Brevet FR2701049A1 — publié le 19940805

La présente invention est relative à un dispositif de support d'une surtoiture de bâtiment. La mise en oeuvre d'une surtoiture, généralement à fonction décorative, est usuellement réalisée au moyen de potelets fixés directement sur la charpente et traversant tout le complexe de couverture; ces potelets supportent alors une os sature extérieure sur laquelle sont fixés les éléments de parement extérieur de la surtoiture. Cette technique suppose de procéder à des relevés du revêtement d'étanchéité autour de chaque potelet, ce qui demande beaucoup de soin et d'attention à la mise en oeuvre : il s'agit donc d'une technique fiable mais relativement onéreuse, qui présente parfois par ailleurs le handicap d'être dépendante directement de la charpente pour implanter les potelets, ce qui peut conduire à des dimensionnements importants de l'ossature extérieure pour franchir les portées des pannes de charpente. Une autre technique a parfois été utilisée, notamment dans le cas de réalisation de porte-neige (assimilable à des surtoitures) sur des toitures avec étanchéité en climat de montage. Cette technique consiste à percer l'étanchéité pour fixer l'ossature de la surtoiture, au droit de surélévations de la couverture réalisées usuellement par des chanlattes de forme trapé zoïdale en bois. On évite ainsi la réalisation de relevés d'étanchéité, tout en limitant, grâce aux surélévations, la quantité d'eau qui peut atteindre les trous des fixations de l'ossature. Cependant, cette technique n'écarte pas le risque d'infiltration d'eau, le long de ces fixations et éventuellement le long de celles des chanlattes, jusque dans la couche d'isolation. De telles infiltrations peuvent, au cours du temps, engendrer des désordres importants, notamment en termes de durabilité des matériaux constitutifs de la toiture. L'invention a pour but de permettre d'éviter de façon sure tout risque de pénétration d'eau aux emplacements des organes de fixation de l'ossature de surtoiture. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de support d'une surtoiture de bâtiment, comprenant - un profilé supérieur à section en n, et des moyens de fixation des ailes de ce profilé à un support de couverture sous-jacent; - un profilé inférieur drainant à section en U, disposé dans la partie centrale du profilé supérieur; et - des organes de fixation mécanique de la surtoiture sur l'âme supérieure du profilé supérieur, entre les branches du U. Suivant d'autres caractéristiques : - le dispositif comprend un joint d'étanchéité interposé entre les extrémités des branches du U et la surface intérieure du profilé supérieur; - le profilé supérieur comprend sur sa surface intérieure, sur toute sa longueur, des nervures qui s'embotent dans les branches du U; - le profilé inférieur comporte à son extrémité supérieure deux ailes extérieures sur lesquelles s'appliquent les ailes du profilé supérieur, de façon à constituer une structure de poutre en caisson. L'invention a également pour objet un ensemble couverture-surtoiture mettant en oeuvre de tels dispositifs de support. Cet ensemble couverture-surtoiture, du type comprenant - une couverture qui comporte un élément support fixé sur des éléments de charpente, une couche d'isolation thermique portée par ce porte-couverture, et un revêtement d'étanchéité disposé sur la couche d'isolation; - des dispositifs de support d'une surtoiture fixés à l'élément support ou, à travers ce dernier, aux éléments de charpente, ces dispositifs étant recouverts par une partie au moins du revêtement d'étanchéité; et - une surtoiture fixée par des organes de fixation mécaniques sur les dispositifs de support, est caractérisé en ce que les dispositifs de support sont tels que définis plus haut, en ce que les ailes du profilé supérieur sont fixées à l'élément support, ou, à travers celui-ci, aux éléments de charpente, et en ce que la surtoiture est fixée à l'âme supérieure des profilés supérieurs par lesdits organes pénétrant entre les branches des U à travers la partie du revêtement d'étanchéité qui recouvre lesdits dispositifs de support, les profilés s'étendant suivant la ligne de pente de la couverture. Suivant d'autres caractéristiques de cet ensemble couverture-surtoiture - les profilés inférieurs successifs d'une part, les profilés supérieurs successifs d'autre part, se recouvrent partiellement à la manière de tuiles; - les fonds des profilés inférieurs sont positionnés par collage sur la surface sur laquelle ils sont posés; - à l'extrémité basse de la couverture, des obturateurs sont prévus entre les branches des profilés inférieurs et la surface intérieure des profilés extérieurs;; - la couche isolante comporte deux souscouches superposées, les ailes des profilés supérieurs étant posées sur la sous-couche inférieure, qui est continue, la sous-couche supérieure, interrompue à l'emplacement des dispositifs de support, affleurant sensiblement la face supérieure des profilés supérieurs, et la couche d'étanchéité étant plane et recouvrant la sous-couche supérieure et l'âme supérieure des profilés supérieurs. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels - la Figure 1 représente schématiquement, en coupe, un ensemble couverture-surtoiture conforme à 1' invention; - la Figure 2 représente schématiquement, à plus grande échelle, la partie II de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 d'une variante; - les Figures 4 et 5 représentent schématiquement en coupe deux autres variantes d'un dispositif de support suivant 1 'invention; - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 3 d'un autre ensemble couverture-surtoiture conforme à l'invention; et - les Figures 7 et 8 sont des vues analogues de deux autres variantes, respectivement. L'ensemble couverture-surtoiture représenté à la Figure 1 est porté par des éléments de charpente 1 qui s'étendent suivant la ligne de pente de la toiture et ont une section en I. Il comprend successivement, de bas en haut, un élément support 2, une couche thermiquement isolante 3, deux membranes d'étanchéité bitumineuses 4, 5 constituant ensemble un revêtement d'étan chéite, des dispositifs 6 de support de surtoiture, une ossature de surtoiture 7, et des parements de surtoiture 8. L'élément support 2 peut être constitué par des tôles d'acier nervuré à ondes perpendiculaires aux éléments de charpente 1, ou bien par un platelage, par exemple en bois. Il est fixé à l'âme supérieure du I des éléments 1, par des organes de fixation mécanique non représentés. La couche isolante 3 est constituée de panneaux rigides en matière isolante, fixés par des organes de fixation mécanique non représentés, de façon autonome ou en même temps que les membranes 4 et 5, à l'élément support 2 ou, à travers celui-ci, aux éléments 1. Chaque dispositif de support 6 comprend deux profilés, à savoir d'une part un profilé supérieur 9 à section en n, avec une partie centrale 10 trapézoïdale à grande base inférieure se prolongeant de chaque côté par une aile 11, et d'autre part un profilé inférieur 12 à section en U légèrement évasé vers le haut. La membrane inférieure 4 est plane et recouvre toute la surface de la couche 3, et les profilés 12 sont posés à intervalles réguliers sur cette membrane, dans le sens de la pente de la toiture, en se chevauchant partiellement à la manière de tuiles, éventuellement avec interposition d'un joint adhésif d'étanchéité. Si nécessaire, les profilés 12 peuvent être maintenus en place par de la colle disposée sur leur fond. Puis les profilés supérieurs 9 sont disposés sur les profilés 12, en se chevauchant partiellement à la manière de tuiles, éventuellement avec interposition d'un joint adhésif d'étanchéité. Les branches du U des profilés 12 viennent alors se loger dans les coins de l'âme supérieure 13 des profilés 9 associés. Des vis de fixation 14 traversent ensuite les ailes 11, la membrane 4 et la couche 3, et maintiennent en place les deux profilés lorsqu'elles sont vissées dans l'élément porteur 2, comme représenté à gauche sur la Figure 1, ou bien, à travers ce dernier, dans les éléments de charpente 1, comme représenté à droite sur la Figure 1. Ensuite, la membrane d'étanchéité 5 est mise en place sur la membrane 4 et les profilés 9, en étant fixée par soudage sur cette membrane et sur ces profilés, et l'ossature 7 est disposée sur les parties en surélévation de la membrane 5, c'est-à-dire sur les âmes supérieures 13 des profilés 9. Enfin, cette ossature est fixée en place au moyen de vis 15 qui la traversent ainsi que la membrane 5 et qui se vissent dans les âmes 13 des profilés 9, et les parements 8 de la surtoiture sont mis en place. Ainsi, le seul trajet possible pour l'eau de pluie, le long des vis 15, aboutit à l'intérieur des profilés 12, et ces derniers drainent l'eau dtinfiltra- tion jusqu'au point bas de la toiture, où elle s'évacue. L'eau ne peut donc pas atteindre la couche d'isolation 3. Pour éviter l'apparition de quantités notables d'eau de condensation entre la partie centrale des profilés 9 et la surface extérieure des profilés 12, cette eau risquant d'atteindre la couche isolante 3 le long des vis 14, des obturateurs 16, par exemple en mousse synthétique, peuvent combler les espaces correspondants à l'extrémité basse de la toiture. Si l'on craint que, par capillarité, l'eau infiltrée jusque dans les profilés 9 s'écoule latéralement et sorte des profilés 12, on peut (Figure 3) prévoir un joint adhésif d'étanchéité 17 le long des bords supérieurs des U, lesquels sont alors de préférence conformés en rebords 18 parallèles au fond du U. Sur la Figure 3, on a également montré que, en variante, les deux membranes 4 et 5 d'étanchéité peuvent être mises en place après la pose des dispositifs 6, c'est-à-dire qu'elles recouvrent toutes deux ces dispositifs. Par conséquent, les profilés 12, dans cette variante, prennent directement appui sur la face supérieure de la couche isolante 3. Il est à noter à ce sujet que l'avantage de la variante de la Figure 2 réside dans la mise hors d'eau rapide de la toiture, avant mise en place des dispositifs 6. Comme représenté sur les Figures 4 et 5, un effet anti-capillarité analogue peut être obtenu en prévoyant sur la face inférieure de l'âme 13 des profilés 9, sur toute leur longueur, deux nervures 19 qui s'emboîtent dans le U des profilés 12. Ceci a été représenté à la Figure 4 dans le cas d'un U à section rectangulaire, et à la Figure 5 dans le cas d'un U très évasé. Dans le mode de réalisation de la Figure 6, le dispositif de support 6 est incorporé dans la couche d'isolation 3, de façon à offrir une surface de support entièrement plane pour le revêtement d'étanchéité 4, 5. Plus précisément, la couche 3 est constituée de deux sous-couches : une sous-couche inférieure 3A continue, et une sous-couche supérieure 3B disposée sur la sous-couche 3A, interrompue à l'emplacement des dispositifs 6 et de même hauteur que ceux-ci. Les deux membranes 4, 5 sont ainsi disposées à plat, l'une sur l'autre, sur la sous-couche 3B et sur les âmes supérieures 13 des profilés 9, et l'ossature de surtoiture 7 est disposée sur la membrane supérieure 5 et fixée comme précédemment au moyen des vis 15. Ce mode de réalisation présente l'avantage de supprimer toute surélévation de la couverture, et donc de réduire à la fois l'encombrement global en hauteur et la quantité de membrane d'étanchéité nécessaire. Ceci est obtenu sans déperdition thermique grâce à la continuité de la sous-couche 3A. On a représenté à la Figure 7 une variante de dispositif de support de surtoiture dans laquelle la couche 3 est de nouveau constituée de deux sous-couches 3A et 3B. La sous-couche supérieure est constituée de plaques isolantes 20 dont on prévoit un écartement prédéterminé correspondant à la largeur d'un profilé 12, lequel a ici une section rectangulaire. La variante de la Figure 8 ne diffère de la précédente que par le fait que le profilé 12 comporte à son extrémité supérieure deux ailes extérieures 21 qui s'appliquent sur les bords des plaques 20 adjacentes et qui sont recouvertes par les ailes 11 du profilé 9. Ainsi, les vis 14 traversent les ailes 11 et 21 avant de pénétrer dans la couche isolante et, après verrouillage, confèrent aux dispositifs 6 une structure de poutre en caisson à grande rigidité mécanique. Bien entendu, dans certains cas, les panneaux 8 de la surtoiture, étant autoportants, peuvent être directement fixés sur les dispositifs 6. REVENDICATIONS 1 - Dispositif (6) de support d'une surtoiture (7, 8) de bâtiment, comprenant - un profilé supérieur (9) à section en fl, et des moyens (14) de fixation des ailes (11) de ce profilé à un support de couverture (1, 2) sous-jacent; - un profilé inférieur drainant (12) à section en U, disposé dans la partie centrale (10) du profilé supérieur (9); et - des organes (15) de fixation mécanique de la surtoiture (7, 8) sur l'âme supérieure (13) du profilé supérieur, entre les branches du U. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un joint d'étanchéité (17) interposé entre les extrémités des branches du U et la surface intérieure du profilé supérieur (9). 3 - Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profilé supérieur (9) comprend sur sa surface intérieure, sur toute sa longueur, des nervures (19) qui s'emboîtent dans les branches du U. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le profilé inférieur (12) comporte à son extrémité supérieure deux ailes extérieures (21) sur lesquelles s'appliquent les ailes (11) du profilé supérieur (9), de façon à constituer une structure de poutre en caisson. 5 - Ensemble couverture-surtoiture, du type comprenant - une couverture qui comporte un élément porteur (2) fixé sur des éléments de charpente (1), une couche d'isolation thermique (3) portée par ce portecouverture, et une revêtement d'étanchéité (4, 5) disposé sur la couche d'isolation; - des dispositifs (6) de support d'une surtoiture fixés à l'élément support (2) ou, à travers ce dernier, aux éléments de charpente (1), ces dispositifs étant recouverts par une partie au moins du revêtement d'étanchéité; et - une surtoiture (7, 8) fixée par des organes de fixation mécaniques (15) sur les dispositifs (6) de support, caractérisé en ce que les dispositifs (6) de support sont conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 4, les ailes (11) du profilé supérieur étant fixées à l'élément support (2), ou, à travers celui-ci, aux éléments de charpente (1), et la surtoiture (7) étant fixée à l'âme supérieure (13) des profilés supérieurs (9) par lesdits organes (15) pénétrant entre les branches des U (12) à travers la partie du revêtement d'étanchéité (4, 5) qui recouvre lesdits dispositifs de support (6), les profilés s'étendant suivant la ligne de pente de la couverture. 6 - Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les profilés inférieurs successifs (12) d'une part, les profilés supérieurs successifs (9) d'autre part, se recouvrent partiellement à la manière de tuiles. 7 - Ensemble suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les fonds des profilés inférieurs (12) sont positionnés par collage sur la surface (4; 3) sur laquelle ils sont posés. 8 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que, à l'extré- mité basse de la couverture, des obturateurs (16) sont prévus entre les branches des profilés inférieurs (12) et la surface intérieure des profilés extérieurs (9). 9 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la couche isolante (3) comporte deux sous-couches (3A, 3B) superpo sées, les ailes (11) des profilés supérieurs (9) étant posées sur la sous-couche inférieure (3A), qui est continue, la sous-couche supérieure (3B), interrompue à l'emplacement des dispositifs de support (6), affleurant sensiblement la face supérieure des profilés supérieurs (9), et la couche d'étanchéité (4, 5) étant plane et recouvrant la sous-couche supérieure (3B) et l'âme supérieure (13) des profilés supérieurs.