Bonjour,
Quelques petites infos sur les boulons.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.univ-usto.dz/images/cours...ssemblages.pdf
https://www.cticm.com/sites/default/...041a-FR-EU.pdf
https://www.cticm.com/sites/default/...034a-FR-EU.pdf
http://btscm.fr/dicocm/G/OUVRAGES_SI...SSEMBLAGES.pdf
http://public.iutenligne.net/concept...-boulonnes.pdf
Bonjour !
Je reviens de weekend un peu coupé du net, désolé de ne refaire surface que maintenant et seulement pour dire que je ne me plongerai dans l'étude approfondie les echanges qui précèdent ce message. Merci pour l'intérêt que vous y portez.
La première idée que j'en retiens est à priori l'impossibilité de bâtir la mezzanine sur les poteaux existants. Je vais essayer d'au moins vérifier cette hypothèse dans un premier temps. j'ai promis pas mal de chose concernant des plans de la structure globale, et je n'ai pas puavancer jusque là, toutes mes excuses.
Je peux toutefois répondre à quelques éléments. Le portique n'est pas uniquement composé de poteaux, il y a bien des structures de croix permettant de rigidifier l'ensemble. La section de celles-ci et leur agencement sont connus, mais il faut que je fasse appel à un peu plus que ma mémoire visuelle. Dès que j'ai l'ensemble des réponses je partagerai bien évidemment pour avancer un peu moins à l'aveugle, je ne suis pas retourné sur les lieux depuis le lancement de ce fil.Si le portique n'a pas de contreventement en croix, il se maintient en portique à deux articulations, les poutres s'encastrant dans les poteaux. Si il est suffisamment distant de la structure du bâtiment (de l'ordre de 4 à 5 cm, puisqu'on ne connait pas le mouvement du bâtiment), il ne s'appuie bien sur pas sur ce dernier.
Les efforts horizontaux dans le portique viendront :
- de la dissymétrie des charges verticales (cas de charge dissymétriques)
- de la dissymétrie de la structure (voulue, et par imperfections géométriques)
- de l'utilisation : inertie de circulation (surtout si on met des chariots), chocs
Une fois le tracé fini ce sera plus clair pour tous, je pense.
Quelques remarques concernant les plans proposés :
L'escalier n'est pour l'instant pas à considérer, une des idées que m'avait évoqué l'ami en question était de le faire à l'extérieur, pour éviter de perdre de la surface à l'intérieur.
Concernant l'existant :
les dimensions correspondent (en fait exactment même) au schéma de la proposition 1 de PPathfindeRR, hauteur à préciser :
L'entrée est sur la face opposée de la mezzanine (côté pleine hauteur donc) avec une double porte s'arretant au bas du toit double pente.
Il n'y a pas de mur en dur mais seulement des bardages (qui ne sont actuellement pas montés). Dès que j'ai les dimensions exactes des renforts j'essaie d'avancer le tracé.
Concernant les solutions 2 et 3 :
L'idée était de partir de l'existant. les longrines sont déjà en places, les modifications me paraissent beaucoup plus lourdes.
PPathfindeRR, pour info, avec quoi faites vous vos tracés ?
Je voulais juste dire que je répondrai ce soir et je me suis au final replongé dans le sujetencore une fois dès que j'ai pu tracer du concret j'essaie de partager.
Encore une fois merci pour l'intérêt porté au sujet et le temps passé !
Je m'attarderai sur les documents partagés une fois rentré du boulot.
Je vous fais part de mon analyse en fonction des précédents échanges.
Cette analyse, incomplète, pouvant contenir des erreurs, n’est exposée qu’à titre indicatif. Vous devrez impérativement, si vous voulez réaliser, faire procéder à une étude de conception et de dimensionnement par un professionnel spécialisé, qui disposera de toutes les données et proposera la solution la plus appropriée.
Hypothèses
Poteaux articulés à leur appui en pied
Solives articulées à leurs appuis sur les poutres
Poutres encastrées sur les têtes de poteau, passantes en continuité.
Par réciproque, les poteaux sont encastrés en tête, mais la longueur de flambement est prise comme s’ils étaient articulés, soit la hauteur de 2.80 m.
Portiques à nœuds rendus fixes par contreventement externe type croix.
Si pas de tel contreventement, les résultats ci-après ne sont pas valides.
Poteaux, poutres, et solives en IPE 100, acier S 235.
Choix de calcul : domaine élastique, notamment du fait que les déformations et les instabilités élastiques sont dimensionnantes.
Poids du planchage pris à 20 kg / m². Escalier supposé à 200 kg / m².
Charge d’exploitation stockage : 300 kg / m² (sur plancher et sur escalier)
Charge d’exploitation horizontale : en l’absence de précisions, supposée 50 kg / ml de côté (soit env 100 kg en tête de chaque poteau)
Pas de charges climatiques, ni sismiques.
Calcul à froid, hors stabilité au feu. La recherche d’une stabilité directe (sans protection) au feu modifierait considérablement le dimensionnement.
Résultats, donc provisoires et sans engagements.
Solives
Portée 3.20 m en appuis simples
Taux de travail en flexion : 70 % (au déversement)
Réaction verticale d’appui ELU pour assemblage sur poutre : 415 kg
Flèche individuelle maximale en milieu de portée : 0.66 cm (1/480)
Flèche combinée maximale en milieu de portée : 1.1 cm (1/290)
Poutres
Portée 2.60 m entre poteaux, et console 0.82 m sur un ou deux côtés
Travée centrale de 2.60 m :
Taux de travail en flexion (milieu de travée chargée) : 70 % (au déversement)
Flèche maximale en milieu de travée : 0.47 cm (1/550)
NB : déversement en réalité diminué par le maintien par les solives.
Console de 0.82 m
Taux de travail en flexion (section d’encastrement en sommet d'escalier) : 100 MPa (43 %)
Flèche maximale en extrémité : 0.33 cm, sous charge ponctuelle 300 kg (1/250) coté libre
En tête de poteau : à l'ELU
Moment de flexion maxi (selon axe fort), pour travée chargée seule : M = 235 Kg^m
Effort normal vers le bas (appui poutre) : V = 2 000 kg (en sommet d’escalier)
Effort tranchant (horizontal) : H = 150 kg si les contreventements sont attachés aux poteaux.
Flexion composée avec déversement : ratio combiné maxi 75 %
Efforts dans les contreventements : Traction < 300 kg à l’ELU
Efforts parasites :
Les assemblages ont été considérés soit encastrés, soit articulés. En réalité, ils sont entre les deux, dits semi-rigides.
Une analyse plus fine pourrait donc être faite en tenant compte de cette semi rigidité, et si l’on envisageait une structure à nœuds déplaçables (sans les croix de contreventement) les rigidités d'assemblage seraient à mon avis à prendre en compte (ce que je ne peux pas faire avec Freelem).
A titre indicatif, dans le modèle actuel, si les solives étaient encastrées sur les poutres au lieu d’y être articulées, il en résulterait une flexion d’axe faible en tête des poteaux, faisant passer leur taux de travail combiné de 75 à 100 % !
De même, si les poutres étaient articulées en tête des poteaux, leur flèche au milieu doublerait presque. Par contre, la continuité qui existe entre travée et console est totale, indépendante des assemblages (d'où ma préférence pour ce modèle).
La réalité est chaque fois « entre les deux ».
Et en plus, il y a mes imprécisions et erreurs personnelles !
Attendons aussi d’autres avis.
Bonjour,
J’essaie de me représenter le cheminement des efforts jusqu’en pieds de poteaux
Je ne comprends pas bien comment vous stabilisez votre structure.
Il y a trois solutions pour stabiliser cette mezzanine :
1ere solution
Aucun encastrement (assemblages rotules), soit de simple assemblage par double cornière entre poteau-poutre et poutre-solive ; puis pieds de poteaux sur petite platine avec juste deux cheville.
Dans ce cas la stabilité est assurée pas des croix de st-André, donc deux cornières dans chaque sens pour reprendre les effort horizontaux (venant de droite pour la cornière inclinée à -45° et de gauche pour la cornière inclinée à 45°).
Des croix de st-André sur les 4 côté de la mezzanine.
Rappel (pour les stabilités) :
Les cornières ne travaillent qu’en traction.
Seul les tubes peuvent travailler en compression.
2eme solution
- Encastrement en tête de poteaux,
Soit deux portiques reprenant une série de solive. Dans ce cas il faut une croix de st-André pour reprendre les efforts horizontaux (efforts parallèles au solive… ou aux pannes dans le cas d’une toiture), autrement dit deux croix de st-André sur deux côtés opposés de la mezzanine et reliant les deux portiques.
3eme solution
- Encastrement en pieds de poteaux, donc pas de croix de st-André, la stabilité est assurée pas les encastrements.
Sur votre modélisation 3D, la stabilité me parait douteuse, non ? à moins que je me trompe !
Si les encastrements en tête de poteau se font dans l’axe de la poutre en porte-à-faux (vos portiques), et en regardant l’orientation des poteaux : âmes de poteau parallèle à la poutre en porte-à-faux, la stabilité (en tube je suppose puisqu’il y en a qu’un par file) devrait être sur les deux autres côtés de la mezzanine ?
Ainsi les portiques sont stabilisés dans leur plan ; puis dans le hors plan l’effort horizontal est amené en pieds de poteau par traction de la cornière (ou traction/compression du tube).
Dernière question que je me pose, Comment est la disposition constructive des assemblages (encastrement par jarret) pour ce cas de figure (poutre reposant sur la tête des poteaux) ?
« Un problème sans solutions est un problème mal posé ! » Albert Einstein.
Attention, je n'ai pas représenté toutes les croix sur le modèle. Il y en a sur 3 côtés, l'un pouvant être remplacé par la structure de l'escalier.
On est dans votre premier cas, mais on ne peut pas réaliser effectivement une vraie articulation en tête du poteau : il y aura une platine, des boulons, ça encastre un peu. Donc, il faut compter l'encastrement pour ses effets dans le poteau ; en fait il faudrait compter un encastrement partiel, mais je ne peux pas le faire avec freelem. Simplement, l'encastrement complet surestime un peu le taux de travail dans le poteau.
Je vois une platine frontale en sommet de poteau, pouvant dépasser côté console, puis des boulons (4 ou 6) serrant la semelle de la poutre sur la platine. Vu les efforts, les raidisseurs d'âme dans la poutre ne devraient pas être nécessaires, ou alors un.
Pas de jarret ; c'est ce que le passage de poutre permet d'éviter. On ne recherche pas l'encastrement dans le poteau, on le subit et on le gère.
Il en est de même dans le sens perpendiculaire, mais avec un moindre effort d'encastrement, d'abord parce que c'est l'axe faible du poteau, et ensuite parce que les solives sont déjà plus articulées à leurs appuis.
Pour passer en portique encastré, à nœuds déplaçables, il faut changer le système : là, il faudra des encastrements, avec des jarrets, voire des bracons ; c'est plus compliqué à réaliser.
Bonjour,
Je reviens un dernier coup sur la conception, en attendant votre retour et vos avis.
(En récapitulant un peu sur l’avancement de la discussion)
Vous avez bien compris, vous pouvez même oublier dès maintenant cette solution si la charpente à était étudiée par un bureau d’étude (donc conception plus que probablement optimisée).Envoyé par Nikito120
Sauf si les sections des fers ont été surdimensionnées (conception non optimisée pour je ne sais quelle raison).
Normalement sur les longs pans ?
Donc il faudra que la structure de la mezzanine ne soit pas trop près de la structure existante pour ne pas être gêné par les stabilités en croix de st-André … éventuellement positionnées au niveau de la mezzanine.
Vous tenez donc impérativement à avoir la plus grande surface de mezzanine possible.
Et ne dépassant pas le portique existant du milieu.
Soit une surface très souhaitable d’environ : 3,2 x 4,6 m
J’ai pris une hauteur sous plancher de la mezzanine d’environ 2,50 m, soit une hauteur suffisante pour faire passer une fourgonnette (hauteur maxi de 2,20 m, de type Renault Master, Peugeot Boxer, etc…)
La distance minimum entre poteau de la mezzanine ne doit pas être inférieur à environ 2,40 pour que l’avant ou l’arrière de la fourgonnette puisse passer.
Concernant la porte d’entrée sur le pignon opposé à la mezzanine, elle ne posera pas problème !
Donc s’écarter suffisamment des longrines existantes pour ne pas être trop près lors de l’implantation des nouveaux massifs de la mezzanine (il faudra éventuelle passer légèrement en dessous des longrines suivant les dimensions nécessaires pour ces nouveaux massifs.
A quel endroit se situe les longrines, dans l’alignement des poteaux ou à l’extérieur de la file des poteaux ?
Les modifications sont plus lourdes que ce que vous avez prévu, mais vous n’avez pas le choix que de refonder !
Mettre une mezzanine entre poteaux existant devait être pensé dès la conception du bâtiment… pas après coup !
Et les nouveaux poteaux à refonder doivent être assez éloigné des poteaux existant pour ne pas s’appuyer sur les fondations existantes.
Les massifs existant sont donc à vérifier avant de se projeter avec des dimensions précise sur la conception, car ça jouera éventuellement sur la position (proposée sur les croquis) des nouveaux poteaux.
J’utilise de tout !
Si vous cherchez un logiciel qui tiens la route, et que vous pourrez utiliser sans trop de galère (ça ne veut pas dire que ce sera facile au début), je vous conseille de jeter un œil au logiciel DraftSight de Dassault Systèmes ; c’est un logiciel très similaire à AutoCAD (logiciel bien plus répandu).
Normalement il est possible de télécharger une version gratuite (ce sera peut-être une version étudiant) … Si ce n’est pas possible, alors il risque de ne fonctionner qu’une trentaine de jour environ.
Pour revenir sur la conception de la mezzanine :
On peut donc encastrer les poteaux au sol mais en cas de choc avec la fourgonnette, je ne sais pas trop ce que ça peut donner !
L’idéal, je pense, est donc de stabiliser par croix de st-André (même si au niveau stabilité ça doit être quasiment pareil).
Le problème avec les croix de st-André sur chaque côté de la mezzanine, c’est que ça va gêner le passage de la fourgonnette !
Donc avec ce type de stabilité, il n’y a pas d’autre choix que de faire deux portiques reprenant les solives pour laisser un passage libre en dessous.
Soit une conception légèrement similaire à votre bâtiment existant.
Et concernant des poutres qui se repose sur le dessus des poteaux, perso je ne suis pas fan !
De toute façon, s’il faut encastrer en tête de poteau pour assurer la stabilité dans un sens, autant faire des encastrements comme on le fait d’habitude !
Ça ne changera rien au coût et en main d’œuvre (à part une poutre coupée en trois), puisqu’il faudra des platines + renfort par jarret pour faire les encastrements !
Ce qui nous donne pour la dernière solution (5) avec l’existant et vos souhaits :
- Mezzanine refondée (pour éviter tout interaction avec la structure existante).
- Surface maximale et ne dépassant pas la moitié de la surface du bâtiment (escalier à l’extérieur pour gain de place).
- Passage libre sous mezzanine de 2,20 m de hauteur minimum et 2,40 m de largeur minimum (à préciser).
- Espacement suffisant entre poteaux existants et nouveaux poteaux (pour cause de fondations).
- Entraxes entre solives maximal pour revêtement OSB3*18mm, voir pdf message #7 (pour limiter le nombre de solive).
- Espacement suffisant entre mezzanine et façades du bâtiment (pour cause de stabilités en croix existantes et longrines existantes éventuellement trop proche de la mezzanine).
Après je n’aurai pour ma part pas d’autre solution à proposer.
Et si vous faite appel à un bureau d’étude, il vous donnera, je pense bien, des solutions très similaires à celles déjà proposées.
(Les sections de profil représentées sur mes croquis sont juste représentative (pas de calcul ni estimation encore faite).
« Un problème sans solutions est un problème mal posé ! » Albert Einstein.
Solution tout à fait valide. Cela devrait être costaud !
Quand on voit des industriels proposer des mezzanines en kit, portant bien plus lourd, et simplement à adosser aux murs existants et à poser sur le dallage existant.
Et en plus : une image.
Un cas typique où la poutre passante au-dessus du poteau est préférable à des goussets - avec bien sûr contreventement par ailleurs - (Ecole d'infirmières Arras par Metalnord)
Vue comme ça, oui !
Mais comme je précisais, les sections sont juste représentatives, elles ne sont pas à l’échelle.
Si j’ai mis de grosse section, c’est pour que le croquis soit correctement lisible.
Mais effectivement, si on calcul cette mezzanine rigoureusement dans cette conception, on arrivera probablement à de plus petite section que celle représentées sur mon croquis.
Pour les massifs également, je n’ai pas hésiter à représenter du gros massif pour être plus confiant dans l’implantation (position) des poteaux.
« Un problème sans solutions est un problème mal posé ! » Albert Einstein.
Oui, j’ai bien compris ou vous voulez en venir.
Effectivement, une poutre passante au-dessus du poteau parait plus simple à réaliser.
Mais j’ai bien regardé (je pense) et à chaque coup ça pose des problèmes.
Donc (en reprenant les mêmes files de la solution 5) en conservant l’encastrement par jarret en tête de poteau ; Jarret et platine cette fois-ci soudés au poteau et platine boulonné à la poutre (contrairement à la solution 5), ça nous donne ceci (la solution 6) :
MEZZA SOLUTION 6 image.jpg
Je trouve cette conception (solution 6) inutile par rapport à la solution 5, car comme je précisais, la réalisation des encastrements est autant complexe.
Donc pour un tel cas, autant faire un encastrement comme ils se font d’habitude, autant rester sur la solution 5.
L’autre solution était d’encastrer directement les poteaux dans les massifs (avec une platine plus large) pour se passer des encastre en tête de poteau (donc pas de jarret, plus de portique).
Cette fois-ci, les assemblages en tête de poteaux sont articulé (si j’ose dire… ).
Ça nous donne ceci (la solution 7) :
MEZZA SOLUTION 7 image.jpg
Le problème de cette solution 7, c’est la manière dont on peut faire l’assemblage en tête de poteau.
- Soit on met que 2 boulons pour conserver une liaison articulée, dans ce cas tout va bien…
Mais le problème c’est l’espace réduit en-dessous de la solive… comment mettre un boulon à cet endroit (axé sur le poteau et la solive) ? ça ne passera pas !
- Soit on met une plus grande platine en tête de poteau avec 4 boulons pour se dégager de la solive.
Dans ce cas on engendre un moment d’encastrement (au mieux on aura une liaison semi-rigide), ce qui n’est pas très bon !
Autre problème de cette liaison en tête de poteau (sans encastrement), comme vous l’avez dit : la flèche augmentera.
Bref, je n’accroche pas des masses à cette solution !
Puis concernant votre photo, on voit qu’il n’ont pas de problème de solive (panne dans leur cas) au niveau de l’assemblage poteau-poutre.
Vous direz alors de déplacer les poteaux de mezzanine : donc se rapprocher des poteaux existant où diminuer la largeur de passage sous la mezzanine, ce qui n’est pas idéal !
Ou vous me direz de déplacer les solives : donc comme l’entraxe est maximal (pour le revêtement OSB3), on rajoute encore des solives !
Pour moi, la meilleur est la solution 5 ! même si elle est un peu plus couteuse que la solution 7.
Bon, j’arrête les dessins pour l’instant…
Car je me demande si Nikito120 ne nous a pas abandonné !
En attendant ses avis également s’il revient.
Dernière modification par PPathfindeRR ; 17/11/2016 à 19h59.
« Un problème sans solutions est un problème mal posé ! » Albert Einstein.
Si vous voulez contreventer par encastrement poteau / poutre, un jarret côté travée suffit. Sous la console, il est redondant, que l'on fasse la poutre passante ou non.
Bonjour,
Oui, bonne remarque !
Sinon… on dit souvent que la nuit porte conseil.
J’ai donc cherchais d’éventuelle faille dans mes arguments (Une bonne méthode selon moi pour faire une analyse de qualité).
Et j’en ai trouvé une… concernant la solution 7 :
La liaison en tête de poteau serait idéale si elle reste articulée pour ne pas créer de moment d’encastrement (ou liaison semi-rigide), donc juste avec deux boulons (un dans chaque aile de la poutre liaisonné à la platine soudée en tête de poteau, dont un boulon situé sous la solive).
Si les solives sont montées en dernières, alors on n’est plus ennuyé pour l’assemblage de ces boulons situés en dessous des solives concernées, ni même ensuite des solives dans l'âme de poutre par double cornière !
De plus, du fait de liaison articulée, la flèche de la poutre augmentera un peu, ce qui fait que la section risque d’être un peu plus importante (plus grande distance entre les ailes), et donc laisser ainsi un peu plus de marge pour les boulons.
Puis niveau calcul, se sera plus simple et rapide à réaliser sans encastrement en tête de poteau.
En résumé, la solution 7 vaut bien la solution 5 !
P.S : j’ai l’impression que l’ami nous a abandonné (peut-être que la re-fondation de nouveaux poteaux n’a pas dû lui plaire !)
Dernière modification par PPathfindeRR ; 18/11/2016 à 10h12.
« Un problème sans solutions est un problème mal posé ! » Albert Einstein.
Les poteaux articulés en tête et en pied, c'est en effet bien le mieux pour eux.
Dans votre solution 6, c'est ce qu'on fait dans le sens des axes faibles où les croix immobilisent les nœuds de sommets de portiques.
Mais comme on ne peut pas avoir des croix sur les 4 côtés, ce qui ne serait pas pratique, on peut envisager de contreventer en nœuds déplaçables (par portiques) dans le sens des axes forts. Solution 6.
Dans ce cas, la configuration avec pied encastré et tête encastrée également serait l'optimum
En effet, il n'y a aucun intérêt à articuler en tête si on part sur un principe d'encastrement en pied. Autant profiter des possibilités d'encastrer aussi en tête (dans le même axe fort), ce qui raidit aussi bien la poutre que le poteau, donc économise de la section.
Mais on ne sait pas vraiment combien on reprend en encastrement en pied. Pour encastrement 100 % il faut un gros massif, une grosse platine (relativement bien sûr), des assemblages bien rigides.
Dire au pif 1/4 ou 1/3 d'encastrement ?
Par contre à l'encastrement poutre / poteau, on voit mieux ce qu'on fait.
Le coté délicat dans ce cas de figure, c'est de savoir quels efforts horizontaux on doit reprendre dans les portiques, hormis les efforts horizontaux résultant des dissymétries de charges verticales, qui ressortent du calcul élastique.
Quand ça passe dans des croix, la capacité est large et ça ne crée pas trop de souci.
Mais quand ça passe en encastrement, ça consomme vite de la section, et il vaut mieux alors savoir comment serrer la réalité.
Je ne vous ai pas abandonnés! même si aujourd'hui la fondation de nouveaux poteaux n'était pas vraiment au programme.
Je ne trouve pas le temps de me plonger dans les calculs d'une part et dans vos propositions d'autre part, entre le boulot et mes autres projets. Je vous rassure, le projet n'est pas abandonné.
Le hangar est chez un ami à plus d'une heure de chez moi, le temps me manque pour rassembler toutes les informations, et surtout échanger avec lui.
Concernant la conception avec fondation de nouveaux poteaux, (les dernieres solutions en l'ocurrence), je ne vous l'avais pas bien précisé au préalable, mais ça risque d'être délicat. l'information de la fourgonette était surtout pour la hauteur, il est en fait primordial de ne pas perdre de surface au sol. le hangar aura vocation a stockage et travaux automobile, la surface au sol est déjà presque juste. Désolé de ne pas avoir fourni ces données d'entrées.
A moins de trouver une solution différente celles-ci me paraissent compromises.
Je vais essayer de synthétiser tout ça et de présenter ça à l'interessé, je vous fait un retour, sans faute. Je m'attends à un peu de déception de sa part toutefois.
Je vous remercie énormément pour ces éléments de réponse, dès que j'ai un retour je vous le transmet sans faute. Je reste bien sûr ouvert à discussion et d'autres propositions, au risque de vous faire passer encore du temps dessus ... (temps précieux pour lequel je vous suis très reconaissant!)
Dans tous les cas le sujet n'est pas encore clos, et je ne l'abandonne pas. On a encore un peu de temps avant de conclure, et d'entreprendre quoi que ce soit.
Vous ne nous avez rien dit de ce hangar :
De quand il date
Si l'entreprise qui l'a fait existe toujours
Si vous pouvez connaître son BET pour lui demander la possibilité de faire votre mezzanine
Si vous en avez encore des plans, (plans d'exe, avec des cotes et des sections)
Ses dimensions et sa forme globale
Tout ça, on ne peut pas le deviner
