EP1496169B1 - Procédé de réalisation d'une toiture construite en tuiles canal et toiture obtenue - Google Patents

Procédé de réalisation d'une toiture construite en tuiles canal et toiture obtenue Download PDF

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EP1496169B1
EP1496169B1 EP04358006A EP04358006A EP1496169B1 EP 1496169 B1 EP1496169 B1 EP 1496169B1 EP 04358006 A EP04358006 A EP 04358006A EP 04358006 A EP04358006 A EP 04358006A EP 1496169 B1 EP1496169 B1 EP 1496169B1
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EP
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tiles
corrugations
tile
ridges
polyurethane foam
Prior art date
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Francois Curial
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Individual
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/20—Roofs consisting of self-supporting slabs, e.g. able to be loaded
    • E04B7/205—Roofs consisting of self-supporting slabs, e.g. able to be loaded the slabs having non-structural supports for roofing materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/29—Means for connecting or fastening adjacent roofing elements
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    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/29—Means for connecting or fastening adjacent roofing elements
    • E04D1/2907—Means for connecting or fastening adjacent roofing elements by interfitted sections
    • E04D1/2914—Means for connecting or fastening adjacent roofing elements by interfitted sections having fastening means or anchors at juncture of adjacent roofing elements
    • E04D1/2916—Means for connecting or fastening adjacent roofing elements by interfitted sections having fastening means or anchors at juncture of adjacent roofing elements the fastening means taking hold directly on adjacent elements of the same row
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    • E04D1/34—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements
    • E04D2001/3452—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the location of the fastening means
    • E04D2001/3455—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the location of the fastening means on the internal surface of the roof covering elements
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    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/34—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements
    • E04D2001/3488—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the type of roof covering elements being fastened
    • E04D2001/3497—Spanish type tiles

Definitions

  • the present invention relates to a method of building round tile roofs on self-supporting bins and a roof obtained.
  • the technical field of the invention is that of the construction of roof tiles channel or round tiles of cylindro-conical shape.
  • FR 2 541 709 describes a method which makes it possible to provide new roofs in round tiles, which make it possible to preserve the architectural aspect of the traditional roof, process in which the round tiles are placed on a sub-roof which presents a good water and airtightness, which is easy to install and reduces the cost of the roof.
  • This process involves the implementation of self-supporting metal bins, usually galvanized or oven-lacquered sheet bins, which are used to build roofs of industrial buildings or side siding.
  • the self-supporting laminated sheet or laminated resin bins have, thanks to their ribbed ribbed form, a very good resistance to bending, so that the purlins that support them can be spaced apart.
  • This crenellated profile makes it possible to stiffen the tray and thus to reduced thicknesses and thus lighter bins compared to a profile tray with fluted corrugations, that is to say of round shape.
  • roofs of this type is very fast and does not require a highly qualified workforce and this method of building roofs reduces the time and cost of building round tile roofs.
  • This method makes it possible to obtain a good mechanical connection between the tiles and the self-supporting bins thanks to the presence of an armature formed of an expanded metal strip or metal mesh extending over the entire length of the bins, which is fixed anchor bolts on the purlins.
  • These self-supporting tanks can be manufactured by hand by cold rolling or bending galvanized steel sheet or kiln-lacquered, standard width.
  • roofs of this type compared to round tile roofs laid on corrugated fiber cement sheets, are that they make it possible to build roofs with lower slopes thanks to better watertightness and thanks to the form hollow grooves that allow better water flow.
  • a disadvantage is that the tiles, whose round concave shape is not supported by the slots whose vertices are flat, must be supported by a spacer material or device adhering to the tray and supporting the tiles.
  • the implementation of a lattice reinforcement which allows the adhesion of the mortar on the self-supporting tray, represents an additional laying work as well as an additional weight load.
  • the mortar also has some disadvantage. Firstly, its weight is relatively high, a material with a density of more than 1000 kg / m 3 and, in practice for roofing, a surface density greater than 25 kg / m 2 . In addition, the mortar reacts differently from the constituent material of the tile as a function of the ambient temperature, generating different dimensional variations that can induce delamination of the tile, or even the breaking of tiles. Finally, the mortar does not confer steady underside of the tile because, when the mortar dries, it retracts in a non-homogeneous manner, which generates mini void areas under the tile which are as many points of failure of sound insulation but also of risk of detachment or fragility of the tile.
  • US 6,164,021 A discloses a method of making roofs wherein the corner and ridge tiles are fixed by injection of expanded polyurethane foam under the tiles to fill the voids and seal.
  • the document FR 2,619,688 describes a method for producing a traditional roof in which concavity-channel tiles are alternately raised upwards and downwards, trapezoidal chevrons making it possible to hold and wedge the tiles placed concavity upwards.
  • the purpose of the present invention is therefore to provide a method of producing round tile roofs placed on a steel bucket profile slot that does not have the disadvantages of the method of the prior art, in particular described in FR 2 541 709, in particular with means for supporting and adhering the tiles on said self-supporting bins which do not have the disadvantages of the implementation of a metal mesh reinforcement combined with a mortar for the adhesion and support of the tiles on said tray.
  • the present invention provides a method for producing a roof tile channel as defined by claim 1 wherein said tiles are placed on supports comprising self-supporting ribbed trays, corrugated crenel, with son of said sloping tiles on the tops of said battlements, and said row tiles overlapping so that the lower end of each tile covers the upper end of the tile located immediately lower in the slope, said tiles having all one Concavity directed downwards.
  • the present invention offers several advantages.
  • the means of connection between the tiles and the steel tanks constitutes a continuous bearing surface on the underside of the tile and this, both in the case of tiles with the formerly of irregular non-repetitive shapes for which it will then be advantageously used a said expanded polyurethane foam material in situ, than in the case of industrial tiles of identical regular shapes for which it will then be possible to use both preformed wedges that shims of expanded polyurethane foam in situ.
  • said preformed wedges are made of polystyrene or polyurethane.
  • said material, consisting of said polyurethane foam or said preformed wedges has a density of 35 to 55 kg / m 3 .
  • said material consisting of said expanded polyurethane foam or said preformed wedges occupies the volume formed between said tiles and said peaks of said crenellations so that said peaks of said crenellations are substantially at a height corresponding substantially to half the depth of said tiles.
  • the inventors have, in fact, discovered that the amount of said material and in particular expanded polyurethane foam thus set The work is sufficient to provide both adhesion and reliable mechanical support for the tiles on the self-supporting tray.
  • the weight of said material depending on the nature of the material may be from 10 g / m 2 to 10 kg / m 2 , more particularly from 5 g / m 2 to 1000 g / m 2 .
  • the weight will generally be 5 to 10 kg / m 2
  • this weight will generally be 100 to 1000 g / m 2
  • the weight of the material will be more particularly from 20 to 500 g / m 2 .
  • a laying of about 10 tiles per m 2 is carried out , said tiles overlapping in each line over a length of 5 to 10 cm.
  • Said peaks of said crenellations comprise two longitudinal grooves, each of said two grooves being disposed along the lateral edges of said crenellations and thus delimiting the width of the zone initially covered by the expanded polyurethane foam at the moment of its deposition on said vertices of said crenellations in the form of of polyurethane foam cords.
  • said tiles are glued to each other at their ends at said overlap area without fixing hook.
  • said tiles are tiles of identical regular shape and said material is constituted by said preformed wedges.
  • said tiles are irregularly shaped and non-identical tiles and said material is made of said expanded polyurethane foam.
  • said peaks of said crenellations have a width of 110 to 115 mm, said crenellations having a height of the order of 50 mm and the sidewall of said trapezoidal crenels diverging upwardly at an angle of between 0 and 15 mm. °.
  • These self-supporting tanks are made of sheet metal 0.5 to 1 mm thick and have a weight of the order of 4 to 10 kg / m 2 which is a relatively low weight compared to that of other known sub-roofs, this which allows to lighten the frame.
  • the present invention also relates to a roof of the type comprising round tiles, obtained by a method according to the invention, characterized in that it comprises, interposed between said tiles and said tray, a said material as defined above .
  • the present invention aims to facilitate the construction of roofs of individual houses but it is not limited to this application and roofs according to the present invention can be used to cover other buildings, including collective housing or industrial premises.
  • the roof according to the present invention results from the laying of frustoconical tiles 1 on a tray 2 of preformed steel, a material 3, 4 ensuring the maintenance of the tile 1 on the tray 2.
  • Figure 1 shows a first embodiment
  • the tray 2 is obtained from a steel sheet, initially flat, whose thickness is of the order of 0.63 mm and whose weight is of the order of 7.6 kg / m 2 .
  • Trapezoidal crenellations 22 are formed in the width of this sheet, for example by rolling.
  • crenellations 22 are formed by a succession of surfaces 212 forming the small upper base of the vertices 21, said surfaces 212 being framed by two lateral sides inclined to the convergent blank 211 and 214.
  • the sheet thus formed advantageously has a variable length, at most 1200 mm, a useful width of 660 mm and a crest height of 50 mm.
  • a peak 21 forms a convex trapezium the length of the small upper base 212 is about 113 mm.
  • the two inclined sides 211, 214 of each concave slit 22 or convex trapezium 21 are respectively divergent or convergent upwards with a draft relief angle of between 0 and 15 °.
  • These tanks are supported by unrepresented structural elements that may be metal or timber or prefabricated concrete frameworks. They are for example fixed on not-represented battens by bolts or lag bolts, or threaded rods, or any other equivalent fastener, which pass through fixing holes advantageously drilled through the small base 212 of the vertices 21, in contact with the tiles, the small base 221 concave slots 22 being in contact with the battens.
  • a first tray installed, it is positioned in the same way just next to it a second tray.
  • the two edges in contact each have a crenel portion, made so that the slot portion at the edge of the second tray partially overlaps at least the slot portion at the edge of the first tray.
  • Useful width previously mentioned is the width of a tray 2 which is not covered by the bins fixed on either side thereof.
  • Each tray advantageously has at each of its ends a crown portion 21, made so that the crown portion 21 of a second tank which covers the crown portion 21 of a first tank located next to it, has a a small solid base 212 and a side portion 211 extending over at least one-third of the length of the entire 211 side of the top portion 21 of the first bin.
  • the latter also has a portion of small base 212 which extends under at least half the length of the small base 212 complete the second tray.
  • This type of assembly ensures the tightness of the device, rain water flows on the side portion 211 of the upper tray and falls on the full 211 side of the lower tray.
  • each plate has two vertices 21 full and three concave slots 22 full.
  • Each small base 212 of each vertex 21 has two grooves in "V" 213. These grooves are made during the shaping of the sheet.
  • This type of tile is standard and commonly used by those skilled in the art. They can be regular or irregular and generally have a length of 40 or 50 cm, a small width of about 17 cm and a large width of about 21 cm.
  • the lower part of a gutter tile 1 that is to say the part situated on the side of the large width covers the upper part, that is to say the part situated on the side of the small width of the tile arranged immediately after.
  • the cover is then at least 60 mm.
  • two tiles are secured together by two studs 5 of about 0.5 cm 3 of mastic made in the overlap area.
  • One-component polyurethane-based elastomer sealant is preferably used.
  • This type of putty proposed in particular by the company SIKA under the trade name SIKAFLEX 11FC or FIXOTUILE, is packaged in a cartridge and its installation is done by manual or pneumatic gun.
  • This type of sealant cures under the action of moisture and wind and has excellent resistance to aging and weathering.
  • the present invention proposes to interpose between each tile 1 and the tray 2 a material 3, 4.
  • This material may be a wedge 3 as shown in FIGS. 1 and 2, or a bead of foam 4 as represented in FIG.
  • a shim 3 it is obtained by injection molding of a material which can be composed essentially of polystyrene or polyurethane and having a density of 25 to 40 kg / m 3 .
  • a wedge 3 has a flat bottom face 32, trapezoidal shape, and a convex upper surface 31, frustoconical.
  • This wedge advantageously has a length L of 150 to 250 mm, a small width I 1 of 60 to 110 mm, a large width I 2 of 80 to 120 mm, a small height h 1 of 15 to 30 mm and a large height h 2 from 20 to 45 mm.
  • a shim 3 is then inserted between each tile 1 and the tray 2, the flat bottom face 32 is then in contact on the tray 2, the convex upper face 31 then cooperates with the concavity 12 of the tile 1, thus ensuring good stability of it.
  • the tiles are glued on the shims 3 with the polyurethane sealant mentioned above.
  • the shims 3 may be replaced by a bead of foam 4 as shown in Figure 3.
  • This cord 4 allows including the installation and fixing of tiles 1 of different sizes.
  • This cord consists of an expansive polyurethane foam and occupies about a volume of 1.4 liters per tile and has a weight of about 56 g per tile.
  • the expansive polyurethane foam is contained in an aerosol in which an authorized propellant gas is injected to allow the extrusion of the product.
  • the aerosol contains an expansive foam based on polyurethane prepolymer, and an authorized propellant is injected to allow extrusion of the product that expands between the tray and the tile by sticking it, and after a few hours the product hardens by polymerization in the form of polyurethane in contact with air.
  • SIKABOOM Different product products are commercially available, especially sold by different manufacturers, especially in the SIKA company under the trade reference SIKABOOM
  • the two "V" shaped grooves 213 made on the small base 212 of a convex slot 21 serve to limit the area in which the foam is to be extruded. Once in contact with the air, it expands, we can then have the tile 1 and the cord made comes into contact with it.
  • the tiles are joined together as before, with two pads of putty.
  • the shear strength, or lateral tensile, results were obtained by subjecting an increasing load at constant loading speed, in a collinear direction to the surface 32 of a shim 3, the tile being laid and held according to the present invention on a tray 2 in a vertical position, through a curved bracket making a grip on one side 13 of the tile.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • La présente invention a pour objet un procédé de construction de toitures en tuiles rondes sur des bacs autoportants et une toiture obtenue.
  • Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des toitures en tuiles canal ou tuiles rondes de forme cylindro-conique.
  • On connaît les toitures traditionnelles en tuiles rondes ou tuiles romaines comportant des files juxtaposées de tuiles dont la concavité est tournée alternativement vers le haut et vers le bas. Ces tuiles sont posées habituellement sur une sous-toiture, par exemple une sous-toiture en planches ou en liteaux.
  • Afin de faciliter la construction des toitures en tuiles canal tout en conservant leur aspect architectural, on a proposé plusieurs procédés, notamment un procédé qui consiste à poser les tuiles canal sur une sous-toiture en plaque ondulée de fibro-ciment qui assure l'étanchéité et l'écoulement de l'eau. Ce procédé permet de mettre en oeuvre une quantité réduite de tuile dont toutes ont leur concavité tournée vers le bas. Toutefois ce procédé est onéreux et il comporte des risques de manque d'étanchéité car les plaques en fibro-ciment peuvent se fissurer, notamment sous l'effet du gel ou des dilatations. De plus, les plaques en fibro-ciment ne peuvent pas supporter des charges importantes en flexion et il est donc nécessaire de multiplier les pannes supportant les plaques, ce qui augmente le coût de la charpente et des travaux de pose.
  • On a décrit dans FR 2 541 709 un procédé qui permet de procurer de nouvelles toitures en tuiles rondes, lesquelles permettent de conserver l'aspect architectural de la toiture traditionnelle, procédé dans lequel les tuiles rondes sont posées sur une sous-toiture qui présente une bonne étanchéité à l'eau et à l'air, qui est facile à poser et qui réduit le coût de la toiture.
  • Ce procédé implique la mise en oeuvre de bacs métalliques autoportants, généralement des bacs en tôle galvanisée ou laquée au four, qui sont utilisés pour construire des toitures de bâtiments industriels ou des bardages latéraux.
  • Ce procédé comporte les opérations suivantes :
    • on fabrique des bacs nervurés autoportants ondulés en créneaux ;
    • on pose lesdits bacs sur lesdites pannes, la direction longitudinale des créneaux étant disposée parallèlement à la ligne de pente du toit ;
    • on fixe les créneaux desdits bacs auxdites pannes par des boulons et on fixe sur lesdits boulons des armatures en treillis qui s'étendent sur toute la longueur des sommets des créneaux desdits bacs ;
    • on dépose un bourrelet de mortier ou de béton autour desdites armatures ;
    • et on pose, sur lesdits bourrelets en béton, des files juxtaposées de tuiles rondes dont la face concave est tournée vers le bas.
  • La toiture selon ce procédé comporte :
    • des bacs nervurés autoportants, ondulés en forme de créneaux, qui sont posés sur lesdites pannes suivant la ligne de pente de la toiture et qui sont fixés auxdites pannes par des boulons qui traversent les ondulations en relief ;
    • des nappes d'armatures métalliques qui sont fixées sur lesdits boulons, qui s'étendent sur toute la longueur desdits bacs et qui sont incorporées, chacune, dans un bourrelet de béton qui est posé au-dessus de chaque ondulation en relief et,
    • des tuiles rondes, dont la face concave est tournée vers le bas, qui sont posées sur lesdits bourrelets de béton ou de mortier.
  • Ce procédé a pour résultat des toitures en tuiles rondes dont toutes ont la concavité est dirigée vers le bas. Grâce aux bacs autoportants qui peuvent avoir une longueur égale à la longueur des versants de toiture, on obtient des toitures parfaitement étanches à l'eau et à l'air et qui conservent leur étanchéité.
  • Les bacs autoportants en tôle laminée ou en résines stratifiées ont, grâce à leur forme nervurée en créneaux, une très bonne résistance à la flexion, de sorte que les pannes qui les supportent peuvent être espacées. Ce profil en créneaux permet de rigidifier le bac et donc de mettre en oeuvre des épaisseurs réduites et donc bacs plus légers par rapport à un bac à profil avec des ondulations cannelées, c'est-à-dire de forme ronde.
  • La construction des toitures de ce type est très rapide et ne demande pas une main d'oeuvre très qualifiée et ce procédé de construction des toitures permet de réduire la durée et le coût de construction des toitures en tuiles rondes.
  • Ce procédé permet d'obtenir une bonne liaison mécanique entre les tuiles et les bacs autoportants grâce à la présence d'une armature formée d'une bande de métal déployé ou de treillis métalliques s'étendant sur toute la longueur des bacs, qui est fixée aux boulons d'ancrage de ceux-ci sur les pannes.Ces bacs autoportants peuvent être fabriqués artisanalement par laminage à froid ou pliage de tôles en acier galvanisé ou laqué au four, de largeur normalisée.
  • Un avantage des toitures de ce type, comparées aux toitures en tuiles rondes posées sur des plaques ondulées en fibro-ciment, réside dans le fait qu'elles permettent de construire des toitures ayant des pentes plus faibles grâce à une meilleurs étanchéité et grâce à la forme des rainures en creux qui permettent un meilleur écoulement de l'eau. Toutefois, un inconvénient est que les tuiles, dont la forme ronde concave n'est pas soutenue par les créneaux dont les sommets sont plats, doivent être soutenues par un matériau intercalaire ou dispositif adhérent sur le bac et soutenant les tuiles.
  • A cet égard, la mise en oeuvre d'une armature en treillis, qui permet l'adhérence du mortier sur le bac autoportant, représente un travail de pose supplémentaire ainsi qu'une charge pondérale additionnelle.
  • D'autre part, le mortier présente également certain inconvénient. Tout d'abord, son poids est relativement important, matériau représentant une densité volumique supérieure à 1000 kg/m3 et, soit en pratique pour la toiture, une densité surfacique supérieure à 25 kg/m2. En outre, le mortier réagit différemment du matériau constitutif de la tuile en fonction de la température ambiante, engendrant des variations dimensionnelles différentes qui peuvent induire des décollements de la tuile, voire la casse de tuiles. Enfin, le mortier ne confère pas un soutien continu régulier en sous-face de la tuile car, lorsque le mortier sèche, il se rétracte de manière non homogène, ce qui engendre des mini zones de vide sous la tuile qui constituent autant de points de défaillance d'isolation phonique mais aussi de risque de décollement ou de fragilité de la tuile.
  • Enfin, pour compléter et conforter l'adhésion des tuiles par le mortier, on recommande de mettre en oeuvre des crochets fixés sur lesdites armatures métalliques en treillis qui retiennent l'extrémité inférieure des tuiles en pente. Mais, la mise en oeuvre de ces crochets représente un travail de pose supplémentaire.
  • Le document US 6 164 021 A décrit un procédé de réalisation de toitures dans lequel les tuiles d'angle et de faîte sont fixées par injection de mousse de polyuréthane expansé sous les tuiles pour combler les espaces vides et réaliser l'étanchéité.
  • Le document FR 2 619 688 décrit un procédé de réalisation de toiture traditionnel dans lequel on pose alternativement des tuiles canal concavité vers le haut et vers le bas, des chevrons trapézoïdaux permettant le maintien et le calage des tuiles placées concavité vers le haut.
  • Le but de la présente invention est donc de fournir un procédé de réalisation de toitures en tuiles rondes posées sur un bac en acier à profil en créneau qui ne présente pas les inconvénients du procédé de la technique antérieure, notamment décrit dans FR 2 541 709, en particulier avec des moyens de soutien et d'adhérence des tuiles sur lesdits bacs autoportants qui ne présentent pas les inconvénients de la mise en oeuvre d'une armature métallique en treillis combinée à un mortier pour l'adhésion et le soutien des tuiles sur ledit bac.
  • Pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de réalisation d'une toiture en tuiles canal comme défini par la revendication 1 dans lequel on pose lesdites tuiles sur des supports comprenant des bacs nervurés autoportants, ondulés en créneau, en disposant des fils de dites tuiles en pente sur les sommets desdits créneaux, et lesdites tuiles en file se recouvrant de telle sorte que l'extrémité inférieure de chaque tuile recouvre l'extrémité supérieure de la tuile située immédiatement plus bas dans la pente, lesdites tuiles présentant, toutes, une concavité dirigée vers le bas.
  • Dans le procédé selon l'invention, on intercale, entre lesdites tuiles et ledit bac, un matériau formant une surface d'appui continue sur toute la longueur de la tuile hors ladite zone de recouvrement, ledit matériau présentant ainsi une face supérieure épousant la forme ronde concave de la tuile et une face inférieure épousant la forme essentiellement plane des sommets desdits créneaux, ledit matériau adhérant directement audit bac ou étant collé audit bac, sans usage d'une armature en treillis, et ledit matériau étant constitué :
    • soit par des cales préformées de matériau synthétique ou semi-synthétique collées sur ledit bac,
    • soit par de la mousse de polyuréthane expansée directement déposée sur lesdits sommets desdits créneaux..
  • La présente invention offre plusieurs avantages.
  • Tout d'abord, elle fournit un moyen de liaison entre le bac et les tuiles qui est à la fois léger et facile à poser et qui adhère directement sur le bac ou sans la mise en oeuvre d'une armature métallique en treillis ou voire de crochets additionnels.
  • D'autre part, le moyen de liaison entre les tuiles et les bacs en acier, selon la présente invention, constitue une surface d'appui continu en sous-face de la tuile et, ce, aussi bien dans le cas de tuiles à l'ancienne de formes irrégulières non répétitives pour lesquelles on mettra alors avantageusement en oeuvre un dit matériau en mousse de polyuréthane expansé in situ, que dans le cas de tuiles industrielles de formes régulières identiques pour lesquelles on pourra mettre alors en oeuvre aussi bien des cales préformées que des cales de mousse de polyuréthane expansé in situ.
  • Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, lesdites cales préformées sont réalisées en polystyrène ou en polyuréthane.
  • Dans un mode préféré de réalisation ledit matériau, constitué de ladite mousse de polyuréthane ou de dites cales préformées, présente une densité de 35 à 55 kg/m3.
  • Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, ledit matériau constitué de ladite mousse de polyuréthane expansé ou de dites cales préformées occupe le volume formé entre lesdites tuiles et lesdits sommets desdits créneaux de sorte que lesdits sommets desdits créneaux se situent sensiblement à une hauteur correspondant sensiblement à la moitié de la profondeur desdites tuiles.
  • Les inventeurs ont, en effet, découverts que la quantité de dit matériau et notamment mousse de polyuréthane expansé ainsi mise en oeuvre est suffisante pour conférer à la fois une adhésion et un soutien mécanique fiable des tuiles sur le bac autoportant..
  • Plus particulièrement, le poids dudit matériau en fonction de la nature du matériau peut être de 10 g/m2 à 10 kg/m2, plus particulièrement de 5 g/m2 à 1000 g/m2. Ainsi pour des cales en ciment mélangées à des agrégats, le poids sera plutôt en général de 5 à 10 kg/m2, tandis que pour des cales de mousse de polyuréthane, ce poids sera en général de 100 à 1000 g/m2 et pour des cordons de mousse de polyuréthane, le poids du matériau sera plus particulièrement de 20 à 500 g/m2.
  • Plus particulièrement encore, on réalise une pose d'environ 10 tuiles par m2, lesdites tuiles se recouvrant dans chaque file sur une longueur de 5 à 10 cm.
  • Lesdits sommets desdits créneaux comportent deux rainures longitudinales, chacune des deux dites rainures étant disposée le long des bords latéraux desdits créneaux et délimitant ainsi la largeur de la zone recouverte initialement par la mousse polyuréthane expansé au moment de sa dépose sur lesdits sommets desdits créneaux sous forme de cordons de mousse de polyuréthane.
  • Avantageusement selon la présente invention, lesdites tuiles sont collées les unes aux autres à leurs extrémités au niveau de ladite zone de recouvrement sans crochet de fixation.
  • Dans un mode de réalisation, lesdites tuiles sont des tuiles de forme régulière identiques et ledit matériau est constitué par lesdites cales préformées.
  • Dans un autre mode de réalisation, lesdites tuiles sont des tuiles de forme irrégulière et non identiques et ledit matériau est constitué par de ladite mousse de polyuréthane expansé.
  • Dans un mode de réalisation particulier, lesdits sommets desdits créneaux présentent une largeur de 110 à 115 mm, lesdits créneaux présentant une hauteur de l'ordre de 50 mm et le flanc desdits créneaux trapézoïdaux divergeant vers le haut avec un angle compris entre 0 et 15°.
  • Avantageusement, on part de tôles ayant une largeur standard de 1 mètre, qui peuvent être livrées en grandes longueurs sur bobine, et on forme, dans celles-ci, des bacs comportant trois ondulations complètes ayant un pas compris entre 210 mm et 220 mm et une profondeur de 50 mm, ces dimensions convenant parfaitement pour la pose de files de tuiles rondes recouvrant les ondulations en relief, en laissant un faible jeu entre les files de tuiles et un faible jeu entre le bord des tuiles et le passage et la circulation de l'eau de pluie.
  • Ces bacs autoportants sont réalisés en tôle de 0,5 à 1 mm d'épaisseur et ont un poids de l'ordre de 4 à 10 kg/m2 qui est un poids relativement faible comparé à celui des autres sous-toitures connues, ce qui permet d'alléger la charpente.
  • Bien entendu, on peut choisir des tôles d'épaisseur différente selon la portée entre pannes supportant les bacs.
  • La présente invention a également pour objet une toiture du type comportant des tuiles rondes, obtenue par un procédé selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comporte, intercalé entre lesdites tuiles et ledit bac, un dit matériau tel que défini ci-dessus.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée qui suit, faite en référence aux figures 1 à 3 dans lesquelles :
    • la figure 1 représente en perspective une toiture utilisant des cales selon la présente invention.
    • la figure 2 représente en perspective une cale selon la présente invention.
    • la figure 3 représente en perspective une toiture utilisant un cordon de mousse selon la présente invention.
  • La présente invention a pour objectif de faciliter la construction des toitures de maisons individuelles mais elle ne se limite pas à cette application et les toitures selon la présente invention peuvent servir à couvrir d'autres bâtiments, notamment des habitations collectives ou des locaux industriels.
  • La toiture selon la présente invention résulte de la pose de tuiles 1 tronconiques sur un bac 2 en acier préformé, un matériau 3, 4 assurant le maintien de la tuile 1 sur le bac 2.
  • La figure 1 représente un premier mode de réalisation.
  • Le bac 2 est obtenu à partir d'une tôle en acier, initialement plane, dont l'épaisseur est de l'ordre de 0,63 mm et dont le poids est de l'ordre de 7.6 kg/m2.
  • Des créneaux trapézoïdaux 22 sont formés dans la largeur de cette tôle, par exemple par laminage.
  • Ces créneaux 22 sont formés par une succession de surfaces 212 formant la petite base supérieure des sommets 21, dites surfaces 212 étant encadrées par deux côtés latéraux inclinés au flan convergent 211 et 214.
  • La tôle ainsi formée présente avantageusement une longueur variable, au maximum 1200 mm, une largeur utile de 660 mm et une hauteur de créneau de 50 mm.
  • Un sommet 21 forme un trapèze convexe dont la longueur de la petite base supérieure 212 est de 113 mm environ. Un créneau 22, moins large, forme un trapèze concave dont la longueur de la petite base inférieure 221 est de 85 mm environ. Les 2 côtés inclinés 211, 214 de chaque créneau concave 22 ou trapèze convexe 21, sont respectivement divergents ou convergents vers le haut avec un angle de dépouille de dépouille compris entre 0 et 15°.
  • Ces bacs sont supportés par des éléments de charpente non-représentés qui peuvent être des charpentes métalliques ou en bois ou en béton préfabriqué. Ils sont par exemple fixés sur des liteaux non-représentés par des boulons ou des tire-fonds, ou des tiges filetées, ou tout autre organe de fixation équivalent, qui passent à travers des trous de fixation avantageusement percés à travers le petite base 212 des sommets 21, en contact avec les tuiles, la petite base 221 des créneaux concaves 22 étant en contact avec les liteaux.
  • Une fois un premier bac posé, on positionne de la même façon juste à côté de celui-ci un second bac. Les deux bords en contact présentent chacun une portion de créneau, réalisée de sorte à ce que la portion de créneau située au bord du deuxième bac recouvre partiellement au moins la portion de créneau située au bord du premier bac. La largeur utile précédemment mentionnée correspond à la largeur d'un bac 2 qui n'est pas recouverte par les bacs fixés de part et d'autre de celui-ci.
  • Ainsi chaque bac présente avantageusement à chacune de ses extrémités une portion de sommet 21, réalisés de sorte à ce que la portion de sommet 21 d'un second bac qui recouvre la portion de sommet 21 d'un premier bac situé à côté, présente une petite base 212 pleine et une partie de côté 211 s'étendant sur au moins le tiers de la longueur du côté 211 complet de la portion de sommet 21 du premier bac. Ce dernier présente également une portion de petite base 212 qui s'étend sous au moins la moitié de la longueur de la petite base 212 complète du second bac.
  • Ce type d'assemblage garantit l'étanchéité du dispositif, l'eau de pluie ruisselle sur la portion de côté 211 du bac supérieur puis tombe sur le côté 211 complet du bac inférieur.
  • On forme avantageusement dans chaque tôle deux sommets 21 pleins et trois créneaux concaves 22 pleins.
  • Chaque petite base 212 de chaque sommet 21 présente deux rainures en « V » 213. Ces rainures sont réalisées lors de la mise en forme de la tôle.
  • Une fois la toiture recouverte de bacs 2, on dispose en ligne sur les sommets 21 des tuiles tronconiques gouttières 1 dont la concavité est dirigée vers le bas.
  • Ce type de tuile est standard et couramment utilisé par l'homme de métier. Elles peuvent être régulières ou irrégulières et présentent généralement une longueur de 40 ou 50 cm, une petite largeur de l'ordre de 17 cm et une grande largeur de l'ordre de 21 cm.
  • La partie inférieure d'une tuile gouttière 1, c'est-à-dire la partie située du côté de la grande largeur recouvre la partie supérieure, c'est-à-dire la partie située du côté de la petite largeur de la tuile disposée tout de suite après.
  • Le recouvrement est alors au minimum de 60 mm.
  • De préférence, on solidarise deux tuiles ensemble grâce à deux plots 5 d'environ 0.5 cm3 de mastic réalisés dans la zone de recouvrement.
  • On utilise de préférence un mastic élastomère mono-composant à base de polyuréthane. Ce type de mastic, proposé notamment par la société SIKA sous le nom commercial SIKAFLEX 11FC ou FIXOTUILE, est conditionné sous cartouche et sa pose se fait donc par pistolet manuel ou pneumatique.
  • Ce type de mastic polymérise sous l'action de l'humidité et du vent et possède une excellente tenue au vieillissement et aux intempéries.
  • Pour garantir une bonne stabilité de la tuile, la présente invention propose d'intercaler entre chaque tuile 1 et le bac 2 un matériau 3, 4.
  • Ce matériau peut être une cale 3 telle que représentée figures 1 et 2, ou un cordon de mousse 4 tel que représenté figure 3.
  • Dans le cas d'une cale 3, celle-ci est obtenu par moulage par injection d'un matériau pouvant être composé essentiellement de polystyrène ou de polyuréthane et ayant une densité de 25 à 40 kg/m3.
  • Une cale 3 comporte une face inférieure 32 plane, de forme trapézoïdale, et une face supérieure 31 convexe, tronconique.
  • Cette cale présente avantageusement une longueur L de 150 à 250 mm, une petite largeur I1 de 60 à 110 mm, une grande largeur I2 de 80 à 120 mm, une petite hauteur h1 de 15 à 30 mm et une grande hauteur h2 de 20 à45 mm.
  • Plus particulièrement encore en référence à la figure 2 L = 210 mm, I1 = 85 mm, I2 = 109 mm, h1 = 23 mm, h2 = 33 mm, e1 = 6 mm et e2 = 8 mm.
  • On intercale alors une cale 3 entre chaque tuile 1 et le bac 2, la face inférieure plane 32 est alors en contact sur le bac 2, la face supérieure convexe 31 coopère alors avec la concavité 12 de la tuile 1, garantissant ainsi une bonne stabilité de celle-ci.
  • Les tuiles sont collées sur les cales 3 à l'aide du mastic polyuréthane mentionné précédemment.
  • Les cales 3 peuvent être remplacées par un cordon de mousse 4 tel que représenté figure 3. Ce cordon 4 permet notamment la pose et la fixation de tuiles 1 de tailles différentes.
  • Ce cordon est constitué d'une mousse polyuréthane expansive et occupe environ un volume de 1,4 litres par tuile et présente un poids d'environ 56 g par tuile.
  • La mousse polyuréthane expansive est contenue dans un aérosol dans lequel on injecte un gaz propulseur autorisé pour permettre l'extrusion du produit.
  • Plus précisément, l'aérosol contient une mousse expansive à base de pré polymère de polyuréthane, et un gaz propulseur autorisé est injecté pour permettre l'extrusion du produit qui s'expanse entre le bac et la tuile en collant celle-ci, et au bout de quelques heures le produit durcit par polymérisation sous forme de polyuréthane au contact de l'air.
  • Différent produit produits sont disponibles dans le commerce, notamment vendus par différents fabricants, notamment dans la société SIKA sous la référence commerciale SIKABOOM
  • Les deux rainures en forme de « V » 213 réalisée sur la petite base 212 d'un créneau convexe 21 permettent de limiter la zone dans laquelle la mousse doit être extrudée. Une fois au contact de l'air, celle-ci s'expanse, on peut alors disposer la tuile 1 et le cordon réalisé vient en contact avec celle-ci. On solidarise les tuiles entre elles comme précédemment, avec deux plots 5 de mastic. Le cordon de mousse 6, en séchant, durcit et solidifie l'ensemble.
  • Afin de vérifier que la fixation des tuiles sur le cordon de mousse de polyuréthane est suffisante, des essais mécaniques ont été réalisés et montrent que cet assemblage garantit à la tuile une bonne résistance mécanique, notamment aux efforts de traction et de cisaillement. Les essais ont été réalisés sur plusieurs type de tuiles. Les essais de résistance aux efforts de traction ont été réalisés en soumettant une charge croissante à vitesse de chargement constante, dans une direction perpendiculaire à la surface intérieure 32 d'une cale 3, sur deux côtés 13 et 14 d'une tuile 1 posée et maintenue sur un bac 2 selon la présente invention, jusqu'à ce que la tuile 1 se décolle. Le dispositif mis en oeuvre permet de tirer verticalement sur les deux lèvres latérales de la tuile par l'intermédiaire d'un étrier articulé.
  • Les résultats de résistance au cisaillement, ou traction latérale, ont été obtenus en soumettant une charge croissante à vitesse de chargement constante, dans une direction colinéaire à la surface 32 d'une cale 3, la tuile étant posée et maintenue selon la présente invention sur un bac 2 en position verticale, par l'intermédiaire d'un étrier galbé faisant prise sur un côté 13 de la tuile.
  • On a observé une résistance à la traction supérieure à 125 daN pouvant aller jusque 250 daN et une résistance au cisaillement supérieure à 200 daN pouvant aller jusque 430 daN
  • A titre comparatif dans des essais similaires réalisés sur les mêmes tuiles mais celles-ci étant directement collées sur des plaques de fibrociment ondulées selon le procédé traditionnel, on a observé des résistances de traction inférieure à 100 daN et des résistances de cisaillement de 100 à 195 daN.

Claims (11)

  1. Procédé de réalisation d'une toiture en tuiles canal (1) dans lequel on pose lesdites tuiles (1) sur des supports comprenant des bacs (2) nervurés autoportants, ondulés en créneau, en disposant des files de dites tuiles en pente sur les sommets (21) desdits créneaux (22) et se recouvrant de telle sorte que l'extrémité inférieure de chaque tuile recouvre l'extrémité supérieure de la tuile située immédiatement plus bas dans la pente, lesdites tuiles présentant, toutes, une concavité dirigée vers le bas, dans ce procédé
    on intercale, entre lesdites tuiles (1) et ledit bac (2), un matériau (3, 4) formant une surface d'appui continue sur toute la longueur dudit matériau au contact de la tuile hors ladite zone de recouvrement, ledit matériau présentant ainsi une face supérieure épousant la forme ronde concave de la tuile et une face inférieure épousant la forme essentiellement plane des sommets desdits créneaux, ledit matériau adhérant directement audit bac ou étant collé audit bac, sans usage d'une armature en treillis, et ledit matériau étant constitué :
    - soit par des cales préformées (3) de matériau synthétique ou semi-synthétique collées sur ledit bac et présentant une surface inférieure (32) plane et une face supérieure tronconique convexe (31) coopérant avec la forme ronde concave (12) de la tuile,
    - soit par de la mousse de polyuréthane expansée (4) directement déposée sur lesdits sommets desdits créneaux entre deux rainures longitudinales (213) disposées sur la surface supérieure des sommets des crénaux et le long et entre les bords latéraux des créneaux et délimitant la largeur de la zone recouverte initialement par la mousse de polyuréthane au moment de sa dépose.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau, constitué de ladite mousse de polyuréthane (4) ou de dites cales préformées (3), présente une densité de 35 à 55 kg/m3.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites cales préformées sont réalisées en polystyrène ou en polyuréthane.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau constitué de ladite mousse de polyuréthane expansé (4) ou de dites cales préformées (4) occupe le volume formé entre lesdites tuiles et lesdits sommets desdits créneaux de sorte que lesdits sommets desdits créneaux se situent sensiblement à une hauteur correspondant sensiblement à la moitié de la profondeur desdites tuiles.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poids dudit matériau est de 10 g/m2 à 10 kg/m2, de préférence de 20 g à 1000 g/m2.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise une pose d'environ 10 tuiles par m2, lesdites tuiles se recouvrant sur une longueur de 5 à 10 cm.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites tuiles sont collées les unes aux autres à leurs extrémités au niveau de ladite zone de recouvrement sans crochet de fixation.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdites tuiles sont des tuiles de forme régulière identiques et ledit matériau est constitué par lesdites cales préformées (3).
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce lesdites tuiles sont des tuiles de forme irrégulière et non identiques et ledit matériau est constitué par de ladite mousse de polyuréthane expansé (4).
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que lesdits sommets (21) desdits créneaux (22) présentent une largeur de 110 à 115 mm, lesdits créneaux présentant une hauteur de l'ordre de 50 mm et le flanc (211, 214) desdits créneaux trapézoïdaux divergeant vers le haut avec un angle compris entre 0 et 15°.
  11. Toiture du type comportant des tuiles rondes, obtenue par un procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte, intercalé entre lesdites tuiles et ledit bac, un dit matériau.
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