Brevet FR2658848A1 — publié le 19910830

La présente invention concerne un élément de support et de répartition de charges pour toit à tuiles plates. On connait des sous-toitures réalisées en des matériaux profilés avec ou sans alternance d'ondes et de zones plates selon des motifs répétés, par exemple celui décrit dans le brevet FR-2 496 551 et commercialisé sous la dénomination "Flexoutuile Onduline". Les plaques ondulées du type "Flexoutuile" sont particulièrement destinées aux sous-toitures de toits en tuiles canal L'utilisation de ce matériau pour constituer la sous-toiture de toits en tuiles canal reçoit une double application D'une part, il est possible d'utiliser la sous- toiture d'une manière traditionnelle avec tuiles de courant 1 S plus tuiles de couvert; d'autre part, il est possible d'éviter l'utilisation de tuiles de courant en se contentant de placer sur les ondulations convexes de la sous-toiture (vue de l'extérieur) seulement des tuiles de couvert Dans ce cas, on allège pratiquement de moitié le toit et on réalise des économies sur les tuiles. Les sous-toitures réalisées avec de tels matériaux présentent de grandes qualités: d'une part, elles rendent la toiture étanche, et d'autre part, elles garantissent une ventilation naturelle de celle-ci. Il est donc souhaitable d'utiliser ce type de matériaux pour réaliser des sous-toitures destinées à des toits de tuiles plates. L'utilisation de tuiles plates nécessite la fixa- tion de liteaux sur la sous-toiture afin de pouvoir accro- cher ces tuiles à ceux-ci Cela conduit donc à fixer des liteaux sur une sous-toiture composée de matériaux de forme ondulée. Cependant, la fixation de liteaux sur les plaques ondulées présente de nombreux inconvénients De par la forme ondulée de la sous-toiture, le poids des liteaux et des tuiles est porté presque entièrement par le sommet des ondu- lations convexes (vues de l'extérieur de la toiture) qui ont alors tendance à se déformer De ce fait, la sous-toiture est fragilisée et de plus, la déformation de la plaque ondu- lée peut empêcher une bonne ventilation de la toiture ainsi que l'écoulement de l'eau éventuellement infiltrée à travers une tuile défectueuse. Pour pallier ces inconvénients, il a déjà été pro- posé dans la demande de brevet français n 88 13 445, un élément de support et de répartition de charges pour toit à tuiles plates constitué par une sous-toiture en plaques ondulées dont les ondulations sont disposées sensiblement dans le sens de la pente du toit, et sur lesquelles sont fixés des liteaux sensiblement perpendiculairement au sens de ladite pente du toit, aptes à recevoir les tuiles après interposition d'éléments de support et de répartition de charge entre les liteaux et la sous-toiture à intervalles déterminés. Ce type d'élément connu étant placé chacun en contact d'une part avec un liteau, au niveau d'au moins une ondulation convexe de la sous-toiture (vue de l'extérieur), et d'autre part avec au moins une ondulation concave de la sous-toiture. Chacun de ces éléments connus est placé au contact avec un seul liteau, au niveau d'une seule ondulation convexe de la sous-toiture, et avec chacune des deux ondulations concaves de la sous-toiture qui sont adjacentes à ladite ondulation convexe et de part et d'autre de cette dernière. De tels éléments, bien que donnant des résultats techniques valables, présentent néanmoins quelques inconvé- nients. Tout d'abord, de part leur conception en forme d'étrier en U comportant une zone sensiblement plate et deux branches recourbées vers l'extérieur, ils doivent présenter une concavité correspondant à celle des ondulations desdites plaques ondulées. Ces conformations sont toujours d'un prix de revient élevé. Mais surtout, l'inconvénient de ce type d'élément de support et de répartitioin de charges réside essentielle- ment dans sa mise en oeuvre. En effet, lesdits éléments et les liteaux sont fixés à la sous-toiture en plaques ondulées, voire également à la structure portante du toit (charpente, dalles de béton, etc), par les mêmes moyens de fixation Or, cela s'est avéré à l'usage peu commode pour l'installateur, qui doit maîtriser la position de plusieurs pièces en même temps, tout en effectuant l'opération de fixation par clouage, vis- sage, etc La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et concerne à cet effet un élément de support et de répartition de charges pour toit à tuiles plates constitué par une sous-toiture en plaques ondulées dont les ondulations sont disposées sensiblement dans le sens de la pente du toit, et sur lesquelles sont fixés des liteaux sensiblement perpendiculairement au sens de ladite pente du toit, aptes à recevoir les tuiles après interposition d'élé- ments de support et de répartition de charge entre les li- teaux et la sous-toiture à intervalles déterminés, caracté- risé en ce que l'élément de support et de répartition de charges est constitué d'une entretoise tubulaire disposée dans une ondulation concave de la sous-toiture, en contact d'une part avec un liteau et d'autre part avec le fond de ladite ondulation concave L'utilisation d'une entretoise tubulaire pour réaliser l'élément de support et de réparti- tion de charges selon l'invention, outre qu'elle permet de bien répartir les charges sur le fond des ondulations conca- ves de la sous-toiture, a également pour avantage de ne pas empêcher le passage de l'air de ventilation de la toiture. Avantageusement, l'entretoise tubulaire le constituant est une portion de cylindre dont une de ses extrémités comporte un talon de retenue s'étendant sensible- ment radialement vers l'extérieur dudit cylindre, et apte à venir en butée avec un liteau, dans un sens d'introduction dirigé vers le bas de la pente du toit. De préférence, le talon de retenue de l'entre- toise est une patte disposée en sailie sur la portion de cylindre, et dont les bords latéraux se confondent avec deux tangeantes parallèles de ladite portion de cylindre. Selon une modalité de l'invention, l'entretoise la constituant comporte, à sa partie inférieure opposée au talon de retenue, une gorge longitudinale externe apte à constituer avec le fond d'une ondulation concave un conduit d'évacuation d'eau. Selon une autre modalité de l'invention, le dia- mètre externe de l'entretoise est au moins égal à la distan- ce entre le fond d'une ondulation concave et la face infé- rieure d'un liteau en regard de ladite ondulation. De préférence, le diamètre externe de l'entretoise est supérieur à la distance entre le fond d'une ondulation concave et la face inférieure d'un liteau en regard de ladite ondulation. Selon un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, l'entretoise est obtenue de façon monobloc par moula- ge par injection d'une matière thermoplastique apte à lui conférer un pouvoir de déformation élastique radiale en compression. Avantageusement, le rayon externe de la portion de cylindre constituant l'entretoise est sensiblement identique au rayon d'une ondulation concave qu'il épouse par contact à sa partie inférieure. Selon une autre modalité de l'invention, la por- tion de cylindre constituant l'entretoise comporte, dans son extrémité opposée au talon, une dépouille longitudinale externe apte à faciliter son introduction entre un liteau et une ondulation concave, avec ou sans l'aide d'un marteau. Selon une variante d'exécution, l'alésage de la partie de cylindre constituant l'entretoise comporte une nervure de préférence de section en forme de croix dont le centre se confond avec l'axe dudit cylindre Une telle ner- vure de renforcement en forme de croix empêche, sans gêner la ventilation de la toiture, la pénétration de petits animaux, tels que les rongeurs, sous les tuiles de la toi- ture, ce qui est un autre avantage de l'invention Il est à noter que les branches de la nervure en forme de croix peu- vent être, l'une verticale, et l'autre horizontale, si l'élément est destiné à une toiture devant résister à une surcharge, par exemple de neige Par contre, pour une toiture sans surcharge, on peut utiliser des éléments selon l'invention munis d'une nervure de renfort interne en forme de croix à branches inclinées d'environ 450 sur la verti- cale. Enfin, l'élément de support et de répartition de charges est disposé selon des intervalles déterminés de façon à répartir de manière appropriée la charge des liteaux et des tuiles sur la sous-toiture. L'invention concerne également un toit en tuiles plates réalisé grâce à de tels éléments de support et de répartition de charges. L'invention sera encore illustrée sans être aucu- nement limitée, par la description qui suit en fonction des dessins annexés sur lesquels: Figure 1 représente une vue partielle en coupe selon la pente du toit réalisé selon l'invention, Figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne II-II de la Figure 1 selon une direction perpendicu- laire à la pente du toit, Figure 3 est une vue schématique en perspective montrant un élément de support et de répartition de charges selon l'invention, avant et après sa mise en place, Figures 4 et 5 représentent respectivement des vues en élévation latérale et en bout d'un élément suivant l'invention. En référence aux figures, on voit que la toiture comprend tout d'abord une structure portante 1 Cette struc- ture portante peut par exemple être une dalle en béton ou en matériaux composites, ou encore une charpente en bois. Sur cette structure portante 1, sont placées des plaques ondulées 2 Ces plaques 2 sont fixées selon un pro- cédé connu de l'homme de l'art, de façon à réaliser une sous-toiture étanche. Il apparaît clairement que, pour permettre l'écou- lement des eaux éventuellement infiltrées, les ondulations des plaques ondulées sont placées sensiblement dans le sens de la pente du toit. Le toit comprend de plus des liteaux 5 qui sont disposés sensiblement perpendiculairement à la pente du toit Ces liteaux peuvent être par exemple en bois Ils per- mettent d'assurer le positionnement des tuiles sur la sous- toiture et surtout ils permettent d'éviter aux tuiles de glisser sur celle-ci Les intervalles entre les liteaux sont déterminés par la géométrie des tuiles utilisées. Lorsqu'on utilise des tuiles plates, présentant à une extrémité un décrochement et à l'extrémité opposée des aspérités, le décrochement 7 d'une première tuile 6 est placé en amont et prend appui sur un premier liteau 5 Sur un deuxième liteau 9 adjacent et en aval, est placé le décrochement 10 d'une deuxième tuile 11 La partie 8 compor- tant des aspérités de la première tuile 6 repose sur la partie amont de la deuxième tuile 11, qui repose elle-même sur le deuxième liteau 9. Comme on le voit plus précisément sur la Figure 2, entre les liteaux et la sous-toiture sont placés des élé- ments de support et de répartition de charge 3. Chaque élément 3 est constitué d'une entretoise tubulaire disposée dans une ondulation concave 2 a de la sous-toiture 2, en contact d'une part avec un liteau 9 ou 5 et d'autre part avec le fond de ladite ondulation concave 2 a sur une surface relativement importante de part et d'autre de l'axe XX' de celle-ci. L'élément 3 a une forme adaptée au profil des pla- ques de la sous-toiture Dans le présent exemple, il s'agit de plaques à ondulations courbes, mais l'invention pourrait bien entendu s'appliquer à des plaques formant des crénaux de profil quadrangulaire, notamment polygonal. Selon un exemple de réalisation de l'invention applicable aux sous-toitures en plaques ondulées, l'entre- toise 3 est réalisée dans une portion de cylindre creux, ceci de manière à ne pas s'opposer au ruissellement de l'eau dans les ondulations, ni au passage de l'air de ventilation de la toiture. Les dimensions de l'entretoise 3 sont telles à permettre son introduction dans une ondulation concave 2 a, après pose des liteaux 5 placés à intervalles déterminés sur la sous-toiture 2 en plaques ondulées. Les liteaux 5 sont fixés par des vis ou clous 4 sur la seule sous-toiture 2, sensiblement au niveau des sommets convexes 2 b, ou bien en traversant celle-ci pour venir se fixer sur la structure portante 1, immobilisant ainsi les liteaux 5 et la sous-toiture 2 par rapport à cette dernière. Le diamètre externe '"D" de la portion de cylindre constituant l'entretoise 3 est au moins égal à la distance "d" entre le fond intérieur d'une ondulation concave 2 a et la face inférieure Sa d'un liteau 5 en regard de ladite ondulation, de manière à ce que l'entretoise 3 épouse par contact ledit fond de l'ondulation concave 2 a pour consti- tuer une zone de contact symétriquement répartie. De préférence, le diamètre "D" est supérieur à la distance "d", car le but recherché est bien d'éviter que le poids des liteaux 5, 9, etc et des tuiles 6, 11, etc constituant le toit soit directement transmis sur la faible surface des sommets des ondes convexes 2 b des plaques ondu- lées 2, de façon à transmettre et à répartir sensiblement tout ce poids sur la structure portante 1 par l'intermédiai- re des entretoises 3 en appui par des surfaces plus impor- tantes sur les ondes concaves 2 a, elles-mêmes reposant sur la structure portante 1. Ainsi, toute déformation critique des plaques ondulées 2 due au poids des liteaux et des tuiles est prati- quement évitée grâce à la différence "e" entre le diamètre "D" de l'entretoise 3 et la distance "d" entre le fond de l'ondulation concave 2 a et le liteau 5. Avantageusement, l'entretoise est réalisée en une matière synthétique telle que le polyéthylène de manière à autoriser sa compression d'une valeur égale à la différence "e", par déformation élastique radiale, en particulier pour des toitures sans surcharge Cependant, pour des toitures à surcharge, il peut être nécessaire de réduire la capacité de déformation de l'élément afin qu'il résiste, sans dépasser la limite d'élasticité, à une charge élevée pouvant attein- dre 80 da N par élément. L'entretoise 3 comporte, à une de ses extrémités, un talon de retenue 12 s'étendant radialement vers l'exté- rieur du cylindre et apte à venir en butée avec un liteau , 9, dans un sens F d'introduction dirigé vers le bas de la pente du toit Ainsi, les entretoises 3 peuvent être dispo- sées par emmanchement serré sous les liteaux 5, 9, sans aucun moyen de fixation et de manière totalement indépendan- te de la fixation desdits liteaux. Selon le présent exemple de réalisation, le talon de retenue 12 de l'entretoise 3 est une patte disposée en saillie sur la portion de cylindre à une de ses extrémités 3 a, et dont les bords latéraux 12 a et 12 b se confondent avec deux tangeantes parallèles dudit cylindre constituant l'entretoise 3. L'entretoise 3 comporte à sa partie inférieure 3 b, opposée au talon de retenue 12, une gorge longitudinale externe 13 parallèle à l'axe YY' de l'entretoise 3, apte à constituer avec le fond d'une ondulation concave 2 a, sur lequel repose l'entretoise 3, un conduit d'évacuation d'eau. Ceci afin d'éviter, lors de faibles ruissellements dus par exemple à la condensation et se rassemblant dans les ondula- tions, qu'il se produise des accumulations d'eau derrière le seuil 14 formé par l'épaisseur même de la paroi cylindrique de l'entretoise 3. Afin de faciliter l'introduction de l'entretoise 3 sous les liteaux 5, 9, entre ces derniers et les ondulations concaves de la sous-toiture, la partie d'introduction 3 c opposée au talon 12, comporte une dépouille longitudinale 15 formant chanfrein, apte à permettre son introduction aisée entre les liteaux 5, 9 et une ondulation concave 2 a, avec ou sans l'aide d'un marteau ou maillet. Dans le présent exemple, la dépouille 15 est dou- ble et est constituée par deux plans inclinés 15 a et 15 b respectivement ménagés à une partie supérieure 3 d et infé- rieure 3 b de l'entretoise 3. L'introduction peut ainsi se faire manuellement et être éventuellement terminée par quelques coups de marteau appliqués sur la partie opposée de l'entretoise 3 au niveau du talon 12 qui constitue alors un renfort de cette partie. Outre les conditions de forme que doit remplir l'élément 3 de façon à permettre une bonne adéquation à la sous-toiture utilisée, il doit présenter une résistance suffisante pour supporter sans déformation permanente le poids des liteaux et des tuiles ainsi que la surcharge éven- tuelle due à la neige et au vent On peut conférer une ré- sistance adéquate aux éléments 3 en leur donnant une épais- seur relativement importante ou en leur donnant une épais- seur moins importante mais une forme complexe. A cet effet, une variante de réalisation (Figure ) de l'alésage 3 e de la portion de cylindre constituant l'entretoise 3 comporte une nervure de renforcement 16 de section en forme de croix dont le centre O est situé sur l'axe YY' dudit cylindre. Pour une toiture sans surcharge, construite par exemple dans une zone géographique o les risques de sur- charge de neige sont inexistants, la nervure 16 est préfé- rentiellement une croix de Saint André, dont les branches 16 a sont inclinées sensiblement à 450 sur la verticale, de manière à ce que les branches 16 a la constituant ne risquent pas de constituer un obstacle au ruissellement de l'eau De plus, cela confère à ladite entretoise 3 un renforcement qui ne s'oppose à la déformation radiale de ladite entretoise 3 en compression sous le poids des tasseaux 5, 9 et des tuiles 6, 11 qu'au-delà d'une déformation utile à sa mise en oeuvre Par contre, pour les toitures à surcharge, notamment de neige, ou sur lesquelles chaque élément doit suporter une charge élevée, la nervure en croix est réalisée sur un bran- che verticale et l'autre horizontale, comme représenté en traits mixtes en 16 b sur les Figures 4 et 5, pour des rai- sons de résistance Cette réalisation réduit la capacité de déformation de l'élément, mais est nécessaire pour résister, sans dépasser la limite élastique, à une charge d'environ 80 da N par élément A noter que, dans ce cas, la branche verticale 16 b est d'une épaisseur (par exemple d'environ 3 mm) de préférence supérieure à celle de la branche 16 b horizontale (par exemple d'environ 1 mm) En outre, et comme également représenté en traits mixtes sur les Figures 4 et , le talon de retenue 12 peut être partiellement évidé en 17 a et 17 b, dans sa face tournée du côté opposé à la partie tubulaire, et entre une nervure marginale 18 et une nervure verticale et centrale 19 qui ont sensiblement la même épais- seur que la branche verticale 16 b de la nervure de renfort il interne en forme de croix Dans les deux cas, la nervure interne en forme de croix empêche la pénétration des petits animaux sous les tuiles sans gêner la ventilation. Enfin, de manière avantageuse, l'élément de support et de répartition des charges constitué par l'entre- toise 3 est obtenu de façon monobloc par moulage par injection. Il faut bien entendu choisir de façon appropriée le nombre d'éléments de support et de répartition de charge ainsi que leur position afin de répartir de façon adéquate le poids de la toiture sur la sous-toiture On considère en général que la contrainte exercée par le poids de la toiture sur la sous-toiture ne doit pas dépasser 0,2 M Pa. On constate que l'invention permet d'utiliser, pour réaliser des toitures en tuiles plates, des matériaux qui sont spécialement conçus pour des toitures en tuiles canal tout en conservant les propriétés que présentent ces sous-toitures dans le cadre des toitures en tuiles canal. Les signes de référence insérés après les caracté- ristiques techniques énoncées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et ne peuvent avoir en aucun cas pour effet de limiter l'in- vention au mode particulier de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit. REVENDICATIONS 1 Elément de support et de répartition de charges pour toit à tuiles plates constitué par une sous-toiture ( 2) en plaques ondulées dont les ondulations sont disposées sensiblement dans le sens de la pente du toit, et sur les- quelles sont fixés des liteaux ( 5, 9) sensiblement perpen- diculairement au sens de ladite pente du toit, et aptes à recevoir les tuiles ( 6, 11) après interposition d'éléments de support et de répartition de charge ( 3) entre les liteaux ( 5, 9) et la sous-toiture ( 2) à intervalles déterminés, caractérisé en ce que l'élément de support et de répartition de charges ( 3) est constitué d'une entretoise tubulaire disposée dans une ondulation concave ( 2 a) de la sous-toiture ( 2), en contact d'une part avec un liteau ( 5, 9) et d'autre part avec le fond de ladite ondulation concave ( 2 a). 2 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entretoise tubulaire ( 3) le constituant est une portion de cylindre dont une de ses extrémités ( 3 a) comporte un talon de retenue ( 12) s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur dudit cylindre, et apte à venir en butée avec un liteau ( 5, 9), dans un sens (F) d'introduction dirigé vers le bas de la pente du toit. 3 Elément selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le talon de retenue ( 12) de l'entre- toise ( 3) est une patte disposée en sailie sur la portion de cylindre, et dont les bords latéraux ( 12 a, 12 b) se confon- dent avec deux tangeantes parallèles de ladite portion de cylindre. 4 Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'entretoise ( 3) le consti- tuant comporte, à sa partie inférieure ( 3 b) opposée au talon de retenue ( 12), une gorge longitudinale externe ( 13) apte à constituer avec le fond d'une ondulation concave ( 2 a) un conduit d'évacuation d'eau. 5 Elément selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre externe (D) de l'entretoi- se ( 3) est au moins égal à la distance (d) entre le fond d'une ondulation concave ( 2 a) et la face inférieure ( 5 a) d'un liteau ( 5) en regard de ladite ondulation ( 2 a). 6 Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diamètre (D) de l'entretoise ( 3) est supérieur à la distance (d) entre le fond d'une ondulation concave ( 2 a) et la face inférieure ( 5 a) d'un liteau ( 5) en regard de ladite ondulation ( 2 a). 7 Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'entretoise ( 3) est obtenue de façon monobloc par moulage par injection d'une matière thermoplastique apte à lui conférer un pouvoir de déforma- tion élastique radiale en compression. 8 Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le rayon externe de la portion de cylindre constituant l'entretoise ( 3) est sensiblement identique au rayon d'une ondulation concave ( 2 a) qu'il épou- se par contact à sa partie inférieure ( 3 b). 9 Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la portion de cylindre consti- tuant l'entretoise ( 3) comporte, dans sa partie opposée ( 3 c) au talon ( 12) une dépouille longitudinale externe ( 15 a, 15 b) apte à faciliter son introduction entre un liteau ( 5, 9) et une ondulation concave ( 2 a) avec ou sans l'aide d'un marteau. Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'alésage ( 3 e) de la portion de cylindre constituant l'entretoise ( 3) comporte une nervu- re ( 16), de préférence de section en forme de croix dont le centre (O) se trouve sur l'axe (YY') dudit cylindre. Il Elément selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il est disposé selon des inter- valles déterminés de façon à répartir de manière appropriée la charge des liteaux et des tuiles sur la sous-toiture. 12 Toit en tuiles plates constitué par une sous- toiture ( 2) en plaques ondulées sur lesquelles sont fixés des liteaux ( 5, 9) recevant des tuiles ( 6, 11) et entre les liteaux et la soustoiture de laquelle sont intercalés des éléments de support et de répartition de charges ( 3), carac- térisé en ce que lesdits éléments ( 3) sont des entretoises selon l'une des revendications précédentes.