Brevet FR3088666A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : Système de toiture comportant des cadres re- couverts de toile tendue et reliés entre eux par des éléments de jonction pour améliorer l'étanchéité 1. Domaine de l'invention 100011 Le domaine de l'invention est celui de la réalisation de locaux à l'aide de panneaux constitués d'un cadre recouvert d'une toile tendue sur au moins un côté, posés et fixés sur une structure porteuse, ou métallique, notamment en aluminium. 100021 L'invention concerne plus précisément le fait que les cadres sont posés côte à côte en intercalant un dément de jonction qui s'insère dans une rainure et qui améliore l'étanchéité entre les panneaux. 2. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE 100031 Dans le domaine notamment de l'agriculture, des loisirs ou de l'évènementiel, il est souvent utile de construire un local en une ou plusieurs journées pour servir d'abris à des cultures, des objets ou des personnes. Ces structures doivent être légères et éventuellement ancrées dans le sol, par des chevilles, par des piquets où des éléments lourds tels que des plots en béton. Ces locaux peuvent éventuellement être dotés d'un plancher qui peut aussi servir de moyen d'ancrage pour les montants d'une ossature métallique sur laquelle la toiture est posée. [0004] De façon similaire à une tente, l'ossature est recouverte de panneaux de toile tendue formant un toit et éventuellement des murs. La toile sur le dessus est suffisamment inclinée pour éviter que de l'eau de pluie ne stagne et viennent déchirer la toile en s'accumulant. Les structures en toile tendue sont prémontées ou préassemblécs en usine et sont destinées à être montées ou assemblées sur site après transport des éléments constitutifs préassemblés, généralement par camion, bateau, etc. Ces structures ont notamment l'avantage d'être plus rapidement et plus facilement montées, d'être moins onéreuses et de pouvoir, si nécessaire, être démontées après usage pour être remontées ailleurs ou à une autre période, par exemple dans le cadre d'un événement périodique. De plus, les éléments constitutifs utilisés pour l'assemblage de telles structures tels que poutres, poutrelles en treillis etc.. sont souvent des éléments standardisés qui permettent ainsi une certaine modularité. par exemple pour des travaux d'extension ou d'agrandissement. De façon encore plus précise. la présente invention concerne le domaine de l'assemblage des panneaux de toile tendue utilisables pour la construction de ce type de structures ou de types de structures analogues. Les tentes ou structures en toile tendue sont généralement constituées, soit sous forme de constructions légères démontables mettant en oeuvre des toiles ou des 2 bâches tendues sur une infrastructure démontable, soit sous forme de constructions lourdes, dont les éléments porteurs sont scellés dans le sol et souvent intégrés à la couverture. Les constructions légères démontables permettent, le plus souvent, de répondre à des besoins de couverture démontable. [0005] La toile est généralement tendue sur un châssis formé par des profilés droits formant un cadre de préférence rectangulaire. Ces profilés comportent une rainure longitudinale destinée à recevoir un côté de la toile. La toile est ensuite immobilisée par un insert entrant à forcer dans la rainure, et est maintenue coincée entre les flancs de la rainure et les côtés de l'insert. L'insert est réalisé en matière plastique de façon à lui conférer les caractéristiques élastiques requises pour son insertion. L'insert peut avoir une forme en oméga avec d'une part une partie arrondie susceptible d'être insérée en force dans la rainure du châssis et d'y rester immobilisée, et d'autre part des jambes reliées à la partie arrondie de manière à former la base du oméga, susceptibles d'être plaquées contre la face du châssis au niveau de laquelle débouche la rainure. En complément, des moyens de maintien sont prévus, sous forme d'un cylindre susceptible d'être disposé entre les jambes du oméga afin d'éviter leur rapprochement et le retrait dc l'insert de la rainure. [0006] De tels systèmes sont également utilisables pour constituer des panneaux publi- citaires comportant des toiles tendues avec des images imprimées dessus. Ces panneaux présentent éventuellement des images des deux côtés. Dans le cas de panneaux publicitaires, il n'y a pas de contrainte d'étanchéité ce qui n'est pas le cas pour des locaux où la toile tendue sert de toiture. Si ces locaux sont de tailles importantes, la quantité d'eau de pluie doit être évacuée par des moyens spécifiques pour ne pas s'écouler dans le local, tant au niveau du toit qu'au niveau des murs. L'installation de ces moyens d'évacuation ne doit pas allonger significativement le temps d'installation du local, et nécessiter une intervention en hauteur pour un opérateur. 3. Objectifs de l'invention [0007] Tl existe donc un besoin pour mettre à disposition une structure formant un local dont les murs et/ou le toit sont constitués d'une toile tendue, nécessitant une installation et un démontage rapide et en limitant les interventions en hauteur du personnel, tout en assurant une bonne étanchéité à la pluie. [0008] Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un système de toiture comprenant une pluralité de panneaux de toile tendu et des dispositifs s'intercalant entre les panneaux pour assurer une fixation optimale et résistante dans le temps, ainsi qu'une bonne étanchéité. 4. Présentation de l'invention [0009] Selon l'invention, il est ainsi proposé un système de toiture comportant au moins 3 deux cadres plans constitués de profilés droits et formant un polygone fermé, lesdits profilés droits présentant un flanc orienté vers l'extérieur du cadre comportant une rainure. Les profilés disposent de moyens de tension d'une toile s'étendant à l'intérieur de la forme fermée de chaque cadre et sur la face du cadre orientée vers l'extérieur, les deux profilés droits de deux cadres voisins sont placés l'un à côté de l'autre. Le système comporte en outre un élément de jonction s'intercalant entre les deux profilés de deux cadres voisins et se prolongeant sur toute la longueur desdits profilées. Cet élément de jonction est constitué d'une lèvre plane s'étendant transversalement sur chaque toile tendue au-dessus des surfaces orientées vers l'extérieur des deux cadres et d'une partie en forme de crochet présentant deux ailes s'étendant transversalement, une première aile s'insérant dans la rainure du flanc d'un profilé et l'autre aile s'insérant dans la rainure du flanc de l'autre profilé. [0010] Ainsi, r invention permet d'assurer une bonne étanchéité entre deux cadres voisins et un assemblage facilité en évitant à un opérateur de monter sur la toile lors de la construction du local. [0011] Selon un premier mode de réalisation, l'élément de jonction est fixé à un profilé par un moyen d'assemblage de la partie en forme de crochet au flanc de ce profilé. De cette manière, la pièce de jonction est d'abord fixée à un profilé avant la solidarisation des deux profilés, facilitant ainsi l'assemblage. [0012] Selon un autre mode de réalisation, le moyen d'assemblage est une vis passant à travers un trou pratiqué dans la partie en forme de crochet. De cette manière, la fixation de l'élément de jonction est facile à réaliser. [0013] Selon un autre mode de réalisation, le système de toiture comporte une vis dotée d'une tête allongée, une languette percée d'au moins un trou pour le passage de la vis et d'un écrou, la tête de vis et la languette enserrant au moyen de l'écrou les parties des deux profilés se situant en-dessous des rainures des deux cadres voisins, la largeur de la tête allongée de la vis étant inférieure à la distance entre les deux profilés une fois le toit fixé. De cette manière, la solidarisation des profilés entre eux peut s'effectuer par l'intérieur du local en cours de montage, sans devoir monter dessus. [0014] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de tension de la toile sont constitués de rainures pratiquées dans la face supérieur du cadre et recouvertes par la lèvre plane de l'élément de jonction, la toile étant maintenue tendue par un insert se logeant en force dans lesdites rainures. [0015] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de tension de la toile sont constitués de rainures pratiquées dans le flanc des profilés orienté vers l'extérieur du cadre, la toile étant maintenue tendue par un insert se logeant en force dans lesdites rainures. De cette manière, la lèvre plane de l'élément de jonction est de petite taille. [0016] Selon un autre mode de réalisation, la toiture comporte une double toile. De cette manière, le logement dessous la toiture est mieux protégé. [0017] Selon un autre mode de réalisation, le système de toiture comporte une pièce de jonction dotée de deux logements ouverts présentant des ouvertures symétriquement opposées l'une à l'autre, chaque ouverture étant destinés à recevoir les profilés des deux cadres lorsque les directions normales aux plans de ces deux cadres présentent des orientations différentes. De cette manière, l'étanchéité entre deux panneaux d'orientations différentes est améliorée. [0018] Selon un autre mode de réalisation, ladite pièce de jonction est constituée de deux pièces possédant chacune une ouverture et de forme symétriquement opposée, les deux pièces étant fixées entre elles par le plan situé sur le côté opposé à leur ouverture. De cette manière, il est possible d'utiliser une pièce pour fixer la toiture contre la façade d'un mur. 5. Description des figures [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : [Fig 1] : la figure 1 est un exemple d'un local équipé d'un toit mettant en oeuvre l'objet de la présente invention; [Fig 2] : la figure 2 montre un exemple d'assemblage de deux cadres de même orientation par un élément de jonction selon un exemple particulier de réalisation ; [Fig 3] : présente un exemple de schéma d'un élément de jonction entre deux cadres de même orientation ; [Fig 4] : présente en une vue en perspective de la sol idarisation de deux cadres voisins selon un exemple particulier de réalisation; [Fig 5] : présente un exemple d'une vue en perspective d'une pièce de jonction entre deux cadres présentant des orientations différentes ; [Fig 6] : présente une vue en coupe d'une pièce de jonction présentée par la figure précédente et fixée à une façade ; [Fig 7] : présente une variante de réalisation d'un élément de jonction entre deux cadres formant un plan selon une vue en coupe. 6. Description détaillée de l'invention [0020] Sur toutes les figures du présent document, les éléments identiques sont désignés par une même référence. [0021] Le principe général de la technique décrite repose sur la réalisation d'une toiture 1 sur des murs 2 pour constituer un local. La toiture est réalisée en toile ou revêtement plastique tendue sur au moins deux cadres placés en position incliné au-dessus du sol pour favoriser l'écoulement de l'eau de pluie. Si le local ainsi constitué par la toiture dispose de mur, ceux-ci peuvent également être réalisés par des cadres dc toile tendue et assemblés selon l'invention. Le local peut servir de serres, dc bâtiments provisoires pour de l'événementiel, pour des collectivités ou des loisirs, ou encore pour une pergola, un garage ou tout abri pour des activités, des personnes ou des objets. La Fig. 1 représente un exemple particulier d'un local avec un double toit : une premier toit dont le pourtour se situe à l'aplomb des murs, et un attique rectangulaire placé au dessus d'un entablement vertical constitué de fenêtres par exemple. Cc local possède une ossature constituée de profilés métalliques ancrés ou posés au sol et se rejoignant en hauteur pour former la charpente du toit. Les surface planes des murs et de la toiture sont réalisés par de la toile tendue qui est étanche et éventuellement translucide. La toile peut être remplacée par un revêtement plastique translucide ou coloré, et traité anti-ultraviolet pour éviter l'effet de serre et la montée en température. [0022] Les cadres sont constitués de plusieurs profilés droits assemblés entre eux pour constituer une forme fermée telle qu'un rectangle ou tout autre polygone, tel que des triangles ou des trapèzes. La toile est ensuite tendue et fixée sur le cadre de façon à constituer des panneaux plans et suffisamment rigides. Ces panneaux sont réalisés en atelier et transportés sur les lieux avant d'être montés sur la structure porteuse. Pour augmenter la surface couverte, il est nécessaire d'assembler côte à côte plusieurs panneaux dits « voisins » en assurant à la fois la solidité de l'ensemble et l'étanchéité de la jonction. [0023] La Fig. 2 montre un exemple de jonction entre deux cadres 3 dont le plan des surfaces se confondent, ces cadres constitue une surface plane de toit située à la verticale d'un des quatre murs du local représenté à la Fig. 1. Selon cet exemple de réalisation, la toile 4 dite « double » est tendue de chaque côté des cadres ce qui améliore la tenue des cadres et permet une meilleure isolation thermique. Pour assurer l'étanchéité de l'assemblage entre deux cadres voisins, un élément de jonction 5 recouvre le dessus des bords des deux cadres. Dans le cas d'un cadre doté d'une double toile, ces deux toiles peuvent être de type différent, par exemple, celle orientée à l'intérieur peut être de type acoustique micro-perforée, pour amortir les sons émis à l'intérieur du local. [0024] En référence à la Fig. 3, il est représenté un schéma de la jonction entre les profilés de deux cadres voisins 3, selon un exemple de réalisation. La section des profilés des cadres est avantageusement rectangulaire, trois des quatre côtés de ces profilés présentent des rainures s'étendant longitudinalement. Les profilés des cadres sont tout d'abord assemblés par emboitement, et par sertissage, soudage ou vissage, en utilisant éventuellement des inserts droits ou obliques. Une fois le cadre monté, il est mis à plat sur un plan de travail ; la toile est alors tendue à la main et recouvre la rainure 7 dont la 6 direction de l'ouverture est perpendiculaire au plan du cadre et dirigée de préférence vers le haut. Puis, un opérateur vient poser un insert 8 (appelé également « jonc » ) sur la toile à la verticale de la rainure et exerce une forte pression vers le bas pour l'introduire dans la rainure, ce qui a pour effet de coincer la toile entre ledit insert 8 et des flancs de la rainure 7. Des inserts et la façon de recouvrir le cadre d'une toile tendue sont notamment décrits dans la demande de brevet EP 1 809 913 déposée par Monsieur Lapougc. Dans le cas d'un cadre doté d'une double toile, la première est fixée sur la surface du cadre, ce dernier est ensuite retourné pour fixer la seconde de l'autre côté. [0025] Comme le montre la Fig. 3, l'élément de jonction 5 comporte une lèvre plane destinée à recouvrir au moins les bords des deux profilés des deux cadres 3 et à exercer une pression sur la toile 4 pour la plaquer contre la surface orientée vers l'extérieur du local 1. Cette surface est orientée vers le haut dans le cas d'une toiture et vers l'extérieur du local dans le cas de murs. L'élément de jonction se prolonge sous la lèvre plane d'une lèvre 6 en forme de crochet se prolongeant également longitudinalement. Le flanc du profilé orienté vers l'extérieur comporte une troisième rainure 9 qui reçoit la partie 6 en forme de crochet de l'élément de jonction. La forme en crochet présente deux ailes qui viennent s'insérer l'une dans la troisième rainure 9 d'un profilé d'un des deux cadres et l'autre dans la troisième rainure 9 de l'autre cadre. Les surfaces des ailes dirigées vers la lèvre plane de l'élément de jonction exercent une pression sur le flanc horizontal supérieur de chaque rainure 9. Cette pression se transmet à la lèvre plane en la plaquant sur la surface des profilés et en coinçant la toile 4 entre la lèvre et ladite surface. De cette manière, la jonction des toiles 4 des deux cadres voisins est étanche. [0026] La solidarisation des profilés de deux cadres voisins s'effectue par l'utilisation de vis dotée d'une tête allongée (appelée également « vis tête marteau ») par exemple oblongue ou rectangulaire, d'une languette 11 percée d'au moins un trou pour le passage de la partie filetée de la vis 10 et d'un écrou 12. La tête allongée de la vis présente une largeur inférieure à la distance entre les deux profilés des cadres 3, de façon à pouvoir se glisser entre les profilés. Cette distance étant représentée par la lettre « d» sur la Fig. 3. La tête 10 et la languette 11 enserrent au moyen de l'écrou 12 les parties des profilés se situant en-dessous des rainures 9 de chaque cadre voisin. Comme cela a été décrit précédemment, les différents panneaux constitués du cadre et de la toile tendue sont d'abord montés sur la structure porteuse. L'opérateur se positionne ensuite sous les cadres et glisse la tête allongée de la vis 10 entre les cadres à solidariser. Puis il tourne à 90° la vis pour qu'elle se positionne comme représentée selon la Fig. 3, et place la languette 11 et l'écrou 12 qui peut alors être vissé. De cette manière, l'opérateur peut solidariser solidement les différents panneaux en étant en- 7 dessous, ce qui est plus sécuritaire pour lui. La vis 10 et la languette 11 permet également de solidariser les parties des profilés se situant en-dessous des rainures 9 avec des profilés de la structure porteuse, et ainsi assurer la fixation du toit sur cette structure. [0027] Selon un perfectionnement, lors du montage, l'élément de jonction 5 est d'abord fixé à un cadre 3 au moyen d'une vis 13 qui passe à travers un trou pratiqué dans la partie 6 en forme de crochet, ou par auto-forage et se visse dans la masse du profilé du cadre 3. Puis, le cadre voisin est approché et la partie 6 en forme de crochet vient s'insérer dans la rainure 9 de ce cadre. Suite à ces deux opérations les deux cadres peuvent être solidarisés ensemble au moyen de la vis à tête allongée 10, de la languette 11 et de l'écrou 12. La forme en crochet présente une ouverture dirigée vers le haut et s'étend longitudinalement sur toute la longueur des deux cadres 3. Du fait de sa forme particulière et de son inclinaison, la forme en crochet de l'élément de jonction constitue une gouttière qui peut évacuer l'eau (de pluie ou de condensation) qui se serait logée dans le volume entre les deux profilés. L'eau qui coule dans cette forme de crochet débouche en partie basse des panneaux située en périphérie de la toiture et tombe sur le sol ou est évacuée par des gouttières placées tout autour des panneaux. [0028] La Fig. 4 présente la solidarisation de deux cadres voisins selon un exemple par- ticulier de réalisation. L'élément de jonction 5 comporte une lèvre supérieure s'étendant transversalement sur les profilés des cadres voisins 3 et doté de bourrelet élastique s'étendant sous les extrémités en direction des rainures 7 pratiquées à la surface supérieures de profilées et conçues pour tendre et bloquer la toile 4. Ces bourrelet en s'écrasant améliorent l'étanchéité de la jonction entre les cadres. [0029] La vue en perspective met également en évidence une manière de fabriquer le profilé formant le cadre 3. Comme on peut le voir sur la figure, le profilé du cadre est constitué de trois tubes de section rectangulaire qui sont collés les uns aux autres, un tube central servant de renfort structurel et de jonction aux deux autres tubes qui présentent une ouverture longitudinale constituant les rainures 7. La forme en «U » produite par la fixation entre eux des trois tubes produit la rainure 9 dans laquelle vient se loger les ailes de la partie en crochet de l'élément de jonction 7. [0030] Selon une variante de réalisation, les rainures 7 ne sont pas situées sur la face des profilés parallèle à la surface de la toile tendue 4 mais sont pratiquées dans le flanc des profilés orienté vers l'extérieur du cadre, la surface de ces flancs étant à perpendiculaire à la surface de la toile tendue lorsque les profilés ont une section rectangulaire. De cette manière, ces rainures sont cachées dans l'épaisseur du profilé et il n'y a pas lieu de les recouvrir par la lèvre plane de l'élément de jonction 5, cette lèvre pouvant alors être plus étroite et d'un plus bel aspect. [0031] La Fig. 5 décrit un exemple de schéma d'une pièce de jonction entre deux cadres 8 présentant des orientations différentes. Lorsqu'un toit comporte au moins deux pentes différentes, comme c'est le cas de la toiture illustrée par la Fig.1 qui présente quatre plans permettant l'écoulement de l'eau vers quatre directions différentes, le toit comporte des arêtes, celle la plus en hauteur est appelée arête faitière. Les directions normales aux plans de deux cadres de chaque côté d'une arête présentent des orientations différentes. La jonction entre ces cadres doit prendre en compte les orientations tout en continuant à assurer une bonne étanchéité. [0032] La solidarisation de deux cadres au niveau d'une arête s'effectue à l'aide d'une pièce de jonction. Plusieurs modèles de pièces de jonction existent en fonction de l'angle entre les directions normales des plans des deux cadres situés de chaque côté de l'arête. Comme le montre la Fig. 5, la pièce de jonction 20 comporte deux logements ouverts présentant des ouvertures 21 qui sont symétriquement opposées et qui sont destinés à recevoir les profilés de deux cadres présentant des orientations différentes. L'angle formé par les orientations des deux ouvertures 21 est inférieur à 180' et est approximativement égal à celui entre les directions normales des plans de ces deux cadres. L'ouverture comporte un joint à bourrer 22 en partie basse et un joint formé d'un caoutchouc extrudé 23 en partie haute. Le joint 23 est exposé à l'air et aux intempéries et doit présenter une meilleure tenue au cours du temps que le joint 22 qui est placé sous la toiture et ne nécessite donc pas de protection particulière. Le cadre 3 s'insère entre les deux joints en les écrasant légèrement afin d'assurer une bonne étanchéité à reau, les joints 22 et 23 étant mis en contact avec les toiles tendues des deux côtés du cadre et les profils de fixation, en aluminium par exemple. L'épaisseur et l'élasticité des joints et le fait qu'il n'est pas nécessaire d'introduire le cadre au-delà des joints, permettent une certaine flexibilité concernant l'angle entre les deux cadres. Le prototype présenté par les Fig. 5 et 6 permet d'assembler deux cadres dont l'angle entre les plans varie de 300 . [0033] La pièce de jonction 20 est avantageusement constituée de deux pièces élémentaires possédant chacune une ouverture 21. Ces pièces élémentaires ont une forme symétriquement opposée et sont fixée entre elles par le plan situé sur le côté opposé à l'ouverture 21. La fixation peut s'effectuer par vissage ou/et collage. Ces pièces élémentaires peuvent ainsi être individuellement utilisable en fixant le plan situé sur le côté opposé à l'ouverture 21 à un mur et en introduisant un cadre dans l'ouverture 21. De cette manière, il est possible de créer facilement une toiture adossée à un mur. La Fig. 6 présente une vue en coupe d'une seule pièce élémentaire qui compose la pièce de jonction présentée à la figure précédente. Cette pièce élémentaire est fixée à une façade visible à droite de la Fig. 6. On peut voir la forme particulière de la section du joint 23 en caoutchouc extrudé. Ce joint comporte notamment une lèvre située dans la partie dirigée vers l'extérieur, l'extrémité de la lèvre exerçant une pression sur la toile 9 4 pour améliorer l'étanchéité. [0034] La Fig.7 présente une variante de réalisation d'un élément de jonction entre deux cadres formant un plan selon une vue en coupe. Selon cette variante, les rainures 9 pratiquées sur le flanc des profilés qui est orienté vers l'extérieur présente une ouverture étroite qui va s'élargissant à mesure que l'on pénètre dans la rainure. L'élément de jonction 5 comporte une lèvre destinée à recouvrir les bords des deux profilés des deux cadres 3. Cette lèvre est fabriquée en matériau élastique et présente un profil bombé. De cette manière, le bord de la lèvre exerce une pression sur les deux toiles lorsque l'élément de jonction est correctement positionné. [0035] L'élément de jonction 5 se prolonge sous la lèvre plane d'une tige 24 qui s'élargit à la hauteur des ouvertures des deux rainures 9 des deux cadres placés en vis à vis. Chaque élargissement constitue un picot fendu pour former en ses extrémités au moins deux languettes élastiques, ces languettes comportant un méplat qui vient buter contre la partie étroite de l'ouverture et sert de retenue au retrait du picot. De cette manière, l'élément de jonction assure une bonne solidarisation entre les cadres constituant le toit et assure une bonne étanchéité de la jonction entre des cadres. [0036] Selon un exemple préféré de réalisation, la présente invention est utilisable pour un système de toit comportant plusieurs cadres recouverts sur deux faces d'une toile tendue, cc qui n'exclue en rien, dans le cadre de la présente invention, de ne recouvrir qu'une seule face des cadres, celle dirigée vers l'extérieur du local. [0037] L'assemblage selon l'invention de panneaux constitués de toile tendue sur des cadres permet le montage de toiture, mais aussi de murs placés à l'extérieur ou à l'intérieur d'un local. [0038] Bien que décrits à travers un certain nombre d'exemples de réalisation détaillés, les dispositifs proposés comprennent différentes variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme de l'art, étant entendu que ces différentes variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent. De plus, différents aspects et caractéristiques décrits ci-dessus peuvent être mis en oeuvre ensemble, ou séparément, ou bien substitués les uns aux autres, et l'ensemble des différentes combinaisons et sous combinaisons des aspects et caractéristiques font partie de la portée de l'invention. En outre, il se peut que certains dispositifs décrits ci-dessus n'incorporent pas la totalité des modules et fonctions prévus pour les modes de réalisation décrits. 10