Brevet FR3113913A1 — publié le 20220311

L’invention vise un procédé de construction d’une toiture, la toiture étant destinée à un bâtiment (6) présentant une enceinte périphérique, le procédé comprenant la réalisation d’un coffrage (4) configuré pour soutenir la toiture pendant sa réalisation et permettre le coulage d’une dalle (3), la réalisation d’une ossature porteuse (1-2) configurée pour assurer la tenue mécanique de la toiture et la fixation de la toiture sur le bâtiment accueillant la toiture, le coulage de la dalle (3) assurant une fonction de matériau liant, ladite dalle (3) étant configurée pour transférer des efforts mécaniques au sein de l’ossature porteuse (1-2), et la réalisation d’un ceinturage extérieur (7), désigné corniche, reliant la toiture au bâtiment (6) en ceinturant à la fois une portion d’une face extérieure de l’enceinte périphérique du bâtiment et une portion de l’ossature porteuse (1-2) fixée sur le bâtiment, pour augmenter la résistance mécanique à l’arrachage de ladite toiture. Figure de l’abrégé : Figure 1 Procédé de construction de toitures monocoques en béton armé La présente invention concerne le domaine de la construction de toiture de bâtiment. Plus précisément, l’invention vise un procédé de construction d’une toiture présentant une résistance mécanique améliorée, notamment en cas des sollicitations mécaniques violentes dues à un ouragan et/ou à un séisme. De manière connue, les toitures classiques sont composées d’une charpente, ossature qui assure principalement la résistance mécanique de la toiture, et d’une couverture, qui assure l’étanchéité de la toiture. Or, dans les régions exposées aux phénomènes cycloniques, les bâtiments sont régulièrement soumis à la force des vents violents ainsi qu’à des impacts d’objets transportés par le vent pouvant entraîner l’arrachage ou la dégradation des toitures. Dans les régions exposées aux risques sismiques, les bâtiments sont soumis aux secousses sismiques pouvant entraîner l’effondrement ou la dégradation des toitures par cisaillement. Il est par conséquent souhaitable de construire des toitures mécaniquement plus résistantes, notamment susceptibles de résister à l’arrachement en cas de vents violents et de ne pas s’effondrer en cas de séisme. Dans ce contexte, le document FR 3076310 A1 décrit un procédé de construction d’une toiture destinée à résister à des vents violents, ladite toiture étant constituée de plaques en béton fixées sur des arbalétriers, correspondant à des éléments de charpente, et sur des traverses, au moyen de boulons, les arbalétriers étant eux-mêmes adaptés sur une panne traversière et une sablière. Ce procédé de construction utilisant des plaques de béton permet une résistance mécanique accrue de la toiture. Un inconvénient de la toiture décrite dans le document FR 3076310 A1 réside notamment dans le fait que ladite toiture comprend deux parties assemblées, la charpente et le toit, susceptibles de se désolidariser en cas de sollicitations mécaniques importantes. L’invention vise à pallier au moins en partie ce type d’inconvénient et par conséquent à améliorer la résistance mécanique d’une toiture ainsi que la liaison mécanique entre ladite toiture et le bâtiment, en particulier vis-à-vis de contraintes en arrachage ou en cisaillement, ou en cas d’impact provoqué par une chute d’objet sur ladite toiture. A cette fin, la présente invention vise un procédé de construction d’une toiture dite monocoque, autrement dit construite en un unique bloc lié au bâtiment de manière rigide. PRESENTATION DE L’INVENTION Plus précisément, l’invention concerne un procédé de construction d’une toiture, la toiture étant destinée à un bâtiment présentant une enceinte périphérique rigide, le procédé comprenant la réalisation d’un coffrage configuré pour soutenir la toiture pendant sa réalisation et permettre le coulage d’une dalle, la réalisation d’une ossature porteuse configurée pour assurer la tenue mécanique de la toiture et la fixation de la toiture sur le bâtiment accueillant la toiture, le coulage de la dalle assurant une fonction de matériau liant, ladite dalle étant configurée pour transférer des efforts mécaniques au sein de l’ossature porteuse, et la réalisation d’un ceinturage extérieur, autrement dit d’une corniche, reliant la toiture au bâtiment en ceinturant à la fois une portion d’une face extérieure de l’enceinte périphérique du bâtiment et une portion de l’ossature porteuse fixée sur le bâtiment, pour augmenter la résistance mécanique à l’arrachage de ladite toiture. Grâce à l’invention, une toiture selon l’invention présente une résistance mécanique améliorée, ainsi qu’une liaison mécanique améliorée entre ladite toiture et le bâtiment, en particulier vis-à-vis de contraintes en arrachage ou en cisaillement, ou en cas d’impact provoqué par une chute d’objet sur ladite toiture. Par ailleurs, l’invention permet la préfabrication de certains composants de la toiture selon l’invention, réduisant ainsi le temps de construction d’une toiture selon l’invention. Avantageusement, la réalisation de l’ossature porteuse comprend la réalisation d’une ossature principale, comprenant un ensemble d’armatures métalliques ou synthétiques, configuré pour assurer la délimitation spatiale de la toiture et la solidarisation de la toiture au bâtiment et pour renforcer la tenue mécanique de la toiture, et la réalisation d’une ossature secondaire, comprenant une pluralité d’éléments porteurs de plancher et une pluralité d’éléments intercalaires, ladite ossature secondaire étant configurée pour augmenter la résistance mécanique l’ossature principale et pour recevoir la dalle. Avantageusement, la réalisation de l’ossature principale comprend la mise en place d’armatures de chaînage sur une portion périphérique de la toiture, pour assurer la délimitation spatiale de la toiture et la solidarisation de la toiture avec des armatures métalliques ou synthétiques saillantes du bâtiment, telles que des armatures faisant saillie de poteaux ou de poutres ou de voiles ou de chaînages ; la mise en place d’armatures complémentaires formées de treillis soudés sur l’ensemble de la toiture, pour assurer une répartition d’efforts dans la dalle ; la mise en place d’armatures de continuité rive pour assurer la transmission d’efforts vers lesdites armatures de chaînage de la toiture ; et la mise en place d’armatures de continuité pour assurer la transmission d’efforts dans l’ossature secondaire. Avantageusement, la réalisation de l’ossature secondaire comprend la mise en place des éléments porteurs d’un plancher béton, désignés poutrelles, configurés pour être en appui sur l’ossature principale et sur le bâtiment ; et la mise en place des éléments intercalaires, désignés entrevous, configurés pour espacer et talonner les éléments porteurs. Selon un mode de réalisation, les entrevous sont constitués d’un matériau isolant thermique. Selon un mode de réalisation, les entrevous sont constitués d’un matériau isolant thermique, par exemple du polystyrène extrudé. Selon un mode de réalisation, la réalisation de la dalle consiste en le coulage d’une dalle de béton armé d’un tenant sur l’ensemble de la toiture. Selon un mode de réalisation, la dalle de béton armé consiste en une dalle de béton armé de type fibré métallique ou synthétique comprenant des adjuvants anti-fissures d’étanchéité. Selon un mode de réalisation, l’invention comprend par ailleurs la pose d’une couverture sur l’ensemble formé par l’ossature porteuse et la dalle pour renforcer l’étanchéité et assurer l’esthétique de la toiture. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. : la figure 1 est une représentation schématique du bâtiment et des composantes générales de la toiture. : la figure 2 est une représentation schématique d’une vue en coupe du bâtiment et de la toiture avec en particulier la représentation de la fixation de l’ossature principale porteuse au bâtiment. : la figure 3 est une représentation schématique d’une vue en coupe du la toiture selon l’invention. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la figure 1, l’invention concerne un procédé de construction d’une toiture dite monocoque, autrement dit construite en un unique bloc de sorte à être liée au bâtiment de manière rigide, comprenant la réalisation d’un coffrage 4 pour soutenir la toiture pendant sa réalisation ; d’une ossature porteuse 1-2 pour assurer la résistance mécanique de la toiture et la fixation rigide de la toiture au bâtiment 6 ; d’une dalle 3 pour assurer le transfert des efforts mécaniques vers l’ossature porteuse et d’un ceinturage extérieur 7 pour améliorer la résistance à l’arrachage de la toiture. La réalisation du coffrage 4 comprend l’installation de panneaux en bois éventuellement maintenus à l’aide d’étais 5, autrement dit d’éléments de soutènement temporaires. Les étais permettent de renforcer le coffrage en vue de l’étape de coulage de la dalle 3. La réalisation de l’ossature porteuse comprend la réalisation d’une ossature principale 1 et d’une ossature secondaire 2. L’ossature principale 1, constituée d’armatures métalliques ou synthétiques, assure une partie de la résistance mécanique de la toiture et la fixation de la toiture au bâtiment. L’ossature secondaire, comprenant notamment des éléments porteurs de plancher, dits poutrelles 20, et des éléments intercalaires, dits entrevous 21, participe à renforcer la résistance mécanique de la toiture et permet l’accueil de la dalle 3. La réalisation de l’ossature principale comprend les étapes successives suivantes. Dans un premier temps, on réalise le positionnement et la fixation d’armatures de type armatures de chaînage 10-11 sur une portion périphérique de la toiture. Les armatures de chaînages 10-11 sont reliées soit entre elles, pour assurer la résistance mécanique de la toiture, soit à des armatures métalliques ou synthétiques saillantes du bâtiment, notamment des armatures faisant saillie de poteaux ou de poutres ou de voiles ou de chaînages 11 du bâtiment, de sorte à assurer la fixation de l’ossature au bâtiment. On fixe les armatures de chaînage notamment par soudage ou par un procédé de ligature. Dans un second temps, on réalise le positionnement d’armatures complémentaires de type treillis soudés 12 au-dessus de l’ossature secondaire 2 et la fixation desdits treillis soudés 12 aux armatures de chaînage 10-11, pour former une armature de la dalle de répartition de manière à assurer la répartition des efforts sur les poutrelles 20. On réalise ensuite le positionnement et la fixation d’armatures de type armatures de rive 13 qui sont ancrées aux armatures de chaînage 10 et 11, de manière à assurer la transmission d’efforts vers lesdites armatures de chaînage 10-11 de la toiture. Ces armatures de rive 13 peuvent être positionnées en même temps, avant ou après des armatures de continuité 14 décrites ci-après. On réalise également le positionnement et la fixation d’armatures de type armatures de continuité 14, transversalement à l’orientation des poutrelles 20 et au-dessus de celles-ci de manière à assurer la transmission des efforts mécaniques entre les poutrelles 20. Ces armatures de continuité 14, comme dit précédemment, peuvent être positionnées en même temps, avant ou après les armatures de rive 13. Les matériaux constitutifs des armatures 10-11-12-13-14 consistent en un acier ou en fibres synthétiques. Les sections des armatures 10-11-12-13-14 et leurs agencements respectifs dans la toiture dépendent notamment des dimensions de la toiture. En référence à la figure 3, la réalisation de l’ossature secondaire 2 comprend la réalisation et le positionnement des poutrelles 20, et des entrevous 21. L’ossature secondaire 2 est configurée de sorte que les poutrelles 20 et les entrevous 21 reposent sur le bâtiment 6 et notamment sur une enceinte périphérique, autrement dit des murs de façade et de refend, des poutres de rives et des poutres intérieures. On dispose les poutrelles 20 sur le coffrage 4 après la pose des armatures de chaînage 10 et avant la pose des treillis soudés 12, des armatures de rive 13 et des armatures de continuité 14. De préférence, les poutrelles 20 sont espacées entre elles d’un entraxe n’excédant pas 750 mm. Les poutrelles 20 peuvent être soutenues temporairement par des étais 5 pendant la phase de construction de la toiture. Les poutrelles 20 ont une section transversale constituée de béton armé, en particulier de béton armé fibré métallique ou synthétique, ou de béton précontraint et sont entièrement ou partiellement préfabriquées. Dans le cas d’une poutrelle en béton armé, l’armature longitudinale desdites poutrelles 20 est en acier pour béton armé. Les poutrelles 20 peuvent aussi être formées de treillis métallique triangulés. La portée courante de telles poutrelles 10 est de 7 m. Les entrevous 21 sont réalisés de manière à présenter des dimensions géométriques adaptées pour permettre leur emboitement dans des talons des poutrelles 20, lesdits talons ayant de préférence une épaisseur de 120 mm et une largeur de 500 mm. Les entrevous 21 sont positionnés entre les poutrelles 20 de manière à être callés sur les talons des poutrelles 20 pour assurer l’espacement des poutrelles 20. Les entrevous 21, aptes ou non à supporter une charge mécanique selon leur matériau constitutif, sont de préférence constitués d’un matériau respectant les normes européennes série NF EN 15037-2 à 5, et peuvent être constitués en particulier de polystyrène extrudé de densité comprise entre 20 et 50 kg/m 3 , désigné polystyrène haute densité, pour assurer une fonction d’isolation thermique. La réalisation de la dalle 3 consiste en le coulage de la dalle 3, dite dalle de répartition, constituée d’un matériau liant, autrement dit un matériau assurant la cohésion et l’adhésion mécanique entre la dalle 3 et l’ossature porteuse 1 et 2, d’un tenant et sur place sur l’ensemble de l’ossature porteuse de la toiture de manière à la remplir et à la recouvrir. Le matériau utilisé pour la dalle 3 consiste en, de préférence, du béton armé de type fibré métallique ou synthétique optionnellement complété d’adjuvants anti-fissures d’étanchéité, en particulier d’adjuvants superplastifiants, autrement désignés adjuvants hauts réducteurs d’eau, présentant un dosage compris entre 0.6 et 2.5% de la masse du béton armé. L’épaisseur de la dalle 3 est de préférence égale à 7 cm. En référence à la figure 2, la réalisation du ceinturage extérieur 7 comprend la pose d’une corniche, constituée d’un béton armé préfabriqué et présentant des armatures saillantes, configurée pour ceinturer à la fois une portion d’une face extérieure de l’enceinte périphérique du bâtiment et une portion de l’ossature porteuse 1-2 fixée sur le bâtiment par mise en liaison des armatures de ladite corniche aux armatures respectivement de l’ossature porteuse de la toiture et du bâtiment 6, pour renforcer la résistance mécanique de la toiture à l’arrachage. Le procédé de construction de la toiture, selon un mode de réalisation, est complétée par l’installation d’une couverture pour assurer l’étanchéité et améliorer l’esthétique de la toiture. Il n’est pas prévu de restrictions particulières quant au choix du type de couverture. Le procédé de construction de la toiture comprend aussi, optionnellement, une étape d’habillage de la face intérieure de la toiture, avec notamment un faux-plafond ou des sous-rampants. L’invention présente notamment l’avantage que la toiture ainsi construite peut être partiellement ou entièrement préfabriquée et assemblée au bâtiment ou être réalisée directement sur le bâtiment. L’invention présente l’avantage d’offrir une résistance mécanique améliorée d’une telle toiture ainsi qu’une liaison mécanique améliorée entre ladite toiture et le bâtiment, en particulier vis-à-vis de contraintes en arrachage ou en cisaillement, ou en cas d’impact provoqué par une chute d’objet sur ladite toiture. Procédé de construction d’une toiture, la toiture étant destinée à un bâtiment (6) présentant une enceinte périphérique rigide, le procédé comprenant : la réalisation d’un coffrage (4) configuré pour soutenir la toiture pendant sa réalisation et permettre le coulage d’une dalle (3), la réalisation d’une ossature porteuse (1-2) configurée pour assurer la tenue mécanique de la toiture et la fixation de la toiture sur le bâtiment accueillant la toiture, le coulage de la dalle (3) assurant une fonction de matériau liant, ladite dalle (3) étant configurée pour transférer des efforts mécaniques au sein de l’ossature porteuse (1-2), la réalisation d’un ceinturage extérieur (7), autrement dit d’une corniche, reliant la toiture au bâtiment (6) en ceinturant à la fois une portion d’une face extérieure de l’enceinte périphérique du bâtiment et une portion de l’ossature porteuse (1-2) fixée sur le bâtiment, pour augmenter la résistance mécanique à l’arrachage de ladite toiture. Procédé de construction d’une toiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réalisation de l’ossature porteuse comprend : la réalisation d’une ossature principale (1), comprenant un ensemble d’armatures métalliques ou synthétiques, configurée pour assurer la délimitation spatiale de la toiture et la solidarisation de la toiture au bâtiment et pour renforcer la tenue mécanique de la toiture, et la réalisation d’une ossature secondaire (2), comprenant une pluralité d’éléments porteurs de plancher et une pluralité d’éléments intercalaires, ladite ossature secondaire (2) étant configurée pour augmenter la résistance mécanique l’ossature principale (1) et pour recevoir la dalle (3). Procédé de construction d’une toiture selon la revendication 2, caractérisé en ce que la réalisation de l’ossature principale (1) comprend : la mise en place d’armatures de chaînage (10-11) sur une portion périphérique de la toiture, pour assurer la délimitation spatiale de la toiture et la solidarisation de la toiture avec des armatures métalliques ou synthétiques saillantes du bâtiment, telles que des armatures faisant saillie de poteaux ou de poutres ou de voiles ou de chaînages (11) ; la mise en place d’armatures complémentaires formées de treillis soudés (12) sur l’ensemble de la toiture, pour assurer une répartition d’efforts dans la dalle (3) ; la mise en place d’armatures de rive (13) pour assurer la transmission d’efforts vers lesdites armatures de chaînage (10-11) de la toiture ; et la mise en place d’armatures de continuité (14) pour assurer la transmission d’efforts dans l’ossature secondaire. Procédé de construction d’une toiture selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la réalisation de l’ossature secondaire (2) comprend la mise en place des éléments porteurs d’un plancher béton, désignés poutrelles (20), configurés pour être en appui sur l’ossature principale (1) et sur le bâtiment (6) ; et la mise en place des éléments intercalaires, désignés entrevous (21), configurés pour espacer et talonner les éléments porteurs (20). Procédé de construction d’une toiture selon la revendication 4, caractérisé en ce que les entrevous (21) sont constitués d’un matériau isolant thermique. Procédé de construction d’une toiture, selon la revendication 5, caractérisée en ce que le matériau isolant thermique constitutif des entrevous (21) consiste en un matériau polystyrène extrudé. Procédé de construction d’une toiture selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réalisation de la dalle (3) consiste en le coulage d’une dalle de béton armé d’un tenant sur l’ensemble de la toiture. Procédé de construction d’une toiture selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dalle de béton armé (3) consiste en une dalle de béton armé de type fibré métallique ou synthétique comprenant des adjuvants anti-fissures d’étanchéité. Procédé de construction d’une toiture selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend par ailleurs la pose d’une couverture sur l’ensemble formé par l’ossature porteuse (1-2) et la dalle (3) pour renforcer l’étanchéité et assurer l’esthétique de la toiture.