Brevet FR2678301A1 — publié le 19921231

La présente invention a pour objet une charpente intégrale autoporteuse pour la réalisation de bâtiments. Dans le domaine du bâtiment on connait l'intérêt d'utiliser des charpentes demi-sphériques pour l'édification d'un bâtiment, une telle structure étant mise en place rapidement et assurant une assise solide à la construction. Un dispositif de ce type est décrit notamment dans le brevet français 2 557 615, étant fabriqué à partir de plusieurs éléments rectilignes assemblés angulairement entre eux en juxtaposition de façon à constituer le profil correspondant au type de construction désiré. Cependant, un tel dispositif ne forme que la charpente autour de laquelle sera édifiée la construction et ne constitue pas à lui seul la structure même du bâtiment. De plus, du fait que les éléments assemblés angulairement sont rectilignes, d'autres éléments rectilignes doivent être mis en oeuvre pour renforcer ladite structure. Il existe aussi des charpentes, comme celle décrite dans le brevet français 2 554 146, qui comprennent deux arcs intermédiaires soutenant des pannes prolongées, de chaque côté, par une partie en porte à faux et par une structure de pignon sous forme de poteaux suspendus aux extrémités des pannes. L'inconvénient d'un tel dispositif est qu'il nécessite de faire appel à une main d'oeuvre importante pour sa mise en place. Enfin, le brevet français 2 584 753 décrit une unité d'habitation à ossature en bois, dans laquelle l'ossature est réalisée par assemblage de madriers boulonnés sur des éléments arqués selon des inclinaisons variables. Toutefois une telle ossature ne permet de réaliser que des habitations légères modulaires. Par ailleurs on connait l'utilisation de chevrons arqués en bois lamellé-collé pour l'édification de structure en porte à faux servant de toit au-dessus d'une tribune de stade par exemple ; mais les chevrons utilisés, larges et très longs, nécessitent des moyens de levage importants pour leur mise en place. La présente invention permet de remédier à ces divers inconvénients en proposant une charpente intégrale a-oporteuse formée d'un assemblage de chevrons à courbure ogivale. La présente invention a ainsi pour objet une charpente intégrale autoporteuse, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un assemblage de chevrons à courbure ogivale, deux chevrons se faisant face formant un arceau en demi-ogive, les arceaux ainsi constitués étant alignés verticalement sur toute la longueur du bâtiment à construire et étant fixés sur des embases latérales. Conformément à l'invention, les arceaux sont espacés régulièrement et reliés les uns aux autres au moyen de cadres métalliques auxquels ils sont fixés, étant par ailleurs fixés au sol par des moyens appropriés. D'autre part deux rails métalliques en U sont fixés, parallèles, sur les embases latérales, étant destinés à recevoir les extrémités de chacun des arceaux, les cadres métalliques fixés à la base desdits arceaux venant se fixer auxdits rails métalliques. Toujours conformément à l'invention, sur chaque côté des plans de chevrons, au niveau de la fixation des cadres métalliques, excepté ceux fixés à la base des arceaux, est fixée une plaque, en contreplaqué par exemple, sur laquelle sont fixés les montants des cadres métalliques correspondants, ainsi que les extrémités des entraits disposés entre les chevrons d'un même arceau. Dans le cas de l'édification d'un immeuble à un étage, d'une part, il est possible d'adapter le nombre de poinçons et d'étriers à mettre en place en fonction des charges qui seraient à supporter par les entraits et des soutainements possibles, et, d'autre part, lorsqu'on monte un poinçon tous les deux plans de chevrons, une poutre de soutien du plan intermédiaire peut être positionnée sous les entraits, se fixant aux étriers qui maintiennent les poinçons. Enfin, une telle charpente peut constituer une structure autour de laquelle sera édifiée une construction de type classique. On constate ainsi que l'invention permet un montage relativement simple qui consiste d'abord en l'assemblage des chevrons. puis en la mise en place de la couverture et des pignons, la construction se faisant au fur et à mesure de l'assemblage des chevrons et pouvant être -facilement agrandie ultérieurement par adjonction d'éléments. Par ailleurs l'invention permet de réaliser un bâtiment dont le volume intérieur est entièrement utilisable et qui présente une bonne résistance aux fortes vibrations du fait que la charpente est portante au sol et très homogène de par son assemblage, et notamment lorsque les chevrons sont en bois lamellé-collé, plus résistant que le bois massif. Enfin on peut aussi remarquer qu'un bâtiment construit selon l'invention ne comportera pas de panne faîtière, ce qui en simplifie grandement le montage. L'invention permet de réaliser tout type de bâtiment tels que maison d'habitation, chalet, garage, atelier, magasin ou local récréatif par exemple. Les caractéristiques et les avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue en perspective de la charpente en cours de construction pour la réalisation d'un bâtiment avec un étage. - la figure 2 représente une vue schématique de profil de la même charpente construite. - la figure 3 représente une vue schématique de face du détail de fixation des chevrons au sol. - la figure 4 représente une vue schématique de profil du détail d'assemblage des chevrons entre eux. - la figure 5 représente une vue en perspective d'un bâtiment construit. - la figure 6 représente une vue schématique de face d'une variante de construction. Si l'on se réfère aux figures 1, 2, 3 et 4 on peut voir une charpente 1 réalisée par un assemblage de plusieurs arceaux 10 de forme ogivale. Chaque arceau 10 est formé de deux chevrons 11 et 12 à courbure ogivale solidarisés entre eux à leur sommet. Les différents arceaux 10 sont fixés entre eux par des cadres métalliques 13 à leur sommet, 14 en leur milieu et 15 à leur base, chaque arceau étant fixé à un cadre qui est fixé à l'arceau suivant et ainsi de suite. A sa partie sommitale, chaque arceau 10 comporte sur ses deux plans une plaque en contre-plaqué 16 sur laquelle est fixé le cadre métallique 13, fixé par ailleurs à la plaque 16 fixée sur l'arceau 10 suivant. A leur partie médiane l'assemblage des chevrons 11 entre eux et des chevrons 12 entre eux est réalisé selon la même technique : ainsi, chaque chevron 12 comporte sur chacun de ses plans une plaque en contre-plaqué 17 sur laquelle est fixé un cadre 14 fixé d'autre part à la plaque 17 solidaire du chevron 12 suivant. A sa base, chaque chevron 11 ou 12 est fixé à un cadre 15 lui-même fixé respectivement au chevron 11 ou 12 suivant. L'extrémité basse des chevrons 11 et 12 est insérée dans des rails en U 21, 22 fixés sur des embases latérales 20 en béton disposées de part et d'autre d'une semelle en béton 2, les cadres 15 etant fixés au moyen de boulons à la branche interne du U, comme représenté à la figure 3. Enfin on peut voir qu'il est possible d'adapter un certain nombre de poinçons 3 et d'étriers (non représentés) en fonction des charges qui seraient à supporter par les entraits 30, un poinçon 3 pouvant être monté tous les deux plans de chevrons 11 et 12. D'autre part une poutre de soutien 31 du plan intermédiaire peut être positionnée sous les entraits 30, se fixant également aux étriers (non représentés). Si l'on se réfère à la figure 5 on peut voir un bâtiment réalisé grâce à la charpente selon l'invention : sur les chevrons 11 et 12 des lattis ont été fixés, laissant une ouverture 40 pour les fenêtres, une couverture 4 en ardoise étant posée sur lesdits lattis et des pignons 41 étant dressés. Si l'on se réfère à la figure 6 on peut voir la charpente formée d'arceaux 10 sur lesquels ont été fixés des chevrons 5 et 50 afin de réaliser un bâtiment d'aspect traditionnel. L'édification d'une telle charpente ne nécessite que peu de main d'oeuvre, ainsi que l'emploi d'une chèvre et d'un petit palan, et permet de modifier un bâtiment par adjonction de chevrons, soit en ligne selon l'axe de faîtage, soit en demi-cercle en appui sur un pignon; soit parallèlement à un premier bâtiment, ou alors en "L" ou en "U". Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier la charpente qui en fait l'objet, réalisée de préférence en bois, notamment en bois lamellé-collé, peut l'être aussi en tout autre matériau approprié. REVENDICATIONS 1) Charpente intégrale autoporteuse en bois ou autre matériau, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un assemblage de chevrons (11, 12) à courbure ogivale, deux chevrons (11) et (12) disposés en regard formant un arceau (10) en demi-ogive, les arceaux (10) ainsi constitués étant alignés verticalement sur toute la longueur du bâtiment à construire, régulièrement espacés et fixés sur des embases latérales (20). 2) Charpente selon la revendication 1 caractérisée en ce que les arceaux (10) sont reliés les uns aux autres au moyen de cadres métalliques (13, 14, 15) auxquels ils sont fixés. 3) Charpente selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux rails métalliques en U (21, 22) sont fixés, parallèles, sur les embases latérales (20), en vue de recevoir les extrémités des arceaux (10), des cadres métalliques (15) fixés auxdits arceaux (10) étant d'autre part fixés auxdits rails (21, 22). 4) Charpente selon la revendication 1 caractérisée en ce que sur chaque plan de chevron (11, 12), au niveau de la fixation de cadres métalliques (13, 14), excepté ceux (15) fixés à la base des arceaux (10), est fixée une plaque (16, 17) sur laquelle les montants des cadres métalliques (13, 14) correspondants sont fixés.