Brevet FR2585749A1 — publié le 19870206

CHARPENTE EN BOIS POUR MAISONS A COMBLES AMENAGEABLES La présente invention a trait à une nouvelle technique de construction de charpentes en bois pour maisons à combles aménageables. Les techniques habituelles de réalisation de combles aménageables utilisent les charpentes traditionnelles ou les charpentes en fermettes. Les charpentes traditionnelles présentent les inconvénients suivants - fermes gênantes pour l'aménagement des combles - pièces de bois lourdes nécessitant des moyens de levage mécaniques - mauvaise répartition des charges sur la maçonnerie; - risques de chute des ouvriers - nécessité d'une main-d'oeuvre qualifiée - système se prétant mal à la préfabrication en série. Par ailleurs, les charpentes en fermettes présentent également divers inconvénients - éléments de grande dimension et lourds, difficiles à ma nutentionner ; - en cas d'aménagement des combles : charpente non apparen te et non accessible - combles perdus en partie basse et en partie haute - système constructif mal adapté à des toitures à quatre pentes avec combles aménageables - à chaque largeur de maison correspond une dimension de fermettes différente, d'où difficulté de standardisa sation. Dans le dernier type de construction on a réalisé depuis quelque années des fermettes industrialisées en deux parties qui, après assemblage, forment des fermes à arbalétriers interrompus, mais ces structures ne sont pas encore pleinement satisfaisantes notamment au plan de la rigidité et de la stabilité, au plan de la facilité et de la simplification de l'aménagement des combles, et au plan de la simplicité de montage et de standardisation des divers éléments de la charpente. Le but de l'invention est précisément de proposer une technique améliorée de réalisation des fermes à arbalétriers interrompus pour charpentes à deux niveaux pour maisons à combles aménageables. A cet effet, l'invention a pour objet une charpente en bois pour maison à combles aménageables, du type à deux niveaux et constitué de fermes à chevalets à arbalétriers interrompus, caractérisée en ce que lesdits chevalets supportent des pannes reliées par des entraits et supportant elles-mêmes ' les chevrons du niveau supérieur de la charpente, des panneaux de particules ou de contreplaqué étant cloués sur lesdits entraits, ainsi que sur la face externe des chevrons des deux niveaux de la charpente. Une telle charpente permet de réaliser la toiture en deux temps par construction du premier niveau de charpente sous la forme, pour un toit à quatre versants, d'un tronc de pyramide constituant, grâce aux chevrons, entraits et panneaux, une coque rigide et indéformable, puis, construction du second niveau à partir du premier, sous la forme également d'une coque rigide et indéformable à quatre versants grâce aux chevrons et panneaux de ce niveau. Cette charpente laisse totalement libre l'espace intérieur à chaque niveau et totalement apparents les éléments de la charpente. Suivant une autre caractéristique de cette charpente lesdits chevalets sont munis d'etresillons et d'une semelle périphérique de répartition des charges sur le plancher. Suivant une autre caractéristique, lesdits chevalets comportent, sensiblement à mi-hauteur des jambes de force, une étagère périphérique revêtue d'une moquette ou analogue retombant librement entre les jambes et servant de fermeture à des volumes de rangement à l'intérieur desquels sont disposées les canalisations, notamment celles sensibles au froid.. Suivant encore une autre caractéristique de la charpente, dans le cas de toiture à quatre versants, les arêtiers sont constitués par deux pièces de même section que les chevrons, jointives par leur arête inférieure et disposées chacune dans le même plan que les chevrons correspondants, ce qui facilite le clouage des plafonds. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation de charpentes selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins-annexés sur lesquels - Figure 1 représente une coupe transversale d'une charpente conforme à l'invention - Figure 2 représente une coupe longitudinale de charpente dans le cas d'un toit à quatre versants ; - Figure 3 représente une vue partielle agrandie de la partie inférieure de la charpente et des débords de la toiture - Figure 4 représente une variante du débord de la toiture - Figure 5 représente une vue de dessus du premier niveau d'une charpente à quatre versants à diverses étapes du montage, et - Figure 6 représente une vue de dessus du deuxième niveau de cette charpente à diverses étapes du montage. La charpente représentée sur la figure 1 est constituée d semelles 1 supportant des chevrons 2 et des jambes de force 3. Les chevalets ainsi constitués supportent des pannes 4 reliées par des entraits 5 sur lesquels est cloué un plancher 6 en panneaux de particules ou de contreplaqué ou analogue. Sur ce plancher sont cloués des chevrons 7 reliés par des entraits 8. Accessoirement, suivant la largeur du plancher du grenier, des semelles 9 et des jambes de force 10 peuvent être disposées en renfort. Sur l'ensemble de la charpente (chevrons 2 et 7) sont cloués des panneaux de particules ou de contreplaqué ou analogue 11 ; ils ont une triple utilité : renforcement de la charpente, plafonds prets à peindre ou à tapisser, support d'isolant thermique 12. Dans le cas de toiture à quatre versants (figure 2) les chevalets de croupes supportent des pannes 16 qui relient elles-mômes les pannes de longs pans 4. Les chevalets de croupe et de long pans 15 sont reliés par des étrésillons 18 et 19 et .par une semelle périphérique 17 qui répartit les charges sur le plancher et sert de plinthe. A mi-hauteur des jambes de force 3 repose une étagère périphérique 20 en panneaux de particules ou autre. L'étagère est revêtue d'une moquette 21 qui retombe librement entre les jambes 3, servant ainsi de fermeture à des volumes de rahgement 22 à l'intérieur desquels peuvent être disposées des canalisations 23, notamment des canalisations sensibles au froid qui sont ainsi à l'abri du gel. L'ensemble du volume de la charpente est isolé par des panneaux isolants 12 maintenus par des lattes 24 fixées aux chevrons 2 par des clous ou vis 25. Sur ces lattes sont cloués les liteaux supportant la couverture 26. Afin de prolonger extérieurement la toiture, et suivant le type de finition recherché, on dispose de coyaux 27 fixés sur les semelles 1 et les lattes 24 Les coyaux 27' (figure 4) peuvent déborder des semelles 1' suivant la disposition dite "en queue de vache". Les chevalets 15 sont fixés sur le plancher à des intervalles de préférence réguliers, mais qui peuvent être modifiés par exemple au droit des lucarnes. Les entraits 5 supportent le plancher du grenier. Ils sont de préférence disposés au droit des chevalets mais peuvent être écartés pour le passage d'un conduit de fumée ou d'un escalier. Un tel agencement est particulier à la présente invention. En effet, les fermes à arbalétriers interrompus actuelles ne permettent pas cette liberté d'espacement des chevalets 15 et des entraits 5 car les deux parties des arbalétriers sont habituellement moisées et les entraits prennent appui directement sur les chevrons. Dans la présente invention l'interposition des pannes 4,16 entre, d'une part, les chevalets 15 et, d'autre part, les entraits 5 et les chevrons 7 du niveau supérieur, assure une telle liberté. Les arêtiers 28 (figures 5,6) sont de préférence constitués par deux pièces de bois de même section que les chevrons 7, jointives par leur arête inférieure et disposées chacune dans le même plan que les chevrons correspondants. Cette disposition facilite le clouage des plafonds 11. Sur les are tiers 28 viennent se fixer des chevalets d'arêtier 29 semblables aux chevalets 15 mais dont le chevron est raccourci par une coupe biaise exécutée en usine. Au deuxième niveau de la charpente (figure 6) les chevrons 7 sont de préférence disposés au droit des entraits 5. En cas de désaxage chevron/entrait, des petites cales triangulaires disposées entre les pannes 4 et le plancher 6 transtnettent la charge des chevrons 7 aux pannes. Les sections et longueurs des éléments constitutifs de telles charpentes peuvent être très réduites. Par exemple pour toutes largeurs de maisons inférieures à 9 m - section 8x10 en 3 longueurs : 300,400,500 pour : porti ques, chevrons arêtiers, étresillons, entraits, raidis seurs, jambes de force, coyaux, empanons - section 8x20 en 2 longueurs : 300,400 pour : semelle pé riphérique, pannes. Les éléments courts tels que jambes de force, entraits supérieurs, coyaux et étresillons ont des longueurs sous-multiples des longueurs en stock. La mise en oeuvre de la technique selon l'invention permet donc de réduire les stocks. Les scieries étant généralement équipées de raboteuses quatre faces, on aura intérêt à stocker du bois raboté ce qui a pour double utilité de le calibrer parfaitement et de lui donner un bel aspect puisque les charpentes resteront apparentes. Cette technique se preste aisément à la préfabrication. Celle-ci consiste à recouper sur gabarits ou sur machines automatiques les éléments précités, puis à assembler sur gabarits les chevalets. Elle peut être effectuée par du personnel non qualifié. A pentes de couverture constantes, les différents portiques sont identiques quelles que soient les dimensions des maisons à couvrir, d'où réduction des stocks d'éléments préfabriqués ce qui n'est pas le cas avec des charpentes industrialisées en fermettes. Par ailleurs, il n'y a pas de manutention d'éléments de grandes dimensions. Le montage des charpentes selon l'invention s'effectue dans l'ordre suivant - chevalets de longs pans, chevalets de croupes, semelle périphérique, - pannes, entraits, - arêtiers, chevalets d'arêtiers, - étresillons, - plancher du grenier, plafonds du premier niveau, - chevrons du deuxième niveau, entraits, semelles, jambes de force, - arêtiers, empanons, - plafonds du deuxième niveau, - panneaux isolants maintenus par les lattes, - coyaux, - liteaux,couverture, - étagère périphérique. Les avantages de la charpente selon l'invention découlent principalement du mariage de deux techniques qui lui confère son caractère de nouveauté A > Construction en coque indéformable présentant les caractéristiques et avantages suivants - les panneaux de particules ou de contreplaqué constituant les plafonds inclinés et le plancher du grenier, cloués sur les chevrons et les entraits, assurent rigidité et indéformabilité à la charpente, d'où suppression des fermes, d'une partie des pannes, et des contreventements;; - ces suppressions permettent économie de bois suppression des manutentions lourdes dégagement total du volume de l'étage (facilité de composition du plan d'aménagement) . récupération du volume supérieur permettant d'amé nager un grenier répartition uniforme des charges - la charpente entièrement apparente de l'intérieur assure:: . esthétique . accessibilité totale, d'où facilité de traitement ultérieur (les traitements insecticides ayant une action limitée dans le temps) ; - récupération des combles latéraux, généralement inutili sables, par une étagère périphérique formant des caissons de rangement à l'intérieur desquels sont dissimulées les diverses canalisations qui restent ainsi accessibles et à l'abri du gel l'isolation extérieure continue évite toute perte de chaleur - simplification des travaux d'aménagement intérieurs. B) Construction en deux niveaux statiquement indépendants présentant les caractéristiques et avantages suivants: - bois de sections et de longueurs réduites - standardisation de tous les éléments de charpente du premier niveau (à l'exception des entraits) quelles que soient la-longueur et la largeur des maisons à couvrir - préfabrication totale en éléments légers, d'où rap-idité de montage sans moyens de levage et par une main d'oeuvre courante - montage de la charpente du grenier après pose du plancher du grenier, d'où facilité de circulation pour les ouvriers et réduction des risques de chute - les pentes de chaque niveau peuvent être différentes ce qui permet d'améliorer l'esthétique de la toiture. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. RVENDTCATIONS 1. Charpente en bois pour maison à combles aménageables, du type à deux niveaux et constitué de fermes à chevalets à arbalétriers interrompus, caractérisée en ce que lesdits chevalets (15) supportent des pannes (4) reliées par des entraits (5) et supportant elles-mêmes les chevrons (7) du niveau supérieur de la charpente, des panneaux (6,11) de particules ou de contreplaqué étant cloués sur lesdits entraits (5), ainsi que sur la face externe des chevrons (2,7) des deux niveaux de la charpente. 2. Charpente suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits chevalets (15) sont munis dtetresillons (18,19) et d'une semelle périphérique (17) de répartition des charges sur le plancher. 3. Charpente suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits chevalets (15) comportent, sensiblement à mi-hauteur des jambles de force (3), une étagère périphérique (20) revêtue d'une moquette ou analogue (21) retombant librement entre les jambes et servant de fermeture à des volumes de rangement (22) à l'intérieur desquels sont disposées les canalisations (23), notamment celles sensibles au froid. 4. Charpente suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que dans le cas de toiture à quatre versants, les arêtiers (28) sont constitués par deux pièces de même section que les chevrons, jointives par leur arête inférieure et disposées chacune dans le même plan que les chevrons correspondants (2,7,29).