Dimensionnement poutrelle acier

[geonene]

Bonjour à tous,

J'ouvre cette discussion car je dois dimensionner une poutrelle acier qui va supporter un solivage qui va lui-même recevoir le planché de l'étage de ma future maison.

J'ai essayé de me lancer dans les calculs moi même mais entre toutes les unitées et tous les paramètres, je m'y suis perdu et en parcourant le forum, j'ai pu constater qu'il y avait des experts en la matière.
Si vous pouvez prendre quelques minutes de votre temps pour m'aider je suis preneur.

La situation :
- Il me faut une poutrelle de 11,64 mètres
- 1er côté posé et fixé dans une réservation faite dans un voile béton
- 2ème côté posé et fixé dans la réservation faite dans le mur en ossature bois de la maison
- Entre les points d'appui des extrémitées on retrouve 2 poteaux (à dimensionner aussi si possible du profil carré)
- Position des poteaux, de la 1ere extrémitée (béton) au poteau 457 cm, entraxe poteaux 420,65cm, du 2eme poteau à la deuxième extrémitée 256,35 cm (un croquis devrait suivre si j'arrive à le mettre).

Je dois oublier certainement des paramètres, n'hésitez pas à me les demander.
Merci à tous.
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[geonene]

voila le croqui en esperant que sa passe.

[geonene]

je savais que j'avais oublier un truc, sûrement le plus important s'est la charge qu'il y a sur la poutrelle.
le charpentier me demande une résistance a une charge de 700 daN/ml

[baiegeai]

tu aurais tout interet à demander cela aux vendeurs de poutrelles
tu auras à la fois les infos techniques ( garanties et pas des élucubrations d'experts peut etre auto proclamés ) et le prix

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Bonjour

700 daN/ml sur la poutrelle, c'est un renseignement un peu approximatif.
Il faut savoir si c'est une valeur pondérée (ELU) ou non, ou connaître quelle est la part de la charge permanente, et la part de la charge d'exploitation.
D'après le petit bout de plan que vous avez transmis, il faut pour le déterminer avoir le plan complet de l'étage du plancher, et la description des charges (plafonds, isolations, revêtements ...)

Il faudrait aussi savoir si la poutrelle serait mise d'une seule longueur de 11 m (en un seul morceau continu), ou en plusieurs morceaux (entre poteaux) et comment dans ce 2ème cas : 1 + 1 + 1 + 1 ou 2 + 1 ?

Je suppose que les poteaux auront leurs fondations, et que l'ossature bois reprendra la charge de la poutrelle.

Et juste une remarque : je ne suis pas expert, ce sera juste un avis d'amateur.

[geonene]

ilovir merci pour ta reponse.
le charpentier m'a dit que les 700 daN/ml comprennent tout
s'est a dire poids du planché, des revêtement de sol, des cloisons et de la charge d'exploitation (j'espère que sa réponds a ta question).

pour la poutrelle elle sera en une seule pièce continu.

effectivement les poteaux ont leurs fondations et seront fixés en pieds par des goujons et repris en tête des boulons sur la poutrelle.

pour ce qui est de l'ossature le charpentier intégrera un poteau au niveau de l'encrage de la poutrelle.

[Jaunin]

Bonjour,
Il faudra encore tenir compte du poids propre de la poutrelle.
Cordialement.
Jaunin__

[ilovir]

Bon, à défaut de données précises, je vais imaginer moi-même pour la suite que la charge de 700 est donnée non pondérée, et qu'elle se répartit à 15 % fixe G1 (+poids de la poutrelle), 30 % fixe rapportée G2 et 55 % exploitation Q. Je la suppose aussi identique sur toutes les travées.
Si ce n'est pas ça, mon analyse se trouvera un peu à côté.
Poteaux en profil acier carré, donc.
Je vais regarder ça un peu plus tard.

[Jaunin]

La poutrelle na pas d'encastrement sur les extrémités et est en appui sur 150 [mm], c'est suffisant ?
La poutrelle serait retenue uniquement par les deux appuis au milieux.

[Jaunin]

Les poteaux de soutient vont avoir leur importance surtout celui du coté des 4570 [mm] qui supporte la plus grande travée sans retenue.

[ilovir]

Voilà mon analyse

Charge totale ELS 700 DaN/ml non pondéré, dont 15 % G1 fixe (plancher, structure), 30 % G2 fixe rapporté (cloisons, plafonds, revêtement), et 55 % charge d’exploitation (habitation).
Si cela ne correspond pas à la réalité, ce qui suit n’est pas valable.
Le poids de la poutrelle acier est en plus.

Poutre continue sur les 11.65 m, avec appuis intermédiaires sur deux poteaux, articulés en tête.

Le cas de charge défavorable en déformation (ELS) pour la poutrelle dans la travée de 4.57 m est celui avec charges G1 et G2 partout, et exploitation sur les deux travées extrêmes.
C’est aussi le cas donnant les efforts maximum sur les appuis extrêmes (murs)

Le cas de charge défavorable en résistance (ELU) pour la poutrelle dans la travée de 4.57 m est celui avec charges G1 + G2 + exploitation partout. C’est aussi le cas de charge le plus défavorable pour le poteau de droite.

Avec une poutrelle IPE 160, acier S235, calcul en phase élastique, je trouve :

Contrainte maximale en flexion élastique 215 MPa, à l’appui sur le poteau de droite. Il s’agit d’une contrainte Von mises (cisaillement et flexion), sans vérification précise à tous les critères de l’EC3. C’est très proche de la limite élastique à 235 MPa.

En travée, la limite au déversement est dépassée : taux de l’ordre de 120 %. Ce déversement peut cependant être contenu par une bonne fixation des solives bois empêchant la poutrelle de tourner, et un blocage en rotation d’axe horizontal aux appuis, notamment sur les poteaux.

Déformée active maximale (G2 + exploitation) vers le milieu de travée de droite : 12 mm, soit L/380, ce qui est acceptable, d’autant plus que les conditions de son calcul sont quand-même extrêmes.

Réactions d’appui ELU : 1 tonne sur mur bois, 2 t sur mur béton, et 5.3 tonne sur poteau de droite (3.5 t poteau gauche).
Le poteau en acier S235 aussi, en section 80 x 80 x 3 serait à un taux de travail combiné (flexion, flambement, et déversement) compris entre 40 et 60 % selon les efforts de flexion parasite qu’il peut subir.

En comportement vibratoire, le résultat est médiocre sans être catastrophique : 6 % de réponse à la fréquence de 5.8 Hz, et 42 % à 8.9 Hz, donc tendance à être au-dessus de 8 Hz. Mais c’est à combiner avec la vibration de la partie bois qui fera baisser la fréquence de l’ensemble.

Je n’ai pas vérifié les poteaux en situation d’incendie règlementaire dans lequel ils doivent tenir 15 mn (puisque nous sommes en habitation individuelle). Ce doit être à la limite.

Il n’y a pas d’exigence pour la tenue au feu des poutres (en habitation individuelle), et on ne pourrait pas justifier cette section. En pratique, pour les poutrelles acier, la tenue au feu ne peut s’obtenir que par protection externe

Donc, je dirais que l’IPE 160 convient, mais avec le confort minimum.
Si on veut faire mieux, cela conduit à faire un bond jusqu’à la section IPE 180, avec dans ce cas un confort sensiblement amélioré.

Et je redis : je ne suis pas expert, donc mon avis est donné à titre indicatif, comme pré dimensionnement pour permettre de se faire une idée. Le dimensionnement de projet pour exécution est à demander à un BET professionnel, qui précisera aussi les détails d'assemblages et d'appuis.

[ilovir]

j'oubliais : le calcul a été fait en considérant les appuis fixes. S'il y a un petit tassement des fondations des poteaux, ce qui est vraisemblable, par exemple de 3 à 4 mm, il en résultera une légère diminution des contraintes dans la poutrelle, et une légère augmentation des déformées. Mais le comportement réel des appuis durant la vie du bâtiment reste objectivement une inconnue.

[geonene]

merci a vous pour cette participation,
@ilovir merci pour tous ces calculs, sa ressemble quand meme a des calculs d'expert et a un rapport d'expert meme si comme tu le dis il ne faut pas le considerer comme tel. .

donc un IPE de 160 suffirait mais un 180 serait mieux pour le confort, et pour les poteaux tu as pris pour les calculs des 80*80*3 pourquoi pas monter d'une taille aussi pour se mettre a l'abris, comme un 100*100*3ou4.


pour ce qui est des solives elles seront toutes reprise par fixations sur la poutrelle pour limiter le deversement.