Brevet FR2725745A1 — 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 trés 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'ensanOle de la charpente, d'autre part, la légèreté de la structure obligeant à mettre dans l'espace central des éléments de contreventement en W dites fiches et contrefiches, ce dernier point rendant impossible l'aménagement de ce comble sans y apporter de modifications importantes. 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 charge. 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 prmcipe 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 cidessus 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 pû 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 moulable en hauteur et s'adapte dans tous les cas de figure (toiture 27 , 350, 45 ). 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 fiv'blesse 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 Jouee 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.I1 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'a 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 mètre(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), I'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 métre 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). j) Nous pouvons mettre en pression le vérin dans la mesure où la partie haute est légèrement inférieure à la distance entre pignons et coulisse 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). I) 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(l7) afin de hbérer 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 extrémités, d'une plaque soudée et percée à différentes hauteurs(l5). 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. REVENDICATIONS. Procedés du vérin autoporteur permettant de renforcer ou de relever tout type de charpente. I.Principe pour toute maison avec pignon en dur (parpaing). a) Selon la revendication 1 et 2, on procéde 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 filtées en opposition. b) En scellant cette base 2 dans les pignons, sans reposer sur les entraits bas afin d'être autoporteur. c) Selon la revendication 5, 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) Selon la revendication 3, le vérin est mis en pression de telle maniére 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) Selon la revendication 7 et 8, ce procédé nous permet d'adapter le vérin dans une charpente dite en croupe . Ces éléments trapezoidaux s'adaptent aux extremités du vérin. b) Selon la revendication 10, ces procédés nous permettent d'adapter aux charpentes, sans pignon porteur (parpaing) le vérin. Selon les cas de figure par l'extérieur: - 4 poteaux coulés en béton armé qui reprennent la charge des extrémités du vérin 20, soit par l'intérieur par un procédé métallique appelé HEB, pour des maisons de plein-pied. - 4 HEB verticaux encastrés dans les mûrs venant reprendre la charge des extrémités du vérin 21. Ce dernier procédé étant utilisé de la même maniére pour une charpente dite jouée . m. Utilisation du vérin autoporteur dans le cas d'un comble voulant être aménagé. (ferme améncaine). a) Selon la revendication 3, avant la 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 des 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) Selon les revendications 4 et 6, nous plaçon entre les deux vérins, une série de solives (IPE) tous les 0.60 mm.Ces solives réglables par leur système d'équerre, reprennent le futur plancher autoporté...