La forme arquée du toit en berceau ne se retrouve que sur quelques immeubles résidentiels sous nos latitudes. Cependant, les progrès techniques et le courage créatif d'innover rendent de plus en plus répandue cette charpente inhabituelle. Les avantages et les inconvénients sont expliqués ci-dessous, ainsi que des informations générales sur le toit en berceau permettent de comprendre sa structure et les contraintes techniques.
Le toit en tonneau
A l'origine, la toiture en berceau était surtout connue du quartier des édifices sacrés, où les voûtes en berceau en brique refusaient premier pas du plafond plat au filigrane et en même temps des structures très complexes du gothique marqué. A l'ère de l'industrialisation, cette toiture, qui pouvait être réalisée avec une grande portée et en même temps presque n'importe quelle longueur, a conquis le secteur du bâtiment industriel et technique de la circulation. Ce n'est que dans le contexte du modernisme classique des années 1920 que le toit en berceau a fait son chemin dans le monde des bâtiments résidentiels grâce à l'utilisation de structures en acier et de nouvelles formes de construction claires. Introuvable dans le postmodernisme, la toiture en berceau ne connaît pas aujourd'hui une véritable renaissance, s'inquiète mais encore et encore pour des formes frappantes et en même temps des intérieurs facilement utilisables pour des projets individuels Maisons d'habitation.
Construction et statique du toit en tonneau
Les toits en berceau antérieurs étaient pour la plupart créés sous la forme d'une structure classique en brique voûtée. Cela a permis de transférer la charge aux murs extérieurs porteurs sous-jacents via la surface voûtée en pierre ou en brique et mortier sans aucun point faible. Afin d'absorber la pression extérieure de la construction de l'arc,
les murs ont été pour la plupart stabilisés vers l'extérieur par des ajouts ou des murs transversaux de renfort.Les toits en berceau modernes, en revanche, correspondent généralement statiquement à ce qui s'est développé au cours de l'industrialisation et qui a été utilisé sans changement jusqu'à ce jour en matière de transfert de charge. Les éléments statiques du toit en tonneau moderne sont:
- Arcs incurvés radialement en acier ou en bois
- Revêtement plat comme substrat pour la construction de toits, principalement en planches de bois ou en tôle
- Renforcement des liaisons transversales entre les poutres, souvent conçues comme une croix de tension ("Croix de Saint-André")
- Bande de tension entre les points d'appui inférieurs du support de voûte pour absorber les forces de cisaillement à la base de la voûte
REMARQUE: Tous les supports de voûte plantaire ne doivent pas être fixés avec un cordon de serrage. Dans le cas de structures courtes, les anneaux d'ancrage en béton des murs pignons ou quelques sangles de tension pouvant être logées de manière invisible dans les murs intérieurs peuvent suffire à cela.
Structures de toit sur le toit en tonneau
Bien que le toit en berceau soit assez similaire au toit à chevrons en termes de structure statique des poutres, il diffère fondamentalement par la structure structurelle du toit. En raison de la courbure de la surface du toit, l'isolation entre les chevrons et le revêtement de la sous-face sont possibles, mais généralement extrêmement complexes et donc financièrement non rentables. Au lieu de cela, une structure de toit pour le toit en berceau s'est établie aujourd'hui:
Toit sandwich
- Poutre en arc visible à l'intérieur
- Elément sandwich préfabriqué et adapté à la courbure de la poutre, composé d'une coque de support inférieure, d'une isolation en polystyrène et d'une couche supérieure comme protection contre les intempéries et d'une couche aquifère
- Tôle supérieure et inférieure, généralement en zinc-titane ou en aluminium
ATTENTION: Étant donné que ces éléments sandwich, issus à l'origine de la construction industrielle, ne peuvent pas être pliés, les segments individuels doivent être préfabriqués sur mesure.
Un toit en tonneau est beaucoup moins souvent réalisé sous forme de structure en bois :
- Coffrage plat comme revêtement intérieur visible sur poutres cintrées
- Couche étanche à la diffusion de vapeur sur coffrage, principalement en feuille
- Bois porteur traversant l'arc sur coffrage, isolé avec de la laine minérale qui peut être ajustée de manière flexible à la courbe du toit
- Couverture de toiture en tôles préformées, le cas échéant sur soubassement en voliges
REMARQUE: Étant donné qu'un contre-lattage classique allant de l'avant-toit au faîte n'est pas une option pour les toits en berceau en raison de la courbure du toit, les toits en tôle non ventilés sont principalement utilisés ici. Selon le système utilisé, la membrane empêchant l'entrée de vapeur de l'intérieur peut alors Semi-overmeable, de sorte que l'humidité dans l'isolation est toujours libérée à l'intérieur peut être.
Formes spéciales du toit en tonneau
Pour des raisons économiques, il existe différentes formes de toits en berceau qui s'écartent du véritable arc en plein cintre :
Toit segmenté
- Dissoudre l'arc dans un polygone avec plusieurs sections droites
- La construction ici comme une surface de toit droite est possible, mais des points de transition entre les segments de toit sont nécessaires dans chaque cas, donc un nombre élevé de points de détail
- Convient également dans une mesure limitée pour les toitures en tuiles
"faux" toit en tonneau avec faîte
- Formation d'une crête avec des surfaces de toit arquées des deux côtés
- Convient aux constructions ventilées par l'arrière, car l'air peut s'échapper au niveau du faîte
- La plupart du temps une forme légèrement pointue s'écartant d'un véritable arc
- Des revêtements de toit alternatifs à la tôle sont possibles, dans la mesure où la courbure du toit est moindre
Pente de toit ou -arrondi
La forme arquée du toit en tonneau entraîne l'absence d'une pente de toit uniforme. Au lieu de cela, chaque toit en tonneau a toujours un toit particulièrement raide, quel que soit le rayon de l'arc
Structures de toit dans le toit en tonneau
Les lucarnes, les pignons transversaux et les balcons de toit peuvent être mis en œuvre aussi bien avec un toit en berceau. Les points de transition entre la superstructure et le revêtement du toit peuvent être résolus très facilement grâce à la couverture en tôle commune. La forte déclivité au pied de l'arc de plein cintre permet même d'utiliser dans une certaine mesure des fenêtres de façade « normales » en toiture en berceau. La convivialité des combles augmente par rapport aux autres Formes de toit clairement.
frais
En raison d'un choix très limité de matériaux et d'un degré élevé de composants fabriqués individuellement, le toit en tonneau est une forme de toit coûteuse. Bien qu'il offre également de nombreux avantages, aucun d'entre eux ne se trouve dans le domaine de la réduction des coûts et d'une grande facilité d'utilisation des produits de série "sur étagère". Vous pouvez donc voir que le toit en tonneau est aussi clairement dans le domaine du particulier en termes de coûts les bâtiments individuels prévus doivent être déplacés et sont peu susceptibles d'apparaître dans la création d'un espace de vie abordable devrait.
Avantages et inconvénients
Comme il ressort des explications précédentes, la forme assez inhabituelle du Les toits en berceau présentent des avantages élémentaires, mais avec des faiblesses qu'il ne faut pas négliger accompagné:
avantages
- Rapport optimal entre la surface de l'enveloppe et l'espace créé
- En raison de la forte inclinaison à la base du canon, les pièces peuvent être bien utilisées (parois presque verticales)
- Structure de support statiquement efficace grâce à la forme de l'arc sans véritable centre de champ
- Avec la toiture en tôle, il n'y a pas de points faibles sous la forme de transitions ou de détails de faîte
- Options de construction et de conception modernes
désavantage
- Aucune structure constructive classique ne peut être mise en œuvre
- Structure économique limitée à l'acier ou au bois, mais le bois est assez cher en raison du coût de fabrication des poutres en arc
- Choix limité de revêtements de toit possibles
- Un grand effort et une planification précise requis pour la préfabrication des éléments de toiture
- coûts élevés