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Patte de fixation La présente invention concerne des pattes de fixation pour couverture métallique de toitures froides ou chaudes à joint serti comprenant : * une partie fixe (1) destinée à être appliquée sur un support de couverture d'une toiture froide ou d'une toiture chaude, et * une partie coulissante (2) coopérant avec la partie fixe (1) et destinée à la retenue de la couverture métallique.
Les couvertures métalliques, et notamment les couvertures en zinc, sont traditionnellement posées sur toiture froide. C'est-à-dire que les bacs métalliques sont disposés sur un support de toiture continu tel que bois sous lequel est ménagée une lame d'air ventilée. Le support bois est généralement formé par une juxtaposition de voliges permettant la ventilation de la sous-face des bacs métalliques. La fixation de ces derniers est assurée par des pattes de fixation qui viennent s'agrafer aux bords relevés des bacs et qui s'ancrent dans le support de toiture par l'intermédiaire d'un organe de fixation de type vis ou clou. Les bords relevés de bacs juxtaposés sont ensuite sertis, emprisonnant les agrafes des pattes de fixation et créant ainsi une liaison solide entre l'agrafe et le relevé des bacs.
Progressivement s'est développé un autre type de toiture, la toiture chaude, dont l'intérêt est de ne pas nécessiter la réservation dans le complexe de couverture d'une lame d'air ventilée. Cette disposition permet de substituer en particulier un isolant thermique au support bois, allégeant ainsi les travaux de charpente et permettant d'en réduire les coûts. Les bacs métalliques viennent alors reposer directement sur l'isolant, lui-même reposant sur un support continu rigide en acier, béton ou autre. L'isolant utilisé est en général légèrement compressible.
Les pattes de fixation traditionnelles étant mal adaptées à une pose sur cet isolant, il a été dans un premier temps envisagé la pose de pattes de fixation traditionnelles sur le support de toiture au fond d'ouvertures pratiquées dans l'isolant. Ceci détruit malheureusement l'intégrité thermique du toit. Une patte adaptée pour pose au-dessus de l'isolant a donc été développée : le principe d'agrafage avec les bacs métalliques est conservé, la principale modification étant l'emploi d'une surface de pose nettement élargie de façon à répartir l'effort de retenue sur une surface suffisante, évitant ainsi de détériorer l'isolant par compression.
La patte est donc posée sur l'isolant qui fait office de support de
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couverture, et est fixée grâce à un organe de fixation dont la longueur accrue permet de traverser l'épaisseur de l'isolant et d'assurer un bon ancrage dans le support de toiture.
Dans le cas d'une toiture chaude équipée d'un isolant non compressible et présentant une solidité suffisante, il peut être fait usage de pattes du type toiture froide.
Que cela soit en couverture chaude ou froide, une patte de fixation doit tenir compte de l'expansion thermique des bacs métalliques. Cette expansion se ressent essentiellement dans la direction longitudinale des bacs métalliques : de par l'encastrement des bacs, l'expansion se trouve en effet cumulée sur une grande longueur. Ceci explique pourquoi les agrafes, prévues pour être placées le long des bords relevés des bacs, doivent être coulissantes. Notons que l'expansion transversale ne pose en général pas de problème car elle est reprise par un espace ménagé entre les bords relevés des bacs.
Une telle patte de fixation est décrite dans WO 84/00393. Cette patte comporte une première partie, coulissante, avec une agrafe pour la retenue des bacs métalliques ainsi qu'une épingle refermée sur une glissière, et une seconde partie, fixe, munie d'une fente formant glissière et fixée au support de toiture.
Les pattes de fixation sont également soumises à une force d'arrachement importante, force nécessaire au maintien en place de la couverture métallique. De plus, l'effet du vent génère des contraintes supplémentaires non négligeables. I1 est donc primordial que les pattes de fixation résistent bien aux forces normales au plan du toit.
Un inconvénient des pattes existantes est précisément le risque d'arrachement de l'agrafe par déploiement de l'épingle au niveau de la glissière. Pour assurer une solidité suffisante, il est alors utile de prévoir par exemple des points de soudure ou des renforts pour empêcher ce déploiement. Ceci demande une opération supplémentaire lors de la fabrication des fixations et en augmente le prix de revient.
Un autre inconvénient de ce type de pattes est que, dès que la partie coulissante est décentrée, il se développe un moment de torsion sur la partie fixe autour d'un axe parallèle au toit et perpendiculaire à la
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coulisse, tendant à déformer et à arracher la partie fixe du support de toiture (figure la). Ce moment de torsion est particulièrement gênant sur toiture chaude : l'organe de fixation, relativement long dans ce cas, car devant traverser la couche d'isolant, risque de fléchir et de permettre un jeu qui détériore son ancrage dans le support de toiture ainsi que l'isolant. Ceci engage à fixer en deux points minimum la partie fixée au support de toiture afin d'assurer une rigidité suffisante (figure lb).
Le doublement des points d'ancrage augmente pourtant considérablement le travail du couvreur et nuit à l'esthétique de la sous-face du support de couverture.
Le but de la présente invention est de fournir un type de patte de fixation de construction simple et légère, adapté aux toitures chaudes ou froides, offrant une solidité suffisante et qui soit rapide à placer par le couvreur.
Ce but est atteint grâce à la conception caractéristique suivante de la patte de fixation : * la partie fixe (1) comporte une épingle formant coulisse (3) et prévue pour être fermée ainsi que fixée au support de toiture à l'aide d'un unique organe de fixation, et * la partie coulissante (2) est munie d'au moins une agrafe (4) prévue pour la retenue de la couverture métallique de telle sorte qu'il y ait au moins une portion d'au moins une agrafe de part et d'autre d'un plan perpendiculaire à l'axe (5) de la coulisse (3) et passant par l'axe (6) de l'organe de fixation de la partie fixe (1), et ceci quelle que soit la position de la partie coulissante (2) dans la coulisse (3).
L'organe de fermeture d'épingle sert également d'organe de fixation au support de toiture : on profite donc de l'organe de fixation pour garantir la fermeture définitive de l'épingle et ceci sans point de soudure ni renfort.
Les forces d'arrachement sont habituellement normales par rapport au plan du toit : l'effort sur les bacs sera donc parallèle au support de toiture.
Cet effort sera transmis par les agrafes, d'abord à l'épingle, ensuite à l'organe de fixation, et finalement au support de toiture. La présence d'au moins une portion d'agrafe de part et d'autre du point de fixation garantit que l'effort transmis ne produira aucun moment de torsion autour
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d'un axe perpendiculaire à la coulisse, ni sur l'épingle, ni sur l'organe de fixation, et ceci quelle que soit la position de la partie coulissante (figure lc). Dès lors, il est permis d'alléger les composants de la patte et il suffit de pièces de construction relativement légères.
Les mérites de l'invention tiennent en fait dans l'inversion du principe de fonctionnement utilisé dans les pattes de fixation courantes : alors que généralement c'est la partie coulissante qui forme épingle, dans le cas de l'invention, c'est la partie fixe qui forme épingle. Cette inversion permet d'éviter le moment de torsion tel que décrit plus haut, mais de plus elle ouvre la voie à une solution particulièrement ingénieuse pour la fermeture de l'épingle.
Par son meilleur comportement mécanique, la patte selon l'invention permet d'obtenir des résultats d'arrachement supérieurs et plus homogènes que les autres. D'où une économie de pattes, de points de fixation et de temps de pose. Cette conception permet aussi un bras de levier court entre coulisse et point d'attache, ce qui limite de façon adéquate le moment de torsion autour d'un axe parallèle à la coulisse.
Notons que dans le cas de la pose sur isolant un tant soit peu compressible, la patte sera équipée d'une surface de pose suffisante pour ne pas détériorer cet isolant.
La réalisation pratique de l'invention est illustrée aux figures 2 et 3 : * la figure 2 montre une patte de fixation selon l'invention, munie de deux agrafes ; * la figure 3 montre une patte particulièrement adaptée à la pose sur toiture chaude et dont la partie fixe comporte une plaque de répartition séparée de l'élément formant coulisse ; Il peut aussi être fait usage d'une seule agrafe couvrant toute la largeur de la partie coulissante, la partie coulissante étant alors munie d'une fente autorisant le passage de l'épingle. Il est pourtant avantageux de prévoir deux agrafes, une à chaque extrémité de la partie coulissante : cette configuration d'agrafes demande moins de matière et permet un agrafage plus aisé.
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Un élément résilient peut être intégré à la partie fixe ou coulissante, de façon à maintenir la partie coulissante en place lors de la pose de la patte.
Un défaut d'alignement entre le ou les agrafes et le rebords de bac est aisément repris en prévoyant un léger jeu de l'élément coulissant dans l'épingle.
Pour le montage sur toiture chaude, donc munie d'une couche d'isolant thermique, on peut utiliser selon l'invention soit une partie fixe présentant une surface de pose suffisante, soit une partie fixe comprenant une platine de répartition indépendante, spécialement formée pour accepter sur sa partie supérieure l'élément formant coulisse.
Cette platine peut être renforcée par des joncs. Elle peut avantageusement être munie de griffes sur sa partie inférieure, permettant une meilleure tenue de la platine dans un isolant.
Il est avantageux de ne produire et de n'utiliser qu'un seul modèle d'élément formant coulisse et de monter cet élément soit directement sur une toiture froide, soit sur l'isolant d'une toiture chaude après avoir intercalé une platine de répartition. Cette modularité est utile aussi bien pour le fournisseur que pour le couvreur.
Différents matériaux peuvent être employés pour la fabrication des pattes de fixation ainsi que pour celle des platines de répartition. L'acier inoxydable est toutefois à préférer.
Les pattes de fixation sont particulièrement adaptées à la couverture de toitures à joint debout en zinc.
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Fixing lug The present invention relates to fixing lugs for metallic cover of cold or hot roofs with crimped joint comprising: * a fixed part (1) intended to be applied on a cover support of a cold roof or a roof hot, and * a sliding part (2) cooperating with the fixed part (1) and intended for retaining the metal cover.
Metal roofing, and in particular zinc roofing, is traditionally installed on cold roofs. That is to say that the metal tanks are arranged on a continuous roof support such as wood under which is provided a ventilated air space. The wooden support is generally formed by a juxtaposition of battens allowing the ventilation of the underside of the metal trays. The fixing of the latter is ensured by fixing lugs which staple to the raised edges of the tanks and which are anchored in the roof support by means of a fixing member of the screw or nail type. The raised edges of juxtaposed trays are then crimped, trapping the staples of the fixing lugs and thus creating a solid connection between the staple and the raised trays.
Gradually another type of roofing was developed, the hot roofing, the interest of which is not to require the reservation in the complex of cover of a ventilated air space. This arrangement makes it possible in particular to substitute a thermal insulator for the wooden support, thereby reducing the structural work and making it possible to reduce costs. The metal trays then come to rest directly on the insulation, itself resting on a rigid continuous support made of steel, concrete or other. The insulation used is generally slightly compressible.
As the traditional fixing lugs are ill-suited to laying on this insulation, it was initially envisaged to install traditional fixing lugs on the roof support at the bottom of openings made in the insulation. This unfortunately destroys the thermal integrity of the roof. A lug suitable for installation above the insulation has therefore been developed: the principle of stapling with metal trays is retained, the main modification being the use of a clearly enlarged installation surface so as to distribute the retention effort on a sufficient surface, thus avoiding deterioration of the insulation by compression.
The tab is therefore placed on the insulation which acts as a support for
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cover, and is fixed thanks to a fixing member whose increased length makes it possible to cross the thickness of the insulation and to ensure a good anchoring in the roofing support.
In the case of a hot roof fitted with a non-compressible insulation and having sufficient solidity, legs of the cold roof type can be used.
Whether it is a hot or cold blanket, a mounting bracket must take into account the thermal expansion of the metal trays. This expansion is essentially felt in the longitudinal direction of the metal trays: due to the embedding of the trays, the expansion is indeed cumulated over a great length. This explains why the staples, intended to be placed along the raised edges of the trays, must be sliding. Note that transverse expansion does not generally pose a problem because it is taken up by a space provided between the raised edges of the tanks.
Such a mounting bracket is described in WO 84/00393. This tab has a first part, sliding, with a clip for retaining the metal trays as well as a pin closed on a slide, and a second part, fixed, provided with a slot forming a slide and fixed to the roof support.
The fixing lugs are also subjected to a significant tearing force, a force necessary to hold the metal cover in place. In addition, the effect of the wind generates significant additional stresses. It is therefore essential that the fixing lugs resist well to forces normal to the plane of the roof.
One drawback of existing tabs is precisely the risk of the clip being torn off by deployment of the pin at the level of the slide. To ensure sufficient solidity, it is then useful to provide, for example, welding spots or reinforcements to prevent this deployment. This requires an additional operation during the manufacture of the fasteners and increases the cost price.
Another drawback of this type of legs is that, as soon as the sliding part is off-center, a torsional moment develops on the fixed part around an axis parallel to the roof and perpendicular to the
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slide, tending to deform and tear off the fixed part of the roof support (figure la). This torsional moment is particularly troublesome on hot roofs: the fixing member, relatively long in this case, because having to pass through the layer of insulation, risks bending and allowing play which deteriorates its anchoring in the roofing support as well than insulation. This commits to fixing at least two points the part fixed to the roof support in order to ensure sufficient rigidity (Figure 1b).
The doubling of the anchor points however considerably increases the work of the roofer and detracts from the aesthetics of the underside of the roof support.
The object of the present invention is to provide a type of fixing lug of simple and light construction, suitable for hot or cold roofs, offering sufficient solidity and which is quick to place by the roofer.
This object is achieved thanks to the following characteristic design of the fixing lug: * the fixed part (1) comprises a pin forming a slide (3) and intended to be closed as well as fixed to the roofing support using a single fixing member, and * the sliding part (2) is provided with at least one clip (4) provided for retaining the metal cover so that there is at least a portion of at least one clip on either side of a plane perpendicular to the axis (5) of the slide (3) and passing through the axis (6) of the fixing member of the fixed part (1), and this what whatever the position of the sliding part (2) in the slide (3).
The pin closing member also serves as a fixing member to the roof support: we therefore take advantage of the fixing member to guarantee the final closing of the pin and this without welding point or reinforcement.
The breakout forces are usually normal with respect to the plane of the roof: the force on the tanks will therefore be parallel to the roof support.
This force will be transmitted by the clips, first to the pin, then to the fixing member, and finally to the roof support. The presence of at least one staple portion on either side of the fixing point guarantees that the transmitted force will not produce any torsional moment around
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of an axis perpendicular to the slide, neither on the pin, nor on the fixing member, and this whatever the position of the sliding part (figure lc). Therefore, it is permissible to lighten the components of the lug and it is sufficient relatively light construction parts.
The merits of the invention lie in fact in the reversal of the operating principle used in the common fixing lugs: while generally it is the sliding part which forms the pin, in the case of the invention, it is the fixed part which forms a pin. This inversion makes it possible to avoid the torsional moment as described above, but moreover it opens the way to a particularly ingenious solution for closing the pin.
By its better mechanical behavior, the tab according to the invention makes it possible to obtain superior and more homogeneous tearing results than the others. Hence saving legs, fixing points and exposure time. This design also allows a short lever arm between slide and attachment point, which adequately limits the torsional moment around an axis parallel to the slide.
Note that in the case of installation on a slightly compressible insulator, the tab will be equipped with a sufficient laying surface so as not to deteriorate this insulator.
The practical embodiment of the invention is illustrated in Figures 2 and 3: * Figure 2 shows a fixing lug according to the invention, provided with two clips; * Figure 3 shows a tab particularly suitable for installation on hot roofs and whose fixed part includes a distribution plate separate from the element forming the slide; It can also be used with a single clip covering the entire width of the sliding part, the sliding part then being provided with a slot allowing the passage of the pin. It is however advantageous to provide two staples, one at each end of the sliding part: this configuration of staples requires less material and allows easier stapling.
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A resilient element can be integrated into the fixed or sliding part, so as to hold the sliding part in place during the fitting of the tab.
A misalignment between the staple (s) and the rim of the tray is easily recovered by providing a slight play of the sliding element in the pin.
For mounting on a hot roof, therefore provided with a layer of thermal insulation, it is possible according to the invention to use either a fixed part having a sufficient laying surface, or a fixed part comprising an independent distribution plate, specially formed for accept the sliding element on its upper part.
This plate can be reinforced with rods. It can advantageously be provided with claws on its lower part, allowing better hold of the plate in an insulator.
It is advantageous to produce and use only one model of element forming a slide and to mount this element either directly on a cold roof, or on the insulation of a hot roof after having inserted a distribution plate . This modularity is useful for both the supplier and the roofer.
Different materials can be used for the manufacture of the fixing lugs as well as for that of the distribution plates. However, stainless steel is preferred.
The fixing lugs are particularly suitable for covering standing seam zinc roofs.