Brevet FR2667635A1 — publié le 19920410

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TOITURE. L'invention concerne un procédé de fabrication d'une toiture, y compris la charpente des combles et la couverture, sur le plancher de l'étage le plus élevé d'un bâtiment, procédé dans lequel on fabrique en béton au moins des portions de la charpente des combles ainsi que la couverture. Habituellement, on fabrique les toitures de bâtiment en montant d'abord, sur le plancher haut de l'étage le plus élevé du bâtiment, une charpente de bois que l'on recouvre ensuite d'une couverture constituée de tuiles, de panneaux de couverture ou de tôle métallique Selon l'aspect désiré de la maison, on utilise ainsi différents matériaux qui ne sont pas toujours dans tous les cas disponibles sur place. On connait un procédé du type mentionné au début, par exemple à partir du document US-PS 48 31 794. le procédé utilisé pour la rénovation de toitures plates prévoit que l'on pose un cadre du type caisson dans lequel on coule du béton léger A partir du document UP-PS 46 24 082, on connait également un procédé avec lequel on peut fabriquer une toiture monolithique en béton Les toitures en béton sont également connues à partir des documents FR-A-22 31 516, FR-A-32 2 958 et US-A-45 16 363. L'objet de la présente invention est de mettre à disposition un procédé du type mentionné au début dans lequel on puisse réaliser, avec sensi- blement un unique matériau, différentes formes et structures de toiture qui peuvent s'adapter aux données locales. Selon l'invention, on atteint ce but par le moyen qu'au-dessus du plancher haut de l'étage le plus élevé, on applique un moule négatif correspon- dant à la forme et à l'inclinaison désirées du toit ainsi qu'au profil de la couverture et que l'on coule du béton dans l'espace situé en dessous du moule négatif, jusqu'à ce moule négatif, pour former la couverture L'inclinaison de la toiture, la forme de la toiture, et le profil de la couverture dépendent donc uniquement de la structure du moule négatif. La teinte désirée de la couverture peut s'obtenir soit par coloration du béton, soit par mise ultérieure en peinture Il ne faut pas d'explication plus détaillée pour comprendre qu'en choisissant correc- tement le moule négatif on peut imiter toutes les tuiles de couverture courantes. La fabrication d'une charpente en bois par le travail du charpentier n'est plus nécessaire puisque l'on peut couler en béton d'une seule fois la char- pente avec la couverture. On préfère toutefois, avant d'appliquer le moule négatif, appliqué sur le plancher haut de l'étage un prémoule correspondant sensiblement à la forme et à l'inclinaison de la toiture mais qui est au total plus petit que le moule négatif, et couler un béton léger dans l'espace creux existant entre le prémoule et le plancher haut de l'étage pour former une charpente de combles puis enlever le prémoule après durcissement du béton léger De cette façon, il est possible de fabriquer complètement en béton même des toitures de pente assez grande puisque le béton léger formant la charpente des combles peut présenter un poids spécifique relativement faible de sorte que le plancher haut de l'étage le plus élevé n'est pas inutilement chargé En même temps, du fait de son volume élevé de pores, le béton léger réalise une isolation extraordinairement bonne de la toiture, ce qui a une grande valeur pour les batiments aussi bien dans les pays de température élevée que dans les pays de basse température. On préfère en outre, avant d'enlever le prémoule, appliquer sur la surface de la charpente de combles en béton léger une couche isolante à l'égard de l'humidité, avant d'appliquer le béton formant la couverture On interdit de ce fait la pénétration, dans la charpente des combles en béton léger, de l'humidité qui traverserait éventuellement la couverture. Pourt d'une part, garantir une étanchéité élevée de la toiture mais,d'autre part, maintenir le poids de la toiture dans certaines limites, il est inté- ressant, pour réaliser la couverture, d'appliquer le moule négatif à faible distance de la surface supérieure de la charpente des combles en béton léger, et de couler, sans pression ou sous pression, dans l'espace intermédiaire, de préférence depuis le faite de la toiture, un béton de densité supérieure à celle de la charpente des combles De cette façon, certes, d'une part la couverture est relativement épaisse, mais d'autre part son poids se maintient dans certaines limites. On obtient une possibilité simple de fixation du prémoule en prévoyant, dans le plancher haut de l'étage le plus élevé, pour fixer le prémoule, des barres de bridage auxquelles le prémoule se fixe du côté des pignons. Pour fabriquer des toitures qui dépassent éga- lement au-delà des faces du bâtiment, il est inté- ressant, pour former une corniche, de laisser dépasser le moule négatif au-delà du bâtiment du côté du pignon, étant précisé que le moule négatif est rendu étanche par rapport au mur extérieur du bâtiment. Dans ce but, on peut rabattre à nouveau le moule négatif du côté du pignon, la partie rabattue pouvant se visser dans le mur de la maison au moyen de chevilles préalablement insérées dans les murs de la maison. Pour conférer également une résistance suffisante à la corniche qui dépasse du côté du pignon, il peut être intéressant, selon chaque fois le porte-à-faux de la corniche, avant de fabriquer la charpente des combles en béton léger, d'appliquer du côté du pignon des fers à béton qui dépassent au-delà du bâtiment et qui sont noyés dans le béton léger Le nombre et les dimensions des fers à béton dépendent des conditions de résistance statique. Il est favorable de choisir la différence de taille entre le prémoule et le moule négatif de façon que l'épaisseur de la couverture atteigne à peu près jusqu'à 10 à 20 cm. Comme prémoule pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, il est intéressant d'emloyer un prémoule qui présente au moins dans la zone des bords du côté du pignon des moulures qui s'étendent paral- lèlement aux bords du côté des pignons Lors de la coulée de la charpente des combles, ces moulures donnent des rigoles ou des découpes dans lesquelles la couverture peut s'appuyer Elles prennent alors une signification analogue à celle des pannes dans le cas d'une charpente traditionnelle. De préférence, le prémoule est en métal. Il est intéressant qu'un moule négatif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus se caractérise par un cadre porteur en forme de plaque et une matrice de moulage, en caoutchouc ou en plas- tique, appliquée sur le cadre porteur et présentant un négatif du futur profil de la couverture Tandis que le cadre porteur en forme de plaque donne au moule négatif la stabilité suffisante, la matrice de moulage, en caoutchouc ou en plastique, fait en sorte que l'on puisse séparer de façon simple à nouveau le moule négatif d'avec la couverture de béton durcie. Il est intéressant que la cadre porteur en forme de plaque soit en métal. Aussi bien dans le cas du moule négatif que dans le cas du prémoule, il est intéressant que dans la zone du faite soient prévues au moins deux ouver- tures de remplissage ou d'évacuation de l'air Ceci permet de façon simple le remplissage, complet, de l'espace creux respectif en béton ou en béton léger. On explique en détail ci-dessous un exemple de réalisation de l'invention à l'aide d'un dessin. La figure 1 est une vue de côté schématique, partiellement en coupe, d'un bâtiment lors de la réalisation de la charpente de combles en béton léger, la figure 2 représente, dans une vue semblable à la figure 1, le bâtiment avec la charpente de combles en béton léger déjà réalisée, La figure 3 représente, dans une vue semblable à la figure 1, le bâtiment lors de l'application de la couverture, la figure 4 représente le bâtiment avec la toiture terminée et la figure 5 représente, à échelle agrandie, le détail V de la figure 4. Selon le procédé décrit à titre d'exemple, lors de la réalisation du corps du bâtiment, on monte sur les murs du côté pignon des barres verticales de bridage 1 qui dépassent verticalement vers le haut au- dessus du plancher haut de l'étage Ensuite, on pose sur le plancher haut de l'étage un prémoule 3 correspondant déjà à la forme et à l'inclinaison futures de la toiture et on le fixe aux barres de bridage 1 par ses bords du côté pignon Le prémoule 3 est en métal et présente, au moins aux extrémités du côté pignon, des moulures 4 qui sont orientées vers le bas et qui laisseront ensuite des rigoles dans la charpente des combles coulée en béton Dans la zone du faite, le prémoule 3 présente, selon chaque fois la dimension de la toiture, une ouverture de remplissage 5 et une ouverture, non représentée, d'évacuation de l'air Comme on le voit sur la figure 1, on choisit le prémoule 3 plus petit que la toiture future, de sorte qu'il est encore possible de fixer d'en haut sur le plancher haut 2 de l'étageles bords 6 du prémoule 3 situés du côté du pignon Lors de l'application du prémoule 3, il est intéressant de prévoir entre les bords 6 du côté pignon et le plancher haut 2 de l'étage des bandes d'étanchéité. En outre, dans le cas o la couverture future doit dépasser au-delà des faces du bâtiment, on pose encore, dans l'espace situé en dehors du coffrage constitué par le prémoule et le plancher haut 2 de l'étage et parallèlement à ce plancher haut 2 de l'étage, des fers à béton 9 qui dépassent au-delà des faces du bâtiment du côté du pignon On remplit ensuite en béton léger par l'ouverture de remplissage , au moyen d'une pompe à béton dont, pour motif de lisibilité, seule la trompe 7 est représentée sur la figure 1 Convient particulièrement ici un béton cellulaire d'une masse spécifique valant entre 400 et 600 kg/cm Dès que le béton est durci, on peut enlever le prémoule 3 vers le haut. Sur la figure 2 on peut voir maintenant la charpente des combles 8 en béton léger finie Les fers à béton 9, qui doivent ensuite servir d'armature à la partie de la couverture qui dépassera dépassent de la charpente des combles 8 du côté des pignons. On voit nettement aussi que les moulures 4 du prémoule ont laissé, dans la charpente des combles 8 en béton léger, des rigoles 1 O qui courent le long des pignons. Sur la face supérieure de la charpente des combles 8 on applique maintenant une couche 11 iso- lante à l'égard de l'humidité, par exemple une couche de bitume ou une feuille de bitume soudée Puis, on fixe le moule négatif 12 qui constitue l'image de la couverture Le moule négatif 12 est constitué d'une charpente métallique 13 en forme de cadre et il est revêtu, sur sa face intérieure, d'une matrice de caoutchouc 14 qui représente un négatif de la future surface de la toiture Pour former la corniche dépassant au-delà des faces du bâtiment, le moule négatif 12 doit également dépasser Dans ce but, les extrémités du moule négatif 12 situées du côté du pignon sont repliées en forme de C et sont vissées sur les faces du bâtiment par un rebord de fixation 16 Pour assurer une meilleure déformabilité du moule négatif 12, la charpente 13 peut présenter aux extrémités en forme de C des charnières permettant d'écarter l'un de l'autre les côtés du C La matrice de caoutchouc 14 est suffisamment flexible pour suivre les mouvements de rabattement de ce type de la charpente 13. Comme dans le cas du prémoule 3, dans la zone du faite se trouvent également au moins une ouver- ture de remplissage 17 et une ouverture, non repré- sentée, d'évacuation de l'air. On choisit la dimension du moule négatif 12 de façon que la distance entre la face supérieure de la charpente des combles 8 et la matrice de caoutchouc se situe sur la plage entre 10 et 20 cm. En principe, il est également possible de choisir une distance plus faible; mais alors on ne pourrait plus couler sans pression le béton par l'ouverture de remplissage 17, mais il faudrait le couler sous pression Par ailleurs, dans un tel cas on prévoirait également plusieurs ouvertures de remplissage. Lorsque le moule négatif 12 est relié de façon étanche avec le bâtiment, on remplit de béton par l'ouverture de remplissage 17 au moyen de la trompe 7 d'une pompe à béton On peut ici employer du béton normal qui présente une densité plus élevée, et offre donc une barrière efficace à l'égard de l'humidité. Dès que le béton a durci, on peut enlever le moule négatif 12, ce pour quoi on rabat vers l'exté- rieur les deux extrémités en forme de C du côté du pignon pour pouvoir enlever le moule vers le haut. Ensuite, on peut également dévisser les barres de bridage 1 pour les sortir des murs de l'étage Soit on coule du béton dans les trous 18 qui apparaissent alors pour les boucher, soit on utilise les trous 18 comme déversoirs pour l'écoulement des eaux de pluie. La figure 4 représente maintenant le bâtiment avec la couverture 19 finie On peut voir clairement que la couverture 19 s'appuie, du côté pignon, dans les rigoles 10 et de plus que les fers à béton 9 se trouvent à l'intérieur de la couverture 19 On pourrait choisir plus longs les fers à béton pour y fixer également le moule négatif; ensuite on couperait à longueur ou on enlèverait ces fers à béton. La figure 5 représente, dans une coupe à échelle agrandie, la zone du bord de la toiture On y voit bien qu'à l'emplacement o étaient insérées les barres de bridage 1, le trou 8 qui subsiste peut s'utiliser pour l'évacuation des eaux de pluie. Il est intéressant d'avoir prévu ici, dans les murs du bâtiment, des canaux 20 qui leur correspondent. Dans la face supérieure de la couverture on peut également dans ce but prévoir, dans le moule, une gouttière 21 Il faut bien voir que le point le plus bas de la couche isolante 11 se termine également au canal 20, de sorte que l'eau suitant à travers la couverture 19 parvient également au canal 20. Bien que, dans l'exemple de réalisation préféré décrit ci-dessus, la couverture 19 soit fabriquée en un béton autre que celui de la charpente des combles 8, on peut également envisager d'employer pour la couverture un béton plus léger dans lequel on ajoute par exemple une dispersion de plastique pour accroître son étanchéité Il est en outre possible de prévoir sur la face supérieure de la couverture un enduit étanche à l'humidité. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'une toiture, y com- pris la charpente des combles et la couverture, sur le plancher de l'étage le plus élevé d'un bâti- ment, procédé dans lequel on fabrique en béton au moins des portions de la charpente des combles ainsi que la couverture, procédé caractérisé par le fait qu'au-dessus du plancher haut ( 2) de l'étage le plus élevé, on applique un moule négatif ( 12) correspon- dant à la formeet à l'inclinaison désirées du toit ainsi qu'au profil de la couverture ( 19) et que l'on coule du béton dans l'espace situé en dessous du moule négatif ( 12), jusqu'à ce moule négatif ( 12), pour former la couverture ( 19). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant d'appliquer le moule négatif ( 12), on applique sur le plancher haut ( 2) de l'étage un prémoule ( 3) qui correspond sensiblement à la forme et à l'inclinaison du toit mais qui est au total plus petit que le moule négatif ( 12), et que l'on coule du béton léger dans l'espace creux exis- tant entre le prémoule ( 3) et le plancher haut ( 2) de l'étage pour former une charpente de combles ( 8) et que l'on enlève le prémoule après durcissement du béton léger. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé par le fait qu'avant d'enlever le prémoule ( 3) on applique sur la charpente des combles ( 8) en béton léger une couche ( 11) isolante à l'égard de l'humidité. 4 Procédé selon l'une des revendications 3, caractérisé par le fait que pour réaliser la couver- ture ( 19) on applique le moule négatif ( 12) à faible distance de la surface supérieure de la charpente des combles ( 8) en béton léger et que, dans l'espace intermédiaire, on coule, sans pression ou sous pres- sion, de préférence depuis le faite du toit, un béton de densité supérieure à celui de la charpente des combles en béton léger. 5 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que pour fixer le prémoule ( 3), on prévoit, dans le plancher haut ( 2) de l'étage le plus élevé, des barres de bridage ( 1) auxquelles on peut fixer le prémoule ( 3) du côté pignon. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que pour former une corniche ( 15) on fait dépasser le moule négatif ( 12) au-delà du bâtiment du côté pignon, ce moule négatif ( 12) étant rendu étanche par rapport au mur extérieur du bâtiment. 7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'avant de fabriquer la charpente des combles ( 8) en béton léger, on monte, du côté pignon, des fers à béton ( 9) qui dépassent au-delà du bâtiment et qui sont noyés dans le béton léger. 8 Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on détermine la différence de taille entre le prémoule ( 3) et le moule négatif ( 12) de façon que l'épaisseur de la couverture ( 19) atteigne environ 10 à 20 cm. 9 Prémoule pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'au moins dans la zone des bords du prémoule ( 3) du côté du pignon sont prévues des moulu- res ( 4) qui s'étendent parallèlement aux bords du côté du pignon. Prémoule selon la revendication 9, caractéris é par le fait que le prémoule ( 3) est en métal. 11 Moule négatif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé par un cadre porteur ( 13) en forme de plaque et une matrice de moulage ( 14), en caoutchouc ou en plastique, appliquée sur le cadre porteur ( 13) et présentant un négatif du futur profil de la couver- ture. 12 Moule négatif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le cadre porteur ( 13) en forme de plaque est en métal. 13 Prémoule ou moule négatif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que dans la zone du faite sont prévues au moins une ouverture de remplissage et une ouverture d'évacuation de l'air ( 17).