Charpente sous dimensionnée ?

[yguillemin]

Bien le bonjour,

Je viens à travers ce fil vous solliciter car je m'inquiète concernant ma nouvelle charpente.

Voici la situation :

- Je suis un amateur et non professionnel
- Charpente tradi réalisée par une connaissance, lui même couvreur et non charpentier
- Charpente pensée en partie par mes soins

Voici les données:

- Ville du bien: Epernay 51200
- Hauteur du bâtiment: 10m
- Rampant un seul pan de 6m, pente 20°
- Longueur du bâtiment: 17m (environ)
- Largeur du bâtiment: 4m60
- Surface toiture: 125m2
- Toiture tuile Imerys h10 (43kg au m2)

- Bois en lamellé collé pour les pannes / arbalétriers
- Bois en sapin pour les chevrons (reprise de l'existant)

- Entraxes chevrons : 35cm
- Entraxes pannes: 2m
- 3 arbalétriers espacés respectivement de 4,5m | 4m | 3m | 4,50m

- 2 pannes par entraxe d'arbalétrier, donc 2 pannes pour 6m de rampant (fixées par des sabots)
- 1 velux par entraxe d'arbalétrier (soit 3)

- Section arbalétrier: 9x30
- Section panne: 8x23

Le problème concerne les premières pannes en partant de la panne sablière. N'ayant pas beaucoup de pente, le poids a l'air de se faire sentir sur ces dernières qui sont les seules à fléchir de 2cm environ pour les portés de 4,50m.
Pour les mêmes portés mais celles plus proches de la panne faîtière, aucun soucis apparent.

Une isolation de 10cm de laine de bois + placo est prévue.

Le solivage sur la photo est à refaire aussi en section 8x23 mais en sapin classe 2 (4m60 de portée).



(Les pannes qui flanchent sont celles en dessous des Velux)

Je vous sollicite donc car je n'arrive pas à trouver de solution toute faite. J'ai déjà pensé à:

1) Soutenir les pannes et les doubler permettant de renforcer et de redresser celles qui commencent à prendre forme
2) Rajouter une panne à 1m de celles qui fléchissent mais qui seront elles même à 1m de la panne sablière
3) Trouver une solution pour ne pas avoir une quille en plein milieu de ma future pièce

J'espère vraiment que vous pourrez m'aider à résoudre ce malheureux imprévu.

Merci par avance,

Yoan
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[ilovir]

Bonjour

Quand vous dites pannes qui fléchissent, le "ventre" de la panne est vers le bas dans le sens perpendiculaire à la pente, ou le long du versant, sens parallèle à la pente ? ou les deux ?
Ce sont uniquement celles sous les velux ?
Les chevrons, hormis ceux coupés par les velux, sont-ils bien continus d'un seul morceau entre faitière et sablière ?
Comment arrivent-ils sur la sablière : bloqués contre, ou dépassant en avant-toit ?
Comment est cette sablière ? peut-on la voir sur une photo ?
La faitière est-elle fixée au mur le long de son parcours ?
Voyez-vous les chevrons se décoller, par exemple entre le mur et le faitage, ou en aval ou en amont des velux ? (logiquement, ce serait en aval)

J'ai ma petite idée, mais j'attend vos réponses.

[yguillemin]

Bonsoir,

Le ventre est pour les deux.
Effectivement ce sont uniquement les pannes en dessous des velux (velux en mk04).

Les chevrons sont bien continus partout sauf au niveau des chevêtres des velux. Pour l'anecdote, et ce que je n'ai pas précisé, la charpente en lamellé collé a été faite pour soutenir les chevrons existants. Donc le montage s'est fait par l'intérieur, d'où l'utilisation de sabots pour soutenir les pannes sur les arba. Autrement j'aurais préféré poser les pannes sur les arba.

Les chevrons arrivent sur un chevron faisant office de panne sablière. Ils y sont cloués par le dessus et ils dépassent de 10cm environ pour que la planche d'égout puisse s'y fixer. La sablière est bien rectiligne, je n'ai pas de photo sous le coude.

Concernant la faîtière c'est exactement le même principe que la sablière.

Pour le décollement des chevrons, je ne vois rien de tel. Disons que j'ai déjà essayer de voir si la panne ayant été placée par le dessous, ne pousse pas par le dessous les chevrons. Peut être est-ce la raison et que je ne l'ai pas vu à l'oeil nu. Pensiez-vous à cela ?

Merci pour votre temps.

[ilovir]

Une explication à la déformation dans le sens du versant est que pour les chevrons coupés, leur partie basse qui ne peut plus s'accrocher à la faitière, glisse un peu vers le bas. Mais on devrait voir s'ouvrir un jeu entre ces chevrons et le chevêtre, ou une déformation du chevêtre. En tous cas, si vous observez cette déformation de la panne, ça s'est produit.

Sur la photo, je ne sais pas si c'est une illusion d'optique, mais on dirait qu'entre le mur et la panne haute, il y a moins de 2 m. Donc davantage pour les autres espacements. Est-ce le cas ?

Pour un entraxe de 2 m, les pannes en GL24 (je suppose ?), travaillant uniquement dans leur sens fort, c'est à dire avec les chevrons bien accrochés à la faitière, auraient un taux de travail de l'ordre de 50 %, donc faible (avec neige et vent), mais avec une flèche perpendiculaire au versant de 1.8 cm (1.2 cm sous charges permanentes seules). C'est dans la conformité EC5, mais pas très confortable en vue d'un aménagement. Et je n'ai pas compté le poids d'un éventuel plafond + isolation.

Neige : 45 kg/m² au sol, vent 30 kg/m² (53 x (0.27 + 0.3).

Et pas de déformation dans le plan du versant si les chevrons sont bien bloqués. Sinon, ça peut être vite pénalisant pour les pannes, si elles se trouvent à devoir travailler en flexion déviée, ce qui est le cas pour celles sous les velux, si la sablière ne bloque pas suffisamment en pied les chevrons coupés (leur laisse un peu de liberté de mouvement).

Solution pour bloquer cette panne : deux diagonales entre pieds d'arbas, et milieu de panne, empêchant la déformation selon le versant. Mais c'est sans effet sur la flèche dans l'autre sens.

Autrement, pour tout bloquer, doubler les pannes, en les assemblant bien entre elles par tirefonds (éviter les tiges filetées qui ont du jeu).

Pour les arbalétriers, taux de travail de l'ordre de 60 %. Flèche sous neige et vent : de l'ordre de 10 mm au niveau des appuis des ventrières du bas, et 7 mm sous charges permanentes. Mais je ne suis pas sur de la géométrie exacte : position des appuis de l'arba, position des pannes, du bracon ...

Là , il y a un petit complément d'explication à la flexion de la ventrière basse : en fait, les chevrons, quand ils sont continus de bas en haut, ont une petite résistance propre en flexion sur les 6 m. Donc, ils soulagent un peu la panne du bas quand elle descend du fait des arbalétriers. Si la continuité des chevrons est coupée, la panne du bas reçoit la charge plein pot des deux demi-longueurs de travée de chevrons entre pannes.

Et la panne du bas est un peu plus chargée en vent, selon EC1 (encore ça en plus ...)

[A voir en vidéo sur Futura]

[yguillemin]

Merci ilovir pour cette réponse.

J'ai mené mon enquête un peu plus en profondeur, car mes mesures étaient approximatives. Voici les rectifications:

- J'ai 4,50m et 4,71m de porté sur les pannes en dessous des velux
- Pour celle de 4,50m, j'ai 5mm de flèche en flexion
- Pour celle de 4,71m, j'ai 7mm de flèche en flexion
- Pour les deux, j'ai au moins 5mm de flexion déviée vers la panne sablière

Partant de la panne faitière, l'entraxe entre les pannes est respectivement: FAITIERE <- 1,50m -> PANNE <- 1,80m VELUX -> / <- 2m -> SABLIERE

Dès lors, je me demande s'il est nécessaire de doubler; si la flèche est "correcte". J'aimerai faire en sorte que la flèche n'augmente pas avec le temps car les pannes seront à moitié apparentes avec une isolation en laine de bois de 10cm + 6cm entre les chevrons + placo.

Il m'apparaît nécessaire par contre d'installer des renforts depuis les arba pour contrer l'effort de flexion dévié comme vous me l'avez suggéré, qu'en pensez vous ?

Désolé pour les premières données approx, je n'étais pas sur place (de tête).

Merci pour votre temps

[ossau]

en plus je voudrais pas dire mais sur la photo je ne vois pas de flèche....

[yguillemin]

Bonjour,

Voici d'autres photos pour vous convaincre

IMG-1303.jpg
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IMG-1306.jpg
IMG-1307.jpg
IMG-1308.jpg

Merci pour vos réponses.

Yoan

[ilovir]

Donc il y a un peu de changement :

- portée de panne 4.71 m au lieu de 4.50 m
- longueur arbalétrier env 5.5 m au lieu de 6 m
- charge de plafond et isolant à prévoir (estimé 22 kg/m²)

Les pannes sont 75 % de la capacité en résistance, donc toujours conformes.
Par contre la flèche net finale atteint 2.9 cm, > L/200, donc non-conforme.

A titre indicatif, en l’état actuel sous toit seul on a théoriquement 0.9 cm + 0.7 de fluage = 1.6 cm alors que vous mesurez 0.7 cm. Pas d’explications précises, peut-être bois posé bien sec en local sec : pas (encore) de fluage, qualité meilleure que standard (c’est bien du GL 24 ? ou GL 28 ou GL 32 ?).

Et aussi ce qu’on mesure c’est le cumul de l’écart initial de rectitude et de la déformation ultérieure ; il est en fait impossible de retrouver la part de chacun.

L’arbalétrier reste à 60% de sa résistance, et flèche 8.7 mm, donc sans problème.

Quand à la déformation déviée dans le sens de la pente, je n’ai pas plus d’explication que celles déjà évoquées. Cela a pu bouger pendant la réalisation pour qu’on ne voie pas d’écart vis-à-vis du chevêtre.

Je ne sais pas s’il faut renforcer vos pannes, mais si vous m’aviez posé la question avant, je vous aurais suggéré des sections plus fortes. Par exemple au moins des 10 x 28, en GL 24, ou mieux, des 10 x 30 (ou à choisir dans le catalogue des sections standard de votre fournisseur).

Le braconnage en aval des velux est une précaution possible. Les bracons peuvent être de petite section genre 5 x 15 et cloués sous les chevrons, pour ne pas gêner.
Bien vérifier l’ancrage de la muraillère de tête, et l’assemblage des chevrons sur elle.

[yguillemin]

Merci ilovir pour vos réponses.

Les bracons sont prévus mais je ne sais toujours pas si je vais doubler les pannes. Là où cela se complique, c'est que chaque panne est maintenue par des sabots. Si je dois les doubler, je vais devoir enlever ces sabots puis en remettre des doubles.

Deux questions me viennent:

- Si je double les pannes, ma flèche avec fluage sera t-elle correcte ? Qu'en sera t-il des arba ?
- L'autre "solution" serait peut être d'ajouter une panne intermédiaire entre la panne sablière et celle qui a de la flèche, qu'en pensez vous ? (j'aurais donc un entraxe réduit mais une panne proche de la panne sablière)

Merci pour votre temps

[ossau]

je vais peut être dire une bétise mais puisqu'elle est fixée avec des sabots pourquoi pas la retourner. Peut être que déja une partie de la fleche va disparaitre. n'existait elle pas à l'origine avant son installation ?

[yguillemin]

Aucune idée ilovir ?

[ilovir]

Si vous ajoutez une file de pannes, ça divise par deux les charges, donc les flèches, donc c'est satisfaisant. Mais ça prend de la place dans l'isolation, qui va en pâtir.

[yguillemin]

Merci pour vos réponses. J'aviserai le moment venu. La seule solution sera donc si besoin, d'ajouter une panne intermédiaire, car je ne peux pas enlever les sabots des pannes existantes. Il me faudrait soutenir la charpente le temps de l'installation mais le solivage prendrait cher...

Je vous tiendrai au courant de l'avancée.

Yoan