Section pannes, chevrons et entraxe

[trumpet73]

Bonjour à tous,

je suis en autoconstruction d'une ossature bois.
Je viens de poser les pannes et suis en passe de poser les chevrons.

Un gros doute me hante depuis deux jours sur le nombre et la section de mes pannes.

La construction fait 12,77m par 9,82m.
Le pignon est sur la largeur donc 9,82 de base.
La toiture fait 2 tiers au nord et 1 tiers au sud, inclinée de 30°.
Elle sera couverte de tuiles plates Alpha 10 (50kg/m2).

En plus des muraillières, j'ai une panne faitière et une intermédiaire côté nord.
Ce qui fait un intervalle entre pannes de 3,70m.
Sur la longueur, chaque panne (faitière ou intermédiaire) est reprise par des poteaux tous les 4m.

D'après mes calculs, j'avais choisi une section de 10x30cm pour les pannes et 15x5,5cm pour les chevrons.

Je précise que je parle de bois brut, que je suis en savoie à 700m d'altitude.

Qu'en pensez-vous?
Ai-je des raisons de m'inquiéter ou non?

Merci.
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[deaaz]

trompet, bonjour,

Plans, coupes et photographies, pour pouvoir mieux y penser.

[trumpet73]

Voici un plan Ketchup...pour y voir plus clair!

[ilovir]

Bonjour

En fonction de votre canton ou commune (voir images ci-jointes)
Etes-vous en sismicité moyenne (4), ou dans une des zones de sismicité modérée (3) - Vérifiable aussi sur prim.net
Etes-vous en zone C2 ou zone E pour la neige ?

Les chevrons sont-ils continus d'un seul morceau depuis la faitière jusqu'à l'égout ? sinon comment ?
De combien débordent les avant-toits ?
Y-a-t'il un plafond rampant et isolation porté par les chevrons ou les pannes ? quel poids ? ou quoi d'autre ?
Quel poids aussi de sous-toiture, (je suppose qu'il y a un double-toit)

Je suppose que les pannes sont en travées de 4 m, sans continuité
Y-a-t'il des liens de faitage (bracons) pour la faitière ?
La muraillère d'égout est-elle solidaire du mur ?
Je note que les pannes ne sont pas déversées

Je présume que vous avez un bois de classe structurale C24 (la plus courante)

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

J'oubliais

l'entraxe des chevrons ?
il y a des arrêts de neige ?
pas de construction voisine dont le toit peut se déverser sur le votre ?

[trumpet73]

Bonsoir,

suivant votre doc, je suis en zone de sismicité modérée et en zone E concernant l'enneigement.
Les chevrons sont d'un seul tenant au sud et en deux parties au nord. Ils se croisent sur la panne intermédiaire et sont vissés entre eux.
J'ai oublié de préciser que je crée des caissons sous chevrons avec de l'osb pour l'isolation (insufflation de 40 cm de ouate de cellulose). Ces caissons sont constitués de plaques d'osb vissés sur les côtés de chaque chevron (ce qui devrait renforcer leur rigidité du coup...).
Des liteaux seront vissés à la base des caissons pour soutenir le plafond en placo ou lambris (10kg/m2).
Au dessus des chevrons, des plaques de DFP à bord droit seront clouées pour assurer le contreventement, recouvrement d'un pare pluie R2.


Les pannes ne sont pas déversées et les chevrons comportent une encoche à chaque panne.
Elles sont en deux parties, l'une de 9m et l'autre de 5m. La jonction entre les deux parties se fait au niveau d'un poteau par coupe de biais avec liens en tiges filetées boulonnées.
Les muraillères sont solidaires des murs.

L'entraxe des chevrons est de 56cm. Je prévois des arrêts de neige.
Aucune construction voisine.
Les avant toits débordent de 1 mètre.

Merci d'avance pour votre aide.

[ilovir]

Le calcul a été un peu long.

Je trouve une nette insuffisance (taux flexion 180 %) de la panne ventrière.

Celle-ci n’étant pas déversée, elle subit une flexion déviée sous l’effet de la charge qui lui est appliquée, laquelle est perpendiculaire au versant.
Et comme la section 10 x 30 est élancée, le taux de travail en flexion dans le sens faible devient rapidement excessif.

Ceci car les chevrons étant bloqués en glissement, sur la sablière notamment, et de plus par le contreventement des panneaux DFP, ils appuient sur la panne en fléchissant dans le sens perpendiculaire à leur axe.

Par ailleurs, je trouve un taux élevé en flexion dans le chevron, pratiquement 100 %, et une déformation W net,final du 1/150 de la portée de 3.70 m, ce qui est excessif pour des chevrons devant porter directement un plafond. Je ne sais pas dans quelle mesure on pourrait prendre en compte un effet raidisseur de la part des caissons d’isolation comme vous l’évoquez.

J’ai pris pour base :

Poids du toit : 102 kg / m², et en avant-toit : 62 kg /m²
Neige après application de tous les coefficients : 204 kg / m² projection horizontale
Vent : au soulèvement seulement, non dimensionnant pour les éléments de toiture.
Bois massif C24.

Par ailleurs

La longueur de façade est de 12.80 m, et s’il n’y a pas un mur de refend recoupant en longueurs de moins de 9 m, une justification de la structure est à donner pour le vent contre les parois verticales.

Il en est de même pour les effets sismiques, à prendre en compte en zone 3 pour une habitation, et pouvant ici être supérieurs aux effets du vent.

La résistance des murs et sablière à la poussée des chevrons selon leur axe (composante parallèle au versant) est aussi à vérifier. Cela dépend de la raideur de la faitière.

Mon avis en l'état est que :

Il aurait été préférable de mettre des chevrons plus épais où un peu plus larges.
De même, une section de ventrière plus trapue, par exemple 20 x 30, serait nécessaire, où-bien réétudier l’ensemble avec une panne déversée.
Enfin, une faitière bien raidie par des bracons par exemple, diminuerait la poussée des chevrons sur les murs (sans changer le sens de flexion pour la panne) ; elle serait aussi un peu plus épaisse pour tenir compte de la dissymétrie des efforts selon les versants


Dans la mesure où ce que je dis remet pas mal en cause ce que vous avez fait, je vous invite à prendre d’autres avis, faire d’autres vérifications, avant d’éventuellement modifier quelque chose. Je ne fais pas office de bureau d’étude et, notamment avec un examen plus complet sur site et sur dossier de votre projet, peut-être est-il possible d’arriver à d’autres conclusions.

[trumpet73]

Bonjour,

merci pour votre calcul et vos explications...même si je n'ai pas tout compris... (je ne comprends pas à quoi correspond une flexion de 100%).

En ce qui concerne les chevrons, je pensais les rainurer par dessous pour insérer les plaques d'OSB à la manière des chevrons en I.
Ils se comporteraient de cette manière en chevrons porteurs, d'où le grand intervalle entre pannes.

Sur les 12,77m de longueur, j'ai un mur de refend au sud et 2 au nord.

J'envisage plusieurs solutions :

- renforces les pannes faitières et intermédiaires par des bracons reposant sur les poteaux.
- renforces les pannes en les doublant avec d'autres bois vissés de part et d'autres (tiges filetées?)
- ajouter des pannes intermédiaires (plus difficilement réalisable car pas d'appui partout dans la longueurs)

Quelle serait la meilleure solution?

[trumpet73]

Autre solution possible également, je ne fais pas d'encoches sur les chevrons, ce qui ne les bloquera pas et soulagera la ventrière...

[ilovir]

Le taux de travail, c’est où on est par rapport à la limite selon la norme. 100 % est donc le maxi. Au-delà, il reste les coefficients de sécurité avant rupture, mais plus on monte, plus on se rapproche du bord …

Copier les poutres industrielles en I ou en T (ou selon indications de l’eurocode 5) c’est tentant, mais pour obtenir le même résultat, c’est une autre affaire. Il faut connaître le schéma des contraintes, et faire un travail de précision avec des outils genre dégau et toupie. Et le collage demande la maitrise du protocole : humidité du bois, temps et force de pression avec colle structurale « type 1 » …
Je ne peux que vous inviter à laisser tomber, et à plutôt grossir les chevrons en massif.

Renforcer les faitières par des bracons, c’est judicieux, et classique aussi et bon pour le contreventement.

Vos chevrons vont rester bloqués en glissement ; c’est ce qui découle déjà du contreventement DSP et des caissons. Mais c’est pas mal : moins de déformée dans le sens de la pente, et moins en perpendiculaire par le renforcement des sections.
Donc bien attachés en haut à la faitière rigidifiée, ils pousseront moins la sablière. Ils y seront toujours fixés avec le petit pas. Bien les assembler aussi sur les ventrières (renforcées) pour que celles-ci ne glissent pas sous eux.

Attention aux assemblages des bracons : s’ils sont type « charpentier » à entailles, ils affaibliront la section. Il vaut mieux les tiges.

Je vous rappelle, mais vous le savez, que plus on se donne de jeu pour réaliser les assemblages par tiges, plus ça facilite le montage, mais moins c’est efficace. Car lorsque se réalise le rattrapage des jeux, on retrouve les déformations qu’on voulait bloquer.

Donc, le moins de jeu possible, et avoir des parties lisses (boulons ou tiges filetées) dans les plans de cisaillement. C’est valable pour les renforts sur pannes ventrières.

Mais vu votre réalisation, qui n’est pas à la portée du premier venu, vous devez en connaître un bout. Et connaître du monde. Que vous dit-on de vos sections ?

[trumpet73]

Merci pour votre réponse très précise.

Je vais en effet ajouter des bracons mais je n'ai pas tout à fait compris la manière de les fixer...?
Du coup, je garde les encoches sur les chevrons?

J'avais pensé avant votre réponse à renforcer la faitière et la ventrière en les prenant en sandwich entre deux longueurs de 220x45 (j'en ai pas mal en stock) avec des tiges filetées de 10 tous les 60cm. Pensez-vous que cette solution soit envisageable?

Concernant mes sections, personne ne m'a alerté pour l'instant...(en tous cas pour les pannes).

[ilovir]

J'en reste sur les quelques indications que j'ai données.
Ensuite pour bien recadrer, il faudrait examiner le projet dans son ensemble, et dans ses détails. Je ne vois pas qui peut faire le BET à distance pour cela.

L'idée à retenir c'est que vos chevrons et pannes sont en l'état, à mon avis trop faibles, vu d'une part la charge de neige à prendre en considération, et vu d'autre part l'usage prévu en-dessous.

Les sandwichs sur les pannes et les OSB pour raidir les chevrons, je ne sais pas comment vous diriger là-dedans ; il y a peut-être d'autres choses à voir.

Mais vous avez bien, au départ, dimensionné, ou fait dimensionner cette structure. Comment cela à-t'il été fait ? Ceux qui l'on fait, ne peuvent-ils pas revoir un peu leur copie ?

[trumpet73]

Au départ, j'avais dimensionné seul.
Je viens de refaire le calcul et j'ai également demandé plusieurs avis.

La meilleure solution et la plus simple et d'ajouter des contrefiches fixées par embrèvements et vissées pour réduire les portées des pannes.
Pour les chevrons, je réduis l'entracte de 56cm à 40cm et je ne fais pas d'encoches. Ils seront posés et cloués sur chaque panne avec des clous de 125 de chaque côté en biais (cela évite de clouer ou visser en traversant toute la hauteur du chevron).

Qu'en pensez-vous?