Brevet FR2725746A1 — publié le 19960419

L'invention présentée concerne la description technique et les avantages d'un vérin autoporteur permettant de renforcer ou de relever les charpentes traditionnelles ou non traditionnelles ayant pour une raison quelconque un défaut de construction. Le fait que ce vérin autoporteur reprenne la charge de la charpente peut permettre aussi la mise en place d'un plancher regable autoporté et ainsi d'aménager les combles non habitables. Au niveau des charpentes traditionnelles l'on sait qu'elles se dégradent souvent avec le temps. Les toitures ont une flèche au niveau de faîtage ou un flambage sur l'ensemble de celles-ci. A ce jour, le seul moyen de remédier à tous ces inconvénients est de déposer et de reconstruire la charpente. Le coût en est très onéreux. Depuis plusieurs années de nombreuses personnes désirant faire construire, ont pour des raisons économiques été obligées d'opter pour des maisons dont la charpente est constituée de fermettes légères, telles que les fermes dites W. Américaines Les inconvénients majeurs de ces constructions sont, d'une part une déformation avec le temps de l'ensemble de la charpente, d'autre part, la légèreté de la structure obligeant à mettre dans l'espace central des éléments de contreventement en Les différentes techniques brevetées et utilisées à ce jour existent en bois et en métal. Les méthodes en bois sont pour des raisons de sécurité, limitées tant en longueur qu'en largeur. Elles reposent sur des longs pans ce qui nécessite impérativement des murs en dur avec un chaînage. De plus, les sections de bois employées reposant sur ce chaînage font perdre une hauteur importante ce qui empêche pratiquement l'utilisation d'un escalier standard. D'autres méthodes obligent l'ouverture des plafonds pour la mise en place d'une poutre longitudinale reprise par des poteaux verticaux. Ces techniques sont plus complexes et plus onéreuses vu l'ampleur des travaux. Pour ce qui est des procédés métalliques, le principe du brevet 84 20131 consiste à installer longitudinalement une poutre à treillis sur chant. On dispose sur le chant supérieur une série de vérins de type triangulaire reprenant une panne en chevron venant en appui sous les arbalétriers. Vu la poussée importante, il s'en suit une déformation importante de celle-ci. De plus, la longueur de cette poutre ne peut excéder la largeur des solives qui reprendront le plancher, ce qui veut dire qu'une flèche importante due à la charge de la toiture empêche d'installer ce système sur de grandes longueurs à moins de glisser en son milieu une poutre transversale ce qui fait perdre une hauteur importante et nous fait revenir au problème de l'escalier sur mesure. Le principe du brevet numéro 86 18493 consiste à installer une poutre maîtresse sous les arbalétriers. Cette poutre est constituée de trois tronçons et d'un système de tension. Un tel procédé oblige à construire une poutre sur mesure pour chaque comble. De plus, I'on sait que tout système à base de tendeurs implique une surveillance régulière des tensions. Comme pour le brevet ci-dessus le problème de hauteur et de mise en place de l'escalier se pose de nouveau. En résumé, pour tous ces procédés que ce soit en longueur pour certains ou en largeur pour d'autres, le problème de flèche n'a pu être résolu. En ce qui concerne la perte de hauteur, aucun de ces procédés n'a trouvé de solution. La présente invention remédie à ces inconvénients son principe de vérin unique sur toute sa longueur, la base étant scellée entre les pignons et grâce au réglage de toutes ces tiges filetées elle est modulable en hauteur et s'adapte dans tous les cas de figure (toiture 27 , 350, 450). Ces tirants situés en haut et en bas ont une contrainte et précontrainte qui annule tout phénomène de flèche. Un tel avantage nous permet des réalisation autoporté sur de grande longueur et largueur sans reprise de poteaux. Les plaques(oreilles) reprises au niveau des arbalétriers par boulonnage et soudés sur le haut du vérin rendent l'ensemble solidaire avec la charpente et remplacent efficacement les contreventements qui pourraient être supprimés pour aménager un comble. Dans le cadre d'un aménagement de comble les solives qui reprendront le plancher sont munies d'un système d'équerre sur la base du vérin. Grâce à ces équerres réglables le plancher autoporté perd très peu de hauteur et permet d'installer dans la plupart des cas un escalier standard.Tous les problèmes de vieillissement de toitures, flambage des toits, affaissement des fermes dues à la filiblesse des sections de bois, des écartements trop importants, de cintrage des arbalétriers sont ainsi résolus sur tous les types de charpentes. Les différentes étapes de la mise en place du vérin autoporteur se font sans dégradation des plafonds ou des murs existants pour toutes les maisons ayant des charpentes prises entre deux pignons en dur et des murs porteurs. Grâce à des éléments supplémentaires (19) I'adaptation des charpentes du type Croupe ou louez est réalisable. De même les charpentes sans pignons porteurs peuvent être soit par l'extérieur avec des poteaux coulé en béton armé (21) Soit par l'intérieur avec un procédé type HEB(20) peuvent être réalisé. Les différentes étapes de mise en place sont a) Le traçage pour déterminer la position exacte du vérin au niveau des arbalétriers. b) Le traçage permet de disposer à chaque ferme, entre l'entrait bas et l'arbalétrier une série de potelets qui permettra d'aligner correctement la base du vérin entre les deux pignons. c) On dispose provisoirement une série de cales en bois sur chaque entrait bas pour recevoir la base du vérin. d) L'on perce deux trous dans les pignons pour le scellement de la base du vérin. e) On aligne autant d'éléments profilés en T (2. 8) (Deux éléments de cornières de 1.50 mètre de long soudées entre elles par trois plaques de 12 millimètres, d'épaisseur, nous obtenons ainsi un profilé en forme cornières) qu'il faut pour obtenir la longueur entre pignons. Les deux profilés d'extrémités sont différents suivants la longueur du comble. fi est nécessaire de rajouter 10 cm à chacun d'entre eux afin de pouvoir les engraver et les sceller dans les pignons. f) Ces profilés de 1.50 mètres mis bout à bout sont réunis entre eux par des tirants (3) le tout assemblé et boulonné (11) six boulons pour chaque tirant (6). g) La base étant maintenant achevée et scellée il ne reste plus qu'à retirer les cales, la structure se trouvant ainsi autoporteuse. A ce stade du montage nous avons notre base assemblée, scellée. Sur cette base se trouvent les tirants avec deux tiges filetées (7. 12. 13) chaque tirant étant espacé de 1.50 mètres (3.7). h) Le montage de la partie supérieure du vérin est identique dans la forme et dans l'assemblage (des profilés de 1.50 mètre assemblés par des tirants avec deux tiges filetés), l'assemblage du haut se décalant d'un profilé (2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.) ce qui nous donne des tirants tous les 0.75 mètre en quinconce. i) Une fois la partie haute du vérin assemblée (Figure -1-) il reste à boulonner les plaques (oreilles) (9.18) sur les arbalétriers (1.10) et les souder sur la partie haute du vérin (8), de façon à ce que les plaques servent de contreventement et rendent l'ensemble solidaire. j) Nous pouvons mettre en pression le vérin dans la mesure où la partie haute est légèrement inférieure à la distance entre pignons, et se règle grâce aux tiges filetés. k) Par mesure de sécurité il est nécessaire de boulonner les extrémités de la partie haute puis sceller celles-ci dans les pignons par l'intermédiaire d'une pièce (22). 1) Si nous nous trouvons dans le cas d'un aménagement de comble il faudra nécessairement placer une série de potelets (pris entre les entraits bas et les arbalétriers à chaque ferme) cette fois ci devant le vérin. n est bien entendu impératif de disposer de faux entraits hautes à chaque ferme et de doubler tous les arbalétriers avant de couper toutes les fiches et contre fiches (17) afin de libérer le futur espace habitable. m) Tous les 0.60 mètre une solive (16) est installée dans le but de recevoir le futur plancher. Chaque solive se trouve munie à chacune de ses exttemités, d'une plaque soudée et percée à différentes hauteurs (15). Ces trous de perçage permettront de boulonner une équerre qui sera soudée sur la partie basse du vérin (14). Ceci permettra le réglage du plancher afin d'éviter les problèmes d'escalier sur mesure. Procédés du vérin autoporteur permettant de renforcer ou de relever tous types de charpentes 1. Principe pour toute maison avec pignon en dur (parpaing). a) On procède à l'assemblage du vérin fait de 3 grands éléments - La base faite d'éléments profilés en forme de T. - Des tirants munis de tiges filetées qui réunissent tous les éléments entre eux et permettent le réglage du vérin sur toute sa longueur. - La partie haute du vérin de profilés et de tirants identiques à la base, décalés de 75 cm et permettent d'obtenir notre principe de contrainte et précontrainte en réglant les tiges filetées en opposition. b) En scellant ces deux verins parallèlement et à égale distance par rapport à l'axe du pignon, sans reposer sur les entraits bas afin d'être autoporteur. c) On boulonne deux plaques (oreilles) de chaque côté des arbalétriers, soudées sur la partie haute du vérin, ces oreilles servent de contreventement et rendent l'ensemble solidaire. d) Le vérin est mis en pression de telle manière que la charge de la charpente est reprise sur tout l'ensemble et suivant le poids peut la relever. II. Principe pour les charpentes n'ayant pas de pignon en dur (" croupe " Jouée"; pignon en fibrociment, en bois). a) Ce procédé nous permet d'adapter le vérin dans une charpente dite en " croupe" Ces éléments trapézoïdaux s'adaptent aux extrémités du vérin. b) Ces procédés nous permettent d'adapter aux charpentes, sans pignon porteur (parpaings) le vérin. Selon les cas de figures par l'extérieur: - 4 poteaux coulés en béton armé qui reprennent la charge des extrémités du vérin,soit par l'intérieur par un procédé métallique appelé HEB, pour des maisons de plein- pied. - 4 HEB verticaux encastrés dans les murs venant reprendre la charge des extrémités du vérin. Ce dernier procédé étant utilisé de la même manière pour une charpente dite "jouée" I11. Utilisation du vérin autoporteur dans le cas d'un comble voulant être aménagé (ferme américaine). a) Avant le mise en place du vérin il est impératif de doubler les arbalétriers et de créer de faux -entraits. La mise en place de potelets de chaque côté du vérin permet la reprise entraits bas avec les arbalétriers. Les vérins autoporteurs étant en pression de chaque côté du comble, et les opérations de renfort en bois effectuées, ainsi peut on couper les fiches et contre-fiches. b) Nous plaçons entre les deux vérins, une série de solives IPE tous les 600 mm. Ces solives réglables par leur système d'équerre, reprennent le futur plancher autoporté. FIGURE1:REPRESENTE UNE PERSPECTIVE DE L'ASSEMBLAGE DU DISPOSITIF DU VERIN AVEC SA PARTIE BASSE (2), SA PARTIE HAUTE (8). SES TIRANS (3, 5, 7), LES TROUS D'ASSEMBLAGES FIGURE 2 REPRESENTE UNE VUE DE FACE DE L'ASSEMBLAGE DU VERIN AVEC SA PARTIE BASSE (2), SA PARTIE HAUTE (8), SES TIRANS (3, 5, 7), LES TROUS D'ASSEMBLAGES (6) FIGURE 3: REPRESENTE UNE PARTIE D'UN VERIN FINI ET PLACE DANS UN COMBLE. L'ASSEMBLAGE PARTIE BASSE PARTIE HAUTE. LES TIRANS, LES PLAQUES (OREILLES) SOUDES (9-18) SUR LA PARTIE HAUTE FIXEE SUR LES ARBALETRIERS (1-10) DU COMBLE, LE SYSTEME D'EQUERRE (14-15) ET SES SOLIVES (16) POUR REPRENDRE LE FUTUR PLANCHER. FIGURE 4. REPRESENTE UNE VUE DE COTE DE L'ENSEMBLE DU VERIN DANS UN COMBLE DIT NON AMENAGEABLE (FERME AMERICAINE). FIGURE @ REPRESENTE UNE VUE DE COTE DES PLAQUES (OREILLES) SOUDEES SUR LA PARTIE HAUTE DU VERIN ET FIXEE SUR L'ARBALETRIER FIGURE 7: REPRESENTE UNE WE DE FACE DE L'ELEMENT PERMETTANT D'ADAPTER LE SYSTEME DANS SON ENTIER AUX CHARPENTES DU TYPE "CROUPE" OU "JOUEE" FIGURE 8: REPRESENTE UNE VUE DE COTE DE LA FIGURE FIGURE 9: REPRESENTE EN PERSPECTIVE LA PIECE METALLIQUE (22) PERMETTANT DE SCELLER DANS LES PIGNONS EN TOUTE SECURITE. FIGURE 10: REPRESENTE UNE VUE DE FACE D'UN POTEAU COULE EN BETON ARME (21) OU D'UN PROCEDE METALLIQUE TYPE HEB (20) OERMETTANT D'INSTALLER CE VERIN SUR UN PIGNON DE MAISON NON PORTEUR. FIGURE 6 REPRESENTE EN DETAIL UNE VUE DE COTE DU SYSTEME D'EQUERRE REGLABLE (14-15) REPRIS SUR LA PARTE BASSE DU VERIN OU VIENNENT SE FIXER LES SOLIVES (16). REVENDICATIONS: 1) Dispositif de vérin autoporteur permettant de renforcer ou de relever tous types de charpentes caractérisé en ce qu'il comporte une base ( 2 ) faite d'éléments profilés en forme de T réunis entre eux Des tirants ( 3 ) munis de tiges filetées, une partie haute ( 8 ) faite de profilés en forme de T identiques à la base et réunis entre eux par des tirants (5) munis de tiges filetées. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa mise en place comporte les etapes suivantes: Le traçage permettant de placés parallèlement et à égale distance par rapport a l'axe du pignon et scellés dans les dits pignons, les 2 dispositifs formant le verin. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques ( oreilles) (9 .18) servent de contreventement et rendent l'ensemble solidaire. 4) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est mis en pression par reglage de sa partie haute grâce aux tiges filetés. 5) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que ce procédé s'adapte aux charpentes sans pignon porteur ( parpaings ), en ce qu'il est porté par deux poteaux en béton ou métallique disposé à ses extrémités. 6) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il s'applique à Paménagement d'un comble dit " non aménageable" (ferme américaine ) par pose d'une série de solives WE sur la partie de base tous les 600 mm. Ces solives par leur système d'équerres réglables 14. 15.) reprenante futur plancher autoporté.