Brevet FR2720776A1 — publié le 19951208

PROCÉDÉ DE RÉALISATION DE CHARPENTES TRADITIONNELLES EN BOIS POUR TOITURES A QUATRE PLANS INCLINÉS,ET CHARPENTES OBTENUES La présente invention a pour objet un procédé de réalisation de charpentes traditionnelles en bois pour toiture à quatre plans inclinés, ainsi que les charpentes ainsi obtenues. Il peut s'appliquer aux toits de ce type toutes dimensions, mais est surtout destiné aux petits immeubles et aux maisons individuelles. Les toitures traditionnelles à couverture de tuiles, d'ardoises ou autres sont le plus souvent formées de deux plans inclinés se rejoignant au faîte. Leur charpente est constituée d'une série de fermes généralement en bois formées d'une poutre horizontale, l'entrait, et de deux poutres inclinées, les arbalétriers reliés à l'entrait par des jambes et fiches. Ces fermes sont disposées perpendiculairement à la plus grande longueur du toit et dont les éléments constitutifs sont de plus en plus fréquemment préfabriqués en usine et assemblés sur chantier au moyen de pièces standardisées (cf par exemple le brevet FR 2 585 052 déposé par M. DELSOL le 18 juillet 1985). Lorsque leurs dimensions le permet, les fermes sont entièrement montées en usine et livrées assemblées, ce qui permet une pose très rapide racourcissant sensiblement la durée du chantier et diminuant fortement les frais de main-d'oeuvre. Ces derniers avantages sont compromis dans le cas des couvertures à quatre pans, c'est à dire comportant des plans inclinés non seulement le long des façades, mais également le long des pignons. La réalisation des charpentes nécessite alors l'utilisation de "demi-fermes" de dimensions variables: les arêtiers disposés sous les angles formés par les pans de la couverture, et les empanons fixés sur lesdits arêtiers perpendiculairement ou parallèlement au faîte du toit. L'assemblage de ces éléments présente des difficultés qui n'ont pas été résolues à ce jour, en particulier pour les entraits, et est effectué sur place, souvent de manière plus ou moins improvisée, ce qui entraîne généralement d'importantes pertes de temps et peut s'avérer préjudiciable à la qualité de la réalisation. Le procédé selon la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'assurer sur le chantier un montage très rapide et sûr des arêtiers et empanons, quelle que soit la configuration de la charpente. I1 consiste à utiliser des fermes, arêtiers et empanons prédécoupés et montés en usine, dont les entraits sont assemblés sur chantier grâce à quatre connecteurs métalliques universels standarisés s'adaptant à toutes les configurations: une plaque à clouer pliée pour la fixation des empanons sur les arêtiers, une équerre d'arêtier pour fixer celui-ci sur la ferme porteuse, une platine sabot permettant la fixation de deux arêtiers et d'un empanon en un même point, et une platine d'angle rentrant supportant l'extrémité externe des arêtiers. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente en perspective une toiture à pignons inclinés, la figure 2 est vue en élévation, à une échelle différente, d'une ferme de type courant, la figure 3 montre dans les mêmes conditions, la forme générale des arêtiers ou empanons, la figure 4 est une vue schématique partielle en plan des éléments inférieurs de charpente de la toiture de la figure 1, et les figures 5 à 8 sont des vues agrandies en perspective des différents connecteurs métalliques utilisés dans la présente invention. Le procédé, illustré par les figures 2 à 8, est basé sur l'uLilisation d'éléments en bois, de préférence préfabriqués, assemblés sur le chantier grâce à des connecteurs métalliques perforés cloués ou boulonnés sur lesdits éléments. Ces éléments sont de deux types. La partie courante de la charpente est constituée de fermes 1 traditionnelles formées de deux arbalétriers 2, d'un entrait 3 ainsi que de jambes ou potelets 4 et de fiches 5 de renfort. Les pignons ou "croupes" sont réalisés au moyen d'arêtiers 6 fixés sur une ferme porteuse 7 formée de deux fermes accolées, et d'empanons parallèles 8 ou perpendiculaires 9 aux fermes, assemblés avec les arêtiers 6 pour les premiers, ou avec les arêtiers et/ou la ferme porteuse pour les seconds. Les arêtiers 6 et les empanons 8, 9 ont une structure similaire à celle des fermes 1, mais ne comportent toutefois qu'un seul arbalétrier 2, dont la longueur est déterminée en fonction de l'emplacement de chaque élément. Les arbalétriers 2 sont assemblés de manière habituelle, en général par clouage. Le montage des entraits 3 se fait au moyen de quatre types de connecteurs métalliques perforés universels, une plaque à clouer 10, une équerre d'arêtier 11, une platine sabot 12 et une platine d'angle rentrant 13. La plaque à clouer 10 (figure 5) est une plaque métallique pliée suivant un angle de 1350 et comportant des perforations multiples. L'équerre d'arêtier 11 (figure 6) est destinée à la fixation de l'entrait 3 des arêtiers sur la ferme porteuse 7 lorsque celle-ci est décalée vers le pignon et que les extrémités libres de l'arbalétrier et de l'entrait desdits arêtiers ne sont pas à l'aplomb l'un de l'autre (figure 3). Cette équerre, constituée d'une plaque métallique pliée d'environ 3 mm d'épaisseur, comporte des perforations identiques à celles des ailes de fixation des sabots à 90" 14 classiques utilisées pour la fixation des empanons perpendiculaires 9, de manière à permettre la fixation de l'équerre et du sabot en une seule opération. La platine sabot 12 (figure 7) remplace un sabot à 90" 14 et deux équerres d'arêtier 11 dans le cas de faibles portées sans utilisation de ferme porteuse 7. Elle est fixée par boulonnage sur l'entrait 3 de la ferme 1 la plus proche du pignon 15 située au-dessous du point de rencontre des arbalétriers 2 des deux arêtiers 6 et du faîte 16 de la toiture (figure 4), et reçoit en un même point les deux arêtier et l'empanon perpendiculaire central. Cette platine sabot est formée de deux ailes perforées, une aile verticale 17 et une aile horizontale 18 reliées par deux plaques perpendiculaires 19 triangulaires disposées de manières à former un logement central apte à recevoir un empanon perpendiculaire 9 et deux logements latéraux destinés aux arêtiers. La platine sabot sera avantageusement associée à une contre-platine 20 se montant sur la face opposée de l'entrait de la ferme, l'ensemble étant boulonné. La platine d'angle rentrant 13 (figure 8) est destinée à recevoir l'extrémité externe des arêtiers 6 lorsque ces derniers ne peuvent pas reposer sur le mur 21 du bâtiment. Elle est fixée directement sur celui-ci au haut de l'angle intérieur, et forme un dièdre de 900, à axe vertical supportant une plaque horizontale 22, une plaque renfort 23 soudée le long de l'arête interne du dièdre et sous la plaque horizontale assurant la solidité de l'ensemble. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 10. Procédé de réalisation de charpentes traditionnelles en bois pour toiture à quatre plans inclinés, s'appliquant aux toits de toutes dimensions, et en particulier aux toitures de petits immeubles ou de maisons individuelles, caractérisé par l'utilisation combinée de fermes (1), d'arêtiers (6) et d'empanons (8, 9) prédécoupés et montés en usine, et par l'assemblage sur chantier, au niveau des entraits (3) au moyens de quatre connecteurs métalliques universels s'adaptant à toutes les configurations: une plaque à clouer (10) pliée suivant un angle de 1350 et comportant des perforations multiples, pour la fixation des empanons sur les arêtiers (6), une équerre d'arêtier (11) pour fixer celui-ci sur une ferme porteuse (7), une platine sabot (12) permettant la fixation de deux arêtiers et d'un empanon (9) central en un même point dans le cas de faibles portées sans utilisation de ferme porteuse (7), et une platine d'angle rentrant (13) supportant l'extrémité externe des arêtiers (6) lorsque ces derniers ne peuvent pas reposer sur le mur (21) du bâtiment. 20. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équerre d'arêtier (11) est constituée d'une plaque métallique d'environ 3 mm d'épaisseur pourvue de perforations identiques à celles des ailes de fixation des sabots à 900 (14) classiques utilisées pour la fixation des empanons perpendiculaires (9), de manière à permettre la fixation de l'équerre et du sabot en une seule opération. 30. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la platine sabot (12) est formée de deux ailes perforées, une aile verticale (17) et une aile horizontale (18) reliées par deux plaques perpendiculaires (19) triangulaires disposées de manière à former un logement central apte à recevoir un empanon perpendiculaire (9) et deux logements latéraux aptes à supporter chacun arêtier. 4 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la platine sabot (12) est fixée par boulonnage sur l'entrait (3) de la ferme (1) la plus proche du pignon (15) située au-dessous du point de rencontre des arbalétriers (2) des deux arêtiers (6) et du faîte (16) de la toiture. 5 . Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la platine sabot (12) est associée à une contre-platine (20) se montant sur la face opposée de l'entrait de la ferme (1), l'ensemble étant boulonné. 6". Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine d'angle rentrant (13) est fixée directement sur le mur (21) du bâtiment au haut do l'angle intérieur, et forme un dièdre de 90 , à axe vertical supportant une plaque horizontale (22). 70. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la platine d'angle rentrant (13) est pourvue d'une plaque renfort (23) soudée le long de l'arête interne du dièdre et sous la plaque horizontale (22). 80. Charpente traditionnelle en bois pour toiture à quatre plans inclinés destinée en particulier aux petits immeubles ou aux maisons individuelles, caractérisée en ce qu'elle est constituée de ferme (1), d'arêtiers (6) et d'empanons (8, 9) prédécoupés et montés en usine assemblés sur chantier, au niveau des entraits (3), grâce à quatre types de connecteurs métalliques: une plaque à clouer (10) pliée suivant un angle de 1350 et comportant des perforations multiple; assurant la fixation des empanons sur les arêtiers (6), une équerre d'arêtier (11) pour fixer celui-ci sur une ferme porteuse (7), une platine sabot (12) permettant la fixation de deux arêtier et d'un empanon (9) central en un même point dans le cas de faible portées sans utilisation de ferme porteuse (7), et une platine d'angle rentrant (13) supportant l'extrémité externe des arêtiers (6) lorsque ces derniers ne peuvent pas reposer sur le mur (21) du bâtiment.