Brevet FR2853341A1 — publié le 20041008

DISPOSITIF DE TOITURE A COUVERTURE SOUPLE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des toitures comportant une structure porteuse rigide tridimensionnelle et aux adaptations permettant de réaliser de façon optimisée leur couverture avec une membrane souple. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur des dispositifs de 10 toiture légers, rigides et faciles à monter adoptant une ossature porteuse de type tridimensionnel. Une structure tridimensionnelle est classiquement composée d'un maillage régulier de mailles carrées en nappes inférieures et supérieures formées par des barres, 15 le maillage supérieur étant décalé d'une demi-maille par rapport au maillage inferieur. Ainsi, en projection plane et selon le mode de réalisation classique, chaque noeud du maillage de la nappe inférieure se retrouve au milieu d'une maille de la nappe supérieure. Ce noeud inférieur est 20 en outre relié par des barres diagonales aux quatre noeuds de la maille supérieure ou vice-versa. Les noeuds entre les barres d'une même nappe ou entre les barres diagonales reliant les deux nappes se présentent classiquement sous la forme de sphères pleines 25 taraudées sur lesquelles les barres se vissent. D'autres systèmes de liaison sont également possibles. La hauteur entre la nappe inférieure et la nappe supérieure est de l'ordre de la moitié de la largeur d'une maille qui correspond à la distance entre deux noeuds sur 30 une même nappe. Aussi, en vue de côté, les barres diagonales présentent un angle de sensiblement quarante cinq degrés par rapport à la nappe inférieure et supérieure. Les dites barres sont classiquement réalisées en 35 tubes ronds en acier ou en alliage d'aluminium. Les toitures en structure métallique tridimensionnelle aujourd'hui utilisées sont classiquement associées à une couverture en bac acier traditionnelle ou plus rarement à une couverture souple de type textile de forme spécifique. Dans cette dernière solution à couverture souple, la demanderesse a constaté que les solutions actuelles présentaient certains inconvénients. En effet, la mise en place des couvertures souples de l'art antérieur nécessite la présence sur la couverture 10 d'un jonc ainsi que la préformation des barres constituant la structure pour accueillir ledit jonc et réaliser ainsi la fixation. L'installation de la couverture souple devant s'adapter à la présence d'un maillage inférieur et 15 supérieur de la structure porteuse, la couverture souple est classiquement divisée en modules de couverture, tous de mêmes dimensions pour assurer séparément la couverture de chaque maille. Ainsi par exemple, une maille de la nappe inférieure peut être couverte par un module de 20 couverture, un lien avec la nappe supérieure permettant de mettre sous tension la couverture souple et lui faire adopter une pente. La subdivision jusqu'ici nécessaire de la couverture souple a pour inconvénient de multiplier la durée de sa 25 phase d'installation ainsi que de présenter des inconvénients au niveau de l'étanchéité et de l'évacuation des eaux de pluie. En effet, la subdivision en modules de la couverture souple a pour inconvénient de multiplier les joints et les 30 zones de rétention de l'eau. Un facteur plus aggravant réside dans la géométrie adoptée par les dispositifs de toiture de l'art antérieur qui a pour inconvénient d'orienter les eaux de pluie vers les joints de fixation entre la toiture et la structure tridimensionnelle faisant 35 office de chéneau. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches sur une association entre une structure tridimensionnelle et une couverture souple susceptible de résoudre les inconvénients de l'art antérieur. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'une toiture associant une structure tridimensionnelle accueillant une couverture souple selon une géométrie particulièrement avantageuse. Selon l'invention, le dispositif de toiture du type 10 de celle constituée par une structure tridimensionnelle comprenant des nappes supérieure et inférieure de barres et par une couverture souple est remarquable en ce que la couverture souple se divise en bandes adoptant une fois pliée en position entre les barres de la structure, un 15 profil en V dont les extrémités sont liées aux barres formant la structure tridimensionnelle, les extrémités supérieures étant liées aux barres de la nappe supérieure, l'extrémité inférieure étant liée à la nappe inférieure. La mise en oeuvre d'une bande de couverture sur une 20 longueur totale de la structure porteuse diminue le nombre d'opérations nécessaires à son installation. En évitant la présence d'un module de couverture pour chaque maille, l'utilisation d'une bande couvrant la totalité de l'espace présent entre deux mailles de barres parallèles que ce 25 soit en longueur ou en largeur évite la multiplication des surfaces jointives et de fixation. La géométrie en V adoptée par la bande entre les barres est particulièrement avantageuse en ce qu'elle oriente les eaux pluviales vers la pointe du V c'est à 30 dire une partie de la bande ne présentant pas de liaison ou de joint, garantissant ainsi l'étanchéité de la couverture. Toujours pour optimiser la fixation de cette bande mais également l'évacuation des eaux, la demanderesse a mené des recherches pour concevoir des 35 moyens appropriés, recherches qui ont abouti à la définition de caractéristiques de mise en oeuvre qui seront décrites ciaprès. En effet, les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques 5 ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif de toiture conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique en vue de dessus de l'ensemble d'un mode de réalisation d'un dispositif de toiture conforme à l'invention, la figure 2 est un dessin en vue en perspective de 15 dessus du dispositif illustré par la figure 1 installé sur un bâtiment, la figure 3 est un dessin schématique en vue partielle de côté en coupe selon le plan de coupe BB illustré en figure 1, la figure 4 est un dessin schématique en vue partielle de côté en coupe selon le plan de coupe AA illustré en figure 1. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 2, le 25 dispositif de toiture référencé T est du type de celle associant une structure porteuse rigide du type structure tridimensionnelle 100 à une couverture souple 200. Conformément à l'invention et selon le mode de réalisation illustrée, la figure 2 représente une 30 structure tridimensionnelle 100 associée à des bandes 210 souples de type textiles plissées tendues et disposées en rangées dans le sens de la plus petite portée, dans l'espace vide délimité par les deux nappes de la structure tridimensionnelle sur une largeur de maille. Chaque bande 35 210 en forme de V est connectée à la structure tant en nappe supérieure qu'en nappe inférieure ceci sur toute la largeur de la structure. Ainsi, la couverture souple 200 se divise en bandes 210 adoptant, une fois pliée en position entre les barres de la structure, un profil en V dont les extrémités sont liées aux barres ou poutres 110 formant la structure tridimensionnelle, les extrémités supérieures étant liées aux barres de la nappe supérieure, l'extrémité inférieure étant liée à la nappe inférieure. Conformément à l'invention, les bandes 210 adoptent une longueur au moins 10 supérieure à la largeur d'une maille. Selon le mode de réalisation préféré illustré, la longueur des bandes 210 correspond à une des longueurs de la structure porteuse 100 c'est à dire que les bandes 210 ont pour longueur, la largeur de la structure porteuse 100. La largeur de la 15 bande quant à elle est également supérieure à une largeur de maille de façon à ce que la bande puisse former un V dans l'espace inter-maille et inter-nappe. Comme illustré plus en détail sur le dessin de la figure 3, le V formé par chaque bande 210 s'inscrit entre 20 les deux nappes supérieure et inférieure formées par la structure 100. Plus précisément, le V formé par la bande 210 vient s'inscrire dans le V formé par les barres de liaison 111 présentes entre les noeuds 300 formant la structure 100. Comme illustrée, la pointe 211 des V vient dans le plan vertical formé par une rangée formée par les barres horizontales mises bout à bout de la nappe inférieure alors que les extrémités supérieure des V viennent se lier aux rangées parallèles formées par les barres horizontales 30 mises bout à bout de la nappe supérieure et situées de part et d'autre du plan vertical ci-dessus mentionné. Selon un mode de réalisation non illustré, le pli de la bande 210 est obtenu pour chaque espace inter-maille au moyen de trois raidisseurs filants en câble ou en tube ou en profilé spécial, deux en partie haute à chaque extrémité haute du V, un en partie basse et tendant le V f ormé par chaque bande dans chaque espace inter-maille et inter-nappe. Ces raidisseurs ont également pour fonction de fixer les bandes 210 à la structure 100. Comme illustré sur les dessins en vue en coupe de 5 détail, ces raidisseurs sont maintenus en plusieurs points par un système de tension fixés aux noeuds de la structure. Ces tendeurs ont pour utilité de donner la forme plissée à chaque bande de toile et à la tendre d'une part et d'imposer une pente au raidisseur inférieur de la bande 10 textile plissée dans son sens longitudinal à des fins d'évacuation des eaux pluviales vers les extrémités de toiture par réglage de la longueur et de la tension desdits tendeurs d'autre part. En effet, la demanderesse a avantageusement imaginé 15 de faire varier la pente formée par l'arête longitudinale de la pointe du V formée, par une tension progressive des bandes. Conformément à l'invention, le dispositif de toiture T comprend des moyens de tension 400 dont une première 20 extrémité 410 est liée à la nappe inférieure et dont la deuxième extrémité est liée à ladite bande 210 afin de réaliser le pli nécessaire au profil en V. Ainsi, lesdits moyens de tension sont adaptés de façon à produire une variation dans la hauteur de la 25 pointe du V formé par les bandes et contrôler ainsi les flux d'évacuation des eaux pluviales. Selon un mode de réalisation préféré illustré par la figure 1, la mise sous tension des bandes 210 crée un point haut au niveau du plan de symétrie de façon à ce que 30 les eaux pluviales soient évacuées vers les deux côtés de la toiture T suivant les directions matérialisées par les flèches F Selon un mode de réalisation, les connexions aux noeuds inférieurs ou à la nappe inférieure sont largement 35 espacées en tendant l'arête inférieure de la bande c'est à dire celle formée par la pointe du V par un câble filin. Une caractéristique participant à cette orientation des eaux pluviales réside dans le fait que ladite bande 210 est prédécoupée de façon à ce qu'une fois mise sous tension, elle adopte une pente voulue pour l'évacuation 5 des eaux. Ainsi, non seulement la pente peut être définie par une mise sous tension adéquate de la bande mais elle peut également être le résultat d'un découpage particulier de la bande qui, une fois plissée et mise sous tension, adopte au niveau de sa pointe en V la pente désirée. Ainsi, l'invention réside également dans le prédécoupage avant installation des bandes selon un patron pré défini. Comme illustré sur le dessin de la figure 4, pour parfaire l'évacuation des eaux pluviales du dispositif de 15 toiture T de l'invention, chaque côté de la toiture vers lequel les eaux pluviales sont orientées est équipé d'un chéneau 500 formé par une bande souple adoptant un profil en V. Bien que la subdivision de la couverture 200 en 20 bandes 210 permette une amélioration de l'installation et de l'étanchéité au niveau du chemin d'évacuation des eaux pluviales, la présence des barres transversales à la bande 210, l'empêche de venir recouvrir la rangée de barres parallèles de la nappe supérieure à laquelle elle est 25 sensiblement parallèle. En effet, les tubes ou barres de la nappe supérieure, parallèles aux bandes, sont recoupés par des tubes qui leur sont orthogonaux. Cette configuration en maillage carré classiquement adoptée par les structures tridimensionnelles, empêche donc une 30 liaison continue entre les bandes de textile plissées tendues et parallèles. En effet, toutes les longueurs de maille, la connexion entre les bandes adjacentes est interrompue en partie haute par le passage de barres de la structure. Ce problème d'étanchéité au niveau de 35 l'extrémité supérieure du V formé par la bande est résolu par une caractéristique de l'invention qui est remarquable en ce que les rangées de barres de la nappe supérieure au niveau desquelles viennent converger deux à deux les extrémités supérieures des V formées par les bandes disposées dans les mailles de part et d'autre de cette 5 rangée de barre sont équipées d'un capotage 600 assurant la couverture au-dessus desdites zones de convergence entre les V. Selon un mode de réalisation non limitatif, une solution à ce problème consiste à placer au niveau de ces 10 interruptions un capot métallique 600, textile ou en tout autre matériau fixé aux noeuds supérieurs 300 qui relient les tubes. Sa forme en chapeau suit la courbure de la toile et assure l'étanchéité en cas de pluie faisant ainsi office de couverture. Par ailleurs, la connexion entre les bandes textiles plissées se fait, selon un mode de réalisation non limitatif, par des petites bandes textiles rapportées, sur l'ensemble de la longueur desdites bandes plissées de couverture. Ces bandes additionnelles formant un chapeau 20 inversé pourront avoir leurs extrémités fixées aux extrémités supérieures des V de deux bandes de couverture adjacentes se rejoignant d'une maille à l'autre. Bien entendu, divers aménagements et modifications pourront être apportés au mode de réalisation présenté 25 sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la nature de la toile ou celle des raidisseurs et barres de structures ne peuvent être considérées comme limitatives. De même, bien que la structure tridimensionnelle soit classiquement utilisée pour former des toitures planes, sa 30 forme ne doit pas être considérée non plus comme limitative, l'essence de l'invention restant l'utilisation de bandes textiles en forme de V, structurellement indépendantes ou non, de grande longueur et situées dans l'épaisseur d'une structure métallique tridimensionnelle. 35 On comprend que le dispositif de toiture, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple cidessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention tel que définie dans les revendications. Ainsi par exemple, les attaches inférieures de la bande souple pourront être largement espacées grâce à un câble tendu sur l'arête inférieure, câble ayant une forme arrondie propice à l'évacuation des eaux et à sa tension 10 structurelle suivant le principe classique du funiculaire. - REVENDICATIONS 1. Dispositif de toiture (T) du type de celle constituée par une structure tridimensionnelle (100) comprenant des nappes supérieure et inférieure de barres 5 (100) et par une couverture souple (200), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la couverture souple (200) se divise en bandes (210) adoptant une fois pliée en position entre les barres (110) de la structure (100), un profil en V dont les extrémités sont liées aux barres (110) formant la 10 structure tridimensionnelle (100), les extrémités supérieures étant liées à la nappe supérieure, l'extrémité inférieure (211) étant liée à la nappe inférieure. 2. Dispositif (T) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend des moyens de 15 tension (400) dont une première extrémité (410) est liée à la nappe inférieure et la deuxième extrémité (420) est liée à ladite bande (210) afin de réaliser le pli nécessaire au profil en V. 3. Dispositif (T) selon la revendication 1, 20 CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le pli de la bande (210) est obtenu pour chaque espace inter-maille au moyen de trois raidisseurs, deux en partie haute à chaque extrémité haute du V, un en partie basse et tendant le V formé par chaque bande (210) dans chaque espace inter-maille et inter25 nappe. 4. Dispositif (T) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE lesdits moyens de tension (400) sont adaptés de façon à produire une variation dans la hauteur de la pointe du V formé par les bandes (210) et 30 contrôler ainsi les flux d'évacuation des eaux pluviales. 5. Dispositif (T) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite bande (210) est prédécoupée de façon à ce qu'une fois mise sous tension, elle adopte une pente pour l'évacuation des eaux. 6. Dispositif (T) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE chaque côté de la toiture - il vers lequel les eaux pluviales sont orientées, est équipé d'un chéneau (500) formé par une bande souple adoptant un profil en V. 7. Dispositif (T) selon la revendication 1, 5 CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les rangées de barres (110) de la nappe supérieure au niveau desquelles viennent converger deux à deux les extrémités supérieures des V formées par les bandes (210) sont équipées d'un capotage (600) assurant la couverture au-dessus desdites zones de 10 convergence entre les V. 8. Dispositif (T) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les bandes (210) ont pour longueur, la largeur de la structure porteuse (100).