Brevet FR2581112A1 — publié le 19861031

L'invention est relative à un procédé de surélévation de la toiture d'un bâtiment existant, ainsi qu'à des moyens pour la mise en oeuvre du procédé. Notamment mais non exclusivement, l'invention concerne la surélévation de la toiture d'une habitation existante pour augmenter la pente de ses pans en vue de constituer sous la toiture des combles aménageables. On connait actuellement des procédés et des moyens pour rendre amenageables des combles d'une habitation qui, au depart, ne le sont pas. Les procédés connus consistent généralement à renforcer la charpente existante, notamment les arbaletriers, de façon à pouvoir déposer les renforts qui entravent le volume du comble. A titre d'illustration, on peut citer par exemple les procedés et les moyens décrits dans les brevets FR-A-2.518.612, 2.542.030, 2.547.340. De tels procedés, cependant, ne peuvent étre raisonnablement mis en oeuvre que lorsque la pente de la toiture est suffisante, pour que, au moins, dans sa partie centrale, le comble après amenagement présente une hauteur minimale de deux metres environ. Certaines habitations existantes ne remplissent pas cette condition car les pans de leur toiture presentent une pente faible, et c'est notamment à elles que se rapporte la présente invention. Un des buts de l'invention est de sureléver la toiture d'une habitation existante pour augmenter la pente, et permettre notamment l'aménagement des combles. I1 est déjà connu d'après le brevet (FR-A-2.540.543) un procéde et un dispositif de levage de toiture. Ce procédé, cependant, consiste uniquement à relever la toiture existante de façon à édifier un étage supplémentaire, et la pente du toit n'est pas modifiée. Les moyens mis en oeuvre sont en oestre relativement complexes étant donné qu'ils consistent en--~une pluralité de vérins de levage des fermes dont l'action est coordonnée. Un autre but de l'invention est de proposer un procede qui permet de surelever la toiture d'une habitation existante, en ne decouvrant le bâtiment que durant un temps réduit. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé qui permet de surélever la toiture d'une habitation existante, et donc d'adjoindre au bâtiment une ou plusieurs pièces supplémentaires habitables, qui est particulièrement économique. Un autre but de l'invention est de proposer des moyens pour la réalisation du procédé qui sont faciles à mettre en oeuvre. D'autres buts et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Le procédé de surélévation de la toiture existante d'une habitation, notamment en vue de réaliser une nouvelle toiture de pente plus importante, est caractérisé par le fait que - on met en place sous chaque pan de la toiture existante une poutre autoporteuse qui est orientée parallèlement au dit pan , et dont chaque extrémité prend appui sur un mur pignon, - on decouvre la toiture existante localement au niveau des noeuds inférieurs lateraux des fermes de la charpente existante et au niveau d'orifices situés à la verticale de chacune des poutres et espacés d'intervalles définis, - on dresse sur chaque poutre autoporteuse une pluralite de chandelles qui traversent chaque pan de la toiture existante par les dits orifices, - on élève une nouvelle charpente reposant sur les extrémités supérieures des chandelles et sur les noeuds inferieurs des fermes de la toiture existante, puis un lattis, - on recouvre la nouvelle charpente et on decouvre la toiture existante, - on depose les éléments supérieurs et les renforts de l'ancienne charpente existante. Les moyens pour la mise en oeuvre du procédé de surélévation de toiture sont caractérises par le fait qu'ils comprennent pour chaque pan de toiture - une poutre autoporteuse dont la longueur correspond sensiblement à la distance entre les deux murs pignons de 1 1habitation, - une pluralité de chandelles de support de la nouvelle charpente, et - des moyens d'assemblage des chandelles à la face supérieure de la poutre. 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 represente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe transversale d'un bâtiment illustrant les premières phases du procédé, - figure 2 : une vue en coupe du bâtiment de la figure 1, illustrant les phases suivantes du procede, - figure 3 : une vue en coupe du bâtiment de la figure 2 illustrant les phases finales de la mise en oeuvre du procéde, - figure 4 : une vue en perspective illustrant les moyens pour la mise en oeuvre du procéde. On a représenté dans la figure 1, une habitation 1 qui présente principalement deux murs latéraux porteurs 2, 3, deux murs pignons (non visibles dans les figures) et une toiture 4. La toiture 4 comprend deux pans 5, 6, qui sont supportés éventuellement par un lattis, puis par une charpente constituée de fermes 7 régulièrement espacees, reposant sur les murs porteurs latéraux 2, 3. De manière traditionnelle, chaque ferme 7 comprend par exemple un entrait horizontal 8, deux arbalétriers obliques 9, 10, ainsi que des renforts et notamment des renforts en "W" schématisés en 11, qui entravent le volume du comble 12. Selon le type d'habitation, les fermes sont en bois ou en profiles métalliques. D'une manière connue; les arbalétriers 9, 10 sont solidarises aux extrémités de l'entrait 8, au niveau de noeuds inférieurs latéraux 13, 14 de la ferme 7. L'invention propose de surélever la toiture 4 du bâtiment 1, en maintenant l'appui des fermes sur les murs porteurs latéraux 2, 3 et en augmentant la pente des pans 5, 6. A cet effet, dans une première phase du procéde, on introduit sous chaque pan 5, 6 une poutre autoporteuse 15 et 16, que l'on oriente parallelément aux pans 5 et 6 entre les deux murs pignons. Les poutres autoporteuses 15, 16 qui, par exemple, sont des poutres treillis sont disposees à une distance d'environ quarante à quatre vingts centimètres des noeuds inférieurs latéraux 13, 14 des fermes. Ceci, naturellement, n'est pas limitatif et dépend de la larqeur du bâtiment, et de la pente de la toiture existante. Par exemple, pour une toiture existante dont l'angle de pente est de vingt trois degrés environ, et dont la distance entre les deux murs porteurs latéraux 2, 3 est d'environ dix mètres, la distance entre les poutres autoporteuses 15, 16 et les noeuds inferieurs latéraux 13, 14 des fermes 7, est de soixante centimètres environ, cette distance pouvant être reduite à quarante cinq centimètres environ pour un bâtiment de huit mètres de large. Les poutres autoporteuses 15, 16 sont disposées dans des plans sensiblement verticaux, et relies présentent une hauteur qui est inférieure à la distance entre les arbalétriers 9, 10 et l'entrait 8 dans ces plans verticaux, de façon à pouvoir être disposées à l'intérieur des fermes existantes au dessus des entraits 8, et au dessous des arbalétriers 9, 10. A titre d'illustration des poutres autoporteuses 15, 16, la figure 4 represente une poutre treillis 17, qui presente dans sa partie supérieure deux cornières métalliques 18, 19 et dans sa partie inférieure deux cornières métalliques 20, 21 qui prennent en sandwich des pieces de liaison 22 auxquelles sont solidarisés les renforts de triangulation métalliques 23. La poutre 17 présente une face supérieure 24, constituée par les deux faces exterieures de l'une des ailes des deux cornieres 18, 19 et une face inferieure 25 constituée par les faces inférieures d'une aile des deux cornières inférieures 20, 21. Avantageusement, la poutre 17 comprend plusieurs tronçons assemblés bout à bout sur le site. Les tronçons peuvent présenter une longueur standard, le dernier etant ajuste de façon que la longueur de la poutre 17 corresponde sensiblement à la distance entre les deux murs pignons de l'habitation. Les extrémités des poutres autoporteuses 15, 16 sont solidarisees par tout moyen approprie aux murs pignons de l'habitation. Par exemple, lorsque les murs pignons sont de nature homogène, c'est à dire que chaque pignon triangulaire est réalisé dans le même matériau que le mur qui le soutient, les extrémités des poutres autoporteuses 15, 16 sont solidarisées directement aux pignons, notamment au niveau d'un logement aménagé dans celui-ci, ou au niveau de sa face verticale orientée vers l'intérieur de l'habitation. Lorsque le pignon est réalisé dans un matériau moins résistant que le mur qui le soutient, les poutres autoporteuses 15, 16 reposent sur le mur lui-même avec, éventuellement, une chaise de support intermédiaire. Dans ce cas, de préférence, les extremites des deux poutres 15, 16 situées d'un meme côte, sont reliées par des renforts en croix de façon à bien maintenir les poutres en position verticale. Les moyens de solidarisation des poutres autoporteuses 15 et 16 aux murs pignons autorisent de préférence la libre dilatation des poutres, au moins au niveau d'une de leurs extrémités respectives. Dans la phase suivante du procéde de l'invention, on decouvre localement la toiture existante 4, dans la partie inférieure des pans, au niveau de zones 27 de façon à rendre accessibles les noeuds inférieurs lateraux 13, 14 des fermes 7. On découvre également les pans 5, 6 de la toiture existante 4, au niveau d'orifices 28 qui sont situés à la verticale des poutres autoporteuses 15, 16. De préférence, les orifices 28 sont situes à la verticale d'un noeud supérieur 29 des renforts de triangulation 23 des poutres. Lors de la mise en place des poutres treillis 15, 16, on aura fait attention de ne pas faire coincider ces noeuds 29 avec les arbalétriers des fermes 7. En se référant à la figure 2, après avoir découvert localement les pans 5, 6 de la toiture existante 4, on dresse sur les faces supérieures des deux poutres autoporteuses 15, 16, au niveau des orifices 29, des chandelles verticales 30 que l'on solidarise à la face supérieure des poutres autoporteuses 15, 16. La longueur des chandelles 30 est déterminée en fonction de la position des poutres autoporteuses et, de préférence, elle est réglable, par exemple, de façon à compenser un défaut de cintrage des futurs arbalétriers. La figure 4 représente les chandelles 30, à titre d'illustration, sous la forme d'un pilier 31 de longueur définie, solidarisé à la face supérieure 24 de la poutre 17. Chaque pilier 31 est surmonté d'un moyen réglable en hauteur 32, par exemple, du type losange articulé ou cric, qui est lui-même surmonte d'une chaise 33 pour une panne intermédiaire 34. Notamment, les piliers sont des segments de poutrelles IPE, pourvues à l'une de leurs extrémités de moyens d'assemblage à la face supérieure 24 d'une poutre autoporteuse, et à leur autre extrémité de moyens d'assemblage du moyen réglable en hauteur. Une panne intermédiaire 34 est installée le long de chaque pan 5, 6 dans la partie supérieure des chandelles 30, parallèlement à chaque poutre autoporteuse 15, 16. Ensuite, une nouvelle charpente 35 est élevée, et ses arbalétriers 36, 37 prennent appui d'une part, sur les chandelles 30 ou plus exactement sur les pannes intermédiaires 34, et, d'autre part, au niveau des noeuds 13, 14, des fermes 8, qui sont accessibles grâce aux zones découvertes 27. La nouvelle charpente 35 est de tout type approprié, en bois ou en profilés métalliques, et elle peut notamment comprendre en dehors des arbalétriers 36, 37 une panne faitiére 38, ainsi que des faux entraits (non représentés) dans sa partie supérieure. Au niveau des noeud 14, les extrémités inférieures des nouveaux arbalétriers 36, 37 sont directrement solidarisées aux extrémités latérales des entraits existants 8. IL faut cependant remarquer que, de préférence, la nouvelle charpente 35 ne comprend aucun renfort, à l'intérieur de ce qui va devenir le comble habitable 12 en particulier entre les deux poutres autoporteuses 15, 16. En se reportant à la figure 3, la charpente 35 est recouverte éventuellement d'un lattis puis d'éléments de couverture appropriés, de façon à constituer les nouveaux pans de toiture 40, 41. Avantageusement, pour cette opération, les éléments de couverture de la toiture existante 4 sont recupéres et servent à couvrir en grande partie les nouveaux pans de toiture 40, 41. Finalement, lorsque la toiture existante 4 est entièrement découverte, on dépose les éléments supérieurs 42 de l'ancienne charpente, de la toiture 4, c'est à dire globalement les arbalétriers 9, 10 et les renforts 11. La nouvelle toiture surélevée de l'habitation 1 donne naissance a un comble 12 qui est aménageable compte tenu qu'aucun renfort n'entrave son volume. Un plancher peut être amenagé entre les deux poutres autoporteuses 15, 16 par exemple au moyen de solives 43 qui prennent appui à chacune de leurs extrémités sur les ailes en regard d'une cornière inferieure des deux poutres 15, 16 et qui sont ensuite recouvertes par tout matériau approprié destine à constituer un plancher. L'invention permet donc avantageusement de surélever une toiture existante avec un minimum de travaux de transformation, et un minimum de nouveaux materiaux. Naturellement, la présente description n'est donnée qut 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, l'invention s'applique egalement à d'autres bâtiments que des habitations, par exemple, des bâtiments industriels, des hangars ... En outre, l'invention peut etre adaptée à d'autres bâtiments, que des habitations comprenant deux murs pignons et deux murs porteurs latéraux et, par exemple, des habitations en "L" ou de toute autre forme. REVENDICATIONS 1. Procede de surélévation de la toiture existante (4) d'un bâtiment (1), notamment en vue de réaliser une nouvelle toiture de pente plus forte CARACTERISE par le fait que - on met en place sous chaque pan (5, 6) de la toiture existante (4) une poutre autoporteuse (15, 16) qui est orientée parallèlement au dit pan , et dont chaque extrémité prend appui sur un mur pignon du bâtiment existant, - on découvre la toiture existante (4) localement, dans des zones (27) situées au niveau des noeuds (13, 14) inférieurs latéraux des fermes (7) de la charpente existante, et au niveau d'orifices (28) situes a la verticale de chacune des poutres autoporteuses (15, 16) et espacés d'intervalles définis, - on dresse sur chaque poutre autoporteuse (15, 16) une pluralite de chandelles (30) qui traversent chaque pan de la toiture par les dits orifices (28), - on élève une nouvelle charpente (35) reposant sur les extrémités supérieures des chandelles (30) et sur les noeuds inférieurs latéraux (13, 14) des fermes (7) de la charpente existante, - on recouvre la nouvelle charpente (35) et on découvre l'ancienne toiture existante (4), - on depose les éléments superieurs et les renforts (42) de l'ancienne charpente existante. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on dresse sur chaque poutre autoporteuse (15, 16) des chandelles (30) dont on peut régler la hauteur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que chaque poutre autoporteuse (15, 16) est une poutre treillis (17), et que les chandelles (30) sont dressées sur la face supérieure de chaque poutre (15, 16) au niveau d'un noeud supérieur (29) des renforts de triangulation (23). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 3 caractérisé par le fait que l'on met en place sur les extrémités des chandel-les (30) situees du côte de chaque pan (5, 6) une panne intermédiaire (34) sur laquelle reposent les arbaletriers (36, 37) d'un pan de la nouvelle charpente (35). 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on recouvre la nouvelle toiture au moins partiellement avec les éléments de couverture de l'ancienne toiture existante (4). 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on place chaque poutre autoporteuse (15, 16) à une distance comprise entre quarante et quatre vingts centimètres des noeuds inférieurs latéraux (13, 14) des fermes (7). 7. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une queîco-nque des revendications 1 a 6 caractérisés par le fait qu'ils comprennent - pour chaque pan (5, 6) de toiture une poutre autoporteuse (15, 16/17) dont f la longueur correspond sensiblement à la distance entre les deux murs pignons du bâtiment (1), - une pluralité de chandelles (30) de support de la nouvelle toiture, et des moyens d'assemblage des chandelles (30) à la face supérieure (24) de chaque poutre (15, 16/17). 8. Moyens selon la revendication 7 caracterises par le fait que chaque chandelle (30) comprend un pilier (31) de hauteur déterminée, surmonte d'un moyen réglable en hauteur (32). 9. Moyens selon la revendication 8, caractérisés par le fait que chaque moyen réglable en hauteur (32) est surmonté d'une chaise (33) de support pour une panne intermédiaire (34). 10. Moyens selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisés par le fait que les chandelles (30) sont dressées à la surface supérieure (24) des poutres autoporteuses (15, 16/17) au niveau des noeuds supérieurs (29) des renforts de triangulation (23).