Brevet FR2713687A1 — publié le 19950616

La présente invention est relative à un dispositif de support d'une surtoiture de bâtiment destinée à être superposée à une couverture comprenant un élément porteur qui supporte une couche d'isolation thermique surmontée d'un revêtement d'étanchéité. 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 ossature 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 portees des pannes de charpente. Diverses solutions ont été proposées pour éviter ces inconvénients, mais aucune ne s'est révélée totalement satisfaisante du point de vue de la fiabilite de l'étanchéité, de la facilite de mise en oeuvre et du libre choix de la position des piètements de support de la surtoiture. L'invention a pour but de combler cette lacune et, à cet effet, elle a pour objet un dispositif de support de surtoiture qui comprend des supports quasiponctuels répartis sur la surface recouverte par la surtoiture, chaque support comprenant une platine fixée en place sur la couche d'isolation thermique ou sur le revêtement d'étanchéité et dont le pourtour au moins adhère de façon étanche au revêtement d'étanchéité, l'ensemble platine-revêtement d'étanchéité étant continu dans la région de chaque support, chaque support comprenant en outre un piètement quasi-ponctuel en saillie sur la platine et dépassant au-dessus de la couverture. Ce dispositif de support peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - la platine est fixée à la couverture par des organes de fixation mécanique qui traversent la couche d'isolation thermique; - les organes de fixation mécaniques sont fixés dans des bacs en acier nervure qui constituent ledit élément porteur et qui sont eux-mêmes fixés sur une charpente de support de la couverture; - la platine est collée sur la couche d'isolation thermique ou sur une partie du revêtement d'étanchéité elle-même collée sur cette couche, cette dernière étant collée sur l'élément porteur de la couverture; - la couche d'isolation thermique est constituée d'un matériau résistant à la traction et à la compression, notamment d'un verre cellulaire; - la platine ou l'ensemble platine-piètement présente une continue etanche; - le revêtement d'étanchéité comprend une membrane d'étanchéité qui recouvre chaque platine et présente une ouverture à travers laquelle fait saillie le piètement, la partie de la membrane qui entoure cette ouverture étant collée ou soudée à la platine de manière étanche tout autour de l'ouverture; - la membrane d'étanchéité est constituée de les dont chacun présente le long d'un seul bord des encoches dont chacune reçoit un piètement avec un large jeu; - chaque platine est appliquée sur une membrane d'étanchéité inférieure qui recouvre la couche d'isolation thermique; - chaque platine comporte au moins un rebord en saillie vers le bas, destiné à pénétrer à l'intérieur de la couche d'isolation thermique; - le piètement a la forme d'un pontet; - les pontets ont des hauteurs variables d'un support à un autre; - le dispositif comprend de 0,5 à 1 support par m2 environ. L'invention a egalement pour objet un ensemble couverture-surtoiture comprenant une couverture qui comporte un élément porteur supportant une couche d'isolation thermique surmontée d'un revêtement d'étanchéité, une série de dispositifs de support de surtoiture tels que définis ci-dessus, répartis sur la surface recouverte par la surtoiture, et une surtoiture comprenant des éléments de surtoiture fixés auxdits piètements. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexes, sur lesquels - la Figure 1 représente en perspective un élément d'un dispositif de support de surtoiture conforme à l'invention; - la Figure 2 représente schématiquement en coupe verticale un ensemble couverture-surtoiture suivant l'invention; - la Figure 3 illustre un mode de pose du revêtement d'étanchéité de cet ensemble; - les Figures 4 à 6 sont des vues analogues à la Figure 2 d'autres ensembles couverture-surtoiture suivant l'invention; - les Figures 7 et 8 représentent schémati quement, en coupe verticale, deux variantes de mise en place du dispositif de support de surtoiture; - la Figure 9 est une vue en perspective d'une variante de l'élément de support de surtoiture de la Figure 1; - la Figure 10 représente schématiquement, en coupe verticale, une couverture inclinée équipée de l'élément de support de la Figure 9; et - la Figure 11 represente schématiquement, en coupe verticale, une autre variante. On a représenté à la Figure 1 un support 1, par exemple métallique, constitué d'une platine continue 2, plane et rectangulaire, et d'un piètement 3 fixé au centre de la face supérieure de cette platine. Le piètement 3 a une forme générale en U inversé, et chacune de ses deux extrémités est soudée sur la platine 3. L'âme du U est plane et parallèle à la platine. La platine a par exemple comme dimension 40 x 40 cm, avec une hauteur du piètement 3 de l'ordre de 3 à 5 cm. On a représenté à la Figure 2 un ensemble couverture-surtoiture dont la surtoiture est portée par une multiplicité de supports 1, régulièrement repartis sur toute l'aire de la couverture surmontée par la surtoiture. L'ossature de la couverture est constituée par une charpente réalisée à partir de fers en I 5 parallèles les uns aux autres. On réalise l'ensemble couverture-surtoiture de la manière suivante. Des éléments porteurs 6 constitués de bacs en acier nervuré, définissant des plages superieures planes 7 séparées par des creux d'onde 8 perpendiculaires aux fers 5, sont fixés aux ailes supérieures de ces fers 5 au moyen d'organes de fixation mecaniques 9 qui traversent le fond des creux d'onde 8. Des plaques de matière thermiquement isolante résistant à la compression, par exemple de laine minérale à forte densite (150 à 200 kg/m3), sont posées sur les plages 7 des bacs 6, éventuellement avec interposition d'un pare-vapeur (non représenté), pour constituer une couche d'isolation thermique 10. Ces plaques sont juxtaposées et fixées par des organes de fixation mécaniques 11 à tête élargie qui traversent leur épaisseur et sont vissés dans les bacs 6, notamment dans les plages 7 de ceux-ci. Les supports 1 sont posés sur la face supérieure de la couche 10, en des emplacements appropriés, par exemple avec une répartition homogène à raison de un support par m2, et ils sont fixés par des organes de fixation mécaniques 12, qui peuvent être identiques aux organes 11, traversant la platine 2 et la couche 10 et vissés dans les bacs 6. Si nécessaire, les platines 2 comportent des orifices pre-perces pour le passage des tiges des organes 12. Ensuite, on déroule sur la couche 10 une membrane d'étanchéité bitumineuse 13 sous forme de les, dans laquelle on découpe, au préalable ou in situ, à l'emplacement de chaque support 1, une fenêtre dont les dimensions sont comprises entre celles du piètement 3 et celles de la platine 2, par exemple suivant le contour 14 indiqué en traits mixtes à la Figure 1. La membrane est, au fur et à mesure de son déroulement, collée au bitume ou soudée sur toutes les surfaces sous-jacentes, c'est-à-dire sur la couche d'isolation thermique 10 et sur les parties périphériques des platines 2. En variante, lorsque les supports 1 sont disposes suivant des rangées parallèles, le revêtement d'étanchéité peut être posé sous la forme de les recouvrant les bordures des platines 2 de deux rangées de supports 1 adjacentes, puis être complété par des pièces de raccordement transversales s'détendant d'un lé au lé voisin et collées à la fois sur ceux-ci et sur les bords restants des platines 2. La Figure 3 illustre une autre variante, particulièrement avantageuse, de pose de la membrane 13. Les supports 1 sont disposés en rangées parallèles dont l'écartement est inférieur d'une distance R prédéterminée à la largeur L des les. Chaque lé présente sur un seul bord des encoches 13A dont l'entraxe E est le même que celui des piètements 3 d'une même rangée, et qui sont adaptées pour recevoir les piètements avec un large jeu. La distance R précitée est choisie comme largeur de recouvrement des les. Les lés sont posés successivement, avec le sens F d'avance du chantier indiqué sur la Figure 3. Il ne reste plus qu'à fixer les éléments 15 de la surtoiture, qui n'assurent aucune étanchéité par eux-mêmes et n'ont qu'une fonction décorative, sur les âmes supérieures 4 des piètements 3, par exemple au moyen d'organes de fixation mécaniques 16 fixés dans ces âmes 4 par vissage, rivetage, etc. On voit ainsi que l'on peut fixer la surtoiture avec une surélévation minimale, de façon très simple et économique, sans aucune influence défavorable sur l'étanchéité assurée par la membrane 13. De plus, le nombre et la position des supports 1 peuvent être optimisés, independamment de la charpente 5, en fonction de la seule surtoiture, et leur agencement permet d'utiliser au mieux les propriétés mécaniques des bacs 6. On notera également que, gracie à la forme en pontet des piètements 3, il ne se produit pas d'accumulation d'eau sur la couverture. Le mode de réalisation de la Figure 4 diffère du precedent par le fait que la couche d'isolation thermique 10 est constituée d'un matériau cohérent capable de resister non seulement à la compression comme à la Figure 2, mais également à la traction, par exemple de panneaux juxtaposés en verre cellulaire. Ces panneaux sont collés au bitume par leur face inférieure sur toute l'étendue des plages supérieures 7 des bacs 6 en acier nervuré, et les platines 2, qui peuvent alors être de faible épaisseur, sont collées sur la face supérieure des mêmes panneaux. La membrane d'étanchéité 13 est ensuite mise en place et collée comme précédemment. Ainsi, dans le mode de réalisation de la Figure 4, les seuls organes de fixation mécaniques sont les organes 9 de fixation des bacs 6 sur la charpente et les organes 16 de fixation de la surtoiture sur les piètements 3. I1 est à noter que ce mode de réalisation supprime tout pont thermique à travers la couche d'isolation 10. La Figure 5 illustre l'application de l'invention à une couverture d'un autre type, à savoir constituée d'une dalle en béton 6A et d'une couche d'isolation thermique 10 collee sur cette dalle. Les supports 1 et la membrane d'étanchéité 13 sont mis en oeuvre de la même manière que dans le cas de la Figure 3, et, par conséquent, la couche 10 est constituée d'un matériau cohérent capable de résister aux efforts de traction. La variante de la Figure 6 ne diffère de celle de la Figure 5 que par le fait que la dalle en béton est remplacée par un platelage 6B en bois fixé à une charpente 5B également en bois. La Figure 7 montre que les platines 2 peuvent être posées sur une première membrane d'étanchéité continue 17 disposée sur la couche d'isolation thermique 10, la membrane supérieure 13 des Figures 2 à 6 etant mise en oeuvre ensuite, de la manière décrite plus haut. En variante encore (Figure 8), la membrane 13 peut être supprimée. Toutefois, on comprend que la variante de la Figure 7 s'applique quel que soit le mode de fixation des supports 1, mecanique comme à la Figure 2 ou par collage comme aux Figures 4 à 6, tandis que la variante de la Figure 8 ne convient que dans ce dernier cas, pour garantir la continuité de l'étanchéité. La Figure 9 représente une variante du support 1 dans laquelle un bord de la platine 2 comporte un rebord 18 rabattu vers le bas. Ce rebord peut, notamment dans le cas d'une couverture inclinée du même type qu'à la Figure 4, être disposé sur le bord supérieur de la platine et etre inseré entre deux plaques isolantes de la couche 10, afin de consolider ainsi le positionnement des supports 1 et, par suite, celui de la surtoiture, comme représente sur la Figure 10. Eventuellement, comme représente sur la Figure 11, on pourrait prévoir un rebord 18 sur deux cotés ou même sur les quatre côtés de la platine 2, et emboîter et coller celle-ci sur un bloc isolant de dimensions correspondantes. On comprend que, pour une surtoiture donnée, la hauteur des piètements 3 peut varier d'un support 1 à un autre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de support d'une surtoiture (15) de bâtiment destinée à être superposée à une couverture comprenant un élément porteur (6; 6A; 6B) qui supporte une couche d'isolation thermique (10) surmontée d'un revêtement d'étanchéité (13; 13, 17; 17), caractérisé en ce qu'il comprend des supports quasi-ponctuels (1) répartis sur la surface recouverte par la surtoiture, chaque support comprenant une platine (2) fixée en place sur la couche d'isolation thermique ou sur le revêtement d'étanchéité et dont le pourtour au moins adhère de façon étanche au revêtement d'étanchéité, l'ensemble platinerevêtement d'étanchéité etant continu dans la région de chaque support, chaque support comprenant en outre un piètement (3) quasi-ponctuel en saillie sur la platine et depassant au-dessus de la couverture. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (2) est fixee à la couverture par des organes de fixation mécaniques (12) qui traversent la couche d'isolation thermique (10). 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de fixation mécaniques (12) sont fixés dans des bacs en acier nervuré (6) qui constituent ledit élément porteur et qui sont eux-mêmes fixes sur une charpente (5) de support de la couverture. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (2) est collée sur la couche d'isolation thermique (10) ou sur une partie (13; 17) du revêtement d'etancheite (13) elle-même collée sur cette couche, cette dernière étant collée sur l'élément porteur (6; 6A; 6B) de la couverture. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche d'isolation thermique (10) est constituee d'un matériau résistant à la traction et à la compression, notamment d'un verre cellulaire. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la platine (2) ou l'ensemble platine (2)-piètement (3) présente une continuité etanche. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le revêtement d'étanchéité comprend une membrane d'étanchéité (13) qui recouvre chaque platine (2) et présente une ouverture à travers laquelle fait saillie le piètement (3), la partie de la membrane qui entoure cette ouverture étant collée ou soudée à la platine de manière étanche tout autour de l'ouverture. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la membrane d'étanchéité (13) est constituée de les dont chacun présente le long d'un seul bord des encoches (13A) dont chacune reçoit un piètement (3) avec un large jeu. 9 - Dispositif suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque platine est appliquée sur une membrane d'étanchéité inférieure (17) qui recouvre la couche d'isolation thermique (10). 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque platine (2) comporte au moins un rebord (18) en saillie vers le bas, destiné à pénétrer à l'intérieur de la couche d'isolation thermique (10). 11 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le piètement (3) a la forme d'un pontet. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les pontets (3) ont des hauteurs variables d'un support (1) à un autre. 13 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend de 0,5 à 1 support (1) par m2 environ. 14 - Ensemble couverture-surtoiture comprenant une couverture qui comporte un elément porteur (6; 6A; 6B) supportant une couche d'isolation thermique (10) surmontée d'un revêtement d'étanchéité (13; 13, 17; 17), une série de dispositifs de support de surtoiture (1) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, répartis sur la surface recouverte par la surtoiture (15), et une surtoiture (15) comprenant des éléments de surtoiture fixés auxdits piètements (3).