Brevet FR2789424A1 — publié le 20000811

Introduction La présente invention concerne un dispositif et un procédé de transformation des combles pour I aménagement des habitations ayant un comble dit et I élimination du dît " W " pour récupérer I espace perdu. Etat de la technique de I aménagement des combles à ce pour: Plusieurs procédés ont déjà été mis au point et sont classés en deux catégories: les premiers sont ceux dont les procédés ont pour but de renforcer la charpente existante en ajoutant aux entraits et aux arbalétriers des pièces de bois en renfort tout en faisant supporter les charges de toiture sur de nombreux poteaux à I étage inférieur. Ces procédés sont reconnus fiables si les calculs de tolérance ( charge de neige - zone de vent - résistance et capacité du plancher) et mise en oeuvre sont respectés. - La deuxième catégorie se caractérisent par le fait que leur but est d aménager sans tenir compte de I espace de vie à venir, ils utilisent en général des procédés qui prennent énormément de hauteur dû aux poutres qu ils utilisent ( poutres laméllées collées). Ces procédés sont reconnus et appréciés dans des structures comportant beaucoup de hauteur sous faîtage. ( minimum: 3.50 Métre de haut) Néanmoins, ces procédés à notre avis, ne sont pas encore au point sur un ensemble de différents points techniques comme: - Réduire, voir éliminer, I intégration de nombreux poteaux à I étage inférieur reprenant trop souvent la charge sur une dalle non prévue à cet effet lors de la construction sans compter le désagrément du chantier, ainsi que les cloisons et la décoration à refaire à I étage inférieur. - Récupérer de I espace en sous pente pour I intégration de placards ou plancher sans déforcer la reprise des charges de la charpente. - Récupérer le maximum de hauteur tout en respectant I indépendance du plancher par rapport au plafond inférieur et le renforcement de la toiture. - Aménager les combles des maisons mansardées au premier étage qui ne sont pas équipés de dalle béton à ce même étage mais d un plancher bois. -2- Résultat Cela est autant de points sensibles que le dispositif selon I invention qui suit apporte au domaine concerné alliant ainsi I avancée technique des dix dernières années et la tradition des charpentiers dans le savoir-faire artisanal. La présente invention est caractérisée par le fait qu elle permet de remédier à tous les défauts d une fermette américaine en améliorant tous les systèmes déjà existants - transformation de la fermette américaine, élimination du W intérieur, dégagement du maximum d espace intérieur, - reprise des charges et triangulation au 2/3 tout en tout en renforçant la toiture Caractéristiques techniques: Le système & procédé détaillé ci-aprés s applique sur tous types de maison en général mais se décompose en deux parties distinctes qui correspondent chacune à un système différent sur le même principe, ces deux parties sont: 1 - les maisons mansardées au premier étage avec plancher bois. 2 - les maisons à étage disposant d un chaînage périphérique maçonné et d une dalle de béton Les caractéristiques techniques de I invention seront donc déterminées en deux parties, néanmoins pour une compréhension technique simple et claire, il faut savoir que le procédé s appuie sur la technique des charpentiers menuisiers d autrefois sachant qu une maison traditionnelle a une charpente constituée d arbalétriers principaux ayant de grosses sections pouvant supporter de lourdes charges, des murs de refend pouvant séparer les longueurs en plusieurs parties égales, et des sablières, ventriéres et faitiéres séparant les pentes en parties égales sans jamais ou presque obstruer le volume central ( voir Fig.2 /10). La présente invention s appuie donc sur le même principe, à savoir: recréer un ou plusieurs arbalétriers séparant les charges dans la longueur. ( 14) - aider au support des charges, les arbalétriers en recréant les murs de refend à I aide de poteau métallique central lorsqu il est nécéssaire.( 28) - recréer des chevrons en doublant les faibles sections existantes. - reprendre les charges de pentes en appliquant des ventriéres au 2/3 de la toiture. -3- 1 - les maisons mansardées au premier étage avec plancher bois Ce procédé spécifique s adresse aux maisons mansardées au premier étage fabriquées avec une charpente américaine s appuyant sur les chaînages de la maison mais ne comportant à I étage qu un plancher de bois ne pouvant supporter I addition de poids supplémentaire. ( voir Fig. 3/10) Chronoloie & apication A1 - On découvre de deux rangées de tuiles la façade avant et arrière de la maison, on choisit un ou plusieurs arbalétriers situé au centre ou a parties égales de la longueur de la maison. on double les dîts arbalétriers dans des sections correspondantes à la longueur à franchir, I épaisseur de I arbalétrier ou sa position. n.b: les matériaux utilisés peuvent être le bois, le laméllé collé ou le métal. On boulonne tous les 50 à 60 cms les doublages en prenant soin de câler les interstices créés par I ancienne charpente. On place un contreplaqué triangulaire de raccord boulonné à la base de I entrait bas. On double et boulonne cet entrait en se solidarisant sur I embase contreplaqué. On rajoute des jambes de force à la base du chaînage si celui ci ne supporte pas I arbalétrier à la base.( n 12 - Fig. 3/10) B1 - Sur la base de cet arbalétrier devenu porteur, nous allons doubler chaque arbalétrier de la même section que celle existante afin de les transformer en chevrons. n.b: Ces doublages seront cloués avec des clous de charpente en quinconce, les clous dépassant ne seront pas repliés. Cl - Le doublage / chevronnage étant terminé, nous allons passer à la phase de diviser la pente en parties égales sur la partie à aménager que nous appellerons " régIle des 2/3" sur ces points déterminés, nous allons placer des ventriéres reliant I arbalétrier central et le mur de pignon par des sabots métaliques d une épaisseur minimale de 10/10 éme. n.b: les ventriéres peuvent être réalisées en bois ou en métal suivant préferences ou esthétique. Selon une variante, la poutre ventriére peut être posée de niveau afin de servir de support pour les rails de futurs placards. ( voir Fig. 5/10) -4D1 - On supprime les contreventements génants.( W) (voir explications et résultat Fig. 4/10) E1 - On met en place des poutres horizontales ( n 16) de support de plancher ( Laméllé collé ou bois de charpente) fixées sur le pignon et arbalétrier porteur par des sabots de charpente. F1 - On crée un plancher autoporteur indépendant du plafond de I étage inférieur en se fixant sur ces poutres par le biais d étriers à bretelles, permettant ainsi de surbaisser au maximum le nouveau gîtage porteur. ( on respectera néanmoins un jour minimum de 4 cms au dessus du plafond. ) n.b: la largeur maximum autorisé dans ce type de combles sera de 4.00 M de large on effectue la pose d entretoises entre les solives ainsi disposées. on reprend la charge du plafond sur des suspentes afin d éviter tout flambage. G1 - On détermine la trémie de I escalier ainsi que son renforcement. H1 - On place entre le gîtage créé et le futur plancher une mousse phonique.( n 20) Il - On place un plancher de particules de bois hydrofuge d une épaisseur variant de 22 à 25 m/m vissé sur le solivage positionné en croisé.( n 19) ( voir Fig. 6 / 10) 2 - les maisons à étages disposant d un chaînage périphérique maçonné et d une dalle de béton Ce deuxième procédé spécifique s adresse aux maisons à étage fabriquées avec une charpente américaine s appuyant sur les chaînages de la maison comportant à I étage une dalle de béton pouvant supporter une reprise de charge. ( voir fig. 7/ 10) Chronologie & application A2 - On place dans la cloison à I étage inférieur au comble un poteau métallique faisant office de mur de refend dimensionné de 100 mm de large par 40 mm de profondeur. ce poteau est positionné dans le sens de la largeur en ne dépassant pas 4.50 m. pour le calcul dans le sens de la longueur, on placera ce poteau au maximum tous les 4,20 Métres. Ce poteau ( voir fig. 8/10) reçoit une chaise ( n 30 & 31) fabriquée sur mesure dans le comble avec une sécurité de 40 mm au dessus du rail ou tasseau du plafond. B2 - On place de chaînage à chaînage un portique central prenant en sandwich la fermette se trouvant la plus rapprochée. ( n.b: le positionnement du poteau prend en compte la position de la ferme.) Ce portique surbaissé, composé de madriers 75 x 200 est posé sur les chainages avant et arrière, bloqué par des équerres de charpente, et posé sur le poteau -5- divisant ainsi la largeur par deux et servant d assise à I assemblage en jupiter (voir fig. 9 / 10) On boulonne tous les 80 cms ce portique en prenant soin de câler les interstices créés par I ancienne charpente. C2 - On double le reste de I arbalétrier par des bastaings 75 x 200 que I on boulonne comme le portique. D2 - On place au 2/3 de la pente des jambes de force pour la reprise de triangulation. E2 - On place des goussets en contreplaqué aux 3 points de triangulation. ( voir résultat Fig. 10/10) Nous procédons ensuite aux mêmes opérations que le premier chapître ( se reporter aux points B1- Cl- D1- El- F1- G1H1- 1l page 3 & 4./fig. 6/ 10) Les figures annexées sont là pour bien faire comprendre comment I invention peut être réalisée: La figure 1/10 représente une fermette américaine non transformée avec ses arbalétriers(2) et son "W "(1). La figure 2/10 représente une charpente traditionelle avec sa ferme centrale porteuse (33) o se rejoignent les pannes faîtiéres (3) et intermédiaires (5) fixées par des échantignolles (6). la ferme centrale est reprise en triangulation par un entrait retroussé (8) et des jambes de force (12) reposant sur une base porteuse en portique central (13) divisé dans sa largeur par un mur de refend (9) et posé sur les murs de façade avant et arriére(10). on réalise mieux en voyant ce dessin le procédé à appliquer ainsi que la régle des 2/3 (7). La figure 3/10 représente une fermette de maison mansardée avant sa transformation Elle est composée d un "W" (1), d"arbalétriers boulonnés en plusieurs parties (2), d un entrait bas (11) qui soutient le plafond "Placoplâtre", le tout repris en charge sur les murs de façade avant et arrière (10) par le biais de jambes de force (12). On notera que le plancher (13) existant ne peut recevoir de charges supplémentaires. La figure 4/10 représente la fermette du dessin 3/10 transformée par le procédé selon I invention. On notera une ferme centrale réalisée par doublage (14), des goussets positionnés aux points de triangulation (18), des ventriéres (5), un entrait retroussé (8) des jambes de force (12), le tout étant réalisé sans toucher au plancher non porteur (13) On notera ensuite la réalisation indépendante du plafond existant du nouveau solivage (17) fixé par étriers sur les poutres maîtresses (16) sur lequel est vissé le nouveau plancher (19) -6- La figure 5/10 représente une variante selon le procédé permettant de mettre la ventriére (5) dans la position d équérrage ou de niveau parralléle au plancher sur le doublage (14). La deuxième possibilité est appréciée dans la spectative d installer des placards en sous pente. La figure 6/10 représente le plancher indépendant en détail. On peut noter tout d abord I indépendance du fait que la poutre maîtresse (16) est située au dessus de I ancien solivage (21) sur lequel est fixé le rail ou le tasseau (22) qui tient le plafond (23). Sur cette poutre maîtresse (16) viennent se fixer les étriers métalliques (25) qui auront la fonction de surbaisser le nouveau gîtage (17) évitant ainsi de perdre une grande hauteur. Les entretoises (24) permettent de raidir I ensemble en créant des caissons sur lequel, nous poserons une mousse phonique (20) pour éviter les craquements entre le nouveau gîtage (17) et le plancher agglo 22 mm hydrofuge (19) qui y sera vissé en quinconce. La figure 7/10 représente une fermette américaine de maison à étage avant sa transformation, elle est composée d un " W " (1), d"arbalétriers (2), d un entrait bas (11) qui soutient le plafond "Placoplâtre "(23), le tout repris en charge sur les murs de façade avant et arrière (10). On notera que la dalle béton (26) existante peut recevoir des charges supplémentaires. La figure 8/10 représente le poteau métallique sur mesure remplaçant le mur de refend Il est composé: - d un tube rectangulaire (28) d une épaisseur de 60/10 éme en acier galvanisé (ses dimensions sont de 100 mm de large sur 40 mm de profondeur.(29)). - d une chaise orientable à 180 (30) fixée (31) par boulons & écrous. - d une semelle de répartition des charges (32) pour I appui sur la dalle. La figure 9/10 représente le détail de I assemblage des poutres maîtresses (16) formant le portique central sur la chaise (30) du poteau (28) qui reçoit I enture de jupiter(27). Il sera ensuite boulonné pour être rigidifié (15). La figure 10/10 représente le résultat de la transformation de la fermette américaine du dessin 7/10 par le biais du procédé selon I invention. On notera une ferme centrale réalisée par doublage (14), des goussets positionnés aux points de triangulation (18), des ventriéres (5), un entrait retroussé (8) des jambes de force (12), le tout reposant en division des charges sur le poteau (28) posé sur la dalle (26) par le biais du portique central avec son assemblage sur la chaise (27) On notera ensuite la réalisation du nouveau solivage (17) indépendant du plafond existant (23) fixé par étriers sur les poutres maîtresses (16) sur lequel est vissé le nouveau plancher (19) -7- REVENDICATIONS 1) Procédé pour I aménagement des habitations ayant un comble dit " perdu ", caractérisé par le fait que I on double une ferme au centre afin de la rendre autoporteuse en réalisant les étapes suivantes: a) on double un arbalétrier entre deux bois de sections appropriées boulonnées. b) on double I entrait bas de la même manière en se reposant sur les chaînages de la maison avec ou sans poteau servant de mur de refend. c) on place aux extrémités de triangulation des goussets. d) on place au deux tiers de la toiture des jambes de force en renforcement. e) on place sur ces fermes porteuses des poutres maîtresses horizontales. f) on place un gîtage indépendant du plafond sur des étriers métalliques surbaissés. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans les maisons ayant une dalle béton à I étage, on place un poteau de dimensions 100 x 40 m m reprenant un portique central surbaissé pour le doublage d une ferme centrale. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que I on met en place un plancher indépendant surbaissé pour perdre moins de hauteur. 4) Procédé selon I une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que I on reprenne les charges des autres arbalétriers par des ventriéres laissant ainsi la possibilité de créer des placards en sous pente.