 5, reliée par une articulation 6 à une poutre oblique de renforcement 7, également en treillis metallique. La poutre horizontale de renforcement 5 repose sur les murs porteurs 2.A sa partie supérieure, la poutre oblique de renforcement 7 est reliée par une articulation 8 à un poussoir 9 formé de deux tubes coulissant l'un dans l'autre de façon télescopique et comportant des trous 10 dans lesquels peut-être introduite une clavette il (figure 4) qui fixe la longueur totale du poussoir à la valeur voulue. La moitié gauche de la figure. 1 montre encore les éléments d'aménagement du comble, à savoir un plancher 12 supporté par la partie horizontale du renforcement 5+ Les plaques d'habillage en matériau d'isolation 13, posées en plafond et en parois verticales et obliques. Ces plaques sont supportees par les poutres de renforcement obliques 7, ou par un tirant horizontal 14 place 3u-dessQus du pous- soir 9, et qui relie entre elles les parties supérieures des poutres obliques 7, ou encore. par un tirant vertical 15 qui relie entre elles les poutres horizontale 5 et oblique 7 de renforcement à une distance de l'articulation 6 qui dépend de la hauteur qu'on veut donner à la paroi verticale du comble. Les tirants 14 et 15 sont ajustés sur place. Ils contribuent å la rigidification de la structure en arceau. La figure 2 montre les mêmes éléments que la moitié gauche de la figure 1, à l'exception du plancher 12 et des panneaux 13, et, en plus, des traverses horizontales 16 qui relient entre elles deux poutres horizontales de renforcements, et des traverses horizontales 17 qui relient entre elles deux poutres obliques de renforcement 3. Les traverses horizontales 17 servent à supporter les poutres obliques 3 de la charpente préexistante, lesquelles sont en nombre quatre fois supérieur à celui des poutres de renforcement, Sur les figures 1 et 2, on voit que les poutres obliques de renforcement sont situées entre deux poutres obliques préexistantes et soutiennent celles-ci par l'intermédiaire de traverses 17. Bien entendu, il est possible de prévoir que les poutres de renforcement supportent chacune une poutre préexistante. Les traverses horizontales 16 qui relient des poutres verticales peuvent servir à supporter un plancher 12 si le comble est aménagé. Elles peuvent également soutenir les poutres horizontales préexistantes 1 si le besoin s'en fait sentir. En outre, elles maintiennent l'écartement correct entre les poutres horizontales de renforcement 5. La figure 3 montre l'extrémité d'une poutre horizontale de renforcement 5, constituée de quatre cornières 18 assemblées par paires et maintenant entre elles des fers plats 19 obliques pour former une structure de poutre en treillis à section en I. Vers l'extrémité de la poutre 5, les fers plats 19 sont remplaces par une plaque de renfort 20 de même épaisseur, et la poutre supporte une pièce d'articulation G , à section en U, posée sur la face supé rieure de la poutre 5. Une poutre de renforcement oblique 7 dont on voit l'extrémité inférieure, a la même structure que la poutre 5, elle ne porte pas de pièce d'articulation, et sa plaque de renfort terminale 22 est percée d'un trou 23.La liaison entre les deux poutres est réalisée par un axe 24 qui traverse le trou 23 et deux trous correspondants 25 prévus dans les ailes de la pièce 21. On notera que la largeur intérieure de la pièce G est supérieure a la largeur exterieure de la poutre 7, au moins à l'extrémité de celleci, pour permettre son libre pivotement. On a également représenté sur la figure 3 l'extrémité d'une traverse horizontale 16. Celle-ci est constituée d'un élément en bois 26, qui peut provenir d'une fermette 4 préexistante, et d'un élément de soutien 27 en acier, en forme de U, qui supporte l'élément. en bois. La présence d'éléments en bois, notamment un support de plancher, est un élément appreciable de confort. La traverse 16 est fixée à la poutre 5 par le moyen d'une pièce à angle droit 28, de même épaisseur que les fers plats 19, et qui vont s'intercaler entre les cornières 18. Comme le montre la figure 3.J les dimensions de la pièce à angle droit 28 sont caloule36 pour que le sommet de la traverse 16 soit au même niveau que celui de la poutre 18. Les traverses 17 ont la même structure et le même mode de fixation sur les poutres obliques 7 que les traverses 16. Elles peuvent aussi être entiérement métalliques, de même que les traverses 17. L'assemblage des composants des poutres 5 et 7 entre eux, de même que celui des traverse's sur les poutres, est réalisé par boulonnage. Les cornières 18, qui sont les seuls éléments de grande longueur ont celle-ci limitée à 2,40 m, pour faciliter leur transport par les escaliers interieurs de l'immeuble, Des fers de raccordement, pour arriver à la longueur de poutre convenable, sont bien entendu disposés de façon classique lors de l'assemblage. En cas de nécessité, il est possible de renforcer les poutres par des fers supplémentaires, par exemple des fers plats disposés sur leur face inferieure ou supérieure. La figure 4 montre une extrémité superieure d'une poutre oblique de renforcement 7, constituée de la même façon que l'extrémité inférieure décrite plus haut. Un poussoir 9 est constitué de deux tubes 29, 30, coulissant l'un dans l'autre et perces de trous 10 pour une goupille 11. L'un des tubes1 29, porte à son extrémité une chape 31, formée d'une pièce en U, de largeur intérieure supérieure à la largeur extérieure de la poutre oblique 7. L'autre tube 30 porte, à l'extrémité opposée, une chape analogue. Un axe 32 traverse deux trous 33 de la.chape 31 et le trou 23 de la plaque de renfort 22 de la poutre 7 afin de réaliser une liaison articulée 8. La figure 4 montre, en outre, un tirant horizontal 14, foré d'un fer plat de même épaisseur que ceux de la poutre 7 et qui vient se fixer dans celle-ci en passant entre les cornières. Le tirant 14 porte des éléments de faux-plafond 13. Le tirant vertical 15, non represente en détail, est analogue au tirant 14. La mise en oeuvre du procédé sé déduit facilement en ce qui vient d'être dit - montage de la poutre de rénforcement -5 par assem- blage de cornières 18, fers plats 19, plaque de renfort 20 et pièce d'articulation 21, - montage analogue des deux Poutres obliques de ren forcement 7 et assemblage articule sur la poutre 5 L'assemblage de l'articulation peut avoir lieu avant la fin du montage, . . 4 evage e:s poutres oblique7 *.l'eide de vérins, de façon que ces poutres viennent en appui out la toiture et la redrecsent nécesaire. - pontage et blocage du poussoir dans la position finale, ,- mise à longueur définitive et perçage des trous de boulonnage des tirante et pose de ceux-ci, - enlèvement des vérines, - pose des traverses, - pose des plancher, paroi et faux-plafond. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le renforcement d'une toiture de bâtiment préexistant et l'amenagemen d'un combe perdu, caractérise en ce qu'il comprend - la pose de poutres horizonlales transversales (5) reposant à leurs extrémités sur des murs porteurs - la mise en place de poutres obliques de renforcement (7) de toitures reliées par leur extrémité inférieure auxdites poutres horizontales par des articulations horizontales (6) perpendiculaires aux poutres horizontales et obliques - la mise en place, aux extrémités supérieures des poutres obliques, de poussoirs horizontaux (9) reliés par articulation (8) chacun å l'extrémité de deux poutres obliques (7), chaque poussoir étant de longueur réglable ;; - l'écartement des deux extrémités supérieures des poutres obliques jusqu'à un renforcement efficace de la toiture, à l'aide de vérins amovibles, le blocage de la longueur des poussoirs dans la position correspondante et l'enlèvement des vérins. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poutres horizontales et obliques sont des poutres en treillis, obtenues par assemblage boulonné de profilés marchands. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le poussoir est constitué de tiges télescopiques, à blocage par trous et clavettes. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que plusieurs arceaux formés chacun d'une poutre horizontale, de deux poutres obliques et d'un poussoir sont reliés entre eux par des traverses horizontales qui servent à supporter la toiture ou un plancher, et qui sont à structure composite bois-métal, le bois provenant de la récupération de fermettes préexistantes. 5. Procédé selon l'une des revendications L 4, 4 > caractérisé en ce'qu'un tirant horizontal, ajusté sur place en longueur et boulonné en dessous du poussoir sert a supporter un faux-plafond et contribue à rigidifier l'ensembl*,