Section solives, section poteaux

[tchebichef]

Bonjour,
J'envisage de faire une mezzanine dans ma grange et pour cela de soliver un plancher.
La surface du futur plancher est de 60m² (12m x 5m).
Les solives seront ancrées d'un côté dans l'arase sur le mur de périphérie et de l'autre coté dans des sabots fixés à une poutre.
Pour le calcul des solives, j'ai considéré 120kg/m² de charges permanentes + 120kg/m² de charges temporaires.
La portée étant de 5 mètres, les abaques conseillent des solives de 75x250 avec un entraxe de 40cm.
Qu'en dites vous ?

La poutre qui supportera les solives est aujourd'hui libre sur toute sa portée (12 mètres, c'est en fait l'entrai d'une ferme).
Il est donc évident que je vais soutenir cette poutre par 3 poteaux (1 tous les 3 mètres).
Si je calcule bien, la charge à supporter sera de :
- 120kg x 60 + 120kg x 60 + poids des solives (2.8m3 de bois à 690kg/m3 = environ 2000kg) + poids de l'entrai (environ 500kg) = 17 tonnes
soit environ 300kg/m²
vu la configuration, j'évalue à environ 8m² la surface portée par poteau soit 2,4 tonnes par poteau.

Quelle section de poteau me conseillez vous, sachant que la hauteur du poteau sera de 2,8m environ.

D'avance merci pour vos conseils.

Cordialement,

tchebi
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[ilovir]

Bonjour

Du bois à 690 kg/m3, c'est du costaud. De quel bois s'agit-il ?
Pouvez-vous décrire la composition du plancher avec détail des charges, depuis le plafond en sous-face jusqu'au revêtement de sol (s'il y en a) ?
Utilisation en locaux non habitables ? Ou en stockage ? Il y aura des cloisons ?

L'entrait reçoit déjà des efforts dans le cadre de son rôle dans la ferme. Pouvez-vous donner un croquis de la ferme ?
Quelques photos aussi. Pour voir l'importance de l'ensemble de la construction.

Pour les poteaux, il n'y aura rien de compliqué. Genre 15 x 15 en C18, à vérifier encore, mais là ce peut-être intéressant de surdimensionner. Il faudra leur faire leur petite fondation.

[deaaz]

Si c'est pour faire joli, poteaux en chêne (sec) section 12 x 12 .

Bois sain, sans échauffure, ni pourriture, nœuds sains 3 cm minimum.

[tchebichef]

Bonjour et merci pour vos réponses.
Pour le dimensionnement des solives j'ai uniquement pris 120 + 120 kg/m2.
Il y aura effectivement des cloisons, environ 25m2.
Composition du plancher depuis le plafond en sous face :
Placo ba13 puis laine de verre 4cm puis solives puis osb puis parquet
Je n'ai pas la possibilité de joindre de croquis mais je vais essayer d'expliquer.
La grange est a peu près un carré de 12 par 14 divisée en 3 parties : 5 par 12 puis 4 par 12 puis 5 par 12.
Il y a donc 2 fermes de pignons et 2 fermes intermédiaires. Actuellement il y a un étage, plancher en beton voussettes entre ipn. L'idée est de faire une mezzanine sur la première partie donc entre un mur exterieur et une ferme intermédiaire. La ferme est constituée d'un entrai, de deux arbalétriers et d'un entrai moisé à mi hauteur. Il n'y a pas de poinçon.
Impossible de faire de fondation pour les poteaux puisqu'on est a l'étage. Par contre les poteaux seront à l'aplomb d'un mur de refend fondé que je réalise au rez de chaussée.
Pas de contrainte esthetique car les poteaux seront dissimulés dans la cloison.
Pour les 690kg au m3 j'ai pris du chêne ce qui est le cas de l'entrai mais effectivement les solives ne seront pas en chêne.
Dans l'attente de vous lire.
Bon weekend à tous

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Il faudrait, pour ne pas se tromper, connaître la section de l’entrait, et quelles charges il peut recevoir de la toiture et de l’autre travée (de 4 m). Ceci pour vérifier qu’il supportera l’appui des solives, et pour déterminer ses réactions sur les poteaux.
En attendant, ce point reste en suspens.

Pour les solives je retiens donc :
Placo + LdV = 18 kg / m²
OSB 18 : 11.5 kg + parquet 10 kg.
Cloisons : 50 kg/m² réparti
Exploitation : 150 kg /m²
Entraxe des solives : 41.7 cm (diviseur de 2.50 m longueur d’un panneau)
Portée, entre nus d’appuis : 5 m
Cela représente 107.5 kg / m² de poids propre. Avec 30% de la charge d’exploitation considérée permanente, c’est 152.5 permanent et 105 variable. Pour un total proche de vos 120 + 120.
Classe de local 2 (grange, non habité non chauffé).

La flèche active ressort à 150 % de l’admissible en bois de classe structurale C18, et à 125 % si en bois C24. L’admissible est pris au 1/500 de la portée, soit 1 cm.

Dans les deux cas, confort vibratoire peu satisfaisant : fréquence propre 7.1 et 7.8 Hz pour mini 8 souhaité, et w/F de l’ordre de 2 pour <1.6 « agréable ».

Donc, augmenter les sections si souhait d’un confort au « standard » actuel.

Par contre, pas de problème de résistance : taux de travail en flexion respectivement 64 % et 49 %.

Réaction d’appui des solives sur l’entrait :

Charges poids propre : 270 kg / ml
Exploitation 150 : 375 kg / ml

Soit à l’ELU, sur un poteau, pour la part venant du plancher seul : 3 x (1.35 x 270 + 1.5 x 375) = 2 781 kg

[tchebichef]

Wouahou quel boulot ! Merci beaucoup!
Les autres travées ne seront pas aménagées par des mezzanines : plafond cathédrale.
J'essaie d'envoyer une photo aujourd'hui.
Si je comprends ce que vous dites, il faudrait augmenter la section des solives pour une question de confort vibratoire et partir sur 3t de charge par poteau.

[tchebichef]

Comlent faire pour ajouter une photo depuis un périphérique mobile?

[tchebichef]

Pour ilovir, la section de l'entrai est 200*250

[ilovir]

Pas mal.

Les charpentiers de cette construction aimaient bien faire travailler le bois en flexion, en grosses sections (L'entrait en 20 x 25 de 12 m de long, c'est une belle pièce), plutôt que de rechercher la triangulation. Ils l'ont fait à mon avis judicieusement ; au moins dans le principe, car je ne me lance pas dans le calcul de vérification des sections. .

Il y a bien-sur des triangulations partielles, mais au strict minimum.

Il y a l'entrait retroussé et son poinçon, puis les bracons pour retenir le glissement des pannes tout en portant un contreventement (assez sioux) – et je ne vois pas sur les photos s’il y a des bracons en liens de faitage – ici, il y a de belles surfaces au vent, il ne faut pas mollir en contreventement.
Puis il y a les contrefiches obliques pour soutenir l'entrait : plus économique qu'un poinçon central plus long, tout en donnant 2 appuis en travée pour l’entrait. Sioux.

La contrepartie des systèmes peu triangulés comme celui-ci, est leur plus grande déformabilité sous charges. Il faut s'attendre à ce que sous le poids de la neige, et (ou) sous la pression du vent, l'entrait soit poussé vers le bas par ses contrefiches, lors de la flexion des arbalétriers. Cela ne gêne pas dans la mesure où l'entrait ne porte ni plafond ni plancher et cloisons.

Mais du coup, si on place des poteaux sous l'entrait, cela va bloquer son mouvement, d'où augmentation de la compression dans les contrefiches, avec risque de flambement. Et bien-sûr augmentation des efforts dans les poteaux, en plus de la charge venant du plancher.

Là je ne vois pas comment l'évaluer correctement (sauf à reprendre tout le calcul de la charpente). Si quelqu'un a une autre idée, je suis toute ouïe.

[tchebichef]

En refaisant quelques calculs de section de poteau, je tombe sur une contrainte de flambement de l'ordre de 1MPa avec une section de 256cm² et une charge de 21000N ainsi que des appuis articulés / articulés.
D'après ce que j'ai vu c'est très peu. Il y a donc beaucoup de marge non ?
Quelle est la contrainte de flambement maximale à ne pas dépasser ? j'ai lu une valeur de 10 MPa. Ça me semble énorme. Je n'arrive pas à trouver de tableau des contraintes de flambement selon l'essence et la classe. Auriez vous cela sous la main ?
Par ailleurs, je lis qu'un résineux de classe C14 a une contrainte de compression axiale de 16 N/mm² ce qui fait 40t pour un poteau 16x16. La aussi on est très au dessus des 2t et quelques que j'évalue sur le poteau.
Merci pour votre aide.

[geagea]

bonjour,
je rejoint Ilovir,concernant a ne pas se lancer dans le calcul,il faudrait tout analyser,et surtout les assemblages
le calcul ne se fait pas sur internet,d'autre part,il faut calculer au flambement votre barre,selon les conditions d'appuis,pour le calcul de la ferme retroussée,le calcul est long a faire,il faudrait tenir compte de beaucoup de paramètres,a mon avis,il serait plus judicieux de donner a un bureau extérieur

cordialement

géagéa

[ilovir]

Le risque, ce n'est pas trop pour les poteaux eux-mêmes. Il est facile de les surdimensionner ; d'ailleurs, ce n'est pas plus laid, et cela donne une meilleure tenue au feu.
En fait, le risque, c'est plutôt pour la contrefiche, qui est actuellement soit toujours tendue, soit occasionnellement très peu comprimée. Elle risque de se trouver beaucoup comprimée, et de flamber. Bien-sûr, on peut la renforcer d'office.

Mais là, au niveau forum, on sort du cadre pratique pour entrer dans celui de la seule discussion. Pour retourner dans le cadre pratique sur site, je pense qu'il faut voir cela avec un ou des professionnels, qui auront aussi l'œil sur ce qu'il peut y avoir d'autre d'important dans votre construction, et qui échappe aux communications. Vous avez eu ici quelques indications pour mieux soutenir la discussion avec eux.

[tchebichef]

Ok merci pour toutes ces précisions.
Ce qui m'inquiète c'est surtout la charge sur les pannes.
Du 13x18 sur 5m de portée et 3m d'entraxe, ça me semble léger...

[ilovir]

Le plancher nouveau avec ses solives c'est une chose, la structure existante telle qu'elle est c'en est une autre.

Quand le plancher vient s'appuyer sur la structure existante, il convient d'examiner l'ensemble, ce qui devient un plus vaste sujet : pannes, chevrons, contreventements, assemblages, etc ...
En termes de responsabilités, même s'il n'y a apparemment aucun lien entre une faiblesse (éventuelle) des pannes - ou d'autres choses- et la réalisation d'un plancher bien plus bas, mais touchant la structure existante, le constructeur de ce plancher s'expose à des coups d'escopette.

Et si j'ai bien compris, vous allez par ailleurs aménager, ajouter des plafonds, sans doute des isolations, donc encore des charges sur l'existant.

Et en marge du propos : apparemment, vous transformez même tout ou partie de la grange en habitation. Si oui, vous allez alors être soumis aux mêmes règles (ou presque) que pour la réalisation d'un logement neuf. RT 2012 par exemple. Et question bête : vous n'êtes pas dans une zone sismique par hasard ?

[tchebichef]

Bonjour,
L'objectif est bien le changement de destination de cette grange bâtie avant 1900 (murs en moellon de 50-55cm). Il s'agissait alors d'une étable au rez de chaussée et d'un grenier à foin vrac à l'étage.
Dans ce cadre, nous sommes quasi sous le coup des réglementations du neuf, comme vous le dites.
Toutefois, et je ne sais pas pourquoi, il ne nous a pas été demandé de document particulier concernant la RT2012 pour le permis de construire, que nous avons obtenu sans soucis.
Cependant, le choix des isolants (LDV 300 en toiture, LDV 160 en murs périphériques, PUR 100 en plancher), des menuiseries (Uw = 1.2) et de la ventilation (VMC double flux) devrait nous permettre de respecter la norme en vigueur.
Concernant la zone sismique, nous sommes en zone 3 (risque modéré). Ce sont donc les règles PS-MI zone 2 qui s'appliquent avec le bémol qu'il s'agit d'une construction existante et que je ne peux pas reprendre les fondations par exemple. Ou alors il faut tout raser. La encore, on en m'a rien demandé dans le permis.
Cordialement,

[ilovir]

Bien.

Il y a déjà une différence entre la RT 2012 et les règles PS : dans le 1er cas, on sait qu'on commencera à voir le retour sur investissement dès le 1er hiver, ce qui prédispose à le budgéter, règlementation ou pas. Dans le 2ème cas, on ne sait pas si on verra ça une fois dans sa vie (avec des périodes de retour de l'ordre de 400 ans) il faut faire avec ce qu'il reste de budget ...

Le respect des règles PS dans cette grande charpente, ça va essentiellement être de la justifier aux efforts horizontaux. Méthode des forces latérales, ou, comme c'est proposé (et à mon avis très discutable) dans les PS MI, une résistance à un certain niveau de vent qui n'est pas forcément celui de sa région vent, et cela selon les règles NV, pas les eurocodes.

Par ailleurs, les exigences vis à vis de la déformabilité de la structure seront plus sévères lorsqu'elle sera en contact avec des plafonds, planchers, cloisons, fenêtres ... que pour son usage actuel de grange. Par exemple, une panne qui fléchit à 1/200 de la portée, (voire plus), pas de problème pour une grange, mais risque de désordres dans une habitation où on est plutôt à limiter au 1/500.

Avec le principe de travail en flexion adopté dans cette structure, il y a donc un peu d'analyse à faire ; attention à la déformation de la ferme. On aboutira vraisemblablement à renforcer certaines sections, et (ou) ajouter du contreventement.

Là, il faudrait à mon avis consulter un (ou plusieurs BET), voir ce qu'ils proposent dans ce cas.

[tchebichef]

Merci beaucoup pour vos précieux conseils.
J'ai fait intervenir un bureau d'étude pour vérifier la solidité du plancher voussettes béton entre R0 et R1 car j'avais un doute et pour faire dimensionner le linteau pour l'ouverture de la porte de garage. A l'époque je ne m'étais malheureusement pas posé de question quant à la charpente.
Par contre, j'ai prévu de faire refaire entièrement la couverture par un charpentier couvreur qui est déjà venu sur place et n'a émis aucune remarque par rapport à la résistance de la charpente actuelle.
Je vais donc commencer par aborder directement ce point avec lui d'autant qu'il est prévu la création de chevêtres pour installer des fenêtres de toit.
Vu le prix du m3 de bois, il me semble opportun de renforcer les pannes (ou d'en ajouter) et d'ajouter du contreventement.
J'essaierai de vous tenir au courant de l'avis du charpentier.
Encore merci