Brevet FR2655676A1 — publié le 19910614

La présente invention se réfère aux toitures isolantes du genre comprenant des chevrons métalliques et des plaques de couverture transparentes isolantes. On s'est depuis longtemps efforcé de réaliser des structures porteuses de couverture auxquelles on désire conférer une résistance tant mécanique que thermique adaptée aux spécifications des ouvrages, à savoir la portée des rampants et la capacité isolante des composants. Une structure porteuse de couverture usuelle fait appel à des chevrons disposés à intervalles réguliers et qui s'appuient sur des poutres transversales (faîtière et sablière). Dans certains cas, la faîtière est constituée par un profilé supporté par la paroi verticale d'un mur. Ces chevrons doivent présenter un module d'inertie important pour être suffisamment résistants en vue de supporter les charges qui leur sont appliquées, c'est-à-dire l'ensemble du poids de la toiture ellemême plus celui de la neige ou autre élément extérieur. De plus, les chevrons doivent également offrir une résistance thermique homogène avec celle de la couverture. Les chevrons utilisés sont soit en bois, soit métalliques en forme de T inversé. Dans ce cas, les profilés comprennent un voile horizontal sur lequel prennent appui les plaques de couverture, tandis que leur jambe, appelée communément épine, dépasse au-dessus des plaques et joue le rôle de raidisseur conférant au profilé son inertie et sa résistance mécanique à la flexion. Pour assurer I1 isolation thermique, la jambe ou épine de chaque chevron est pourvue d'un système de barrette isolante sertie ou collée qui sépare longitudinalement l'épine en deux parties, une extérieure et une intérieure. De manière classique les profilés sont prévus en aluminium extrudé, tandis que les barrettes sont réalisées en une matière plastique telle que de l'ABS ou un polyamide armé et qui forme une soidisant liaison rigide entre les deux parties de l'épine.Ce type de chevrons à épines présente plusieurs inconvénients majeurs - les épines débordent au-dessus de la couverture et constituent des proéminences dont l'esthétique est contestable ; - la sous-face plane du chevron ne permet pas de répondre à une demande importante de toiture à relief intérieur, dite WIà poutres apparentes" ; - l'inertie d'une telle conception présente une valeur réduite et n'offre aucune souplesse d'adaptation ; - la présence des barrettes en matière plastique diminue no tablement la résistance à la flexion de l'épine, tandis que leur adhérence aux deux parties de chevron est aléatoire ; - enfin le prix de revient de tels profilés est élevé en raison du prix des composants et du temps nécessaire à leur assemblage. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'une toiture isolante qui réponde mieux que jusqu 'à présent aux divers desiderata de la pratique. A cet effet, chaque chevron est composé d'une part d'un caisson longitudinal s'étendant à l'intérieur de la construction et dont la face supérieure supporte les bords de deux plaques adjacentes et d'autre part d'une nervure creuse qui est solidaire du dessus du caisson et s'étend entre les plaques, longitudinalement par rapport à lui, les extrémités de cette nervure creuse étant respectivement associées à des moyens de liaison avec une sablière et avec une faîtière ou analogue, tandis que l'arête supérieure de ladite nervure supporte un joint qui maintient les plaques, réalise l'étanchéité entre elles et forme un isolant entre l'extérieur et l'intérieur. Les chevrons ainsi constitués permettent la suppression des épines traditionnelles verticales, leur résistance mécanique étant essentiellement constituée par le caisson inférieur supportant les plaques isolantes. Grâce à leur structure, les chevrons permettent une excellente isolation thermique grâce à des joints rapportés et amovibles. Enfin, les moyens de fixation des chevrons par rapport aux poutres faîtière et sablière sont tels qu'ils permettent de répondre à la double exigence des toitures à pente variable et de l'ajustement des tranches des chevrons contre lesdites poutres. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en perspective partielle avec arrachements d'une toiture constituée conformément à l'invention. Fig. 2 est une vue en perspective avec arrachements d'un chevron suivant l'invention illustré avec ses moyens de fixation à une faîtière et à une sablière. Fig. 3 est une coupe partielle suivant III-III (fig. 1). Fig. 4 est une vue semblable à celle de fig. 3, mais illustrant une variante. Fig. 5 est une coupe verticale suivant l'axe d'un chevron selon V-V (fig. 1). Fig. 6 est une vue semblable à celle de fig. 5, mais effectuée suivant un plan vertical situé entre deux chevrons. Fig. 7 est une coupe longitudinale d'un chevron au niveau de sa fixation à une faîtière. Fig. 8 est une vue semblable à celle de fig. 7, mais illustrant la fixation d'un chevron à une poutre faîtière en bois. Fig. 9 est une vue semblable à celle de fig. 6, mais effectuée au niveau de la fixation d'un chevron et d'une faîtière, celle-ci comportant une réhausse. Fig. 10 illustre en coupe transversale un chevron associé à deux panneaux coulissants adjacents. La fig. 1, qui est une représentation partielle en perspective d'une toiture suivant l'invention, illustre l'agencement de cette toiture au niveau d'un de ses chevrons 1. Chaque extrémité dudit chevron est associée d'une part avec une poutre sablière 2 et d'autre part avec une poutre faîtière 3 qui, dans l'exemple illustré, est associée à la paroi verticale 4a d'un mur 4. Bien entendu, la sablière 2 se trouve à un niveau inférieur à celui de la faîtière 3, de telle sorte que la toiture comporte une pente. Il va de soi que la faîtière 3 pourrait constituer l'arête supérieure d'une toiture à deux pentes de sorte qu'à ce moment elle serait supportée par des poteaux non représentés. La sablière 2 est associée elle-aussi à des poteaux ou à un mur 5. Entre deux chevrons voisins sont disposées des plaques isolantes 6 prévues transparentes ou translucides et réalisées préférablement par un double vitrage. Comme illustré en fig. 2, chaque chevron 1 est composé d'une part d'un caisson 7 prévu creux, localisé à l'intérieur de la construction, et comportant en section transversale une forme carrée ou rectangulaire et d'autre part une nervure creuse 8, solidaire du dessus du caisson, et s'étendant sur toute sa longueur dans son axe longitudinal. Comme illustré, la nervure 8 comprend une cavité 8a adjacente au dessus du caisson 7, présentant en coupe transversale une section rectangulaire de manière qu'elle soit plus haute que large. Au-dessus de la cavité 8a, la nervure 8 comprend une gorge 8b pour la fixation d'un joint, comme on l'expliquera mieux plus loin. On observe que le dessus du caisson 7 est également pourvu de deux gorges 7a, 7b pour le maintien de deux joints 9 sur lesquels reposent les bords de deux plaques 6. Conformément à l'invention, la liaison entre le bas du chevron I et la sablière 2 s'effectue au moyen d'un raccord 10 présentant en section transversale la forme d'un T dont le voile vertical 10a est prévu plus long que l'aile 106. La section transversale du voile 10a est égale au jeu près à celle de la cavité 8a, de manière qu'une fois ledit voile engagé dans cette cavité, son aile 10b se trouve exactement dans le prolongement du dessus du caisson 7. Une fois le raccord 10 en place, on perce de part en part transversalement la nervure 8 et le voile 10a et l'on engage un moyen de fixation assujettissant le raccord au chevron. L'aile 10b du raccord 10 est pourvue de trous permettant la fixation à la sablière comme on l'expliquera mieux plus loin. Pour fixer la partie haute du chevron à une faîtière supportée par un mur ou des poteaux, on utilise tout d'abord une patte 11 présentant en section transversale une section égale au jeu près à celle de la cavité 8a et l'on fixe cette patte à la nervure 8 en perçant transversalement celle-ci et la patte et en utilisant un moyen de fixation du genre d'un boulon ou d'un rivet. L'extrémité externe de la patte 11 est pourvu d'un trou lita. Sur la faîtière ou analogue on a prévu un pivot constitué par un axe horizontal 12 monté dans deux supports latéraux 13 et qui traverse le trou lla de la patte 11. Les deux supports 13 sont fixés sur la faîtière, comme on l'expliquera mieux plus loin. Fig. 3 illustre la manière dont deux plaques 6 voisine sont supportées par le dessus du caisson 7 de chaque chevron 1. Le dessous des plaques 6 repose sur les joints 9, tandis qu'un joint à lèvres en forme de chapeau de gendarme référencé 14 coiffe la nervure 8 et vient reposer sur les bords en vis-à-vis des deux plaques. Le joint 14 comporte une nervure intérieure 14a retenue dans la gorge 8b de la nervure. Si l'on a affaire à des plaques 6 très épaisses, on peut surélever la nervure 8 au moyen d'une réhausse 15 (fig. 4) qui se fixe dans la gorge 8b et retient le joint 14 de la même manière que la nervure 8. On peut prévoir d'engager à l'intérieur du caisson 7 un profilé 16 de section correspondante à celle de l'intérieur du caisson pour renforcer celui-ci. On peut aussi prévoir pour cela de placer sous le caisson 7 un organe tubulaire de section correspondante fixé de toute manière audit caisson et référencé 17. L'assemblage de chaque chevron 1 avec la poutre sablière 2 est illustré en fig. 5 et 6. On observe qu'au niveau de la sablière 2, l'extrémité correspondante de chaque chevron est coupée en biseau de manière à plaquer contre la face 2a de cette sablière. Le chevron repose sur le dessus de la sablière par l'intermédiaire de l'aile 106 de son raccord 10, l'assemblage étant effectué par des vis 18. L'extrémité de chaque chevron est associée à un embout constitué par une plaquette 19 fixée au raccord 10 par une vis 20 de manière à fermer l'extrémité du joint, comme plus particulièrement illustré en fig. 1 et 2. Pour éviter les ponts thermiques, le raccord 10 est réalisé en une matière isolante plastique approprié. Entre les chevrons, un joint isolant 21 (fig. 1, 5 et 6) recouvre le dessus de la sablière et présente une épaisseur égale à celle des ailes lOb du raccord 10. Ce joint assure l'isolation thermique de la partie supérieure de la sablière 2. La face avant 2b de la sablière comporte une gorge suppérieure 2 renfermant un joint 22 et une gorge inférieure 2d dans laquelle est disposé également un joint 22. Une gouttière 23 est assemblée à la sablière 2 par des rebords s'engageant dans les deux joints 22 de manière à constituer une isolation thermique entre la gouttière et la sablière. On peut encore recouvrir le bas extérieur de cette poutre d'un profilé isolant 24. On observera enfin qu'un joint 35 supporté par la partie haute de la sablière porte contre le dessous des plaques 6 entre les chevrons 1 (fig. 1). On a illustré en fig. 7 à 9 la manière dont chaque pivot 12-13 est associée à la poutre faîtière 3 ou analogue. En fig. 7, la faîtière est constituée par des poutrelles fixée sur la paroi verticale 4a du mur 4 par tous moyens appropriés. La face verticale extérieure de la faîtière 3 est pourvue d'une dépression longitudinale 3a dont la base est constituée par une gorge 3b tournée vers le haut, tandis que le fond de la dépression 3a comporte une rainure horizontale 3c. Les supports 13 sont engagés par leurs parties inférieures dans la gorge 3b, et sont fixés sur le fond de la dépression 3a au moyen de vis 25. On observe que l'extrémité de la patte 11 qui se trouve dans la gorge 3b est située dans la rainure 3c afin qu'on puisse donner au chevron 1 l'inclinaison voulue. En fonction de cette dernière, il est tronçonné afin que son extrémité repose contre la face extérieure verticale 3d de la faîtière 3. Le dessus de cette dernière supporte un joint 26 illustré également en fig. 1 et qui assure l'étanchéité entre les plaques 6 et le mur 4 tout en formant une protection thermique. Comme illustré en fig. 1, les joints 14 pénètrent dans l'aile verticale échancrée du joint 26 au droit de chaque chevron. Si l'on a affaire à une faîtière en bois 3', l'on pratique dans la face verticale correspondante de celle-ci une dépression 3'a semblable à celle 3a exception faite de la gorge 3b, les supports 13 étant directement fixés contre le fond de la dépression 3'a par des vis 27. Dans l'exemple illustré en fig. 9 la faîtière 3 est surmontée d'un profilé 28 qui la réhausse dans le cas ou les plaques 6 présentent une très grande épaisseur de manière que le joint 26 ne soit pas trop défor mé. Dans l'illustration de fig. 10, le dessus du caisson 7 de chevrons voisins, sert de chemin de roulement aux galets 29 d'un cadre 30 renfermant une plaque 31 du genre de celle 6. Des brosses 32 sont disposées dans les gorges 7a, 7b du caisson 7 de manière à créer un frottement qui assure l'étanchéité à l'air et empêche le déplacement des cadres 30 par leur propre poids sur les chevrons obliques. Un profilé 33 est associé à la gorge 8b de la nervure 8 de chaque chevron 1 afin de supporter le joint 14 qui coopère avec des parties non ouvrantes 34 de la toiture et pourvues de brosses 36 assurant l'étanchéité à l'air. Bien entendu, la toiture décrite dans les présentes peut être une toiture à deux pentes, auquel cas la poutre faîtière 3 est double et supporte deux séries de chevrons 1 et les autres éléments qui s'y rapportent. Dans un tel cas, le joint de faîtage 26 est prévu à double lèvre de manière à former un pont entre les plaques des deux pentes de la toiture. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant tes détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier la patte 11 pourrait être réalisée en matière isolante. R E V E N D I C A T I O N S RE~U~E~N~o~L~C~A~L~I,o~N~S 1. Toiture isolante du genre comprenant des chevrons métalliques (1) et des plaques de couverture (6), chaque chevron étant réalisé sous la forme d'une âme dépassant au-dessus des plaques, laquelle est reliée par une barrette isolante à un profilé plat sur les ailes duquel reposent les bords de deux plaques voisines, caractérisée en ce que les chevrons (1) sont chacun composés d'une part d'un caisson longitudinal (7) s'étendant à l'intérieur de la constuction et dont la face supérieure supporte les bords de deux plaques (6) adjacentes et d'autre part d'une nervure creuse (8) qui est solidaire du dessus du caisson (7) et s'étend entre les plaques (6) longitudinalement par rapport à lui, les extrémités de cette nervure creuse étant associées à des moyens de liaison (10, 11, 12-13) avec une sablière (2) et avec une faîtière ou analogue (3, 3') respectivement, tandis que l'arête supérieure de ladite nervure (8) supporte un joint (14) qui maintient les plaques (6), réalise l'étan- chéité entre elles et forme un isolant entre l'extérieur et l'intérieur. 2. Toiture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison (10) de chaque chevron avec la poutre sablière (2) sont constitués par un raccord (10) présentant en section transversale la forme d'un té dont le voile (10a) qui dépasse au-delà des ailes (10b) comporte une section égale à celle intérieure de la cavité (8a) de la nervure (8) du chevron (1), lesdites ailes (lOb) prolongeant la face supérieure du caisson (7) de ce dernier afin de venir en appui sur le dessus de la sablière (2). 3. Toiture suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le raccord (10) est réalisé en une matière isolante. 4. Toiture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison de chaque chevron avec une poutre faîtière ou analogue comprennent - d'une part une patte (11) engagée dans la cavité (8a) de la nervure (8) du chevron (1) et assujettie à ce dernier ; - d'autre part un axe horizontal (12) solidaire de la poutre faStière ou analogue (3) au moyen de supports (13) et par rapport auquel axe la patte (11) est articulée, lesdits supports (13) étant disposés dans une dépression (3a) de la poutre (3) dans laquelle cette patte (11) pénètre pour permettre d'incliner convenablement le chevron (1). 5. Toiture suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la poutre faîtière (3) supporte un joint longitudinal (26) dont les lèvres prennent appui contre les plaques (6) et contre la paroi verticale du mur (4) sur laquelle la faîtière (3) est fixée. 6. Toiture suivant l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisée en ce que le joint (14) associé à la nervure (8) de chaque chevron (1) pénètre dans le joint longitudinal (26) de la faîtière ou analogue. 7. Toiture suivant la revendication 2, cartactérisée en ce qu'un joint isolant (21), de l'épaisseur des ailes (lOb) du raccord (10) est disposé entre les chevrons sur la sablière (2) tandis qu'un autre joint isolant (22) est engagé dans deux gorges longitudinales (2c, 2d) en visà-vis de celle-ci pour supporter de manière isolée les rebords d'une gouttière (23). 8. Toiture suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'un joint longitudinal (34) supporté par la partie intérieure haute de la sablière (2) porte contre le dessous des plaques (6) isolantes entre les chevrons (1). 9. Toiture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des réhausses (15, 28, 33) fixées respectivement sur les nervures (8) des chevrons (1) et sur la partie supérieure des faî tières (3) afin que différentes épaisseurs de plaques puissent être montées. 10. Toiture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, ca ractérisée en ce qu'elle comporte au moins un cadre ouvrant (30) pourvu de galets (29) coopérant avec le dessus du caisson (7) de deux chevrons (1) adjacents et coopérant avec un jeu de brosse (32, 36).