Brevet FR2697556A1 — publié le 19940506

La présente invention est relative à un dispositif de fixation pour toiture ou analogue, constitué notamment d'un élément de support en tôle métallique, présentant de préférence des nervures de raidissement, une couche épaisse d'un matériau isolant thermique appliquée sur l'élément de support et un revêtement étanche recouvrant vers l'extérieur, à l'opposé de l'élément de support, la couche isolante. Un tel agencement de toiture est classique dans la technique, les nervures de la tôle constituant l'élément de support étant parallèles entre elles et formant des zones préférentielles pour la mise en place d'organes de liaison assurant la fixation convenable sur cette tôle de la couche isolante et du revêtement d'étanchéité externe. Cette couche est généralement constituée de panneaux juxtaposés en une matière synthétique ou minérale appropriée, du genre fibres de verre ou de roche ou autre produit équivalent, ou encore formée de bandes continues convenablement déroulées et appliquées sur la tôle.Le revêtement externe est pour sa part formé de la façon la plus usuelle par des bandes ou lés d'un matériau bitumineux, comportant avantageusement une armature interne formée d'un mat de fibres non tissées et imprégnée sur ses deux faces par un bitume chargé, les lés successifs sur le dessus de la toiture se recouvrant partiellement selon leurs lisières respectives pour assurer la continuité du revêtement. Une toiture de ce genre est soumise durant son utilisation à de nombreuses sollicitations mécaniques, notamment de la part du vent et des intempéries à l'extérieur de la construction qui la comporte. I1 est donc indispensable d'assurer une liaison efficace entre la tôle métallique, la couche isolante et le revêtement d'étanchéité, afin notamment que ces trois éléments ne se séparent pas sous l'effet des efforts qu'ils subissent en provoquant la destruction de la toiture. Une solution évidente pour assurer cette liaison peut consister dans l'utilisation de vis, tirants ou goujons, disposés de manière à traverser successivement le revêtement externe, la couche isolante et la tôle métallique, ces vis étant arrêtées à l'extérieur du revêtement par une tête d'appui et coopérant audelà de la tôle avec un écrou de serrage ou analogue. Toutefois, cette disposition implique nécessairement que l'extrémité de la vis traverse la tôle et soit ainsi visible par le dessous de celle-ci, en apparaissant dans ces conditions dans ce qui constitue le plafond du local.Pour cacher ces excroissances peu esthétiques et qui résultent d'un percement préalable de la tôle métallique en affaiblissant ou interrompant la continuité d'ensemble de cette dernière, il est alors nécessaire de réaliser sous cette tôle un faux plafond, ce qui grève notablement le prix de revient de la toiture et n'est pas nécessairement satisfaisant du point de vue de l'aspect général de la structure. La présente invention a pour objet un dispositif de fixation répondant aux impératifs de liaison mentionnés ci-dessus, mais agencé de telle sorte qu'il évite de percer la tôle, voire même toute soudure sur cette dernière, en ne modifiant pas son intégrité, cette tôle dans sa face dirigée vers l'intérieur du local pouvant être peinte ou autrement décorée, en constituant directement le plafond du local. A cet effet, le dispositif selon l'invention, pour la liaison entre un élément de support constitué d'une tôle métallique comportant une pluralité de nervures parallèles, une couche isolante reposant sur les nervures de la tôle et un revêtement externe d'étanchéité, se caractérise en ce qu'il comporte un ensemble d'organes de liaison, dont chacun est constitué par une plaquette d'appui, prolongée par une broche traversant la couche isolante et, le cas échéant, le revêtement externe, et coopérant avec un moyen de blocage monté à son extrémité, la plaquette métallique d'appui étant appliquée contre une nervure de la tôle avec interposition d'une épaisseur d'un matériau adhésif, disposée entre cette plaquette et la tôle. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les nervures de la tôle présentent, dirigé vers l'extérieur, un fond plat contre lequel s'applique la plaquette d'appui des organes de liaison, ceux-ci étant répartis à intervalles réguliers selon la longueur de chaque nervure. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur de matériau adhésif sous chaque plaquette d'appui est constituée par une galette plate, revêtue sur l'une et de préférence sur ses deux faces opposées par un film plastique de protection, apte à être retiré de la galette avant son application contre le fond d'une nervure. Avantageusement, le matériau adhésif est constitué par un mastic de collage injecté entre la plaquette et la tôle. En variante, ce matériau est constitué par un disque plat d'un produit adhésif dont les deux faces sont susceptibles d'être collées contre la plaquette et la tôle respectivement, après enlèvement du film plastique de protection de ces deux faces. De préférence également, chaque plaquette d'appui est constituée par un élément métallique aimanté et plan, délimitant avec la tôle un entrefer dans lequel est interposée l'épaisseur de matériau adhésif, la broche traversant la couche isolante et, le cas échéant, le revêtement externe s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan de la plaquette, à l'opposé de la tôle. Dans une première variante de réalisation, la broche de chaque plaquette comporte un alésage axial fileté, propre à coopérer avec une vis de blocage dont la tête est en appui sur une rondelle appliquée sur la surface externe de la couche isolante ou du revêtement. Dans une autre variante, la broche est pleine et présente une extrémité effilée, munie de crans externes, de manière à percer le revêtement et immobiliser celui-ci contre la couche isolante. Le cas échéant, l'extrémité effilée de la broche pleine coopère avec un capot protecteur, fixé à force sur celle-ci par l'extérieur du revêtement et comportant de préférence un épaulement ou une collerette d'appui, éventuellement munie dans sa face en contact avec le revêtement d'une pellicule complémentaire d'un matériau adhésif, mis en place à la fabrication ou in situ. En variante, la broche comporte une extrémité lisse, coopérant avec une rondelle métallique percée en son centre et munie de deux ou plusieurs languettes radiales élastiques, comprenant chacune une échancrure dans laquelle s'engage la broche, de manière à immobiliser la rondelle vis-à-vis de cette broche à la façon d'un clip, en exerçant sur la couche isolante un effort d'appui assurant son maintien en application sur la tôle métallique. La nature du matériau métallique constituant chaque plaquette, que celle-ci soit ou non aimantée, de même que celle du mastic de collage ou de la galette d'adhésif, peuvent naturellement varier d'une réalisation à l'autre pour autant que ce matériau métallique et ce mastic présentent une affinité convenable. Avantageusement, le mastic de collage est du type Butyl présentant une composition réticulable ou est un mastic de type polyuréthane. Selon le cas, la broche prolongeant axialement chaque plaquette est réalisée dans le même matériau que celle-ci ou dans un matériau différent. D'autres caractéristiques d'un dispositif de fixation établi conformément à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit de plusieurs exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence à la planche de dessins annexée, sur laquelle - La Figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle, avec arrachement, d'un fragment de toiture muni d'un dispositif de fixation selon l'invention. - La Figure 2 est une vue à plus grande échelle, également en perspective, d'un organe de liaison comportant une plaquette métallique aimantée et une épaisseur d'un mastic de collage. - La Figure 3 est une vue en coupe transversale de l'organe de liaison selon la Figure 2, permettant de mieux expliciter le fonctionnement et la mise en oeuvre de celui-ci. - La Figure 4 est une vue similaire à la Figure 2, mais illustrant une variante de l'organe de liaison. - La Figure 5 illustre une autre variante de l'organe de liaison. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne de façon générale un élément de toiture, destiné à être monté sur des poutrelles d'appui 2 reposant elles-mêmes sur un mur ou une traverse de soutien 3. De façon en elle-même connue dans la technique, l'élément 1 comporte une tôle métallique de support 4, reposant directement sur les poutrelles 2, cette tôle présentant avantageusement une surface nervurée, chaque nervure 5 comprenant un fond plat 6 s'étendant horizontalement et étant réunie à la partie courante 7 de la tôle par des flancs inclinés, respectivement 8 et 9. Sur la tôle 4 est disposée une couche 10 d'un matériau isolant thermique 11, se présentant sous la forme de panneaux juxtaposés ou de bandes continues convenablement mises en place sur la tôle, à proximité immédiate des fonds 6 des nervures 5.Sur le dessus de la couche isolante 10 est enfin disposé un revêtement étanche 12, de préférence formé de bandes ou lés successifs, respectivement 13 et 14 dont les bords tels que 15 et 16 se chevauchent légèrement avec un recouvrement partiel de l'un sur l'autre pour assurer la continuité du revêtement. En raison des contraintes et en particulier des efforts d'arrachement vers le haut de l'élément 1 dans son usage de toiture, il est nécessaire d'assurer une liaison efficace entre la tôle 4, la couche 10 et le revêtement 12, cette liaison devant toutefois, pour les raisons déjà exposées, ne pas conduire à percer la tôle 4, ni même à souder des pièces ou autres organes de jonction de celle-ci. Dans ce but et conformément à l'invention, on utilise une pluralité d'organes de liaison 17 dont les Figures 2 et 3 illustrent à plus grande échelle certaines parties essentielles. Chaque organe 17 se compose notamment d'une plaquette métallique 18, qui peut être notamment, comme dans l'exemple plus particulièrement considéré en relation avec les Figures 1 à 3, réalisée en un matériau susceptible d'être convenablement aimanté, de manière à créer en combinaison avec la matière de la tôle 4, une force d'attraction magnétique notable, conférant à cette plaquette une faculté de liaison permanente avec la tôle. Toutefois, il s'avère que cette force d'attraction n'est pas en elle-même suffisante pour immobiliser l'organe 17 et en particulier empêcher en toutes circonstances que celui-ci et la couche isolante 10 ainsi que le revêtement étanche 12 qui lui sont liés de la manière décrite ci-après, ne se séparent de la tôle 4 en endommageant, sinon en détruisant complètement la toiture. Pour pallier cet inconvénient, on prévoit, selon l'invention, de disposer sous la face inférieure de la plaquette 18 de chaque organe 17, entre cette plaquette et le fond 6 de la nervure en regard contre lequel elle s'applique une épaisseur 19 d'un mastic de collage, se présentant de préférence sous la forme d'une galette de même profil de la plaquette. Avantageusement, cette galette est elle-même protégée par un film plastique 20, autoadhésif, qui peut être aisément retiré avant l'usage, c' est-à- dire avant que la plaquette magnétique 18 ne soit appliquée sur la tôle 4. Eventuellement, au lieu d'utiliser un mastic de collage qui est injecté in situ entre la plaquette 18 et la tôle 4 au droit du fond plat 6 de celle-ci, on peut prévoir de mettre en place une galette d'un matériau adhésif approprié. De préférence, une telle galette peut être constituée par une mousse de polyéthylène traitée avec des adhésifs acryliques, cette galette étant avantageusement protégée sur ses deux faces destinées à venir en contact respectivement avec la plaquette et la tôle par des films plastiques du genre de celui désigné sous la référence 20 cidessus, en relation avec l'exemple illustré sur la Figure 2. Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 2 et 3, la plaquette aimantée 18, à profil sensiblement cylindrique, est munie en son centre d'une broche 21 qui s'étend perpendiculairement au plan de la plaquette et dont la longueur est déterminée de manière à correspondre approximativement à l'épaisseur de la couche isolante 10 qu'elle traverse lorsque celle-ci est mise en place sur la tôle 4.Dans le même exemple, la broche 21 comporte un alésage axial 22, dans lequel peut être engagée l'extrémité 23 d'une vis de blocage 24 (voir Figure 1), dont la tête 25 est susceptible de venir s'appliquer sur le revêtement étanche 12 par le dessus de celui-ci, de manière à l'immobiliser par rapport à la broche 21 grâce à une rondelle d'appui 26, ou bien directement sur le dessus de la couche isolante comme schématisé sur la Figure 1, le revêtement étanche 12 recouvrant alors la couche et les vis de blocage 24. La Figure 3 permet de mieux comprendre le fonctionnement des organes de liaison 17 ainsi mis en oeuvre selon l'invention, combinant à l'effet d'attraction magnétique de la plaquette 18, l'effort dû au collage de celle-ci contre le fond plat 6 de la nervure 5 associée. Apparemment, la présence de la galette de mastic 19 peut sembler paradoxale puisqu'elle aboutit à limiter l'effort d'attraction magnétique de la plaquette 18, schématisé sur le dessin par la flèche 27, en augmentant l'entrefer entre cette plaquette et la surface de la tôle. Toutefois, cet effort est encore très largement suffisant pour exercer en permanence un effort de rappel résiduel sur la plaquette et soumettre ainsi l'épaisseur de mastic de collage 19 à une force constante. La galette de mastic sous la plaquette est ainsi soumise à une tension, qui annule l'effet de fluage qui résulterait de la succession des forces d'arrachement alternatives et aléatoires, schématisées par la flèche 28 en sens inverse de la flèche 27, qui sont appliquées à la toiture sous l'effet des rafales de vent notamment. L'épaisseur de mastic 19 présente une certaine capacité d'élasticité qui autorise une certaine variation de la hauteur de la galette, puis un retour de celle-ci en position initiale, grace d'une part à la force de rappel élastique qu'elle procure, et d'autre part à l'effet de la traction magnétique. Le matériau constituant la plaquette métallique 18 présente de préférence une forte perméabilité, notamment du genre acier fritté, un tel matériau comportant en outre l'avantage d'une compatibilité élevée avec le mastic de collage qui se solidarise énergiquement avec la plaquette. Avantageusement, le mastic est du type Butyl et présente une composition réticulable ou est du type polyuréthane. A noter que, une fois les organes de liaison 17 mis en place et les vis de blocage 24 fixées sur les broches 21, on peut encore améliorer l'immobilisation de la structure en déposant sous la rondelle d'appui 26, qui s'applique sur le dessus du revêtement étanche 12 ou sous celui-ci, sur la couche isolante 10, une couche complémentaire du mastic de collage ou d'un autre produit analogue, cette couche complémentaire pouvant être prévue lors de la fabrication des rondelles ou mise en place in situ. La Figure 4 illustre une autre variante de l'organe de liaison où la plaquette aimantée 18 est cette fois munie d'une broche axiale 29 qui est pleine et non filetée intérieurement, cette broche comportant à l'opposé de la plaquette une extrémité effilée 30 munie de crans en saillie 31, de telle sorte que, après que la couche isolante 10 ait été empalée sur les broches 29, cette couche soit automatiquement maintenue en place par ces crans. Avantageusement, l'extrémité pointue 30 qui affleure en principe et dans cette variante au-delà du revêtement étanche 12, peut être recouverte d'un capuchon 32 muni d'un épaulement externe 33 jouant exactement le même rôle que la rondelle 26 dans l'exemple précédent. La Figure 5 illustre une autre variante de l'organe de liaison et en particulier de la broche axiale 29 dont l'extrémité supérieure qui vient traverser la couche isolante 10 et le revêtement étanche 12 est prévue pour coopérer avec une rondelle 34 percée en son centre et qui comporte deux languettes élastiques 35 et 36, ces languettes comprenant chacune une échancrure apte à venir engager la surface externe de la broche à la manière d'un clip, en permettant à la rondelle 34 de glisser sur la broche en venant comprimer la couche 10 directement ou par le dessus du revêtement 12, tout en empêchant que cette rondelle ne s'échappe en sens inverse grâce au blocage assuré par ces languettes. On réalise ainsi un dispositif de fixation de conception très simple qui présente l'avantage d'éviter toute détérioration et notamment tout percement de la tôle de support inférieure de l'élément de toiture, en procurant néanmoins une liaison efficace et permanente de la couche isolante et du revêtement étanche diposés sur cette tôle. La répartition des organes de liaison selon l'étendue de la surface de la tôle peut être adaptée à la demande en fonction de l'importance des efforts d'arrachement à supporter. En outre, aucune limitation particulière n'est à prendre en considération en ce qui concerne la forme des plaquettes métalliques d'appui aimantées ou non et la structure des broches qui s'étendent à partir de ces plaquettes. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation plus spécialement décrits ci-dessus, en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse toutes les variantes. En particulier, on pourrait ne pas utiliser de capuchon ou capot protecteur sur les extrémités des broches, mais seulement araser celles-ci une fois le revêtement d'étanchéité mis en place. Enfin, les broches axiales pourraient être réalisées en un matériau éventuellement différent de celui qui constitue les plaquettes métalliques d'appui. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la liaison entre un élément de support d'une toiture ou analogue, constitué d'une tôle métallique (4) comportant une pluralité de nervures parallèles (5), une couche isolante (10) reposant sur les nervures de la tôle et un revêtement externe d'étanchéité (12), caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'organes de liaison (17), dont chacun est constitué par une plaquette d'appui (18), prolongée par une broche (21-29) traversant la couche isolante et, le cas échéant, le revêtement externe, et coopérant avec un moyen de blocage (24, 31) monté à son extrémité, la plaquette d'appui étant appliquée contre une nervure de la tôle, avec interposition d'une épaisseur d'un matériau adhésif (19), disposée entre cette plaquette et la tôle. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures (5) de la tôle (4) présentent, dirigé vers l'extérieur, un fond plat (6) contre lequel s'applique la plaquette d'appui (18) des organes de liaison (17), ceux-ci étant répartis à intervalles réguliers selon la longueur de chaque nervure. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de matériau adhésif (19) sous chaque plaquette d'appui (18) est constituée par une galette plate, revêtue sur l'une et de préférence sur ses deux faces opposées d'un film plastique de protection (20), apte à être retiré de la galette avant son application contre le fond (6) d'une nervure (5). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau adhésif (19) est constitué par un mastic de collage injecté entre la plaquette (18) et la tôle (4). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau adhésif (19) est constitué par un disque plat d'un produit adhésif, dont les deux faces sont collées respectivement contre la plaquette d'appui (18) et la tôle. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque plaquette d'appui (18) est constituée par un élément métallique aimanté et plan, délimitant avec la tôle (4) un entrefer dans lequel est interposée l'épaisseur de matériau adhésif (19), la broche (21-29) traversant la couche isolante (10) et, le cas échéant, le revêtement externe d'étanchéité (12) s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan de la plaquette à l'opposé de la tôle. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la broche (21) de chaque plaquette (18) comporte un alésage axial fileté (22), propre à coopérer avec une vis de blocage (24) dont la tête (25) est en appui sur une rondelle (26) appliquée sur la couche isolante (10) ou la surface externe du revêtement étanche (12). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la broche (29) est pleine et présente une extrémité effilée (30), munie de crans externes (31), de manière à percer le revêtement étanche (12) et immobiliser celuici contre la couche isolante (10). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité effilée (30) de la broche pleine (29) coopère avec un capot protecteur (32), fixé à force sur celle-ci par l'extérieur du revêtement et comportant un épaulement d'appui (33), éventuellement muni dans sa face en contact avec le revêtement étanche (12) d'une couche complémentaire de mastic de collage, mise en place à la fabrication ou in situ. 10 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité effilée de la broche pleine (29) coopère avec une rondelle métallique (34) percée en son centre et munie de deux ou plusieurs languettes radiales élastiques (35, 36), comprenant chacune une échancrure dans laquelle s'engage la broche de manière à immobiliser la rondelle à la façon d'un clip. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau adhésif (19) est constitué par un mastic de collage du type Butyl présentant une composition réticulable ou est du type polyuréthane. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la plaquette d'appui (19) et la broche (21-29) traversant la couche isolante (10) et, le cas échéant, le revêtement externe d'étanchéité (12) sont réalisés dans le même matériau ou dans des matériaux différents.