Brevet FR2957101A1 — publié le 20110909

La présente invention entre dans le domaine de la construction, plus particulièrement dans la réalisation de toiture et de couverture de toit. L'invention trouvera son application dans la fixation de 5 panneaux de couverture de toiture, notamment des panneaux solaires de type photovoltaïques ou thermiques. Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif de type élément de couverture et de toiture ainsi que sa fixation particulière à une charpente. 10 Le dispositif selon l'invention se veut à même d'offrir un élément de couverture et une fixation adaptée à une toiture en tôle, plus particulièrement de type couverture en tôles crénelées reposant sur une charpente métallique ou en bois. De telles tôles sont généralement constituées en un 15 matériau métallique, comme de l'acier ayant reçu un traitement de surface, ou bien un matériau plastique ou composite, comme du polyester, du polycarbonate ou du polyamide. De manière connue, lesdites tôles présentent une forme crénelée, à savoir que chaque tôle est réalisée par profilage, thermoformage ou 20 extrusion, de manière à comprendre au moins à chaque extrémité une onde s'étendant sur toute sa longueur. Selon une coupe transversale verticale, une onde se présente sous la forme d'un décroché supérieur par rapport au plan de la tôle, ledit décroché présentant une crête supérieure plate. Deux ondes 25 successives d'une même tôle sont séparées par une largeur plane définissant un bac. Chaque onde située en bordure de tôle vient alors servir d'encoche destinée à recevoir le longeron de la charpente. De plus, à une extrémité d'une première tôle se situe une 30 onde recouverte par l'onde d'une deuxième tôle juxtaposée, tandis que l'extrémité opposée de ladite première tôle comprend une onde recouvrant l'onde d'une troisième tôle adjacente. Deux tôles adjacentes en recouvrement au niveau de leur onde respective sont fixées sur un longeron, reposant sur les pannes 35 de la toiture et sur lequel elles sont emboîtées. Ce chevauchement de tôles, au travers du recouvrement des ondes dans le sens de la largeur de la toiture, assure l'étanchéité et améliore la résistance d'une telle toiture. Par ailleurs, dans un cadre environnemental, de nombreuses toitures en bac acier reçoivent en recouvrement des panneaux de couverture de toiture, en particulier des panneaux solaires de type photovoltaïque. De tels panneaux présentent des dimensions standards de sorte que leur fixation sur les toitures existantes nécessite le placement de supports intermédiaires. De manière classique, des traverses sont fixées sur les bacs acier, perpendiculairement à la pente de la toiture, reposant directement sur les crêtes des tôles ou par l'intermédiaire d'une platine de fixation. Toutefois, ce maintien ne permet pas à la couverture d'être partie intégrante de la toiture, constituant une semi-intégration qui n'est pas en adéquations avec les normes et la législation en vigueur, est susceptible d'entraîner des risques d'arrachement en cas de fortes intempéries. Un autre inconvénient réside dans la solidarisation desdites traverses sur les tôles. En effet, il est souvent nécessaire de perforer les tôles pour assujettir les traverses, générant des problèmes dans l'étanchéité de la toiture. Pour pallier ces inconvénients, il a été imaginé de positionner les supports de fixation dans le sens de la pente de la toiture, le long et sur lesdites crêtes. Pour ce faire, des rails sont fixés le long desdites ondes et permettent de recevoir, de part et d'autre, les bords de deux panneaux adjacents. Toutefois, en raison des dimensions standards des panneaux de couverture, il est nécessaire de dimensionner les tôles et l'espacement entre les ondes pour les faires coïncider avec les dimensions des panneaux à solidariser en couverture de toiture. Une telle solution est décrite dans le document FR 2 934 618. Lesdits rails se présentent sous la forme de profilés métalliques présentant une face inférieure surmontée de deux ailes inclinées de manière à venir se positionner en emboîtement en reposant sur la crête. Lesdites ailes permettent le maintien par appui contre les parois inclinées du décroché de l'onde. Toutefois, cette solution présente encore des inconvénients au moment de la pose des tôles, des rails puis des panneaux de couverture. En effet, ces étapes multiples de pose restent longues et fastidieuses. Elles pourraient être accélérées et facilitées s'il était possible de rendre solidaire, avant la pose en couverture de toiture, les tôles et les panneaux pour que cet élément de couverture de toiture soit directement fixé sur la charpente, d'un seul tenant. Mais un unique élément pose un problème concernant le chevauchement des tôles précédemment exposé. En effet, le panneau disposé au-dessus de la tôle rend difficilement envisageable l'emboîtement des ondes de deux tôles adjacentes couvertes et rendus solidaires de leur panneau respectif. Ainsi, l'état de la technique impose de poser d'abord les tôles puis de venir y fixer les panneaux de couverture, au travers d'un élément support intermédiaire. La présente invention entre dans ce contexte particulier et a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un élément de couverture et de toiture composé d'une tôle solidaire d'un panneau, notamment photovoltaïque, et permettant la pose en une seule opération d'une tôle et de son panneau de couverture. Les caractéristiques de l'invention assurent ainsi l'emboîtement des tôles, solidaires de leur panneau, en vue du chevauchement nécessaire à ce type de toiture. De plus, un tel élément de couverture et de toiture permet de s'affranchir de l'ajout d'un support intermédiaire de fixation, rendant la couverture intégrante de la toiture. Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif de type élément de couverture et de toiture et sa fixation particulière à une charpente. Plus particulièrement, un tel dispositif comprend au moins un panneau de couverture et une tôle rendus solidaires entre eux, ladite tôle comprenant un première et une seconde ondes ménagées à chacune de ses extrémités latérales, lesdites ondes étant séparées par au moins un bac, caractérisé par le fait qu'il comprend un longeron support de fixation dudit élément avec la charpente de ladite toiture au niveau de ladite première onde, en ce que lesdites première et seconde ondes constituent des supports de chacune des extrémités dudit panneau et reçoivent en fixation des moyens de solidarisation dudit panneau avec ladite tôle, et en ce que ledit longeron comprend une première et une seconde crêtes conformées de manière à coopérer réciproquement, à une extrémité, par emboîtement avec ladite première onde dudit dispositif et la seconde onde d'un premier dispositif adjacent venant en recouvrement dudit dispositif. En outre, un tel élément de couverture et sa fixation particulière offre un agencement des panneaux au plus proches, diminuant les écarts entre eux et, dans le cas de panneaux photovoltaïques, augmentant la surface totale de captation solaire. L'invention concerne aussi une toiture comprenant une charpente métallique sous forme de pannes, caractérisée par le fait que lesdites pannes reçoivent en fixation les longerons emboîtés avec les ondes en chevauchement de plusieurs dispositifs selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation en perspective, de trois quarts avant, vue de dessus, d'une toiture composée 30 d'éléments de couverture selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe verticale d'un tel élément de couverture au moment de son positionnement sur ladite toiture ; et - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un détail 35 de l'invention, au niveau de la jonction entre deux éléments en chevauchement. La présente invention concerne un dispositif 1 de type élément de couverture et de toiture. En effet, un tel dispositif 1 comprend au moins une tôle 2 et au moins un panneau de couverture 3 et rendus solidaires entre eux. Ainsi, l'élément selon l'invention permet de couvrir une charpente 4 d'un bâtiment au travers de sa tôle 2 et que la toiture ainsi formée reçoive en couverture le panneau 3. A ce titre, ledit panneau 3 peut être de tout type, en particulier solaire, tel un panneau photovoltaïque ou thermique. De manière avantageuse, la solidarisation du panneau 3 avec sa tôle 2 sous-jacente est effectuée préalablement à la pose sur la charpente 4, notamment au cours de la fabrication dudit dispositif 1. Dès lors, du fait d'un unique élément constitué de la tôle 2 et du panneau 3, la pose du dispositif 1 s'effectue en une seule fois. Rappelons que, comme modélisé sur la figure 2, lors de cette opération de pose, ledit dispositif 1 est disposé en chevauchement d'un dispositif adjacent 100, (par exemple du côté gauche) déjà fixé à la charpente 4. Ensuite, une fois le dispositif 1 fixé à la charpente 4, un autre dispositif adjacent 101 (du côté droit), de l'autre côté, vient en chevauchement avec ledit dispositif 1. Pour ce faire, la tôle 2 du dispositif 1 comprend une première 5 et une seconde ondes 6 ménagées à chacune de ses extrémités latérales. Ces ondes 5,6 sont séparées par au moins un bac 7, plan. De plus, chaque onde 5,6 s'étend sur toute la longueur de ladite tôle 2. De telles ondes 5,6 sont réalisées par profilage ou extrudage de ladite tôle 2 de manière à former un décroché, saillant par rapport au plan de la tôle 2. En particulier, chaque onde 5 ou 6 comprend une surface plane supérieure reliée au moins d'un côté audit bac par l'intermédiaire d'un bord incliné. Comme visible sur les figures 2 et 3, on notera que la section générale d'une onde 5,6 s'apparente à un trapèze dont la grande base, située en partie inférieure, est ouverte, tandis que la surface supérieure forme la petite base. Comme évoqué précédemment, la tôle 2 et le panneau 3 sont solidarisés ensemble lors de la fabrication. Pour ce faire, lesdites première 5 et seconde 6 ondes de la tôle 2 constituent des supports de chacune des extrémités dudit panneau 3. Elles reçoivent aussi en fixation des moyens de solidarisation dudit panneau 3 avec ladite tôle 2. Selon le mode préférentiel de réalisation, visible sur la figure 3, lesdits moyens de solidarisation se présentent sous la forme d'au moins deux plaques 10 et 11. Ces dernières sont situées à chaque extrémité dudit panneau 3 de manière à le solidariser avec ses bords. Cette solidarisation peut s'effectuer par tout type de fixation, collage dans le cas de tôle 2 en matériau plastique ou dans le cas de tôle 2 métallique, par clinchage 16, à savoir qu'un emboutissage entre un poinçon et une matrice est effectué de manière à générer une déformation plastique à froid, assurant un assemblage en les matériaux différents constituant les bords du panneau 3 et la tôle 2. L'avantage du clinchage 16 réside dans la conservation de l'étanchéité au niveau de ce point de fixation. Chaque plaque 10 et 11 dépasse latéralement dudit panneau 3 en vue de sa fixation avec la tôle 2, ainsi qu'avec la tôle d'un dispositif adjacent 100 ou 101 (en particulier au niveau de leurs plaques respectives). Avantageusement, l'invention permet de venir disposer des éléments de couverture sur la charpente 4 par recouvrement de leurs ondes, bien que ledit panneau 3 soit solidaire de la tôle 2. Pour ce faire, le dispositif 1 selon l'invention comprend un longeron support 8. Ce dernier sert de support de fixation dudit dispositif 1 avec la charpente 4 de la toiture, en particulier sur les pannes 9 horizontales de ladite toiture. Le longeron 8 selon l'invention présente une forme particulière et vient en remplacement des longerons existants dans le cas d'une courverture en remplacement de la toiture existante. Plus précisément, ledit longeron 8 sert de support de fixation dudit dispositif 1 au niveau de sa première onde 5. Comme évoqué précédemment, une fois en position sur la charpente, en chevauchement avec un dispositif adjacent 100 ou 101, alors le longeron de ce dispositif adjacent 100 ou 101 sert de support audit dispositif 1 au niveau de sa seconde onde 6. Selon le mode préférentiel de réalisation, ledit longeron 8 comprend une première 12 et une seconde 13 crêtes. Ces dernières sont conformées de manière à coopérer par emboîtement avec lesdites ondes 5 et 6. En d'autres termes, une crête se présente sous la forme d'un décroché avec des bords inclinés et une surface supérieure plane, de section équivalente à un trapèze ouvert en partie basse. Les crêtes 12 et 13 sont obtenues par profilage ou pliage. Elles sont séparées par une partie plane centrale. Cette dernière peut permettre la fixation par vissage dudit longeron 8 sur les pannes 9. De plus, une autre partie plane, extérieure au niveau de ladite première crête 12, peut aussi recevoir une fixation par vissage dudit longeron 8 sur les pannes 9. On notera que la hauteur des bords inclinés dudit longeron 8 peut être supérieure à la hauteur des bords inclinés de la tôle 2, de manière à ménager un faible espace entre la tôle 2 et les pannes 9. Ainsi, cet espace permet l'écoulement sans obstacle de la condensation le long de la face inférieure de la tôle 2. De plus, selon le mode préférentiel de réalisation, comme 30 visible sur la figure 3, un des bords inclinés peut être tronqué, de manière à alléger en poids le longeron 8. Ainsi, les crêtes 12 et 13 sont conformées de manière à coopérer réciproquement, à une extrémité, par emboîtement avec ladite première onde 5 dudit dispositif 1 et la seconde onde 35 d'un premier dispositif 100 adjacent venant en recouvrement dudit dispositif 1. En d'autres termes, ladite première crête 12 vient recevoir en emboîtement la première onde 5 du dispositif 1, puis, au moment du chevauchement par un dispositif adjacent 100, sa seconde onde vient s'emboîter avec la seconde crête 13. Selon le mode préférentiel de réalisation, ladite première onde 5 comprend un retour 14 de manière à former un creux une pente recouverte par la seconde onde du premier adjacent 100. Ce creux forme alors une « onde », améliorant l'étanchéité au niveau du recouvrement dispositif adjacent 100, mais aussi au niveau de la de la partie centrale de fixation dudit longeron 8 pannes 9. A ce titre, du côté opposé, on notera que la première 15 onde 5 peut être prévue plus large de manière à ménager un espace similaire pour la visserie au niveau de l'autre partie plane dudit longeron 8. Par ailleurs, à l'extrémité opposée, la seconde onde 6 dudit dispositif 1 vient en recouvrement de la première onde 20 d'un second dispositif adjacent 101 par emboîtement au niveau de la seconde crête du longeron dudit second dispositif adjacent 101. De plus, une fois plusieurs dispositifs 1, 100 et 101 disposés en emboîtement, leurs ondes respectives se 25 chevauchant, ils sont alors fixés par vissage sur ledit longeron 8. En particulier, le vissage s'effectue au travers de moyens de solidarisation, au travers des plaques 10 et 11 de deux dispositifs juxtaposés. En particulier, la plaque 10 du dispositif adjacent 100 30 présente un décalage 17 vers le haut, d'une hauteur équivalente à son épaisseur, de manière à ménager un espace d'insertion de la plaque 11 du dispositif 1. Dès lors, lesdites plaques 10 et 11 sont en superposition, permettant leur fixation au travers d'un unique vissage, venant coopérer avec la surface plane 35 supérieure de la première crête 12 dudit longeron 8 du dispositif adjacent 1. terminé par dispositif négative avec le visserie avec les10 De plus, ce vissage s'effectue au travers de la première onde du dispositif 1. Il en va de même du côté opposé au dispositif 1. Selon un mode préférentiel de réalisation, ladite tôle 2 comprend au moins une onde intermédiaire 15, située entre lesdits première 5 et seconde ondes 6, servant de support sur lequel repose ledit panneau en partie centrale. Dans les modes de réalisation visibles sur les figures 1 et 2, une seule onde intermédiaire 15 vient renforcer l'appui 10 dudit panneau 3 en partie médiane du dispositif 1. L'invention concerne aussi une toiture, comprenant une charpente 4 métallique sous forme de pannes 9. Avantageusement, lesdites pannes 9 reçoivent en fixation les longerons emboîtés avec les ondes en chevauchement de 15 plusieurs dispositifs 1, 100, 101 selon l'invention, tel que précédemment décrit. Le dispositif 1 selon l'invention et la toiture composé d'un tel dispositif 1, facilite considérablement les opérations de pose. De plus, il est alors possible d'adapter les 20 dimensions des tôles 3 aux dimensions des panneaux 3, assurant un espacement minimum entre deux panneaux 3 contigus, augmentant ainsi la surface de captation solaire. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des 25 variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de type élément de couverture et de toiture, comprenant au moins un panneau (3) de couverture et une tôle (2) rendus solidaires entre eux, ladite tôle (2) comprenant un première (5) et une seconde (6) ondes ménagées à chacune de ses extrémités latérales, lesdites ondes (5,6) étant séparées par au moins un bac (7), caractérisé par le fait qu'il comprend un longeron (8) support de fixation dudit élément avec la charpente (4) de ladite toiture au niveau de ladite première onde (5), en ce que lesdites première (6) et seconde (6) ondes constituent des supports de chacune des extrémités dudit panneau (3) et reçoivent en fixation des moyens de solidarisation dudit panneau (3) avec ladite tôle (2), et en ce que ledit longeron (8) comprend une première (12) et une seconde (13) crêtes conformées de manière à coopérer réciproquement, à une extrémité, par emboîtement avec ladite première onde (5) dudit dispositif (1) et la seconde onde d'un premier dispositif adjacent (100) venant en recouvrement dudit dispositif (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de solidarisation se présentent sous la forme d'au moins deux plaques (11) solidarisées avec les bords dudit panneau (3) par clinchage (16). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins une desdites plaques (11) est solidarisée avec ladite première onde (5) et ladite première crête (12) par vissage. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première onde (5) comprend un retour de manière à former un creux terminé par une pente recouverte par la seconde onde du premier dispositif adjacent (100). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé en ce que ladite tôle (2) comprend au moins une onde intermédiaire (15), située entre lesdits 10première (5) et seconde (6) ondes, servant de support sur lequel repose ledit panneau (2) en partie centrale. 6. Toiture, comprenant une charpente métallique (4) sous forme de pannes (9), caractérisée par le fait que lesdites pannes (9) reçoivent en fixation les longerons (8) emboîtés avec les ondes en chevauchement de plusieurs dispositifs (1, 100, 101) selon l'une quelconque des revendications précédentes.