FR2525659A1 - Element autoportant et de grande longueur pour la realisation d'une toiture de batiment - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN ELEMENT AUTOPORTANT ET DE GRANDE LONGUEUR POUR LA REALISATION D'UNE TOITURE DE BATIMENT. CET ELEMENT SE COMPOSE : A.D'UNE OSSATURE AUTOPORTANTE EN PROFILS METALLIQUES 9, 11, 12, 13 S'ETENDANT DE FACON CONTINUE ENTRE LES DEUX BORDS LONGITUDINAUX 5 ET 6 DE L'ELEMENT AINSI QU'ENTRE SES DEUX CHANTS TRANSVERSAUX, ET B. D'UNE COUVERTURE ISOLANTE REALISEE PAR LA JUXTAPOSITION DE PLUSIEURS TRONCONS 25, 27 DEMONTABLES ET REMPLACABLES INDIVIDUELLEMENT, CHACUN DE CES TRONCONS ETANT UN COMPOSITE CONSTITUE D'UNE PEAU EXTERIEURE 3, D'UNE PEAU INTERIEURE 4, ET D'UN MATELAS D'ISOLATION 2 OBTENU PAR INJECTION ENTRE LES DEUX PEAUX D'UNE MOUSSE D'UN MATERIAU IGNIFUGE. APPLICABLE A LA COUVERTURE DE BATIMENTS INDUSTRIELS, COMMERCIAUX, SCOLAIRES OU SPORTIFS.

Description

1 2525659

La présente invention concerne un élément autoportant et de grande longueur pour la réalisation d'une toiture de bâtiment

-notamment d'un bâtiment industriel, commercial, scolaire ou sportif-

ainsi que la toiture formée par la réunion de plusieurs de ces élé-

ments disposés parallèlement les uns aux autres et assemblés le long

de leurs bords longitudinaux.

Subsidiairement, l'invention se rapporte à un élément autoportant et de grande longueur intégrant les multiples fonctions techniques que, conventionnellement, doit comprendre le bâtiment à

recouvrir.

Il est déjà connu de recouvrir les bâtiments à l'aide d'éléments autoportants de grande longueur qui sont assemblés deux à deux le long de leurs bords longitudinaux, de manière à former dans ce cas une toiture à une rangée, et qui,parfois,sont également

assemblés deux à deux par aboutement de leurs extrémités transversa-

les appelées chants, de manière à former dans ce cas une toiture à

plusieurs rangées d'éléments juxtaposés.

Ces éléments autooortants sont très souvent équipés en atelier de dispositifs assurant les fonctions techniques futures du

bâtiment, tellesque l'isolation, l'éclairage, le chauffage, la protec-

tion contre l'incendie, de telle sorte que les prestations à assurer

sur le chantier de la construction se trouvent réduites au minimum.

Il suffit en effet d'amener sur le chantier les éléments fi fabriqués selon une telle conception, de les lever et de les poser sur la structure porteuse existante (charpente métallique ou béton), de les assembler deux à deux, longitudinalement et le cas échéant transversalement, et enfin de raccorder les dispositifs techniques de chaque élément aux arrivées d'électricité, d'eau chaude ou de vapeur par exemple, pour que le bâtiment soit équipé en totalité

en même temps qu'il est isolé et protégé des intempéries.

Les éléments autoportants que l'on trouve actuellement dans le domaine de la couverture des bâtiments sont soit en béton, soit

en tôle d'acier protégé recouvrant un matelas de laine de verre sup-

porté par des sous-faces rendues solidaires de la tôle extérieure par des dispositifs de liaison auxquels, le plus souvent, or associe

simultanément les dispositifs techniques qui, de la sorte, partici-

pent au soutien des sous-faces et du matelas d'isolation.

Les éléments en béton présentent l'inconvénient évident

d'être particulièrement lourds; les éléments en tôle d'acier proté-

gé présentent l'inconvénient d'être d'une fabrication relativement

2 2525659

complexe, donc onéreuse.

La présente invention a pour but de fournir un nouveau type

d'élément autoportant qui est,tout à la fois, d'une conception lé-

gère, d'une fabrication et d'un montage simples et rapides, ce qui par voie de conséquence conduit à un élément autoportant d'un prix de revient peu élevé. A cet effet, la présente invention a pour objet un élément autoportant et de grande longueur pour la réalisation d'une toiture de bâtiment, caractérisé en ce qu'il se compose: a) d'une ossature en profils métalliques s'étendant de façon continue entre les deux bords longitudinaux de l'élément ainsi qu'entre ses deux chants transversaux pour assurer l'autoportance dudit élément, et b) d'une

couverture isolante réalisée par la juxtaposition de plusieurs tron-

çons démontables et remplaçables individuellement, ladite couverture étant posée et fixée sur l'ossature, et chacun de ses tronçons étant

un composite constitué d'une peau extérieure, résistante aux corro-

sions, d'une peau intérieure, sensiblement de même configuration que la peau extérieure et disposée parallèlement à et sous cette dernière, et d'un matelas d'isolation obtenu par injection entre les deux peaux, puis polymérisation, d'une mousse d'un matériau développant de bonnes

qualités d'ignifugation et d'adhésivité sur les peaux.

De manière à garantir une excellente résistance aux corrosions diverses, et en particulier aux agressions atmosphériques, la peau extérieure de l'élément est en tôle d'aluminium, aluminium prélaqué,

alliage d'aluminium.

Bien que la question de la résistance aux corrosions ne se po-

se pas dans les mêmes conditions pour la peau intérieure, cette der-

nière de préférence sera également en tôle d'aluminium prélaqué comp-

te tenu des excellentes propriétés de résistance à l'humidité d'un tel matériau et de sa relativement basse densité qui concourt à la caractéristique d'autoportance de l'élément en n'alourdissant pas

inutilement l'ossature métallique porteuse.

Toutefois, en variante, la peau intérieure pourra être en acier, en acier prélaqué lorsque l'ossature sera laissé à nu, et en acier galvanisé, lorsqu'en option un sous-plafond sera fixé sous

l'ossature métallique porteuse pour l'habiller.

Le matelas d'isolation pris en sandwich entre les peaux exté-

rieure et intérieure est obtenu par injection puis polymérisation

d'une mousse du type polyuréthanne ou phénolique, pure ou chargée.

Dans une conception particulièrement avantageuse, l'ossature en profilsmétalliquesde l'élément autoportant se compose de trois membrures tubulaires parallèles qui s'étendent longitudinalement

et de façon continue entre les deux chants transversaux de l'élé-

ment -à savoir un entrait disposé centralement dans-le plan de-

symétrie longitudinal de l'élément et deux poutres disposées laté-

ralement et constituant chacune un bord longitudinal de l'élément-

et d'arbalétriers qui sont disposés de part et d'autre de l'entrait, symétriquement par rapport audit plan de symétrie longitudinal de

l'élément, et qui relient ledit entrait et les deux poutres.

Complémentairement, les arbalétriers soit s'étendent chacun d'une poutreàl'entrait, soit s'étendent continûment d'une poutre

à l'autre en étant solidaires, en leur milieu, de l'entrait.

En outre, les arbalétriers sont tous inclinés sensiblement du même angle par rapport aux plans de section droite de l'élément qui, par définition, sont des plans perpendiculaires à la direction

longitudinale selon laquelle s'étendent l'entrait et les deux poutres.

Enfin, les arbalétriers sont disposés en zigzag, inclinés alternativement vers l'avant et vers l'arrière de l'élément, les points de liaison de chaque arbalétrier sur l'entrait et sur une

ou les deux poutres étant commun aux points de liaison des arbalé-

triers voisins sur, respectivement, l'entrait et les poutres.

La structure définie ci-avant est parfaitement équilibrée puisque, d'une part, elle est symétrique par rapport à son entrait central et que, d'autre part, elle est d'une géométrie régulière

sur toute sa longueur de par la disposition des arbalétriers incli-

nés d'un même angle avec respect d'une alternance.

Dans sa réalisation la plus avantageuse, l'élément autopor-

tant selon l'invention se présente, en coupe transversale, sous la

forme d'un V ouvert vers le haut, dont le plan de symétrie longitu-

dinal est vertical et passe par l'axe longitudinal de l'entrait, les arbalétriers étant soudés audit entrait et définissant de part et d'autre de ce dernier un plan appelé versant, incliné d'env:on 450 sur un plan horizontal, les arbalétriers s'étendant en outre jusqu'aux poutres latérales sur lesquelles leurs têtes sont soudées,

les deux poutres latérales constituant alors les sommets de l'ossa-

ture en profils métalliques.

Dans le cas o les arbalétriers s'étendent continûment d'une poutre à l'autre, leur zone médiane par le dos de laquelle ils sont soudés à l'entrait est avantageusement cintrée et de concavité

tournée vers le haut pour recevoir un chéneau.

La couverture isolante de l'élément selon l'invention, portée

4 2525659

par l'ossature métallique, se compose: ai d'un chéneau central si-

tué en recouvrement du fond de l'élément, ledit chéneau reposant sur l'entrait et sur la base des arbalétriers; b) de deux flancs situés en recouvrement des deux versants de l'élément, et reposant sur les arbalétriers, en se raccordant au chéneau de manière à as- surer l'étanchéité à l'eau et à l'air; c) et de deux faîtages situés chacun en recouvrement d'un sommet de l'élément et d'un sommet d'un second élément voisin après son assemblage sur ledit premier élément,

chaque faîtage reposant sur la tête des arbalétriers et sur la pou-

tre ainsi que sur les mêmes composants du second élément voisin, en se raccordant aux flancs de manière à assurer l'étanchéité à

l'eau et à l'air.

Pour éviter en fond de chéneau toute infiltration des eaux de pluie qui rapidement nuirait t aux caractéristiques d'isolation

absolue du bâtiment par la toiture, ledit chéneau est de grande lon-

gueur, et s'étend continûment ou en tronçons d'au moins une dizaine

de mètres de long, d'un chant à l'autre de l'élément.

Pour faciliter l'entretien de la toiture, il est intéressant en revanche de la concevoir en tronçonsdémontableset individuellement

remplaçables; dans cet esprit, les flancs et les faîtages sont réa-

lisés en tronçons élémentaires de petite longueur, les tronçons de flanc, appelés "écailles",étant pleins et opaques ou ouverts et

dotés d'un hublot favorisant l'éclairage naturel du bâtiment couvert.

Au surplus, puisque la structure est très équilibrée, il de-

viendra possible de remplacer au coup par coup une écaille aveugle

par une écaille avec hublot, et inversement.

Dans le but de rendre aisément démontable et individuellement remplaçable tout tronçon de la couverture isolante, les écailles sont rendues solidaires entre elles au moyen de clefs intérieures et de clips extérieurs et les tronçons de faîtage sont également rendus solidaires entre eux au moyen de clefs intérieures et de clips extérieurs. De par la conception définie ci-avant, un autre avantage de

l'élément autoportant selon l'invention est qu'il peut être entière-

ment assemblé en usine, exception faite naturellement des tronçons de faîtage qui dans tous les cas de figure ne sont appliqués que sur le chantier, une fois réunis entre eux les éléments autoportants de l'invention, ou encore qu'il peut être assemblé seulement sur le

lieu de montage, par application et association des différents com-

posants de la couverture isolante à l'ossature livrée nue.

La conception modulaire et répétitive des écailles et des

2525659

tronçons de faîtage fait que ces pièces peuvent être fabriquées en usine, puis transportées par conteneurisation, y compris par bateau ou par avion vers d'autres continents puisque l'encoimbrement de tels

conteneurs le permet.

Dans le cas de montage des éléments autoportants de l'inven- tion désiré en des lieux forts éloignés d'un point de fabrication des écailles et des tronçons de faîtage de la couverture isolante,

on pourra d'ailleurs très aisément concevoir la fabrication sur pla-

ce des ossatures métalliques seules et assembler ensuite sur le lieu

de montage les écailles, les tronçons de faîtage ainsi que le ché-

neau acheminés par conteneurs.

Compte tenu des souhaits précités, il est apparu essentiel à la demanderesse de simplifier les moyens d'assemblage des différents

composants de la couverture isolante sur l'ossature autoportante.

A cette fin, les composants de la couverture isolante sont

conçus de telle sorte que le chéneau est d'abord fixé sur les arba-

létriers, ensuite les écailles sont emboîtées dans le chéneau et sont fixées sur les arbalétriers, et enfin les éléments de faîtage sont emboîtés dans les écailles et sont fixés sur lesdites écailles

au moyen de clips.

Pour ce type d'assemblage, les moyens de fixation du chéneau et des écailles sur les arbalétriers sont formés par des pattes qui, avantageusement, ne traversent pas le matelas d'isolation; ainsi, puisque, en elles-mêmes, les pattes de fixation ne constituent pas

des ponts thermiques nocifs à la caractéristique d'isolation sou-

haitée, la toiture obtenue par la mise en oeuvre de l'invention est

réellement et totalement isolante.

Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, des formes préférées de réalisation en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 représente une perspective de l'élément auto-

portant de l'invention, vu par son extrémité avant après dépose des élements de frontons, les figures 2 a, 2 b et 2 c représentent l'ossature métallique

assurant l'autoportance de l'élément, vue respectivement en perspec-

tive, de dessus, et de côté, la figure 3 représente une vue en bout d'une variante de l'élément autoportant de l'invention, variante dans laquelle les arbalétriers ne s'étendent, chacun, que sur un versant de l'élément

6 2525659

depuis une poutre latérale haute jusqu'à l'entrait central bas; dans sa moitié gauche, l'élément a été représenté habillé en bout par son fronton, la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale, dans l'axe du chéneau,de la partie avant de l'élément autoportant

selon l'invention, -

la figure 5 représente une vue en coupe de l'emboîtement d'une écaille dans le chéneau, la figure 6 représente une vue en coupe de la liaison latérale de deux écailles adjacentes le long d'un même versant de l 'élément autoportant, les figures 7 a et 7 b représentent, respectivement vu en coupe axiale verticale et vu de dessus, un dispositif permettant

l'assemblage par leurs bords longitudinaux en vis à vis de deux élé-

ments autoportants voisins,

la figure 8 représente, vu en coupe transversale, l'emboi-

tement du faîtage dans une écaille, la figure 9 représente une vue en coupe longitudinale de

la couverture isolante associée à son extrémité à un élément de fron-

ton, les figures 10 et 11 représentent, respectivement vus en coupe transversale et vus en perspective plongeante, des capteurs solaires permettant de réchauffer l'atmosphère à l'intérieur du

bâtiment recouvert par les éléments autoportants de l'invention as-

semblés.

En se référant aux dessins, on voit que l'on a désigné par

1 dans son ensemble l'élément longitudinal autoportant de l'inven-

tion.

La longueur de cet élément est comprise entre 4,80 et 48 mè-

tres, selon les besoins du bâtiment à installer, et pour des ques-

tions de pure technique de fabrication cette longueur sera avanta-

geusement multiple de 2,40 mètres.

A cet égard, en France tout au moins, la longueur de 21,60 mè-

tres sera l'une des longueurs les plus communes puiqu'elle corres-

pond par ailleurs au maximum de la "longueur transportable" autori-

sée par la législation routière française.

Dans sa construction la plus classique, l'élément 1 présente une largeur hors tout de 2,40 mètres et une hauteur hors tout de 1,15 mètre pour l'ossature métallique porteuse, et une hauteur hors

tout de 1,20 mètre pour l'ossature recouverte de sa couverture iso-

lante dont, ainsi qu'il va être détaillé ci-après, chacun des tron-

7 2525659

çons qui la composent est formé d'un matelas de mousse injectée 2

pris en sandwich entre une peau extérieure 3 et une peau intérieure 4.

L'autoportance de l'élément 1 est assurée par l'ossature en profils métalliques détaillée aux -figures 2 a 2 b et 2 c, ladite ossature s'étendant de façon continue entre les deux bords longi- tudinaux, respectivement gauche 5 et droit 6 de l'élément 1, ainsi qu'entre ses deux chants transversaux, respectivement avant 7 et arrière 8, de manière précisément à assurer l'autoportance

quelle que soit la longueur de chaque élément 1.

Cette ossature en profils métalliques se compose

a) d'un entrait 9 disposé centralement dans le plan de symé-

trie longitudinal 10 de l'élément 1 et s'étendant de façon continue

entre les deux chants transversaux 7 et 8; cet entrait est tubulai-

re, et pour la réalisation d'une ossature autoporteuse sur 24 mètres linéaires il sera par exemple obtenu à partir d'un tube de 3,2 mm d'épaisseur pour une section circulaire de 88,9 mm de diamètre,ou d'un tube de 4 mm d'épaisseur pour une section carrée de 90 mm de côté;

b) de deux poutres identiques disposées latéralement et cons-

tituant chacune un bord longitudinal, respectivement gauche il et droit 12, de l'élément 1; ces deux poutres sont parallèles à l'entrait

9 et elles s'étendent également de façon continue du chant transver-

sal avant 7 jusqu'au chant transversal arrière 8 de l'élément; les deux poutres il et 12 sont tubulaires, et à titre d'exemple, pour la réalisation d'un ossature porteuse sur 24 mètres linéaires, elles seront obtenues chacune à partir d'un tube de 2,9 mm d'épaisseur pour une section circulaire de 76,1 mm de diamètre, ou d'un tube de 3,2 mm d'épaisseur pour une section carrée de 70 mm de côté; c) d'arbalétriers qui sont disposés de part et d'autre de

l'entrait 9, symétriquement par rapport au plan de symétrie longitu-

dinal 10 de l'élément 1, et qui relient ledit entrait et les deux poutres 11 et 12; dans la variante de la figure 3, les arbalétriers

13 s'étendent chacun d'une poutre à l'entrait et dans ce cas, notam-

ment si l'entrait et les poutres sont des tubes cylindriques, il est particulièrement avantageux de souder de place en place sur ces trois membrures longitudinales des pièces 14 en forme de V renversé ou de cornière et des plats 15, respectivement sur l'entrait et sur les

poutres, de manière à faciliter le soudage des extrémités des arba-

létriers 13 sur, respectivement, l'entrait 9 et les poutres 11 et 12.

Dans la variante représentée aux figures 2 et 4, les arbalé-

triers 113 s'étendent en revanche continûment d'une poutre à l'autre

8 2525659

en étant, en leur milieu, solidaires de l'entrait 9; dans les deux cas, chaque arbalétrier est tubulaire et pour la réalisation d'une ossature autoporteuse sur 24 mètreslinéaires il sera avantageusement obtenu à partir d'un tube de 2,7 nxn d'épaisseur ayant une section carrée de 45 mm de côté; préférentiellement, les arbalétriers 13 et 113 sont tous inclinés sensiblement du même angle " par rapport aux plans

de section droite 16 de l'élément, plansqui par définition s'éten-

dent parallèlement aux chants 7 et 8 ou encore s'étendent orthogo-

nalement aux trois membrures tubulaires longitudinales 9, 11 et 12; les arbalétriers 13 ou 113 sont alors disposés en zigzag, ainsi

qu'il est particulièrement visible aux figures 2 et 4, dans lesquel-

les les arbalétriers sont représentés inclinés alternativement vers l'avant ( 113 a) et vers l'arrière ( 113 b) de l'ossature; les pièces rapportées 14 et 15 sont alors communes chacune à deux arbalétriers 13

qui se font immédiatement suite le long de l'ossature, et ce sur cha-

que versant de celle -ci; dans le même esprit, les points de liaison de chaque arbalétrier 113 sur l'entrait (soudure 17)et sur les deux

poutres (soudure 18) sont communs aux points de liaison des arbalé-

triers voisins sur, respectivement, l'entrait 9 et les poutres 11

et 12.

Il est à noter que quelle que soit la conception d'arbalétriers

retenue, soit des arbalétriers 113 s'étendant continûment d'une pou-

tre à l'autre en étant soudés en leur milieu à l'entrait 9,soit des arbalétriers 13 s'étendant seulement entre l'entrait et une poutre

latérale Il ou 12, l'ossature en profilsmétalliques est essentielle-

ment symétrique et équilibrée, symétrique par rapport au plan longi-

tudinal vertical d'une part, équilibrée du chant avant 7 au chant arrière 8 de par l'inclinaison alternée des arbalétriers d'autre part, de sorte que l'ossature ainsi réalisée a pour double avantage:

de présenter sur toute sa longueur les mêmes caractéristi-

ques de résistance mécanique, et

de présenter deux versants droit et gauche absolument iden-

tiques, ce qui simplifiera d'autant le montage -qu'il soit en usine ou sur chantier puisque les hublots seront montés sur le versant exposé le plus au Nord sans qu'il y ait lieu de prêter d'attention

particulière à sa disposition -gauche ou droite sur l'ossature puis-

que celle-ci, par construction, est symétrique.

Dans la zone des chants avant 7 et arrière 8, au droit de la

partie respectivement avant 19 et arrière 20 de la structure en bé-

ton ou métallique sur laquelle reposent les deux extrémités de l'ossa-

ture métallique définie ci-avant, une diagonale d'extrémité, respec-

9 2525659

tivement avant 21 et arrière 22,assure également la liaison entre les deux poutres latérales et l'entrait central, soit en s'étendant

continûment d'une poutre à l'autre, soit en s'étendant en deux tron-

çons allant chacun de l'entrait à une poutre.

Les arbalétriers 13 ou 113,et à un degré moindre les diagona-

les 21 et 22,ont pour rôle de contribuer à la caractéristique d'au-

toportance de l'ossature et d'éliminer les efforts tranchants qui

s'exercent transversalement sur celle-ci En conséquence, les arba-

létriers 13 ou 113 sont disposés le long des trois membrures 9-11-12 * 10 en nombre suffisant pour que ces trois membrures soient assemblées

rigidement, que le parallélisme entre elles soit parfaitement main-

tenu sur toute la longueur de chaque élément 1 et que, par là-même,

l'autoportance soit garantie.

A cet égard, dans la réalisation qui, industriellement, ap-

parait la plus intéressante, on dispose les trois membrures de la façon représentée aux figures 1 à 4, à savoir l'entrait central 9 en position basse et les deux poutres latérales 11 et 12 en position haute. Ainsi, après assemblage, vu en bout, l'élément à la forme

d'un V ouvert vers le haut, V dont le plan de symétrie 10 est verti-

cal et passe par l'axe longitudinal de l'entrait 9.

Les arbalétriers 13 ou 113, associés à l'entrait 9 au moyen des

pièces rapportées 14 ou soudées directement sur ledit entrait,défi-

nissent de part et d'autre de ce dernier deux plans appelés "versants" qui bien entendu sont symétriques par rapport au plan vertical 10 et qui sont inclinés d'environ 450 sur ce plan 10 ainsi que sur un

plan horizontal.

Dans la construction précitée, l'entrait constitue alors la

ligne basse de l'ossature et les deux poutres latérales en consti-

tuent les sommets.

L'entrait est donc appelé à supporter le chéneau de récupé-

ration des eaux de pluie et les poutres 11 et 12 sont appelées cha-

cune, après assemblage avec la poutre en vis à vis de l'élément auto-

portant voisin sur la toiture réalisée, à recevoir les éléments de faîtage en recouvrement desdites deux poutres en vis à vis et des

dispositifs assurant rigidement leur assemblage.

Le chéneau de récupération des eaux de pluie ayant avantageu-

sement son fond arrondi pour faciliter l'entraînement par les eaux de tous les corps -mousse, cailloux qui, accidentellement ou non, pourraient se trouver en fond de chéneau, les arbalétriers 113 sont eux aussi avantageusement arrondis dans leur partie centrale par le

2525659

dos de laquelle ils sont soudés en 17 sur le dessus de l'entrait 9.

En conséquence, ainsi qu'il est visible notamment à la figu-

re 2 a, chaque arbalétrier 113 est cintré dans sa partie médiane bas-

se, l'arrondi étant de concavité tournée vers le haut, ce profil ar-

rondi central se prolongeant de chaque côté selon une partie recti- ligne, inclinée d'environ 45 sur l'horizontale, appartenant chacune à un versant, et s'étendant jusqu'à une poutre latérale sur laquelle

la tête de l'arbalétrier est soudée en 18.

Les arbalétriers 13 ou 113 étant disposés en zigzag, inclinés alternativement vers l'avant et vers l'arrière de l'ossature, ils définissent tout au long de celle-ci un pas P, visible notamment sur les figures 2, pas qui correspond à l'intervalle qui sépare les points

de liaison des arbalétriers sur chacune des poutres Il ou 12 ou en-

core qui correspond à l'intervalle qui sépare les points de liaison

des arbalétriers sur l'entrait central 9.

Dans la structure la plus intéressante tant au plan de sa simplicité de fabrication qu'au plan de sa résistance mécanique et

de son autoportance sur de très grandes longueurs, le pas P est don-

né égal à la largeur de L de l'élément, c'est à dire égal à 2,40 m.

Par largeur L, il est ici entendu qu'il s'agit de la distance

qui sépare l'axe de symétrie vertical 23 des dispositifs d'assembla-

ge,en partie haute de la toiture,d'un premier élément sur son élément

voisin de l'axe de symétrie vertical 23 des autres dispositifs d'as-

semblage dudit premier élément sur son autre élément voisin.

Les dispositifs d'assemblage en question, représentés dans leur ensemble par la référence 24 sur les figures 7, 8 et 10, ayant une largeur de 8 cm, la largeur de l'ossature prise entre les arêtes extérieures des deux poutres hautes, respectivement gauche il et droite 12, est donc égale à L diminué de 8 cm, soit 2,32 m Toutefois,

* pour simplifier la compréhension de la description qui va suivre,

ces arêtes extérieures seront le plus souvent assimilées aux bords

longitudinaux de tout élément 1 le long desquels il doit être rac-

cordé à ses éléments voisins.

Dans la construction préférentielle qui précède o L est égal à P, et o les versants de chaque élément de la toiture sont inclinés de 450 sur l'horizontale,l'angle Oi que tout arbalétrier 13

ou 113 fait par rapport aux plans de section droite 16 est en consé-

quence sensiblement égal à 450 également.

Avec les dimensions précédemment données à titre d'exemples pour l'entrait 9, les poutres il et 12 et les arbalétriers 13 ou 113, l'ossature construite pour être autoportante sur au moins 24 meutres linéaires, avec un pas P et une largeur L égaux à 2,40 m,est malgré tout d'une extrême légèreté, d'o ses deux premiers intérêts: faible coût de revient tant à la fabrication que dans le transport, manipulation

plus aisée tant pendant le transport qu'à l'instant du montage au-

dessus de la structure 19-20 qui va supporter la toiture. L'ossature métallique telle que définie ci-avant a en effet

un poids de 12,5 Kg au m 2 horizontal; malgré ce faible poids, l'ossa-

ture en question est apte à tenir en France dans les zones les plus

sévères et les plus exposées, à savoir les zones climatiques clas-

sées 3 pour lesquelles il est demandé aux toitures une résistance

à la neige et au vent.

Au-dessus de l'ossature autoportante qui vient d'être définie

repose une couverture isolante réalisée par la juxtaposition de plu- sieurs tronçons de faible poids, démontables et remplaçables indi-

viduellement de manière à simplifier les services d'entretien de la

toiture obtenue par la mise en oeuvre de l'invention.

Pour être à la fois isolant, résistant aux agressions atmos-

phériques et d'un poids aussi faible que possible, chaque composant de la couverture est un composite constitué d'une peau extérieure 3, résistante aux corrosions, d'une peau intérieure 4, sensiblement de même configuration que la peau extérieure et disposée-parallèlement à et sous cette peau extérieure, et enfin d'un matelas d'isolation 2 obtenu par injection entre les deux peaux, puis polymérisation,

d'une mousse d'un matériau développant de bonnes qualités d'ignifu-

gation et d'adhésivité sur les peaux.

La peau extérieure 3 est par exemple en tôle d'aluminium, de

préférence en aluminium prélaqué ou en alliage d'aluminium, ou en-

core en tout autre matériau résistant au brouillard salin, aux am-

biances atmosphériques corrosives, aux vents de sable et à tout

autre phénomène atmosphérique agressif.

Pour la construction d'ossature déjà donnée à titre d'exemple, la peau extérieure en aluminium prélaqué sera par exemple une tôle de 10/l Omm d'épaisseur pour le chéneau, de 7/l Omm d'épaisseur pour

les tronçons des flancs et les tronçons de faîtage.

La peau intérieure 4 est quant à elle réalisée par exemple à partir d'une tôle de 4/l Omm d'épaisseur, en acier prélaqué ou en

aluminium prélaqué.

Le matelas d'isolation 2 pris en sandwich entre les peaux extérieure 3 et intérieure 4 est obtenu par injection d'une mousse

entre les deux peaux, puis polymérisation de cette mousse et accro-

chage simultané sur les deux peaux.

12 2525659

Compte tenu des propriétés d'isolation phonique et thermique,

d'ignifugation et de bonne adhésivité sur le métal que doit présen-

ter le matelas 2, la mousse injectée est de préférence du type po-

lyuréthanne ou phénolique, pure ou chargée.

La densité du matelas de mousse 2 sera idéalement voisine

de 40 à 60 Kg/m -

En conséquence, on ajoute aux constituants de base du polyu-

réthanne (c'est à dire au polyol et l'isocyanate),liquide d'environ 1,2 de densité, un agent gonflant du type fréon qui permet d'obtenir

une mousse de polyuréthanne de compacité et de densité convenables.

Pour faciliter l'adhérence de cette mousse sur les tôles mé-

talliques extérieure 3 et intérieure 4, lesdites tôles sont préala-

blement dégraissées et livrées avec un primaire d'accrochage, géné-

ralement un film projdté d'epoxy,de polyester ou encore de polyuré-

thanne.

Chacun de ces agents primaires d'adhérence, également connu

sous le nom de "wash primer'; exalte la propriété d'adhésivité na-

turelle que développe toujours une mousse de polyuréthanne ou une mousse phénolique sur un métal tel l'aluminium à l'instant de son

moussage, c'est à dire de sa polymérisation.

Tous les éléments qui composent la couverture isolante posée

et fixée sur l'ossature métallique sont réalisés selon la disposi-

tion en sandwich qui vient d'être décrite, c'est à dire qu'ils res-

pectent tous le composite suivant peau extérieure résistante aux

corrosions + matelas d'isolation + peau intérieure.

Les composants constituant la couverture isolante sont de trois sortes: a) un chéneau 25 en forme de V ouvert vers le haut, de même concavité et de même orientation que le cintre présent en partie centrale des arbalétriers 113, ledit chéneau s'étendant soit d'une

seule longueur entre les chants transversaux 7 et 8 de chaque élé-

ment, soit par tronçons d'une dizaine ou d'une douzaine de mètres de longueur réunis par un joint de dilatation étanche,

b) les flancs qui sont obtenus par la juxtaposition de tron-

çons qui, pour la commodité de la description, seront toujours dési-

gnés sous le terme "d'écailles"; ces écailles ont une largeur cons-

tante de 2,40 m de manière à respecter le pas P, et elles sont pré-

vues avec une ouverture pour un hublot 26 sur le flanc nord (écail-

les 27) et sans ouverture sur le flanc sud (écailles 28), c) les fartages, respectivement gauche 29 et droit 30, de

forme arrondie, en tronçons de 2,40 m de long chacun, posés néces-

13 2525659

sairement sur le chantier après assemblage des éléments de toiture entre eux, en recouvrement d'un sommet d'un premier élément et d'un

sommet d'un second élément voisin après son assemblage par les dis-

positifs 24 sur ledit premier élément, les flancs se raccordant au chéneau et les faîtages se raccordant

aux flancs de manière que l'étanchéité à l'eau et à l'air soit abso-

lue entre toutes les ondes que dessinera la toiture proprement dite, une fois tous les éléments 1 assemblés et entièrement recouverts par la couverture isolante en fond de chéneau, sur leurs flancs et par

les faîtages au-dessus de leurs lignes longitudinales de raccorde-

ment.

Qu'il s'étende continûment d'un chant à l'autre de l'élé-

ment ou en tronçons d'une dizaine de mètres de longueur réunis par

un joint de dilatation étanche, le chéneau 25 visible en particu-

lier aux figures 1 et 9, et en détail en figure 5, est toujours réa-

lisé selon la conception qui va suivre.

Le chéneau est fabriqué dans un moule, "encore appelé conformateur", dont la section transversale et la longueur

sont identiques à la section et à la longueur du chéneau à réaliser.

Le moule se compose d'un fond en forme de V ouvert vers le

haut, bordé par deux parois longitudinales et deux parois transver-

sales, et d'un couvercle de même forme que le fond et apte à venir reposer en partie supérieure des quatre parois bordant le fond du moule. On pose la tôle destinée à former la peau intérieure 4 en

fond de moule, puis de place en place on dispose des cales en polyu-

réthanne de 56 mm d'épaisseur Sous le couvercle, on dispose la tôle destinée à former la peau extérieure 3, tôle que l'on tient par aspiration sous vide à l'instant o l'on rabat le couvercle sur le

fond du moule.

Le fond et le couvercle du moule étant ensuite comprimés l'un vers l'autre au moyen d'étriers ou de presses, on injecte une mousse de polyuréthanne à l'intérieur du moule et l'on attend une trentaine de minutes, jusqu'à sa polymérisation complète, avant d'ouvrir le

moule et de retirer le chéneau parfaitement et entièrement fini.

Pour la fabrication d'un chéneau idéal quant aux caractéris-

tiques d'étanchéité qu'il offrira, on utilise un moule dont les

deux parois longitudinales forment un pli vers l'intérieur, de tel-

le sorte que le matelas obtenu après injection et polymérisation est, sur chacun de ses bords longitudinaux, échancré en V dans l'épaisseur du sandwich, ainsi qu'il est visible en 32, notamment

14 2525659

à la figure 5.

La peau intérieure 4 du chéneau 25 présente sur chacun de

ses deux bords longitudinaux un retour 33 rentrant vers le sand-

wich. La peau extérieure 3 du chéneau possède sur chacun de ses bords longitudinaux également un retour 34 d'environ 3 cm de haut, obtenu par pliage à 900 vers le haut, retour qui est destiné à

constituer un troisième arrêt d'eau.

Les tôles 3 et 4 telles que définies ci-avant sont obtenues par profilage à galets; les peaux s'étendent sur toute la longueur du chéneau à réaliser, ou plus généralement par tronçonsde 2 m de longueur, la mousse de polyuréthanne dans ce dernier cas assurant la continuité entre les tronçons de tôle grâce à ses propriétés de collage. Quelle soit aveugle ou dotée d'un hublot 26, chaque écaille 27 ou 28, visible en particulier aux figures 1, 3 et 10, et en détail aux figures 5 et 8, est toujours réalisée selon la conception

qui va suivre.

L'écaille est également fabriquée dans un moule dont la section transversale et la longueur sont identiques à la section

et à la longueur de l'écaille à réaliser.

Le moule a donc une longueur intérieure de 2,40 m.

Le moule pour la fabrication d'une écaille est du même type que celui utilisé pour la fabrication du chéneau, exception faite des deux parois longitudinales qui bordent le fond du moule, la paroi longitudinale supérieure formant un pli vers l'intérieur de

telle sorte que le matelas obtenu soit échancré en V dans l'épais-

seur du sandwich, ainsi qu'il est visible en 35, la paroi longitudi-

nale inférieure formant un pli vers l'extérieur de telle sorte que le chant correspondant inférieur de l'écaille constitue une saillie en V 36, complémentaire de l'échancrure 32 du chéneau, saillie qui au surplus peut être chanfreinée en 37 pour faciliter l'emboîtement

et l'ajustage.

La peau extérieure 3 de l'écaille 27 et 28 possède sur son

bord longitudinal inférieur une patte 37 qui, pour venir en recou-

vrement de la partie supérieure externe du chéneau, et autoriser la pose d'un joint filant s-ir toute la longueur du chéneau, est formée d'un premier pli 38 à 1350, d'un second pli 39 à 1350, parallèle aux peaux, et d'un retour 40, plié à 1350 vers le bas, retour qui

en conséquence s'appuie élastiquement sur la peau extérieure du ché-

neau et constitue un premier arrêt d'eau sur toute la longueur et en

2525659

partie basse de chaque écaille.

Dans l'espace 41 délimité entre la patte 37 de l'écaille et la

partie supérieure du chéneau bordée par le retour 34 se trouve inté-

gré un joint d'étanchéité à l'eau 42, filant sur toute la longueur du chéneau sous les pattes 37 des différentes écailles 27 ou 28, le joint 42 formant dans ces conditions un deuxième point d'arrêt

d'eau Ainsi, l'étanchéité à l'eau tout au long de la ligne de jonc-

tion entre les écailles et le chéneau est totale, l'eau s'écoulant sur les versants de la toiture, le long des écailles, puis en fond de chéneau, n'ayant aucune possibilité de franchir les trois barrages successifs prévus, à savoir l'extrémité 40 de la patte 37 qui, de

par sa faible épaisseur, s'appuie élastiquement sur la peau extérieu-

re 3 du chéneau 25, puis le joint 42 filant sur toute la longueur de

la toiture, et enfin le retour 34.

Le long de son bord longitudinal inférieur, la peau intérieure 4

de l'écaille 27 ou 28 présente un retour 43 rentrant vers le sand-

wich, retour incliné d'environ 1350 de manière à être parallèle au

retour rentrant 33 formé sur chaque bord longitudinal du chéneau 25.

A leur partie supérieure, les peaux extérieure 3 et intérieure 4 des écailles 27 et 28 présentent exactement la même configuration que

les peaux extérieure et intérieure du chéneau 25, à savoir, respecti-

vement, un retour 44 obtenu par pliage à 90 vers le haut sur environ

3 cm et un retour 45 rentrant vers le sandwich.

L'échancrure en V 35 obtenue de fabrication dans l'épaisseur du sandwich tout le long du bord longitudinal supérieur des écailles 27 et 28 ayant une configuration identique à l'échancrure 32 formée sur chaque bord longitudinal du chéneau 25, les parties supérieures des écailles et du chéneau sont en conséquence absolument identiques,

ainsi qu'il est d'ailleurs nettement visible aux figures 5 et 8.

Aux détails 32-33-34 du chéneau correspondent respectivement les

détails 35-45 et 44.

Les arbalétriers 13 ou 113, sur chaque versant de chaque élément

de toiture, servant d'appui aux écailles et à la partie latérale rec-

tiligne du chéneau, les peaux intérieures 4 des écailles et du ché-

neau sont naturellement coplanaires, ainsi qu'il est visible en dé-

tail à la figure 5.

Pour respecter cette disposition coplanaire des peaux 4 du chéneau et des écailles, d'une part, et d'autre part pour favoriser grâce à la flexibilité de la patte 37 en tôle mince d'aluminium l'appui du

retour 40 sur la peau extérieure 3 du chéneau, l'épaisseur du mate-

las de mousse 2 de chaque écaille 27 ou 28 est légèrement supérieure

à celle du matelas de mousse du chéneau.

16 2525659

Ainsi, pour l'épaisseur de matelas de chéneau de 56 mm donnée à titre d'exemple, on associera à un tel chéneau des écailles dont le matelas est de 60 mm d'épaisseur, et en conséquence, en vue de la

fabrication des écailles dans leur moule d'injection, on dispose en-

tre la peau intérieure 4 et la peau extérieure 3 des cales de polyu-

réthanne de l'épaisseur désirée, soit 6 Omm d'épaisseur dans cet exem-

ple. Les tronçons de faîtage, visibles en détail aux figures 8 et

, sont fabriqués selon la même conception de sandwich que le ché-

neau et les écailles, à l'aide d'un troisième moule qui conviendra pour tous les tronçons à fabriquer du fait de l'identité totale, pour

chaque élément de la toiture, entre son faitage gauche 29 et son faî-

tage droit 30.

La longueur et les sections transversale et longitudinale de ce troisième moule sont identiques à la longueur et aux sections des

tronçons de faîtage à réaliser.

Le moule a donc une longueur intérieure de 2,40 m.

Ainsi qu'il est visible sur les dessins annexés, le principe d'association des éléments de faîtage aux écailles est le même que celui défini ci-avant entre les écailles et le chéneau, c'est à dire qu'il est réalisé par emboîtement longitudinal d'une partie male dans

une partie femelle de forme complémentaire.

L'emboîtement se fait par le haut, d'o la justification de l'échancrure en V 35 des écailles, laquelle est destinée à recevoir la saillie complémentaire 46 prévue sur le bord longitudinal de tout tronçon de faîtage, saillie qui au surplus peut être chanfreinée en

47 pour faciliter l'emboîtement et l'ajustage.

Pour que les deux saillies longitudinales 46 de tout tronçon de faîtage 29-30 soient obtenues telles quelles de moulage, les deux parois longitudinales qui bordent le fond du troisième moule forment avantageusement un pli vers l'extérieur sous lequel, à l'instant de l'injection et du moussage, le polyuréthanne viendra s'expanser et

mettre dans leur forme définitive les deux saillies 46.

Les bords longitudinaux de chaque tronçon de faîtage sont

structurellement identiques au bord longitudinal inférieur des écail-

les 27, 28, c'est à dire que pour border l'échancrure en V 46, iden-

tique à l'échancrure 36, on prévoit: tout le long du bord longitudinal de la peau intérieure 4, un retour 48 rentrant vers le sandwich, retour incliné d'environ 1350 de manière à être parallèle au retour rentrant 45 formé sur le bord longitudinal supérieur de l'écaille,

17 2525659

tout le long du bord longitudinal de la peau extérieure 3,

une patte flexible 49 formée d'un premier pli 50 à 135 vers l'exté-

rieur, d'un second pli 51 à 1350 vers l'intérieur, parallèle en con-

séquence aux peaux, et d'un ultime retour 52,plié à 135 e vers l'in-

térieur, retour 52 dont la longueur est telle qu'il vient s'appuyer

élastiquement sur la peau extérieure de l'écaille 27 ou 28 et cons-

titue un premier arrêt d'eau sur toute la longueur et en partie hau-

te de chaque écaille.

Autrement dit, et ainsi d'ailleurs qu'il se vérifie en com-

parant les figures 5 et 8, le retour 48 et la patte 49 sont identi-

ques au retour 43 et à la patte 39, respectivement.

De la même façon qu'un joint d'étanchéité à l'eau 42 est in-

tégré dans l'espace 41 délimité en partie supérieure du chéneau, sous la patte 37, un joint 53, également étanche à l'eau, est intégré sous chaque patte 49, dans l'espace délimité entre les retours 44 et 52, et est filant sur toute la longueur de l'élément autoportant, de manière à former ainsi, sur toute la longueur de l'élément 1, un

deuxième point d'arrêt d'eau continu par aboutement de ses divers mor-

ceaux de 2,40 m de long chacun.

Avec le troisième arrêt d'eau que forme le retour 44 prévu en partie haute des écailles, l'étanchéité à l'eau est ainsi absolue

tout au long de la ligne de jonction entre les écailles et les élé-

ments de faîtage qui les recouvrent.

Les peaux intérieures 4 des éléments de faîtage sont natu-

rellement coplanaires avec celles des écailles de manière a s'appuyer en partie haute de l'ossature sur les têtes des arbalétriers ainsi que sur une poutre, à chaque sommet de l'élément, ainsi qu'il est

visible à la figure 8.

Sur chaque tronçon de faîtage, les extrémités inférieures planes, inclinées à 45 ',de la peau intérieure sont raccordées par une partie curviligne ou encore, et de préférence, par une paroi

plane 54 qui s'étend horizontalement au-dessus et au ras des dispo-

sitifs d'assemblage 24.

Les deux bords rectilignes de la peau extérieure des tron-

çons de faîtage sont quant à eux réunis par une paroi curviligne 55

de concavité tournée vers le bas, d'abord pour favoriser l'écoule-

ment des eaux de pluie en sommet de la toiture, ensuite pour donner une forme harmonieuse à la toiture prise dans son ensemble, après assemblage de ses divers éléments 1, la régularité et la symétrie des ondes ainsi définies donnant un excellent résultat au plan de

l'esthétique industrielle.

18 2525659

En sus de l'étanchéité à l'eau garantie par les différents retour 40, 34, 52, 44 et les joints 42 et 53, il est prévu d'assurer une totale étanchéité à l'air et, à cette fin, chaque retour rentrant respectivement 33-43-45-48 formé sur une peau intérieure est pourvu d'un joint d'étanchéité à l'air, respectivement 56-57-58-59. Les contacts entre les joints en vis à vis, respectivement 56-57 et 58-59,sont établis avec compression au moment de la pose

des composants en sorte que l'étanchéité est totale.

Ainsi qu'il a été vu précédemment, le chéneau 25 s'étend con-

tinûment d'un chant à l'autre de l'élément I ou, en option, s'étend en deux tronçons de grande longueur réunis par un joint de dilatation étanche, d'o en toute hypothèse une continuité certaine pour toute

la partie chéneau de la toiture.

En revanche, les écailles et le faîtage sont placés par tron-

çons de 2,40 m de long, au-dessus du chéneau, en recouvrement de l'os-

sature, en sorte qu'il est nécessaire de prévoir des dispositifs

d'étanchéité complémentaires au droit des diverses jonctions trans-

versales que font entre eux les divers tronçons, respectivement de

flanc et de faîtage.

Ces dispositifs complémentaires d'étanchéité, représentés en

détail aux figures 6 et 11, sont utilisés simultanément pour solida-

riser les écailles entre elles d'une part, les tronçons de faîtage

entre eux d'autre part.

Les dispositifs complémentaires d'étanchéité et de solidari-

sation se composent essentiellement de clefs intérieures et de clips extérieurs, de conceptions identiques au niveau des écailles et des tronçons de faîtage, et auxquels ont été données les références 60 et 61 pour les clefs, respectivement utilisées au niveau des écailles

et du faîtage, et les références 62 et 63 pour les clips, respecti-

vement utilisés au niveau des écailles et du faîtage.

Les clefs utilisées sont réalisées sous la forme de traverses

de section droite carrée qui s'étendent transversalement et continû-

ment entre les deux bords longitudinaux des écailles pour les unes, entre les deux bords longitudinaux des tronçons de faîtage pour les

autres.

Pour éviter les ponts thermiques, ces clefs sont en bois ou

en mousse de polyuréthanne ou en tout autre matériau thermoplastique.

Les clefs 60 et 61 sont noyées transversalement entre les écailles voisines, et respectivement entre les tronçons de faîtage

voisins, et ce sur toute la longueur des deux versants de chaque élé-

ment 1 A cette fin, l'une des diagonales 64 de chaque clef est dispo-

19 2525659

sée dans un plan vertical et plus précisément dans le plan de la jonction transversale entre, respectivement, deux écailles ou deux

tronçons de faîtage.

De manière à noyer les clefs, il est alors prévu, de fabri-

cation, d'échancrer en V les deux bords transversaux de chaque écail- le et de chaque tronçon de faîtage, ainsi qu'il est visible sur la coupe de la figure 6 notamment et, en pointillés, sur les détails des

figures 5 et 8.

Ces échancrures sont symétriques sur les deux chants trans-

versaux de la pièce de flanc ou de faîtage dans laquelle elles sont formées En outre, les deux versants 65 a de chaque échancrure sont

inclinés à 450 sur les peaux de manière à constituer la section com-

plémentaire idéale de la clef 60.

Compte tenu de la description qui précède, on comprend aisé-

ment que les échancrures 65 des écailles et 66 des tronçons de fai-

tage sont obtenues directement de fabrication, dans le deuxième et le troisième moules respectivement, en conformant les deux parois transversales qui bordent le fond du moule sous la forme de deux

plis rentrants dont les deux faces sont également inclinées par rap-

port au fond et au couvercle du moule et forment entre elles un diè-

dre de 90 .

* L'écaille étant plane, les échancrures 65 et leurs clefs com-

plémentaires 60 s'étendent de façon rectiligne d'un bord longitudinal

à l'autre de chaque écaille.

En revanche, du fait de la forme générale en V retourné donnée à chaque élément de faîtage 29 et 30, chaque échancrure 66 formée sur un chant transversal s'étend parallèlement à la peau intérieure 4 du faîtage, c'est à dire selon deux directions inclinées de 45 ' sur la

verticale et raccordées entre elles par une partie horizontale paral-

lèle à la paroi 54.

Les moules nécessaires à la fabrication des trois composants de la toiture isolante sont donc maintenant entièrement définis quant

à leur longueur, et aux sections qu'ils doivent présenter longitudi-

nalement et transversalement.

Pour ces trois moules, l'injection de la mousse de polyuré-

thanne se fait par toutes ou seulement certaines des quatre parois qui bordent le fond de chaque moule,lesdites parois étant à cette fin percées des orifices en nombre et en diamètre nécessaires à une

bonne injection.

En revanche, le fond et le couvercle de chaque moule ne ser-

vent aucunement à l'introduction de la mousse, et ce bien sûr pour

2525659

éviter d'avoir à percer également les peaux extérieure et intérieure d'orifices multiples qui nuiraient à l'isolation, à l'étanchéité et

surtout à la résistance mécanique et à la caractéristique d'auto-

portance de l'élément de toiture.

Pour permettre une excellente fixation des écailles entre elles, ainsi que des tronçons de faîtage entre eux, et pour assurer également une totale étanchéité de la toiture dans tous les plans de jonction transversale entre deux écailles d'une partdeuxtronçons de faîtage d'autre part, il est prévu sur chaque bord transversal de la peau intérieure 4 un retour 67 incliné de 450 et rentrant dans le sandwich, et il est également prévu sur chaque bord transversal de la peau extérieure 3 un retour 68 tourné vers l'extérieur, dont la direction générale est perpendiculaire au plan des peaux 3, ledit retour 68 présentant deux plis successifs formant un décroché 69

apte à servir de point d'encliquetage et d'ancrage pour un clip 62.

Les retours 67 et 68 s'étendent continûment sur chaque bord

transversal de chaque écaille.

Des retours identiques, de même forme et de même fonction, s'étendent également sur tout le développé transversal des tronçons de faîtage; aux retours 67 et 68 correspondent respectivement le

retour 70 -discontinu dans la zone de raccordement des parois incli-

nées de la peau intérieure avec la paroi horizontale 54 et le re-

tour 71 dont le décroché 72 sert d'encliquetage et d'ancrage au clip 63. Au droit de chaque jonction transversale ainsi définie, l'étanchéité est assurée par l'intermédiaire de joints disposés aux

parties extrêmes basse et haute de la jonction.

Ainsi, un joint d'étanchéité à l'air 73, conformé en V, est collé sous la clef 60-61 et est comprimé lors de l'ajustage sur les deux retours rentrant formés en vis à vis sur les peaux intérieures de deux composants, respectivement 67 pour les écailles et 70 pour

le faîtage.

De même, un joint d'étanchéité à l'air 74 est collé dans le

fond d'un clip, respectivement 62 ou 63, pour, lors de l'enclique-

tage, venir s'appuyer et s'écraser par déformation autour de l'ex-

trémité libre que forment les retours extérieurs, respectivement 68

pour les écailles et 71 pour les faîtages.

Dans leur conformation détaillée ci-avant, c'est à dire au pas de 2,40 m, des peaux d'aluminium de 7/10 pour l'extérieur et de 4/10 pour l'intérieur, et une mousse de 60 Kg/m 3 de densité, chaque écaille pèse approximativement 23,5 Kg pour un matelas isolant de

21 2525659

mm d'épaisseur, ce poids étant sensiblement le même quel que soit

le type d'écaille, ouverte 27 avec hublot 26 ou aveugle 28.

Pour les mêmes valeurs que celles données ci-dessus, le poids de chaque tronçon de faîtage est de 6 Kg pour un matelas de mousse de 64 mm d'épaisseur, dimension prise immédiatement en retrait de la patte 49, au droit de la partie de peau intérieure 4 coplanaire avec

la peau 4 de l'écaille.

En cette zone e, il est clair en effet que le faîtage doit être de quelques millimètres supérieur à l'épaisseur constante de l'écaille, 64 mm par exemple au lieu de 60 mm, puisque la flexibilité

de la patte longitudinale 49 en sera d'autant accrue et que le con-

tact du retour 52 avec le haut de l'écaille sera franc et efficace

pour une bonne étanchéité.

Au mètre linéaire, le chéneau pèse de l'ordre de 6,6 Kg avec une peau extérieure de 10/10 d'épaisseur et un matelas isolant de

56 mm.

Un chéneau de 10 à 12 m suffisant pour recouvrir une moitié de toiture autoportante de longueur traditionnelle pèse donc entre

et 80 Kg.

Il est donc bien vérifié que chacun des trois composants de la couverture isolante est d'un poids suffisamment faible pour être

aisément transporté, voire manipulé en usine ou sur chantier à l'ai-

de d'appareils de levage de faible puissance et même par un homme

seul en ce qui concerne les écailles et les tronçons de faîtage.

Qu'elle se fasse immédiatement en usine, sur l'ossature éga-

lement fabriquée en usine, ou qu'elle se fasse seulement sur le

lieu de montage de la toiture, en recouvrement d'une ossature fabri-

quée également sur place ou transportée depuis un atelier voisin ou

une usine de fabrication fort éloignée, la pose de lacouverture iso-

lante se réalise en trois temps: 1 ) pose du chéneau en recouvrement de l'entrait et de la base de l'ossature, ) pose des écailles vitrées et/ouaveugles en recouvrement des flancs de l'ossature, les opérations 10 et 2 étant conduites en atelier ou sur le lieu de montage, et ) pose des tronçons de faîtage en recouvrement des poutres latérales hautes des ossatures et des dispositifs 24 utilisés pour assembler longitudinalement deux éléments 1 voisins, cette troisème opération étant en conséquence nécessairement conduite sur chantier

exclusivement.

22 2525659

Si l'accès au lieu de montage depuis l'usine est aisé, soit par route, soit par voie ferrée, la pose du chéneau et des écailles en recouvrement de l'ossature se fera alors de préférence en usine, les prestations sur le lieu de montage se limitant au levage des éléments 1, à leur assemblage par leurs bords longitudinaux respec- tivement 5 et 6, et enfin à la finition du recouvrement d'isolation

par les faîtages 29 et 30.

En revanche, si l'accès au lieu de montage n'est possible qu'avec un long transport maritime ou aérien, il est clair qu'il sera plus avantageux de fabriquer localement l'ossature porteuse,

de faire livrer en conteneurs le chéneau, les écailles, et les élé-

ments de faîtage, et d'assembler successivement les trois composants préfabriqués à l'ossature, seulement sur le lieu du montage, et même

de préférence en haut de la structure après levage des diverses os-

satures métalliques et leur assemblage par les dispositifs 24.

Le recouvrement de l'ossature commence toujours par la pose du chéneau 25 que l'on centre au-dessus de l'entrait, en amenant les

deux parties latérales du chéneau au contact de la base des arbalé-

triers 13 ou 113 A chaque intersection que fait le plan horizontal

81 de l'échancrure 32 avec un arbalétrier, on fixe le chéneau à l'ai-

de d'une patte métallique 76 dont la base 77 est soudée à l'arbalé-

trier ou est montée coulissante dans l'oeil d'une pièce rapportée dont une partie est pivotante et dont l'autre partie est soudée à

l'arbalétrier, la patte 76 se terminant par des griffes 78 qui s'ac-

crochent dans la mousse du chéneau juste en arrière du joint d'étan-

chéité à l'air 56 emmanché sur le retour 33.

Il est à noter que les pattes 76 de fixation du chéneau 25 sur l'ossature ne créent aucun pont thermique nuisible à l'isolation

puisqu'en effet elles ne traversent pas la couverture isolante.

Les écailles 27 ou 28, avec ou sans hublot 26, sont ensuite poséessur les versants de l'ossature, au-dessus du chéneau, et elles sont alors descendues progressivement le long des versants jusqu'à emboîtement des saillies 36 dans l'échancrure en V 32 et mise en recouvrement du haut du chéneau et du joint filant 42 par les pattes

lontitudinales 37.

Les écailles sont alors rendues solidaires entre elles par la mise en place des clefs intérieures 60 et des clips extérieurs 62 Un bon ajustement des clefs entre les deux échancrures 65 se

faisant vis à vis, est obtenu en chanfreinant en 79 les arêtes lon-

gitudinales des traverses 60, ainsi qu'il est visible sur la coupe

de la figure 6 et en pointillé sur les figures 5 et 8.

23 2525659

Les clefs 60 assurent un excellent positionnement des écail-

les les unes par rapport aux autres et elles constituent un premier élément de fixation; en outre, les clefs limitent les déformations des écailles qui pourraient être dues au poids de la neige et enfin elles solidarisent les écailles entre elles en assurant un bon ni-

vellement sur les deux versants de l'ossature.

Au niveau de la tête des arbalétriers ou des membrures 11 et 12, les clefs 60 sont en outre maintenues par des éléments de fixation 80, formés par exemple chacun par un goujon solidaire d'un arbalétrier ou de la poutre, goujon que l'on visse dans la clef par le dessous de la structure, sans traverser ladite clef, de manière

à éviter la formation d'un pont thermique.

La solidarisation définitive des écailles entre elles est assurée par les retours 68 que forment les peaux extérieures, par coopération avec les clips 62 qui, s'étendant continûment d'un bord longitudinal à l'autre de chaque écaille, font ressort sur toute la

largeur de celle-ci, depuis le haut jusqu'en bas, et assurent l'étan-

chéité à l'eau et à l'air entre les écailles au droit de leur jonc-

tion transversale.

Comme premier avantage de la structure ainsi montée, il res-

sort que ladite structure est parfaitement symétrique, équilibrée,

qu'elle est habillée par des écailles au pas de l'ossature métalli-

que, si bien qu'il est indifférent d'avoir à poser une écaille aveu-

gle ou une écaille vitrée.

A cet égard, si l'on se réfère aux figures 1 et 2, on voit que l'on donne aux hublots 26 une forme trapèzoldale dont la grande base est proche du chant longitudinal supérieur de l'écaille et dont la petite base est située sensiblement au tiers de la hauteur de

l'écaille prise à partir de son chant longitudinal inférieur.

En d'autres termes, le hublot 26 s'encastre entre deux dia-

gonales 13 ou 113 qui tendent vers une jonction commune au niveau

de l'entrait central 9, c'est à dire que chaque hublot est suscepti-

ble de s'encastrer dans une zone repérée par 82 sur les figures 2 a,

2 b et 2 c.

Pour assurer une parfaite isolation, les hublots sont de préférence à double vitrages, lesquels sont montés avec un joint d'étanchéité à l'air et à l'eau tout autour du hublot En option, les hublots 26 sont fixes, ou ouvrants basculants autour soit de

leur grande base, soit de leur petite base.

Traditionnellement, les écailles 27 à hublots 26

24 2525659

habilleront le versant Nord de la toiture et seront placés,au choix de l'architecte, soit tous les pas c'est à dire en regard de tous les espaces 82, soit régulièrement tous les N pas, soit encore irrégulièrement de manière à favoriser l'éclairemeni E de certaines des zones du bâtiment à abriter. La disposition relativ 7 e des écailles vitrées et des écailles aveugles étant arrêtée, on procède alors à l'assemblage, le long de leurs bords longitudinaux, des différents éléments autoportants 1 constitutifs de la toiture concernée A cette fin, il a été prévu

de souder en usine, ou bien il sera soudé sur chantier, à l'exté-

rieur des poutres 11 et 12, tous les 2,40 m, au droit des noeuds 18

par lesquels les arbalétriers sont soudés sur les poutres, des piè-

ces en acier moulé identiques, respectivement gauche 83 et droite 84.

Ces pièces 83 et 84, d'environ 7 cm de longueur, ont chacune la forme d'un demi-cône dont la base, respectivement 85 et 86, forme la face supérieure de la pièce, dont la pointe, respectivement 87 et 88, est tournée vers le bas, et dort la paroi latérale demi-cônique, respectivement 89 et 90 est mise en forme de moulage pour coopérer

soit avec une poutre de section cylindrique, ainsi qu'il est repré-

senté en traits pleins aux figures 7 a et 8, soit avec une poutre de section carrée ainsi qu'il est représenté en pointillé sur les mêmes figures.

Les pièces demi-coniques, respectivement 83 et 84, sont sou-

dées sur leurs poutres respectives, gauche ll et droite 12, par les

cordons repérés respectivement par les références 91 et 92.

A l'instant du montage des éléments de toiture l sur le chan-

tier, une pièce en acier moulé 93, composé d'un entonnoir 94 surmonté d'un axe 95 qui se termine par une tige filetée excentrée 96 est fixée sur chaque pièce 84 de la poutre 12 crise sur l'élément gauche, choisi à titre d'exemple de référence, au moyen d'une rondelle came

excentrée 97 et d'un écrou 98.

Après la pose du premier élément 1 de la toiture, élément qui a été choisi à gauche pour la progression du montage, on amène à proximité, un deuxième élément que l'on pose à la droite du premier élément, les pièces 83 étant alors disposées en regard des pièces

84 sur chacune desquelles se trouve alors fixée une pièce 93.

La rondelle came 97 occupe alors la position représentée par 97 a à la figure 7 b, position qui laisse entièrement libre l'accès de

la demi-cuvette située à droite de la pièce 93.

L'élément autoportant de droite à assembler à l'élément au-

toportant de gauche est relevé de quelques centimètres, puis redes-

cendu pour qu'il prenne sa place automatiquement dans l'entonnoir 94

et assure son'positionnement.

Ce système à emboîtement conique permet une tolérance d'ap-

proche de 15 mm dans le sens transversal, et de 15 mm,vers l'avant et vers l'arrière, dans le sens longitudinal. Lorsque le deuxième élément est parfaitement positionné relativement au premier élément gauche de référence, on tourne d'un

quart de tour la rondelle came excentrée 97, ainsi qu'il est repré-

senté par la flèche 99, de sorte qu'elle occupe la position repré-

sentée en traits pleins en 97 b à la figure 7 b, et l'on bloque l'écrou

98 pour rendre définitivement solidaires les deux éléments autooor-

tants. Les avantages évidents de ce dispositif d'assemblage 24 sont multiples: a) les éléments autoportants de plusieurs dizaines de mètres

de longueur sont positionnés verticalement, transversalement et lon-

gitudinalement avec des tolérances d'approche de 15 mm, b) l'assemblage entre les éléments autoportants est assuré exclusivement par le dessus de la toiture, par simple manoeuvre de

l'écrou 98 et de la rondelle excentrée 97, ce qui évite toute inter-

vention sous la toiture, d'o disparition de tous les risques d'ac-

cidents et d'o l'inutilité de monter des échafaudages sous la toi-

ture,

c) l'assemblage est rapide, puisqu'il suffit pour chaque dis-

positif de tourner simplement de 90 la rondelle excentrée et de serrer l'écrou, et il est économique puisqu'un boulonnage tous les

2,40 m suffit.

Après assemblage, depuis la gauche vers la droite de la toi-

ture, de tous ses éléments 1 autoportants la composant, on recouvre les dispositifs d'assemblage 24,qui réunissent par paire la membrure droite 12 d'un premier élément à la membrure gauche Il d'un second é 11 ment voisin,au moyen des tronçons de faîtage 29-30 dont la pose est particulièrement aisée du fait,d'une part de leur léqereté ( 6 kq pour

2,40 m), d'autre part de la configuration particulière donnée aux sail-

lies 46, les flancs extérieurs 100 de celles-ci étant situés dans un plan exactement vertical puisque, par construction, les versants de chaque élément 1 sont inclinés à 450 et que les saillies 46 sont

conformées en V pour former deux flancs orthogonaux 100 et 101.

En conséquence, pour la pose des divers tronçons de faîtage, il suffit de présenter les saillies 46 en regard des échancrures 35 libres en partie supérieure des écailles, et de laisser doucement

26 2525659

descendre les tronçons entre les faces verticales desdites échancru-

res 35 pour que, dans le même temps, chaque faîtage se positionne relativement à l'ensemble de la toiture, ctest à dire s'emboîte en

partie haute des écailles jusqu'à venir reposer par la peau inté-

rieure 4 sur les poutres latérales hautes Il et 12, avec dans le même temps recouvrement des parties supérieures des écailles par les pattes longitudinales 49 qui, tout à la fois, compriment le joint d'étanchéité 53 et s'appuient par leur ultime rebord 52 sur

la peau extérieure 3 des écailles.

Dans le sens longitudinal, les tronçons de faîtage 29 et 30

sont aboutés de telle sorte que tous leurs plans de jonction trans-

versale soient chacun confondus avec un plan de jonction transversale

entre deux écailles 27 ou 28.

En d'autres termes, la jonction entre deux tronçons de fai-

tage voisins se définit au droit des clefs 60 et des encliquetages des clips 62 sur les paires de retours 68, c'est à dire au droit des noeuds 18 formés par la liaison de deux arbalétriers sur une poutre

latérale 11 ou 12.

Le respect de cette disposition du faîtage ne rencontre aucu-

ne difficulté, puisque chaque tronçon du faîtage est d'un poids

si faible qu'il est d'une manipulation très aisée, et que de fabri-

cation chaque tronçon a une longueur de 2,40 m égale à la longueur

des écailles et au pas de la structure en profils métalliques.

Les tronçons des faîtages, respectivement 29 et 30, sont réunis entre eux au moyen des clefs 61 visibles à la figure 8, de

même section carrée que les clefs 60.

Ces clefs 61, en bois ou en polyuréthanne, s'étendent trans-

versalement, selon une forme aussi proche que possible de celle du faîtage, c'est à dire que les traverses 61 peuvent être conformées en arc de cercle, notamment si la peau intérieure 4 de chaque tronçon

de faîtage est également galbée,ou encore conformées en trois seg-

ments, selon une ligne brisée, donnant aux clefs 61 une allure de V renversé, notamment si les deux bordures de la peau 4 se raccordent

selon une paroi horizontale 54.

L'interposition des clefs 61 noyées chacune entre deux tron-

çons voisins du faîtage n'est toutefois pas suffisante pour garantir le maintien parfait des éléments du faîtage sur la toiture: en

effet, la découpe de la saillie 46 et de l'échancrure complémentai-

re 35 favorable à une pose rapide et aisée des tronçons du faîtage

est, à l'inverse, défavorable du point de vue du maintien des élé-

ments de faîtage par les autres composants de la toiture.

27 2525659

Aussi, pour la fixation des tronçons de faîtage sur la toi-

ture est-il prévu d'associer auxretours 71, représentésnusà la figure 8 les clips 63 de même section et de même rôle que les clips 62 décrits

ci-avant dans le cadre de la liaison entre les écailles.

En conséquence, les clips 63 présentent un galbe conforme à celui de la courbure de la peau extérieure 3 et des retours 71 des

tronçons de faîtage et ils s'étendent sur tout le développé transver-

sal du faîtage de manière à pincer continûment, sous le décroché 72,

les retours 71 qui par paire se font vis à vis.

De manière à améliorer encore cette liaison, les clips 63

débordent largement de part et d'autre des retours 71 sur les écail-

les de deux éléments 1 assemblés, de telle sorte que ces parties en débord viennent s'encliqueter sur les clips 62 en utilisant comme ces

derniers les décrochés 69 Cet encliquetage supplémentaire, représen-

té en pointillé à la figure 6, améliore encore la retenue des tron-

çons de faîtage sur la toiture.

Pour que chaque clip 63 vienne s'encliqueter efficacement en partie haute d'un clip 62, il est fondamental que les retours 71

et 68 soient alignés et qu'il n'y ait pratiquement aucune discontinui-

té entre ces retours.

La disposition des écailles et des tronçons de faîtage avec jonction transversale au droit des noeuds 18 conduit à un alignement

parfait des retours 71 et 68.

Dans leur développé au-dessus de la peau extérieure 3, les retours 71 s'étendent jusqu'à la patte 49 en sorte que seul l'ultime

pli 52 déborde transversalement les retours 71.

Dans ces conditions, pour qu'il y ait en pratique continuité entre les retours 71 et 68, ces derniers sont découpés en 102 à leur partie haute sur une longueur d'environ 2 mm supérieure à la longueur de la patte 49 De la sorte, avant l'encliquetage des clips 62 et 63, il apparaît, ainsi qu'il est nettement visible à la figure 8, que les

retours 71 et 68 offrent la solution de continuité désirée.

L'étanchéité entre les différents tronçons de faîtage est

obtenue par des moyens identiques à ceux utilisés pour assurer l'étan-

chéité entre les écailles,dans leur plan de jonction transversal, à

savoir qu'un joint à section en V, identique au joint 73, est inter-

posé entre les retours rentrants 70 et la clef 61 et qu'un joint iden-

tique au joint 74 est comprimé entre le fond du clip 63 et le chant

longitudinal libre de la paire de retours 71 associés.

Compte tenu du mode d'assemblage ci-dessus décrit à propos des écailles, d'une part entre elles et d'autre part sur l'ossature, el

28 2525659

et des tronçons de faîtage, d'une part entre eux et d'autre part sur les clips des écailles, il est clair que le démontage des tronçons de faîtage tout comme celui des écailles est particulièrement simple et rapide et que, dans le cadre de la maintenance, toutes les opérations

-5 telles que:accès au chéneau, changement des joints d'étanchéité ex-

térieurs, remplacement des écailles et de leurs clips de fixation, remplacement des tronçons de faîtage et de leurs clips de fixation, peuvent être conduites facilement, donc à coût extrêmement réduit,

d'autant par exemple que le démontage d'une écaille et son remplace-

ment peut se faire par le seul démontage du tronçon de faîtage qui la surplombe et sans qu'il y à intervenir sur les tronçons de faîtage

et les écailles voisins.

Dans le même esprit, en cas d'éclairage naturel insuffisant à l'intérieur du bâtiment abrité, on pourra aisément remplacer sur la toiture installée certaines des écailles aveugles par des écailles vitrées.

Avantageusement, les versants de la toiture isolante, incli-

nés à 450, permettent la mise en place de capteurs solaires sur le côté exposé au Sud, c'est à dire en règle générale sur le côté opposé

auxhublots.

Ces capteurs solaires sont constitués de bacs 103,en résine polyester translucide moulée,de 2,40 m de longueur de manière à être très aisément associés aux clips 62 par l'intermédiaire de pattes 104 d'encliquetage qui, comme les clips 63, viennent se serrer au-dessus

des clips 62 en-dessous de décroché 69.

Dans cette réalisation, les écailles versant Sud de la toi-

ture sont peintes en couleur noire mat de manière à constituer un

meilleur élément absorbeur.

Les bacs 103 sont fixés à quelques centimètres au-dessus des

écailles pour favoriser la retenue de l'air chaud.

On réalise ainsi des capteurs solaires-air à l'intérieur des-

quels l'air est réchauffé par "effet de serre".

Dans cette serre, l'air est capté en partie inférieure au -travers d'une ouie 105 et il est aspiré, réchauffé, en partie haute,

par l'ouverture 106 au droit de laquelle débouche une conduite élé-

mentaire 107 qui elle-même se raccorde à une conduite générale 108 qui s'étend longitudinalement sous les dispositifs d'assemblage 24

et dans laquelle circule l'air chaud qui a été récupéré par les di-

verses conduites élémentaires 107 et qui va être distribué à l'inté-

rieur du bâtiment abrité.

L'air chaud collecté par les diverses conduites générales 108 sera alors utilisé soit pour un chauffage direct de l'air ambiant

du bâtiment, soit pour un chauffage par le sol, soit pour le chauffa-

ge de serpentins d'eau pour l'eau chaude sanitaire, soit pour la fabrication de froid et la climatisation du bâtiment. L'ouie 105 pour la prise d'air frais et l'orifice pour la sortie de l'air chaud sont disposés en diagonale et distants l'un de l'autre de trois à cinq écailles de 2,40 m En conséquence, tous

ces trois à cinq modules une séparation verticale est interposée en-

* tre le clip 62 et le bac au droit des pattes d'accrochage 104.

Les capteurs solaires-air du type décrit ci-dessus peuvent être montés en usine ou bien encore peuvent être montés sans grande modification sur le lieu même de l'installation, pendant ou après le

montage des éléments 1.

En effet, pour équiper le bâtiment en capteurs solaires, la seule modification consiste à percer une écaille tous les trois à cinq modules de manière à laisser le passage aux conduites élémentaires

107 d'aspiration d'air chaud en partie supérieure de la serre.

Pour la récupération des eaux pluviales, les éléments auto-

portants 1 sont tous montés sur le chantier avec la même pente de

2 % obtenue par les hauteurs relatives des murs 19 et 20 de la struc-

ture porteuse en béton ou métallique.

Les eaux pluviales collectées en fond de chaque chéneau 25

sont ensuite récupérées en partie basse desdits chéneaux par une gout-

tière commune 109 qui s'étend transversalement sur toute la façade

du bâtiment à abriter.

Pour assurer une bonne étanchéité du bâtiment en bout de

chéneaux, dans la zone de récupération des eaux de pluie par la gout-

tière 109, il est prévu de fixer par soudure en bout de l'entrait 9 une pièce 110, de forme triangulaire, pièce dont le côté supérieur 111 est arrondi pour épouser le profil courbe du fond de chéneau et,

accessoirement, le cintre des arbalétriers 113.

A partir de chaque angle du côté supérieur 111 de la tôle 110, s'étend vers l'extérieur du bâtiment un retour longitudinal 112 destiné à remplir un double rôle: faire l'étanchéité sous le matelas

de mousse du chéneau et servir de potence à la gouttière 109.

Chacun des deux retours longitudinaux 112 est donc percé de deux trous 114 pour le passage de tiges filetées 115 grâce auxquelles, par la coopération d'écrous 116 qui se vissent sous les rebords 117 de la gouttière, il est possible de donner à cette dernière la pente

voulue à un écoulement favorable des eaux collectées.

liflt SP Pour éviter les remontées d'eau en bout de chaque chéneau , il est prévu d'échancrer ce dernier en 11 & selon une découpe plongeante vers les côtés, depuis la peau extérieure en direction

de la peau intérieure.

L'inclinaison sur la verticale donnée symétriquement aux retours 112 égale à la pente de cette découpe plongeante assure en tout état de cause l'étanchéité duboutdu matelas 2 du chéneau, de

chaque côté de l'échancrure 11 .

Il est également prévu de protéger les composants de la couverture isolante sur ses deux chants d'extrémité 7 et 8 au moyen d'éléments de frontonsqui, simultanément, assurent l'esthétique en

extrémité de la toiture.

En se référant aux figures 1, 4 et 9, on voit que la pose de ces éléments de fronton s'obtient par coulissement le long de

retours en extrémité frontale du chéneau et de l'écaille d'extrémité.

Pour une meilleure esthétique, et également pour protéger des intempéries les tympans de façade, on disposera en bout de chaque versant de chaque élément autoportant 1 un auvent 119 formé à partir de la même conception d'écaille, le chant transversal de l'auvent étant de préférence biseauté avec une pente inclinée vers l'arrière, de haut en bas, l'auvent 119 débordant par rapport à la diagonale d'extrémité 21 d'environ 60 cm à sa partie supérieure et d'environ 30 cm

à sa partie inférieure.

Chaque écaille d'extrémité présente en conséquence un pre-

mier retour frontal 120 qui prolonge vers le haut la peau extérieure

et un second retour frontal 121 qui prolonge vers le bas sa peau inté-

rieure.

Par leur inclinaison, ces retours 120 et 121 respectent l'in-

clinaison souhaitée pour l'auvent.

Pour les mêmes fins, le chéneau 25 est prolongé vers le bas, par sa peau intérieure, d'un premier retour frontal 122, qui respecte l'inclinaison désirée pour l'auvent et par sa peau extérieure d'un second retour frontal 123 qui déborde légèrement vers l'avant le plan des retours 120, 121 et 122 (figure 9) Les retours 120-121 et 122 ont une amplitude d'environ 30 mm tandis que le retour orthogonal 123

est d'une amplitude plus limitée d'environ 20 mm.

Les éléments de fronton, symétriques deux à deux à chaque onde de la toiture, sont des profilés en forme de U, en plastique ou en aluminium extrudé, dont deux variantes de section transversale sont

représentéesâ la figure 9.

31 2525659

L'âme 124 de chaque élément de fronton profilé 125 présente en regard du retour 123 un bossage 126, orienté vers l'avant de la toiture, l'espace 127 ainsi délimité entre l'élément de fronton et

le retour 123 permettant d'absorber la dilatation de la peau exté-

rieure 3 du chéneau 25, ainsi qu'il est schématisé par la flèche 128. Le profilé 125, à la naissance de chacune de ses deux ailes 129 et 130, respectivement supérieure-et inférieure, présente une rainure longitudinale, respectivement 131 et 132, parallèle à l'âme 124, rainure dont l'épaisseur leur permet de recevoir les retours, respectivement 120 pour la rainure supérieure, 121 et 122 pour la

rainure inférieure.

La pose des éléments de fronton 125 se fait par coulissement depuis la partie supérieure de la toiture, ainsi qu'il est schématisé

par la flèche 133.

Dans cette opération de coulissement, la rainure 131 coopère

avec le retour 120 que forme vers le haut la peau extérieure-de l'é-

caille, et la rainure 132 coopère avec le retour 121 que forme vers le bas la peau intérieure de l'écaille, puis avec le retour 122 que

forme le chéneau, ledit retour 122 prolongeant très exactement le re-

tour 121 de l'écaille.

L'élément de fronton 125 peut avoir toutes les formes sou-

haitées par l'architecte ou l'utilisateur Ainsi, dans la variante représentée à titre d'exemple en pointillé sur la figure 9, l'âme 124 se prolonge nettement en dessous des retours 121 et 122, et son aile inférieure 130 ' offre ainsi un cache plus important des chants

d'extrémité de la toiture.

Dans cette variante, l'âme 124 présente sur sa face intérieu-

re une patte 134 qui, disposée au droit de l'extrémité des retours 121 et 122 joue le rôle de glissière, au même titre que la rainure

132, pendant la pose par coulissement des profilés 125.

Les extrémités frontales du bâtiment existant entre la struc-

ture porteuse 19,20 et chaque onde de la toiture ainsi montée sont obturées par des tympans de façade 135 représentés en traits mixtes

sur la figure 4 et en hachures sur la figure 1 Ces tympans sont réa-

lisés à partir de panneaux sandwich isolants ou par double vitrages.

Qu'ils soient aveugles ou éclairants, les tympans sont fixes

ou, en option, ouvrants.

Dans ce dernier cas, les deux moitiés de tympans sont de pré-

férence montées pivotantes vers l'intérieur du bâtiment autour d'un

axe de rotation vertical confondu avec l'axe 23.

En option, on peut monter sous la structure métallique porteuse un sousplafond suspendu de préférence par les arbalétriers

à ladite ossature.

Ce sous-plafond, réalisé en modules de 2,40 m en bois agglo-

méré, en tôle d'inox, en acier galvanisé ou en tout autre matériau tenant au feu au moins trente minutes aura trois fonctions:

esthétique, en cachant les profils métalliques de l'ossa-

ture, de sécurité, en protégeant du feu l'ossature métallique pendant au moins une demi-heure,

d'amélioration de l'isolation, par le vide d'air créé en-

tre la peau intérieure des éléments sandwich et la face supérieure

du sous-plafond.

Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes d'ap-

plication non plus qu'aux modes dé réalisation qui ont été mentionnés etl'on pourrait concevoir diverses variantes sans sortir pour autant

du cadre de la présente invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 ) Elément autoportant et de grande longueur pour la

réalisation d'une toiture de batiment, notamment industriel, com-

mercial, scolaire ou sportif, ladite toiture étant formée par la réunion de plusieurs de ces éléments disposés parallèlement les uns aux autres et assemblés le long de leurs bords longitudinaux, carac- térisé en ce que chaque élément se compose: a) d'une ossature en profils métalliques s'étendant de façon continue entre les deux bords

longitudinaux de l'élément ainsi qu'entre ses deux chants transver-

saux pour assurer l'autoportance dudit élément, et b) d'une couvertu-

re isolante réalisée par la juxtaposition de plusieurs tronçons démon-

tables et remplaçables individuellement, ladite couverture étant posée et fixée sur l'ossature, et chacun de ses tronçons étant un composite constitué d'une peau extérieure, résistance aux corrosions, d'une peau intérieure, sensiblement de même configuration quela peau extérieure et disposée parallèlement à et sous cette dernière, et d'un matelas d'isolation obtenu par injection entre les deux peaux, *puis polymérisation, d'une mousse d'un matériau développant de bonnes

qualités d'ignifugation et d'adhésivité sur les peaux.

2 ) Elément autoportant selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que son ossature en profils métalliques se compose de

trois membrures tubulaires parallèles qui s'étendent longitudinale-

ment et de façon continue entre les deux chants transversaux de l'élé-

ment -à savoir un entrait disposé centralement dans le plan de symé-

trie longitudinal de l'élément et deux poutres disposées latéralement

et constituant chacune un bord longitudinal de l'élément et d'arba-

létriers qui sont disposés de part et d'autre de l'entrait, symétri-

quement par rapport audit plan de symétrie longitudinal de l'élément,

et qui relient ledit entrait et les deux poutres.

) Elément autoportant selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que les arbalétriers soit s'étendent chacun d'une poutre à l'entrait, soit s'étendent continûment d'une poutre à l'autre en

étant solidaires, en leur milieu, de l'entrait.

) Elément autoportant selon l'une quelconque des reven-

dications 2 et 3, caractérisé en ce que les arbalétriers sont tous inclinés sensiblement du même angle par rapport aux plans de section droite de l'élément orthogonaux à la direction longitudinale selon

laquelle s'étendent l'entrait et les deux poutres.

) Elément autoportant selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que les arbalétriers sont disposés en zigzag, inclinés

34 2525659

alternativement vers l'avant et vers l'arrière de l'élément, les points de liaison de chaque arbalétrier sur l'entrait et sur une ou les deux poutres étant communs aux points de liaison des arbalétriers

voisins sur, respectivement, l'entrait et les poutres.

60) Elément autoportant selon l'une quelconque des reven-

dications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il se présente, en coupe trans-

versale, sous la forme d'un V ouvert vers le haut, dont le plan de symétrie longitudinal est vertical et passe par l'axe longitudinal

de l'entrait, ledit entrait étant soudé aux arbalétriers, avantageu-

sement dans une zone o chacun de ceux-ci est arrondi et de concavi-

té tournée vers le haut pour recevoir un chéneau, les arbalétriers définissant de part et d'autre de l'entrait un plan appelé versant,

incliné d'environ 450 sur un plan horizontal, les arbalétriers s'é-

tendant jusqu'aux poutres latérales sur lesquelles leurs têtes sont soudées, les deux poutres latérales constituant alors les sommets de

l'ossature en profilsmétalliques.

) Elément autoportant selon la revendication 6 caracté-

risé en ce que sa couverture se compose: a) d'un chéneau central situé en recouvrement du fond de l'élément, ledit chéneau reposant

sur l'entrait et sur la base des arbalétriers;b) de deux flancs si-

tués en recouvrement des deux versants de l'élément, et reposant sur les arbalétriers, en se raccordant au chéneau de manière à assurer

l'étanchéité à l'eau et à l'air; c) et de deux faîtages situés cha-

cun en recouvrement d'un sommet de l'élément et d'un sommet d'un second élément voisin après son assemblage sur ledit premier élément, chaque faîtage reposant sur la tête des arbalétriers et sur la poutre ainsi que sur les mêmes composants du second élément voisin, en se raccordant aux flancs de manière à assurer l'étanchéité à l'eau et

à l'air.

80) Elément autoportant selon la revendication 7 caracté-

risé en ce que le chéneau est de grande longueur,et s'étend continû-

ment ou en tronçonsd'une dizaine de mètres de long d'un chant à l'au-

tre de l'élément, et en ce que les flancs et les faîtages sont réali-

sés en tronçons élémentaires de petite longueur, les tronçons de

flancs, appelés "écailles" étant pleins et opaques ou ouverts et do-

tés d'un hublot favorisant l'éclairage naturel du bâtiment couvert.

) Elément autoportant selon la revendication 8 caracté-

risé en ce que les écailles sont rendues solidaires entre elles au moyen de clefs intérieures et au moyen de clips extérieurs et en ce que les tronçons de faîtage sont rendus solidaires entre eux au moyen

également de clefs intérieures et de clips extérieurs.

2525659

) Elément autoportant selon l'une quelconque des re-

vendications 8 et 9 caractérisé en ce que le chéneau est fixé sur

les arbalétriers, en ce que les écailles sont emboîtées dans le ché-

neau et sont fixées sur les arbalétriers et en ce que les éléments de faîtage sont emboîtés dans les écailles et sont fixés sur lesdites

écailles au moyen de clips.

) Elément autoportant selon la revendication 10 carac-

térisé en ce que les moyens de fixation, sur les arbalétriers, du

chéneau et des écailles sont constitués par des pattes qui ne tra-

versent pas le matelas d'isolation de mousse pris en sandwich entre

les peaux extérieure et intérieure.

j,