EP0442810A1 - Couverture étanche comportant un élément porteur, une couche isolante et un revêtement d'étanchéité - Google Patents

Couverture étanche comportant un élément porteur, une couche isolante et un revêtement d'étanchéité Download PDF

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EP0442810A1
EP0442810A1 EP91400366A EP91400366A EP0442810A1 EP 0442810 A1 EP0442810 A1 EP 0442810A1 EP 91400366 A EP91400366 A EP 91400366A EP 91400366 A EP91400366 A EP 91400366A EP 0442810 A1 EP0442810 A1 EP 0442810A1
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EP
European Patent Office
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cover according
head
layer
insulating material
flexible plate
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EP91400366A
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Francis Ovaert
Henri Desgouilles
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Axter SA
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Axter SA
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    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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    • E04D5/14Fastening means therefor
    • E04D5/141Fastening means therefor characterised by the location of the fastening means
    • E04D5/143Fastening means therefor characterised by the location of the fastening means in the field of the flexible material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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    • E04D3/3601Connecting; Fastening of roof covering supported by the roof structure with interposition of a insulating layer
    • E04D3/3603Connecting; Fastening of roof covering supported by the roof structure with interposition of a insulating layer the fastening means being screws or nails
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    • E04D5/00Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/14Fastening means therefor
    • E04D5/144Mechanical fastening means
    • E04D5/145Discrete fastening means, e.g. discs or clips
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    • E04D5/00Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/14Fastening means therefor
    • E04D5/148Fastening means therefor fastening by gluing

Definitions

  • the present invention relates to insulating and waterproof covers, in particular for industrial buildings; these covers include an insulating layer and a sealing coating, the assembly being fixed to a roofing support element which is either a concrete support element or a ribbed sheet fixed transversely to the purlins of the frame.
  • the present invention relates more particularly to a device for fixing said insulating layer and said sealing coating on the carrier element.
  • the fixing of the plates or panels of the insulating layer on the carrier element is carried out by bonding when the carrier element is made of concrete, or by mechanical attachment when the carrier element is a ribbed sheet.
  • a mechanical fixing consists of a screw, a rivet or a stud, made integral with the ribbed sheet by drilling or welding. At the free end of the screw, of the rivet or of the stud, there is a washer of small dimension, with a diameter of the order of 50 to 70 mm.
  • the waterproofing coating is made integral with the insulation plates by bonding or by welding using a hot source, most often by a flame or air torch, over the entire surface of the panels or in line with the washers of mechanical fasteners, the latter being able to be improved for welding by an appropriate surface coating or by a washer, of the same material as the sealing coating, and of larger dimension, interposed between the metal washer and the insulating panel under -jacent.
  • a more recent technique provides for the dry unwinding on the insulating panels of a first bed of sheets constituting the lower part of the sealing coating, the mechanical fasteners then passing through the bed of sheets and the insulating panels.
  • a preliminary heat shield can be used on the insulation.
  • the upper part of the waterproof coating is then glued or welded to the lower part with its visible washers.
  • Another technique provides for mechanical fastenings to the right of the covering joints of the strips of the waterproofing coating.
  • the covered part is glued, or welded on the one hand on the edge of the adjacent strip, and on the other hand on the small washers of the fixings.
  • the lower sheet of the waterproofing coating is pierced by mechanical fixing.
  • the wind creates significant compression and depression forces, in places, on the roof (swirls, mask effect behind a wall or an emergence of the roof).
  • the forces are exerted on the exterior surface, therefore on the waterproofing coating, which ultimately stresses the load-bearing element and the structure of the building.
  • the rupture is located at the level of the sealing surface of the sealing coating on the washer, or by unbuttoning the fixing head through the washer, or by tearing off the fixing through the ribbed steel sheet.
  • the breaking values are relatively homogeneous, of the order of 900 to 1300 N.
  • the present invention therefore aims to achieve an insulating and waterproof cover with a reduced density of fasteners and, therefore, whose implementation is simpler and faster than that of classic blankets.
  • the subject of the invention is a waterproof cover, in particular for a building, comprising a support element in ribbed steel or in masonry, a layer of insulating material placed on this support element, and a sealing coating covering the layer of insulating material, means being provided for holding these different constituents together, these means comprising a first member connected to the carrier element and a second member fixed to the first member from the outer face of the layer of insulating material, characterized in that the first member comprises a head and is connected to the carrier element and retained with respect to the latter by means of a rigid flat base, which is fixed, in particular glued, to the carrier element by a zone of dimensions substantially greater than those of said head, and which defines retaining means cooperating with this same head.
  • the device for fixing such a cover is identical, whether the supporting element is made of concrete with or without vapor barrier, or of ribbed sheet steel.
  • This high performance device makes it possible to use a maximum of one fixing per m2 of coverage (or even one for two m2), thus dividing by more than 5, compared to the conventional techniques previously described, the total number of fastenings.
  • the assembly means comprise a flexible plate, and the second member bears on this flexible plate by means of an enlarged head and / or a rigid washer, the dimension of the enlarged head or rigid washer being intermediate between the maximum dimension of the first or second member in the vicinity of the external surface of the layer of insulating material, and the dimension of the flexible plate.
  • the large base makes it possible to obtain, at the level of the carrying element, a pull-out resistance of 5,000 N; the fastening assembly is designed and dimensioned to also have a tear resistance of the same value, that is to say of 5,000 N; finally, the presence of the large flexible plate, for example a circular plate 250 mm in diameter, also makes it possible to obtain, at the level of the fixing of the sealing layer, a tear resistance of the same value, 5,000 N.
  • the flexible plate has a tear resistance Rd greater than or equal to 200 N, measured according to the method UEATC 5.4.1., July 1982, and the diameter d of the first or of the second member at vicinity of the outer surface of the layer of insulating material is at least equal to 6 mm.
  • the first member comprises a hollow body and the second member is a screw, completed by a rigid washer.
  • the first member comprises a rod and the second member consists of a plug having a hollow elongated part and a rigid flat head.
  • Figs. 1 and 2 are sectional representations of two embodiments of the invention.
  • the assembly means firstly comprise a base 1 which is glued to the load-bearing element of the roof, which is a concrete support in the example shown.
  • This base 1 is of large dimensions, it is for example circular and its surface is determined so as to have a resistance to tearing off of great value, for example 5,000 N.
  • the base can have a diameter greater than or equal to 140 mm.
  • This base 1 is made for example from sheet metal 1 mm thick or from material army plastic.
  • the base is glued to the supporting element, whether it is a ribbed steel sheet which can be galvanized or pre-painted or a concrete support with or without a vapor barrier.
  • this base by gluing has the advantage of not requiring drilling or pegging if it is a concrete load-bearing element; in the case of a load-bearing element consisting of a ribbed sheet, there are no visible fixings on the underside of the sheet.
  • the bonding of the base is carried out for example by a cold adhesive of epoxy type or by heating with the flame of a torch of a base comprising a coating. hot melt; one can also provide a self-adhesive coating on the ribbed sheet.
  • the fixing assembly proper comprises a first fixed member, which is integral with the base 1, and a second member which has a rigid support washer and which is fixed on said fixed member.
  • the first member is constituted by a substantially cylindrical hollow body 3 internally threaded and provided with a conical head 5 received in a housing 4 of conjugate shape of the base 1.
  • the second fixing member consists of a screw or the like 6 which is screwed into the hollow body 3 and which comprises a flat countersunk head 7 under which a rigid washer 8 is arranged.
  • the first member is constituted by a screw or threaded rod 11 having a flat countersunk head 12 received in a conjugate housing 13 of the base 1.
  • the second member is constituted by a kind of hollow plug 14 internally threaded which is screwed onto the rod 11 and which has a rigid flat head 15.
  • the head of the first member namely the head 5 of the hollow body 3 or the head 12 of the rod 11, can itself be fixed by gluing or simply held in the housing 4, respectively 13, of the 'base.
  • the last element of the fixing device according to the invention consists of a flexible plate 21 which is mounted under the rigid washer 8 or the rigid head 15.
  • This flexible plate has a tear resistance Rd (measured according to the UEATC method 5.4. 1., July 1982) greater than or equal to 200 N and preferably equal to 400 N.
  • Rd tear resistance measured according to the UEATC method 5.4. 1., July 1982
  • the diameter d of the first member 3, in the embodiment of FIG. 1, or of the second member 14, in the mode of embodiment of FIG. 2, in the vicinity of the external surface of the insulating layer is at least equal to 6 mm and, preferably, equal to 10 mm.
  • the bases are first fixed with the fixed members of the fixing assemblies on the load-bearing element of the roof by gluing, then the plates are put in place. of insulating material by "impaling" them on the fixed members of the fixing assemblies; the insulation layer is then fixed by means of the second member of the fixing assemblies by placing the flexible plate below the rigid washer or the rigid head. The different strips of the sealing layer are then put in place, which are fixed simply by welding or gluing at each fixing point on the flexible plate and on the rigid washer.
  • a particularly resistant fixing is then obtained at each point, for example a resistance of 5,000 N, owing to the fact that all the elements of the fixing device, namely the base, the first and the second members and the rigid washer, are dimensioned and calculated to hold this resistance of 5,000 N.
  • the invention therefore makes it possible to produce a mixed fastening, namely mechanical as regards the waterproofing coating and by gluing as regards the carrier element, which makes it possible to multiply by an important factor, of the order of 5 , the resistance to tearing of each fixing point as regards both the insulating layer and the waterproofing coating; it is therefore possible to provide one fixing per m2 instead of 5 according to known fixing techniques. This results in labor savings and time savings for mounting a cover.
  • the fastening assembly is flush with the upper level of the insulating panels and there is therefore no possibility of punching the waterproofing coating, unlike what happens when conventional mechanical fasteners are used.
  • the rigid washer or the flat cap head has a high rigidity which is generally greater than that of similar washers used in the prior art.
  • thermo break at the level of the fixing element, that is to say that at least one of the first and second members is thermally insulating so as not to create a thermal bridge.
  • the fixing device described above also makes it possible to use a more compressible insulator than that which is the case in conventional covers, provided that the panels of the insulating layer are deformed in their elastic range. Indeed, these panels serve as a simple support for the waterproofing coating without there being any mechanical connection. If a settlement has to occur, for example under the effect of a load or the passage of a person, near a fixing, it is the flexible plate which will ensure the differences in level of the cover. Because the insulating layer and the sealing coating are not integral, the insulating layer may have significant dimensional variations without this hindering the proper functioning of the sealing coating; in particular, cracks cannot occur at the joints of the panels of the insulating layer.
  • Glass wool can also be used with a density less than 90 kg / m3 instead of the usual 100 kg / m3.
  • the different elements can be dimensioned as follows.
  • a circular base can be used whose diameter is at least 140 mm.
  • the attachment of the second member of the fastening element to the first member must also have a similar resistance; this fixing can be carried out by screwing, by clipping or by bayonet fixing.
  • the rigid washer 8 or the flat head 15 may have a diameter a of conventional dimensions, that is to say of the order of 80 mm.
  • the flexible plate it is advantageously circular and its diameter D is determined in such a way that the difference (D - a) is between 100 and 170 mm; one can for example use flexible plates whose diameter is 250 mm.
  • the diameter D is equal to the diameter of the largest circle inscribed in the surface of the flexible plate.
  • the flexible plate can also be made of thin metal, optionally comprising a surface coating compatible with the sealing material.
  • This plate can be returned previously secured to the rigid washer 8 or the flat head 15 by bonding or welding; this operation can be carried out in the factory before the installation operation.
  • the diameter d of the first or second member in the vicinity of the external face of the insulation 10 must be chosen so that the tear resistance of the flexible plate is sufficient; this diameter will not be less than 6 mm and preferably equal to 10 mm.
  • the diameter of the washer or rigid head a and the diameter d of the fastening element are chosen such that the difference (a - d) is approximately equal to 90 mm and in any case greater than 70 mm. This prevents the flexible plate 21 from "escaping" the rigid part 8 or 15 by sliding, tearing or unbuttoning.
  • Fig. 3 shows an alternative embodiment of the invention in which the carrier element of the roof is constituted by a ribbed sheet 31.
  • the fixing assembly consists of a first screw 32 fixed in the 'base 33, of a hollow cylindrical body 34, preferably insulating, screwed on the screw 32; and a second flat countersunk head screw 35 screwed into the upper part of the body 34.
  • the hollow body 34 forms a spacer and has a height substantially equal to the thickness of the insulating layer 36.
  • the distance separating the upper face of the base and the underside of the washer or of the rigid head is substantially equal to the thickness of the insulating layer.
  • Fig. 4 a variant of the embodiment of FIG. 2 in which the plug 41 has a reinforcement 42 at its upper part so as to obtain the desired diameter d .
  • Fig. 5 shows another alternative embodiment in which the flexible plate 51 is crimped between two rigid washers 52 and 53. This variant applies to the embodiment of FIG. 1.
  • the fixing assembly constituted by the base and the first and second members is advantageously made rigid during its assembly; for this purpose, in the final position, in the case of FIG. 1, the rigid washer 8 abuts against the cylindrical part 3 and the edges of the housing 4 are in abutment on the cylindrical part 3.
  • the lower washer 52 is in abutment on the first member 50.

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Abstract

L'invention a pour objet une couverture étanche, comportant un élément porteur (2), une couche (10) de matériau isolant placée sur cet élément porteur, et un revêtement d'étanchéité (20) recouvrant la couche (10) de matériau isolant, des moyens (1, 3 à 8) étant prévus pour maintenir assemblés ces différents constituants, ces moyens comportant un premier organe (3) relié à l'élément porteur (2) et un deuxième organe (6) fixé sur le premier organe à partir de la face extérieure de la couche (10) de matériau isolant. Selon l'invention, le premier organe (3) comporte une tête (5) et est relié à l'élément porteur (2) et retenu par rapport à ce dernier au moyen d'une embase plane rigide (1), qui est fixée sur l'élément porteur (2) par une zone de dimensions sensiblement supérieures à celles de ladite tête, et qui délimite des moyens de retenue coopérant avec cette même tête.

Description

  • La présente invention concerne les couvertures isolantes et étanches, notamment pour bâtiments industriels; ces couvertures comportent une couche isolante et un revêtement d'étanchéité, l'ensemble étant fixé sur un élément porteur de toiture qui est soit un élément porteur en béton soit une tôle nervurée fixée transversalement sur les pannes de la charpente.
  • La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de fixation de ladite couche isolante et dudit revêtement d'étanchéité sur l'élément porteur.
  • Actuellement, la fixation des plaques ou panneaux de la couche isolante sur l'élément porteur s'effectue par collage lorsque l'élément porteur est en béton, ou par fixation mécanique lorsque l'élément porteur est une tôle nervurée.
  • Une fixation mécanique est constituée d'une vis, d'un rivet ou d'un goujon, rendu solidaire de la tôle nervurée par perçage ou par soudage. A l'extrémité libre de la vis, du rivet ou du goujon, on dispose une rondelle de petite dimension, d'un diamètre de l'ordre de 50 à 70 mm.
  • Le revêtement d'étanchéité est rendu solidaire des plaques d'isolation par collage ou par soudage à l'aide d'une source chaude, le plus souvent par un chalumeau à flamme ou à air, sur toute la surface des panneaux ou au droit des rondelles des fixations mécaniques, ces dernières pouvant être améliorées pour la soudure par un revêtement de surface approprié ou par une rondelle, de même matière que le revêtement d'étanchéité, et de plus grande dimension, interposée entre la rondelle métallique et le panneau isolant sous-jacent.
  • Une technique plus récente prévoit le déroulage à sec sur les panneaux isolants d'un premier lit de feuilles constituant la partie inférieure du revêtement d'étanchéité, les fixations mécaniques traversant alors le lit de feuilles et les panneaux isolants. Dans le cas de panneaux sensibles à la flamme d'un chalumeau, un écran thermique préalable peut être mis en oeuvre sur l'isolant. La partie supérieure du revêtement d'étanchéité est ensuite collée ou soudée sur la partie inférieure comportant ses rondelles apparentes.
  • Une autre technique prévoit les fixations mécaniques au droit des joints de recouvrement des lés du revêtement d'étanchéité. La partie recouverte est collée, ou soudée d'une part sur la lisière du lé adjacent, et d'autre part sur les petites rondelles des fixations.
  • Pour ces deux dernières techniques, la feuille inférieure du revêtement d'étanchéité est percée par la fixation mécanique.
  • Le vent crée d'importants efforts de compression et de dépression, par emplacements, sur la couverture (tourbillons, effet de masque derrière une paroi ou une émergence de la toiture). Les efforts sont exercés sur la surface extérieure, donc sur le revêtement d'étanchéité, qui sollicite finalement l'élément porteur et la structure du bâtiment.
  • Dans le domaine compris entre revêtement d'étanchéité et élément porteur, ces efforts créent, au niveau d'une ou plusieurs fixations, des forces d'arrachement perpendiculaires et parallèles à la surface de couverture. Ces derniers efforts sont d'autant plus importants que les dispositifs de fixation sont écartés. Ils peuvent entraîner des déchirures du revêtement en tête de fixation et/ou arracher les fixations au droit de leur liaison avec l'élément porteur par effet de couple ou de traction.
  • Dans tous les cas, dans le but de résister aux forces de dépression créées par le vent, les normes françaises définies dans le cadre du D.T.U. 43.3 et les usages prévoient un minimum de 5 fixations par m² de toiture, partant du fait qu'une fixation résiste à environ 900 N à l'arrachement.
  • La rupture se situe au niveau du plan de collage du revêtement d'étanchéité sur la rondelle, ou par déboutonnage de la tête de fixation au travers de la rondelle, ou par arrachement de la fixation au travers de la tôle d'acier nervuré. Les valeurs de rupture sont relativement homogènes, de l'ordre de 900 à 1300 N.
  • Le grand nombre de fixations rend la mise en oeuvre longue et coûteuse. De plus, la performance du revêtement d'étanchéité est considérablement diminuée au droit des fixations, soit parce que le revêtement est percé en partie, soit parce qu'il peut être poinçonné par la tète de fixation traversant la rondelle, ou encore déchiré à la périphérie de la rondelle lorsque cette dernière est bloquée, de façon hyperstatique, sur la tige de la fixation comme décrit dans le brevet français 1 522 378; ce phénomène favorise le désoudage du goujon de la tôle d'acier nervuré. Ces inconvénients sont considérablement accrus lorsque les panneaux isolants sont compressibles, bien qu'élastiques.
  • La présente invention a donc pour but de réaliser une couverture isolante et étanche ayant une densité réduite de fixations et, par suite, dont la mise en oeuvre soit plus simple et plus rapide que celle des couvertures classiques.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une couverture étanche, notamment pour batiment, comportant un élément porteur en acier nervuré ou en maçonnerie, une couche de matériau isolant placée sur cet élément porteur, et un revêtement d'étanchéité recouvrant la couche de matériau isolant, des moyens étant prévus pour maintenir assemblés ces différents constituants, ces moyens comportant un premier organe relié à l'élément porteur et un deuxième organe fixé sur le premier organe à partir de la face extérieure de la couche de matériau isolant, caractérisée en ce que le premier organe comporte une tête et est relié à l'élément porteur et retenu par rapport à ce dernier au moyen d'une embase plane rigide, qui est fixée, notamment collée, sur l'élément porteur par une zone de dimensions sensiblement supérieures à celles de ladite tête, et qui délimite des moyens de retenue coopérant avec cette même tête.
  • Le dispositif de fixation d'une telle couverture est identique, que l'élément porteur soit en béton avec ou sans pare-vapeur, ou en tôle d'acier nervuré.
  • Ce dispositif à haute performance permet de mettre en oeuvre au maximum une fixation par m² de couverture (voire une pour deux m²), divisant ainsi par plus de 5, par rapport aux techniques classiques préalablement décrites, le nombre total de fixations.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'assemblage comprennent une plaque souple, et le deuxième organe prend appui sur cette plaque souple par l'intermédiaire d'une tête élargie et/ou d'une rondelle rigide, la dimension de la tête élargie ou de la rondelle rigide étant intermédiaire entre la dimension maximale du premier ou du deuxième organe au voisinage de la surface externe de la couche de matériau isolant, et la dimension de la plaque souple.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, si l'on désigne par a le diamètre de la tête élargie ou de la rondelle rigide, par d le diamètre du premier ou du deuxième organe au voisinage de la face extérieure de la couche de matériau isolant, par D le diamètre de la plaque souple, et par Rt la résistance mécanique à la traction de la plaque souple, en N/cm mesurée selon la norme NF G 07.001, on respecte les conditions suivantes :
       Rtπa > 5000 N
       a - d > 70 mm
       D - a > 100 mm
  • L'embase de grandes dimensions permet d'obtenir, au niveau de l'élément porteur, une résistance à l'arrachement de 5.000 N; l'ensemble de fixation est conçu et dimensionné pour présenter également une résistance à l'arrachement de la même valeur, c'est-à-dire de 5.000 N; enfin, la présence de la plaque souple de grandes dimensions, par exemple une plaquette circulaire de 250 mm de diamètre, permet d'obtenir également au niveau de la fixation de la couche d'étanchéité une résistance à l'arrachement de la même valeur, 5.000 N.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque souple a une résistance à la déchirure Rd supérieure ou égale à 200 N, mesurée selon la méthode UEATC 5.4.1., juillet 1982, et le diamètre d du premier ou du deuxième organe au voisinage de la surface externe de la couche de matériau isolant est au moins égal à 6 mm.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le premier organe comporte un corps creux et le deuxième organe est une vis, complétée par une rondelle rigide.
  • Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le premier organe comporte une tige et le deuxième organe est constitué par un bouchon présentant une partie allongée creuse et une tête plate rigide.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, d'exemples de réalisation de l'invention, faite en référence aux dessins ci-annexés sur lesquels :
    • la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention,
    • la Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention,
    • la Fig. 3 représente en coupe un troisième mode de réalisation de l'élément de fixation,
    • les Fig. 4 et 5 représentent, toujours en coupe, deux variantes de réalisation.
  • Les Fig. 1 et 2 sont des représentations en coupe de deux modes de réalisation de l'invention. Dans les deux cas, les moyens d'assemblage comportent tout d'abord une embase 1 qui est collée sur l'élément porteur de la toiture, qui est un support en béton dans l'exemple représenté. Cette embase 1 est de grandes dimensions, elle est par exemple circulaire et sa surface est déterminée de manière à présenter une résistance à l'arrachement de grande valeur, par exemple 5.000 N. A titre d'exemple, l'embase peut avoir un diamètre supérieur ou égal à 140 mm.
  • Cette embase 1 est réalisée par exemple en tôle métallique de 1 mm d'épaisseur ou en matière plastique armée.
  • L'embase est collée sur l'élément porteur, qu'il s'agisse d'une tôle d'acier nervurée qui peut être galvanisée ou prélaquée ou d'un support en béton muni ou non d'un pare-vapeur.
  • Le fait de fixer cette embase par collage présente l'avantage de ne pas nécessiter de perçage ou de chevillage s'il s'agit d'un élément porteur en béton; s'il s'agit d'un élément porteur constitué par une tôle nervurée, il n'existe pas de fixations apparentes sur la face inférieure de la tôle.
  • Lorsqu'il s'agit d'une tôle nervurée, la fixation par collage au lieu de soudage permet de réaliser cette fixation même sur une tôle prélaquée, alors que pour une fixation par soudage, il faut prévoir une zone non laquée, ce qui augmente le prix de revient de cette tôle nervurée.
  • Le collage de l'embase, qui s'effectue sur place lors de la réalisation de la couverture, est réalisée par exemple par une colle à froid de type époxy ou par chauffage à la flamme d'un chalumeau d'une embase comportant un revêtement thermofusible; on peut également prévoir un revêtement auto-adhésif sur la tôle nervurée.
  • L'ensemble de fixation proprement dit comporte un premier organe fixe, qui est solidaire de l'embase 1, et un deuxième organe qui présente une rondelle d'appui rigide et qui vient se fixer sur ledit organe fixe.
  • Dans le cas de la Fig. 1, le premier organe est constitué par un corps creux 3 sensiblement cylindrique fileté intérieurement et muni d'une tête conique 5 reçue dans un logement 4 de forme conjuguée de l'embase 1.
  • Le deuxième organe de la fixation est constitué par une vis ou analogue 6 qui vient se visser dans le corps creux 3 et qui comporte une tête plate fraisée 7 sous laquelle est disposée une rondelle rigide 8.
  • Dans le cas de la Fig. 2, le premier organe est constituée par une vis ou tige filetée 11 présentant une tête plate fraisée 12 reçue dans un logement conjugué 13 de l'embase 1.
  • Le deuxième organe est constitué par une sorte de bouchon creux 14 fileté intérieurement qui vient se visser sur la tige 11 et qui présente une tête plate rigide 15.
  • Dans les deux cas, la tête du premier organe, à savoir la tête 5 du corps creux 3 ou la tête 12 de la tige 11, peut être elle-même fixée par collage ou simplement maintenue dans le logement 4, respectivement 13, de l'embase.
  • Le dernier élément du dispositif de fixation selon l'invention est constitué par une plaque souple 21 qui est montée sous la rondelle rigide 8 ou la tête rigide 15. Cette plaque souple a une résistance à la déchirure Rd (mesurée selon la méthode UEATC 5.4.1., juillet 1982) supérieure ou égale à 200 N et de préférence égale à 400 N. De plus, le diamètre d du premier organe 3, dans le mode de réalisation de la figure 1, ou du deuxième organe 14, dans le mode de réalisation de la figure 2, au voisinage de la surface externe de la couche isolante est au moins égal à 6 mm et, de préférence, égal à 10 mm.
  • Lors de la réalisation de la toiture, on fixe tout d'abord les embases avec les organes fixes des ensembles de fixation sur l'élément porteur de la toiture par collage, on met ensuite en place les plaques de matériau isolant en les "empalant" sur les organes fixes des ensembles de fixation; on réalise ensuite la fixation de la couche d'isolant au moyen du deuxième organe des ensembles de fixation en disposant la plaque souple en-dessous de la rondelle rigide ou de la tête rigide. On met alors en place les différents lés de la couche d'étanchéité, qui sont fixés simplement par soudage ou collage à chaque point de fixation sur la plaque souple et sur la rondelle rigide.
  • On obtient alors une fixation particulièrement résistante à chaque point, par exemple une résistance de 5.000 N, du fait que tous les éléments du dispositif de fixation, à savoir l'embase, le premier et le deuxième organes et la rondelle rigide, sont dimensionnés et calculés pour tenir cette résistance de 5.000 N.
  • L'invention permet donc de réaliser une fixation mixte, à savoir mécanique en ce qui concerne le revêtement d'étanchéité et par collage en ce qui concerne l'élément porteur, qui permet de multiplier par un facteur important, de l'ordre de 5, la résistance à l'arrachement de chaque point de fixation tant en ce qui concerne la couche isolante que le revêtement d'étanchéité; on peut donc prévoir une fixation par m² au lieu de 5 selon les techniques de fixation connues. Il en résulte une économie de main d'oeuvre et un gain de temps pour le montage d'une couverture.
  • L'ensemble de fixation affleure le niveau supérieur des panneaux isolants et il n'y a donc pas possibilité de poinçonnement du revêtement d'étanchéité, contrairement à ce qui se passe lorsque l'on utilise des fixations mécaniques classiques.
  • La rondelle rigide ou la tête plate du bouchon présente une rigidité importante qui est généralement supérieure à celle des rondelles analogues utilisées dans la technique antérieure.
  • Avantageusement, on prévoit une coupure thermique au niveau de l'élément de fixation, c'est-à-dire qu'au moins un des premier et deuxième organes est thermiquement isolant afin de ne pas créer de pont thermique.
  • Le dispositif de fixation décrit ci-dessus permet par ailleurs d'utiliser un isolant plus compressible que cela n'est le cas dans des couvertures classiques, pour autant que les panneaux de la couche isolante soient déformés dans leur domaine élastique. En effet, ces panneaux servent de simple support au revêtement d'étanchéité sans qu'il y ait de liaison mécanique. Si un tassement doit se produire, par exemple sous l'effet d'une charge ou du passage d'une personne, à proximité d'une fixation, c'est la plaque souple qui assurera les différences de niveau de la couverture. Du fait que la couche isolante et le revêtement d'étanchéité ne sont pas solidaires, la couche isolante peut présenter des variations dimensionnelles importantes sans que cela entrave le bon fonctionnement du revêtement d'étanchéité; en particulier, il ne peut pas se produire de fissurations aux droits des joints des panneaux de la couche isolante.
  • Il en résulte que l'on peut utiliser comme couche isolante des matériaux plus souples dont le prix de revient est moins élevé, ce qui réduit encore le prix de revient global d'une couverture réalisée conformément à la présente invention.
  • On peut par exemple utiliser de la laine de roche ayant une masse volumique inférieure à 120 kg/m³ au lieu de 150 kg/m³ comme utilisé actuellement. Si l'on choisit une laine de roche de 100 kg/m³, cela permet de réaliser une diminution notable du prix de revient global.
  • On peut également utiliser une laine de verre dont la masse volumique est inférieure à 90 kg/m³ au lieu de 100 kg/m³ habituellement.
  • Pour obtenir les résistances à l'arrachement désirées, on peut dimensionner les différents éléments de la manière suivante.
  • En ce qui concerne l'embase, si l'on utilise par exemple une colle présentant une cohésion de 3 bars, on peut utiliser une embase circulaire dont le diamètre est au minimum de 140 mm.
  • La fixation du deuxième organe de l'élément de fixation sur le premier organe doit également présenter une résistance similaire; cette fixation peut être réalisée par vissage, par clipsage ou par fixation à baïonnette.
  • La rondelle rigide 8 ou la tête plate 15 peut présenter un diamètre a de dimensions classiques, c'est-à-dire de l'ordre de 80 mm.
  • En ce qui concerne la plaque souple, elle est avantageusement circulaire et son diamètre D est déterminé de telle manière que la différence (D - a) soit comprise entre 100 et 170 mm; on peut par exemple utiliser des plaques souples dont le diamètre est de 250 mm.
  • Si la plaque souple n'est pas circulaire, le diamètre D est égal au diamètre du plus grand cercle inscrit dans la surface de la plaque souple.
  • La plaque souple peut également être réalisée en métal de faible épaisseur comportant éventuellement un revêtement de surface compatible avec le matériau d'étanchéité. Cette plaque peut être rendue préalablement solidaire de la rondelle rigide 8 ou de la tête plate 15 par collage ou soudage; cette opération peut être réalisée en usine avant l'opération de pose.
  • On peut également utiliser un matériau comportant une armature tissée ou non tissée, en verre, en polyester, en matière organique ou en une combinaison de ces matériaux; dans ce cas, la plaque est enduite d'un matériau identique à celui de la couche d'étanchéité ou compatible avec lui. Le diamètre d du premier ou du deuxième organe au voisinage de la face extérieure de l'isolation 10 doit être choisi de manière que la résistance à la déchirure de la plaque souple soit suffisante; ce diamètre ne sera pas inférieur à 6 mm et, de préférence, égal à 10 mm.
  • Avantageusement, le diamètre de la rondelle ou tête rigide a et le diamètre d de l'élément de fixation sont choisis de telle manière que la différence (a - d) soit environ égale à 90 mm et de toute façon supérieure à 70 mm. Ceci permet d'éviter que la plaque souple 21 ne laisse "échapper" la pièce rigide 8 ou 15 par glissement, déchirure ou déboutonnage.
  • La Fig. 3 représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle l'élément porteur de la toiture est constituée par une tôle nervurée 31. On voit que dans ce cas, l'ensemble de fixation est constitué d'une première vis 32 fixée dans l'embase 33, d'un corps cylindrique creux 34, de préférence isolant, vissé sur la vis 32; et d'une seconde vis à tête plate non fraisée 35 vissée dans la partie supérieure du corps 34. Le corps creux 34 forme entretoise et a une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur de la couche isolante 36. En effet, dans chacun des modes de réalisation, la distance séparant la face supérieure de l'embase et la face inférieure de la rondelle ou de la tête rigide est sensiblement égale à l'épaisseur de la couche isolante.
  • Sur la Fig. 4, on a représenté une variante de la réalisation de la Fig. 2 dans laquelle le bouchon 41 présente un renforcement 42 à sa partie supérieure de manière à obtenir le diamètre d désiré.
  • La Fig. 5 représente une autre variante de réalisation dans laquelle la plaque souple 51 est sertie entre deux rondelles rigides 52 et 53. Cette variante s'applique au mode de réalisation de la Fig. 1.
  • L'ensemble de fixation constitué par l'embase et les premier et deuxième organes est avantageusement rendu rigide lors de son assemblage; à cet effet, en position définitive, dans le cas de la Figure 1, la rondelle rigide 8 vient en butée contre la pièce cylindrique 3 et les bords du logement 4 sont en butée sur la pièce cylindrique 3.
  • Il en est de même dans le mode de réalisation de la figure 2, dans lequel le bouchon est en butée sur l'extrémité de la vis 11 et le logement 13 vient en butée sur la vis 11.
  • Dans le cas de la figure 5, la rondelle inférieure 52 est en butée sur le premier organe 50.

Claims (13)

  1. Couverture étanche,comportant un élément porteur (2) en acier nervuré ou en maçonnerie, une couche (10) de matériau isolant placée sur cet élément porteur, et un revêtement d'étanchéité (20) recouvrant la couche (10) de matériau isolant, des moyens (1,3-8; 11-15) étant prévus pour maintenir assemblés ces différents constituants, ces moyens comportant un premier organe (3;11) relié à l'élément porteur (2) et un deuxième organe (6;14) fixé sur le premier organe à partir de la face extérieure de la couche (10) de matériau isolant, caractérisée en ce que le premier organe (3;11) comporte une tête (5; 12) et est relié à l'élément porteur (2) et retenu par rapport à ce dernier au moyen d'une embase plane rigide (1), qui est fixée, notamment collée, sur l'élément porteur (2) par une zone de dimensions sensiblement supérieures à celles de ladite tête, et qui délimite des moyens de retenue coopérant avec cette même tête.
  2. Couverture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'assemblage comprennent une plaque souple (21), et en ce que le deuxième organe (6;14) prend appui sur cette plaque souple par l'intermédiaire d'une tête élargie (15) et/ou d'une rondelle (8) rigide, la dimension (a) de la tête élargie ou de la rondelle rigide étant intermédiaire entre la dimension maximale (d) du premier (3;11) ou du deuxième (6;14) organe au voisinage de la surface externe de la couche (10) de matériau isolant, et la dimension (D) de la plaque souple.
  3. Couverture suivant la revendication 2, caractérisée en ce que si l'on désigne par a le diamètre de la tête élargie (15) ou de la rondelle (8) rigide, par d le diamètre du premier (3;11) ou du deuxième (6;14) organe au voisinage de la face extérieure de la couche (10) de matériau isolant, par D le diamètre de la plaque souple, et par Rt la résistance mécanique de la plaque souple, on respecte les conditions suivantes :
       Rtπa > 5000 N
       a - d > 70 mm
       d - a > 100 mm
  4. Couverture suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque souple (21) a une résistance à la déchirure Rd supérieure ou égale à 200 N et en ce que le diamètre d du premier (3;11) ou du deuxième (6;14) organe au voisinage de la surface externe de la couche (10) de matériau isolant est au moins égal à 6 mm.
  5. Couverture suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'embase (1) a une forme sensiblement circulaire et comporte dans sa partie centrale un logement (4;13) destiné à recevoir la tête (5;12) du premier organe, cette embase étant collée sur l'élément porteur (2).
  6. Couverture suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le diamètre de l'embase et la qualité du collage sont choisis de façon à obtenir une résistance à l'arrachement de l'embase par rapport à l'élément porteur, supérieure à 5000 N.
  7. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier organe comporte un corps creux (3) et en ce que le deuxième organe est une vis (6), complétée par une rondelle rigide (8).
  8. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier organe comporte une tige (11) et en ce que le deuxième organe est constitué par un bouchon (14) présentant une partie allongée creuse et une tête plate rigide (15).
  9. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le deuxième organe (6;14) est fixé sur le premier organe (3;11) par vissage, clipsage ou fixation à baïonnette.
  10. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier organe est constitué par une vis (32) sur laquelle est fixée une entretoise cylindrique creuse (34), le deuxième organe étant une vis (35) vissée dans ladite entretoise avec interposition d'une rondelle rigide (30).
  11. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque souple (51) est sertie entre deux rondelles rigides (52, 53).
  12. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche (10) de matériau isolant est constituée de laine de roche ayant une masse volumique inférieure à 120 kg/m³ ou une laine de verre ayant une masse volumique inférieure à 90 kg/m³.
  13. Couverture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans le cas d'un élément porteur (2) en acier, ce dernier est galavanisé et/ou prélaqué.
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