Procédé de préfabrication d'un
élément de toiture La présente invention se rapporte à des toitures de bâtiment.
Jusqu'à présent, les toitures des bâtiments sont constituées de poutres généralement en bois s'étendant perpendiculairement à la pente de la toiture et reposant sur des fermes en bois ou en métal. Ces poutres sont disposées respectivement à la base des versants , au faite
de ces versants et entre ces bases et ce faite. D'autre part,des chevrons ou des poutrelles en bois ou en métal sont fixées sur les poutres en question en étant dirigées suivant la pente de la toiture. En outre, des lattes
ou des barres généralement en bois sont montées sur les chevrons eu les poutrelles en étant perpendiculaires à la pente de la toiture. Enfin, des tuiles ou des ardoises sont fixées sur les lattes ou les barres précitées.
Les toitures connues ont l'inconvénient de ne pas présenter d'éléments préfabriqués et de nécessiter le montage intégral sur chantier de leurs éléments constitutifs. Les frais de réalisation de ces toitures connues sont donc particulièrement élevés dans chaque cas.
Un objet de la présente invention concerne un nou-
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Le nouvel élément de toiture préfabriqué en usine permet la réalisation rapide et conséquemment peu onéreuse de la toiture elle-même. En outre,le nouvel élément de toiture est relativement léger en sorte de réduire le poids propre de la toiture et aussi les charges supportées par l'ossature du bâtiment. De plus, le nouvel élément de toiture est thermiquement isolant, de manière à réduire sensiblement les déperditions de chaleur du
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Pour préfabriquer et constituer le nouvel élément de toiture, on prévoit, selon l'invention, une plaque de base en matériau thermiquement isolant. Des blocs en matière synthétique reposent sur la plaque de base en y adhérant. Ces blocs de matière synthétique présentent dans leur face supérieure ou forment entre eux, des rainures parallè-
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hauteur de ces blocs. Des armatures ou des fils de précontrainte sont placées dans les rainures et des masses de béton y sont coulées entre ces armatures ou ces fils de précontrainte,pratiquement jusqu'au ras des blocs en matière synthétique,les fils de précontrainte étant tendus avant
la coulée du béton et ensuite détendus après le durcissement de ce béton coulé.De la sorte, des poutrins en béton armé ou précontraint sont obtenus dans les éléments de toiture et assurent la résistance à la flexion des éléments préfabriqués. Le béton mis en oeuvre pour les poutrins est clouable à l'état durci ou solide. D'autre part, les parties extrémales des armatures ou des fils de précontrainte des poutrins dépassent les extrémités des rainures précitées et font saillie latéralement par rapport aux bords des éléments préfabriqués.
Dans la préfabrication des nouveaux éléments de toiture, on peut prévoir aussi que des lattes de bois soient clouées en usine sur les poutrins en étant alignées perpendiculairement à ceux-ci. D'autre part, la plaque de base des nouveaux éléments de toiture est avantageusement en
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ré qui sont des matériaux peu conducteurs de la chaleur.
Un autre objet de l'invention concerne une nouvelle toiture constituée par des nouveaux éléments de toiture, ainsi que le procédé de fabrication de cette nouvelle toiture .
Pour fabriquer et constituer la nouvelle toiture, on prévoit, selon l'invention, des nouveaux éléments de toiture juxtaposés suivant l'inclinaison des versants de la toiture. Les bords inférieurs des éléments de toiture sont scellés dans une poutre supérieure horizontale en béton armé ou précontraint du mur porteur correspondant. En plus, les bords supérieurs des éléments de toiture sont scellés
à leur tour dans une poutre faîtière en béton armé ou précontraint.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement trois formes de réalisation de l'invention.
- La figure 1 est une coupe transversale d'une première forme d'exécution d'un élément de toiture selon l'invention.
- La figure 2 est une coupe longitudinale d'un coffrage contenant un nouvel élément de toiture et illustrant son procédé de fabrication. - La figure 3 est une vue en perspective d'une nouvelle toiture.
- La figure 4 est une coupe montrant la liaison de la nouvelle toiture avec le mur porteur correspondant.
- La figure 5 est une autre coupe représentant le faite de la nouvelle toiture.
- La figure 6 est une vue en perspective d'une deuxième forme de réalisation du nouvel élément de toiture.
- La figure 7 est une vue en perspective d'une troisième forme d'exécution du nouvel élément de toiture.
- La figure 8 ,analogue à la cinquième, représente une autre façon de former le coffrage de la poutre faîtière.
Dans ces différentes figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'élément de toiture représenté comprend une plaque de base 1 en matériau thermiquement isolant et de préférence en polystyrène, en polyuréthane, en gypse ou en bois aggloméré. La plaque de base 1 porte des blocs 2 en matière synthétique par exemple en polystyrène. Les blocs 2 identi-
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n'importe. quel moyen connu.
Dans le premier exemple, les blocs 2 présentent dans leurs faces supérieures, des rainures identiques parallèles 3 s'étendant en profondeur sur une partie de la hauteur de ces blocs 2. En outre les faces latérales verticales des rainures 3 sont droites et planes. Dans le deuxième cas, les blocs 2' forment entre eux des rainures 3' analogues dont le fond est constitué par la face supérieure de la plaque 1. De plus, les faces latérales verticales des rainures 3' présentent des petites rainures latérales opposées et sont évasées vers le haut, ces petites rai- nures latérales facilitant l'accrochage des blocs 2' aux matériaux coulés ensuite dans les rainures 3'.Enfin dans le troisième.cas, les blocs 2" forment aussi entre eux des rainures 3" semblables aux précédentes mais s'étendant comme les premières sur une partie de la hauteur de ces blocs 2".
En outre, les blocs 2" présentent dans leur partie inférieure, des nervures et rainures d'emboîtement mutuel bien visibles à la figure 7.
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cas, la face supérieure des blocs 2' et 2" est incurvée transversalement pour former un moyen de canaliser l'eau éventuellement infiltrée entre les éléments de recouvrement de la toiture et pour permettre aussi une bonne circulation d'air en dessous de ces éléments de recouvrement.
Les rainures 3, 3' ou 3" servent de logement à des poutrins 4 en béton armé. Les poutrins 4 sont donc constitués chacun d'une masse de béton 5 renforcée par des armatures en acier 6. Les faces supérieures des poutrins 4 se
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Le béton constitutif des poutrins 4 comporte des constituants légers et compressibles le rendant clouable à l'état durci ou solide. Aux poutrins 4 sont en outre clouées des lattes 7 en bois posées préalablement suivant des directions perpendiculaires à ces poutrins 4. Il est à noter que les parties extrémales des armatures 6 dépassent latéralement les poutrins 4 et ainsi l'élément de toiture préfabriqué.
Comme le montre la figure 2, on peut aisément réaliser en atelier le nouvel élément de toiture. A cet effet, on se sert d'un coffrage 8 comprenant essentiellement un fond 9 et des parois latérales 10 dont deux d'entre elles opposées l'une à l'autre présentent leur face intérieure inclinée suivant la pente des versants
de la toiture.
Pour réaliser le nouvel élément de toiture dans le coffrage 8, on pose d'abord la plaque de base 1 sur
le fond 9. Ensuite, on place les blocs synthétiques 2, 2' ou 2" sur la plaque 1 en les y faisant adhérer par exemple par collage. Par après, on dispose les armatures 6 dans les
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traversant des ouvertures prévues dans les parois latérales 10 et s'étendant môme au-delà de ces parois. Ensuite, on coule les masses de béton 5 dans les rainures 3, 3' ou 3", jusqu'au ras des blocs 2, 2' ou 2" et autour des armatures 6. Après durcissement des masses de béton 5 et donc après formation des poutrins 4, on décoffre l'élément préfabriqué obtenu et on cloue les lattes 7 sur ces poutrins 4.
La nouvelle toiture comprend essentiellement des nouveaux éléments de toiture juxtaposés suivant une
rangée horizontale pour obtenir chaque versant. Avantageusement, pour chaque versant, les bords inférieurs
des éléments de toiture sont scellés dans une poutre supérieure horizontale en béton armé du mur porteur correspondant. D'autre part, les bords supérieurs des éléments
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dans une poutre faîtière en béton armé .
La juxtaposition suivant une rangée horizontale des éléments de toiture est faite sur des supports appropriés prenant appui inférieurement sur lé hourdis le plus élevé.
Pour sceller les bords inférieurs des éléments de toiture aux murs porteurs on pratique conformément à la figure 4.
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12 parallèles avec interposition de blocs 13. Les pla-
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rainure supérieure horizontale 14 ouverte vers le haut
et deux rainures verticales non représentées communiquant avec la rainure supérieure 14. Les rainures horizontale et verticales en question servent à couler des poutres en béton armé constituant l'ossature du mur porteur.
Avant la coulée du béton dans les rainures susdites du mur porteur,on y pose des armatures principales
15. Ensuite, on place les bords inférieurs des éléments
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de manière que les poutrins 4 soient disposés vis-à-vis de la rainure supérieure 14 et de façon que les extrémités inférieures des armatures 6 de ces poutrins 4 fassent saillie dans cette rainure supérieure 14. Ensuite, on coule des masses de béton 16 dans les rainures du mur porteur,en sorte de solidariser ensemble les poutrins 4 des éléments de toiture aux parties de l'ossature du mur porteur.
D'autre part, pour sceller les bords supérieurs des éléments de toiture à la poutre fattière, on pratique selon la figure 5.
Entre les bords supérieurs quelque peu distants des éléments de toiture, on dispose une plaque de polyuréthane 17 ou un moule en polystyrène 18 qu'on soutient par un support 19. On forme ainsi entre les tranches latérales supérieures des éléments de toiture et la planche 17 ou le moule 18, une rainure 20 ouverte vers le haut et servant de coffrage à la poutre faîtière. Il est à noter que les extrémités supérieures des armatures 6 des poutrins 4 font saillie dans ce coffrage. Ensuite, on dispose des armatures 21 dans le même coffrage et on y relie les extrémités saillantes des armatures 6. On obture les extrémités de la rainure 20 et on y coule une masse de béton 22 autour des armatures 21. De la sorte, on réalise une ossature monobloc constituée par toutes les poutres portantes des murs et des hourdis et par les poutrins 4 et la poutre faîtière de la toiture.
Dans les trois exemples choisis, les poutrins 4 de même que la poutre faîtière et les poutres des ossatures des murs porteurs sont en béton armé. Cependant l'invention s'étend au cas où ces éléments mixtes en acier-béton sont en béton précontraint auquel cas:les armatures sont remplacées par des fils de précontrainte en acier à haute résistance, ces fils de précontrainte étant tendus avant coulée du béton autour d'eux et étant détendus après prise de ce béton.
Dans les exemples choisis, l'invention est appliquée à une toiture présentant deux versants ayant chacun une seule pente. Cependant l'invention est aussi applicable à des toitures dont au moins un versant comporte une une double pente. Dans cet ordre d'idées l'invention est applicable à des toitures mansards.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS .
1.- Procédé de préfabrication d'un élément de toiture, caractérisé en ce qu'on dispose horizontalement une plaque de base en matériau thermiquement isolant,
on place sur la plaque de base des blocs en matière synthétique présentant dans leurs faces supérieures et/ou formant entre eux, des rainures parallèles, on dispose dans les rainures, des armatures d'acier ou des fils de précontrainte dépassant les extrémités de ces rainures, on obture les extrémités des rainures autour des armatures ou des fils et on coule des masses de béton dans ces rainures autour de ces armatures ou de ces fils préalablement tendus et ensuite détendus après la prise du béton, en sorte de réaliser des poutrins en béton armé ou précontraint, clouable à l'état durci, auxquels adhèrent la plaque de base et les blocs synthétiques.
2.- Procédé de préfabrication selon la revendica-
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3.- Elément de toiture, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de base en matériau thermiquement isolant portant des blocs en matière synthétique, présentant dans leur face supérieure et/ou formant entre eux, des rainures parallèles de logement de poutrins en béton armé ou précontraint, clouable dont les armatures ou les fils de précontrainte font saillie aux extrémités des rainures.
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Prefabrication process of a
The present invention relates to building roofs.
Until now, the roofs of buildings have been made of generally wooden beams extending perpendicular to the slope of the roof and resting on wooden or metal trusses. These beams are respectively arranged at the base of the slopes, at the
of these slopes and between these bases and this made. On the other hand, rafters or joists made of wood or metal are fixed to the beams in question, being directed along the slope of the roof. In addition, slats
or generally wooden bars are mounted on the rafters and joists being perpendicular to the slope of the roof. Finally, tiles or slates are fixed to the aforementioned slats or bars.
The known roofs have the drawback of not having prefabricated elements and of requiring the full assembly on site of their constituent elements. The costs of producing these known roofs are therefore particularly high in each case.
An object of the present invention relates to a new
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The new factory-prefabricated roofing element allows the rapid and consequently inexpensive construction of the roof itself. In addition, the new roof element is relatively light so as to reduce the own weight of the roof and also the loads borne by the building frame. In addition, the new roof element is thermally insulating, so as to significantly reduce heat loss from the building.
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In order to prefabricate and constitute the new roof element, according to the invention, a base plate of thermally insulating material is provided. Synthetic blocks rest on the base plate and adhere to it. These blocks of synthetic material have in their upper face or form between them, parallel grooves.
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height of these blocks. Reinforcements or prestressing wires are placed in the grooves and concrete masses are poured there between these reinforcements or these prestressing wires, practically to the level of the synthetic material blocks, the prestressing wires being stretched before
the concrete pouring and then relaxed after the hardening of this poured concrete. In this way, reinforced or prestressed concrete beams are obtained in the roof elements and ensure the bending resistance of the prefabricated elements. The concrete used for the joists can be nailed in the hardened or solid state. On the other hand, the end parts of the reinforcements or the prestressing wires of the beams protrude from the ends of the aforementioned grooves and protrude laterally with respect to the edges of the prefabricated elements.
In the prefabrication of the new roofing elements, provision can also be made for the wooden slats to be factory nailed to the joists while being aligned perpendicular to them. On the other hand, the base plate of the new roofing elements is advantageously in
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d which are poorly conductive materials of heat.
Another object of the invention relates to a new roof consisting of new roof elements, as well as the method of manufacturing this new roof.
To manufacture and constitute the new roof, according to the invention, new roofing elements are provided juxtaposed according to the inclination of the slopes of the roof. The lower edges of the roof elements are sealed in a horizontal upper beam of reinforced or prestressed concrete of the corresponding load-bearing wall. In addition, the upper edges of the roof elements are sealed
in turn in a reinforced or prestressed concrete ridge beam.
Other details and features of the invention will become apparent from the description and from the drawings appended hereto, which schematically and by way of example only show three embodiments of the invention.
- Figure 1 is a cross section of a first embodiment of a roof element according to the invention.
- Figure 2 is a longitudinal section of a formwork containing a new roofing element and illustrating its manufacturing process. - Figure 3 is a perspective view of a new roof.
- Figure 4 is a section showing the connection of the new roof with the corresponding load-bearing wall.
- Figure 5 is another section showing the construction of the new roof.
- Figure 6 is a perspective view of a second embodiment of the new roof element.
- Figure 7 is a perspective view of a third embodiment of the new roof element.
- Figure 8, similar to the fifth, shows another way of forming the shuttering of the ridge beam.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
The roof element shown comprises a base plate 1 made of thermally insulating material and preferably of polystyrene, polyurethane, gypsum or chipboard. The base plate 1 carries blocks 2 made of synthetic material, for example polystyrene. Blocks 2 identify
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anything. what a known way.
In the first example, the blocks 2 have in their upper faces identical parallel grooves 3 extending in depth over part of the height of these blocks 2. In addition, the vertical side faces of the grooves 3 are straight and flat. In the second case, the blocks 2 'form between them similar grooves 3' whose bottom is formed by the upper face of the plate 1. In addition, the vertical side faces of the grooves 3 'have small opposite side grooves and are Flared upwards, these small lateral grooves facilitate the attachment of the blocks 2 'to the materials then cast in the grooves 3'. Finally in the third case, the blocks 2 "also form between them grooves 3" similar to the previous but extending like the first over part of the height of these 2 "blocks.
In addition, the blocks 2 "have in their lower part, ribs and mutual interlocking grooves clearly visible in Figure 7.
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In this case, the upper face of the blocks 2 'and 2 "is curved transversely to form a means of channeling any water that may have infiltrated between the covering elements of the roof and also to allow good air circulation below these elements. recovery.
The grooves 3, 3 'or 3 "serve as housing for the reinforced concrete beams 4. The beams 4 therefore each consist of a mass of concrete 5 reinforced by steel reinforcements 6. The upper faces of the beams 4 are
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The concrete constituting the joists 4 comprises light and compressible constituents making it nailable in the hardened or solid state. To the joists 4 are further nailed wooden slats 7 previously laid in directions perpendicular to these joists 4. It should be noted that the end parts of the reinforcements 6 laterally exceed the joists 4 and thus the prefabricated roofing element.
As shown in Figure 2, the new roof element can easily be produced in the workshop. For this purpose, use is made of a formwork 8 comprising essentially a bottom 9 and side walls 10, two of them opposite to each other have their inner face inclined along the slope of the slopes.
of the roof.
To make the new roof element in formwork 8, first the base plate 1 is placed on
the bottom 9. Then, the synthetic blocks 2, 2 'or 2 "are placed on the plate 1 by making them adhere to it, for example by gluing. Afterwards, the reinforcements 6 are placed in the
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passing through openings provided in the side walls 10 and extending even beyond these walls. Then, the concrete masses 5 are poured in the grooves 3, 3 'or 3 ", up to the level of the blocks 2, 2' or 2" and around the reinforcements 6. After hardening of the concrete masses 5 and therefore after formation beams 4, the prefabricated element obtained is stripped and the slats 7 are nailed to these beams 4.
The new roof consists mainly of new roof elements juxtaposed following a
horizontal row to obtain each slope. Advantageously, for each side, the lower edges
roofing elements are sealed in an upper horizontal reinforced concrete beam of the corresponding load-bearing wall. On the other hand, the upper edges of the elements
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in a reinforced concrete ridge beam.
The juxtaposition along a horizontal row of the roofing elements is made on suitable supports resting below on the highest slab.
To seal the lower edges of the roof elements to the load-bearing walls, it is practiced according to figure 4.
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12 parallels with interposition of 13 blocks.
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horizontal upper groove 14 open upwards
and two vertical grooves not shown communicating with the upper groove 14. The horizontal and vertical grooves in question are used to cast reinforced concrete beams constituting the framework of the load-bearing wall.
Before the concrete is poured into the aforementioned grooves of the load-bearing wall, main reinforcements are laid there
15. Next, we place the lower edges of the elements.
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so that the beams 4 are arranged vis-à-vis the upper groove 14 and so that the lower ends of the reinforcements 6 of these beams 4 protrude into this upper groove 14. Next, concrete masses 16 are poured into the grooves of the bearing wall, so as to secure together the beams 4 of the roofing elements to the parts of the framework of the bearing wall.
On the other hand, to seal the upper edges of the roof elements to the fattière beam, it is practiced according to Figure 5.
Between the upper edges somewhat distant from the roofing elements, there is a polyurethane plate 17 or a polystyrene mold 18 which is supported by a support 19. One thus forms between the upper lateral edges of the roofing elements and the board 17 or the mold 18, a groove 20 open upwards and serving as shuttering for the ridge beam. It should be noted that the upper ends of the reinforcements 6 of the joists 4 protrude into this formwork. Then, the reinforcements 21 are placed in the same formwork and the projecting ends of the reinforcements 6 are connected to them. The ends of the groove 20 are closed off and a mass of concrete 22 is poured there around the reinforcements 21. In this way, it is produced. a one-piece frame made up of all the load-bearing beams of the walls and slabs and by the joists 4 and the ridge beam of the roof.
In the three examples chosen, the joists 4 as well as the ridge beam and the frame beams of the load-bearing walls are made of reinforced concrete. However, the invention extends to the case where these mixed steel-concrete elements are made of prestressed concrete, in which case: the reinforcements are replaced by high-strength steel prestressing wires, these prestressing wires being stretched before the concrete is poured around. from them and being relaxed after setting this concrete.
In the examples chosen, the invention is applied to a roof having two slopes each having a single slope. However, the invention is also applicable to roofs of which at least one slope has a double slope. In this connection, the invention is applicable to mansard roofs.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments shown and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements involved in its realization, provided that these modifications do not not contradict the purpose of each of the following claims.
CLAIMS.
1.- A method of prefabrication of a roof element, characterized in that a base plate of thermally insulating material is placed horizontally,
blocks of synthetic material having in their upper faces and / or forming between them, parallel grooves are placed on the base plate, steel reinforcements or prestressing wires are placed in the grooves, extending beyond the ends of these grooves , the ends of the grooves are sealed around the reinforcements or wires and masses of concrete are poured into these grooves around these reinforcements or these wires previously stretched and then relaxed after the concrete has set, so as to produce concrete joists reinforced or prestressed, nailable in the hardened state, to which the base plate and the synthetic blocks adhere.
2.- Prefabrication process according to the claim
<EMI ID = 13.1>.-Or the like on reinforced or prestressed concrete beams perpendicular to the latter.
3.- Roof element, characterized in that it comprises a base plate of thermally insulating material carrying blocks of synthetic material, having in their upper face and / or forming between them, parallel grooves for housing concrete joists reinforced or prestressed, nailable with reinforcements or prestressing wires projecting at the ends of the grooves.
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