Dimensionnement pannes intermédiaire et faîtière, maison pierre

[LeGong]

Dimensionnement pannes intermédiaire et faîtière, maison pierre
Bonjour, je suis sur un gros projet de rénovation d'une vieille maison en pierre dont une partie de la charpente est à reprendre. Voir plan grossier joint

Je cherche une validation du projet exposé en contre bas, concernant la section des nouvelles pannes, leur espacement et la section de faîtière. Etant donné que je peut avoir du douglas pour un tarif ridicule, j'aimerais éviter le lamellé collé quitte à diminué l'espacement.

La maison est élevés sur cave voûtée

Hypothèses :
Lieu : 71 490 Créot, Bourgogne, saone et loire
Altitude : 356 m
Pente toiture : 40°
Vent : orienté est ouest, le nord et le sud sont mitoyens
toiture 160 m²
Rampant : 7m

Charges :
Neige : 50 kg/m²
Vent : 50 kg/m²
Tuiles plates : 70 kg/m²
Isolant (160 de fibre de bois 50 kg/m3 et 35 mm fibre de bois 150 kg/m3) : 15 kg/m2
Chevrons : 20 kg/m² 80 * 100
Volige : 10 kg/m²

TOTAL : environ 220 kg/m²

Le projet est de faire une isolation sarking d'environ 200 d'épaisseur en double couche croisée.


La maison est donc en deux parties :

PARTIE I :
Portée : 5m
Chevrons en 100*80 espacé de 60cm
distance de sablière à 1er panne : 2m34 d'un côté et 2m 65 de l'autre
------> ces deux pannes sont des vieux éléments de charpente en 25*20 pour sa section mini, j'aimerais les conserver et conserver cette distance avec la sablière.

Les deux pannes supérieurs sont à enlever car elles ont beaucoup fléchi et l'écartement est trop important (1m90 depuis la première panne, et d'un côté 2m 46 de la faîtière et de l'autre 2m16.


Le projet est de remplacer les deux pannes supérieurs par respectivement deux pannes espacées de 1m50 et d'une section de 300*100 et de 6m de long (appuis 50cm de chaque côté) posé à l'aplomb !
Qu'en pensez vous, sur ou sousdimensionner, , et quelle pourrait être la section de la faîtière ? 300*100 ?



Partie II :

Moins d’inquiétude sur cette partie, mais je dois tout de même changer la faîtière qui a pris l'eau.

On a donc 3 points d'appuis, mur mitoyen, ferme puis mur de renfend.
L tot : 6m80
portée nord (ferme / Mitoyen) : 3m51
Portée sud (ferme / Refend) : 2m88

Les pannes sont des grosses méméres d'une section minimum de 25*20, 2 pannes intermédiaire pour 7 m de rampant.

Quelle dimension de faîtière installer 300*100 ?



espacement panne.PNG

section + plan.PNG

Dans l'attente de vous lire

Bien cordialement

Le Gongespacement panne.PNGsection + plan.PNG
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[ilovir]

Bonjour

Merci pour toutes ces informations. Quelques questions quand-même :
- vous avez dessiné les pannes 20 x 25, avec le sens fort dans le plan du toit ; c'est bien fait comme-ça ? en général on fait l'inverse
- vos pannes ajoutées seront posées d'aplomb ? donc mélange de pannes déversées et pannes d'à plomb ?
- est-ce que vous avez la possibilité de mettre des bracons pour raidir les pannes faitières ?
- la ferme comporte bien un entrait entre les pieds des arbalétriers ? elle ne s'appuie pas sur les murs en poussée horizontale ?

[LeGong]

Bonjour Ilovir,

Alors le plan est plus la pour un aspect visuel ...

I) Les pannes n'ont pas le sens fort dans le plan du toit mais installé de façon classique.

II) Effectivement c'est l'idée, je ne sais pas si cela ce fait, vous faites bien de soulever la question. Je partais du principe que j'augmente la résistance en mettant les nouvelles pannes d'aplomb ... cela pose problème, fixation des chevrons de toute façon

III ) Oui j'ai la possibilité de mettre des bracons. On parle de la faîtière de 5m de portée uniquement ? donc bracons bois pris d'un côté sur le mur de refend et de l'autre dans le mur mitoyen pour soutenir la faîtière.
Quelle est la fixation qui se fait du bracon sur la faîtière, des sabots ou double bracons boulonné sur la faîtière prises en sandwich ?

IV ) C'est une ferme appelé "ferme sur blochets" ----> poussée vertical donc, elle s'appuie sur un bel arbre de 11m de long et de 40 de section au minimum !!

Merci

Le Gong

[ilovir]

Je trouve comme charges :

Toit tuiles : 70
Isolant : 15
Voliges : 10
Chevrons : 6
Pannes : 7

Total CP : 108 kg/m²

Neige : 45 x 0.8 = 36 x 0.77 = 28 kg/m² rampant.
Vent : 50 kg/m² perpendiculaire au rampant (en pression, au vent)
La ventrière basse est posée déversée, les autres sont d'aplomb.
Les chevrons sont supposés glissants en pieds : non bloqués sur les murs.

Le cas le plus défavorable est : Vent + demi-Neige, soit 172 kg/m² (+ poids des pannes)
C’est le plus défavorable en déformation, et il est équivalent à neige seule pour la résistance.

Dans ces conditions, je trouve :

Partie 1

Contrainte dans la ventrière existante : 8.6 MPa
Contrainte dans les autres ventrières : 9.1 Mpa
Contrainte dans la faitière : 6 MPa

Ces valeurs sont relativement faibles : pour un bois C18, la résistance de calcul avec le vent est 15.2 MPa.

La déformation maximale est de 17 mm, en milieu des ventrières au vent, soit pour une portée de 5 m, le 1/294.

Partie 2

Contraintes dans faitière et ventrières à hauteur de 5 MPa (portée de 3.60 m)

Déformations : de l’ordre de 3.5 mm (soit L/1000)

Si vous voulez considérer davantage de charge sur le toit, vous retrouverez les résultats correspondants en faisant une règle de 3 avec mes charges et mes résultats.

Voilà donc ma petite analyse d’amateur, ne valant pas, comme vous le savez sans doute, une prestation de BET professionnel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LeGong]

bonsoir Ilovir,

Merci pour ces calculs rassurant. J'au deux ou trois questions par rapport à ceux ci :
- as tu pris en compte la présence de Bracon sur la faîtière ?
- tu écrit "Les chevrons sont supposés glissants en pieds : non bloqués sur les murs." cela signifie qu'il ne faut pas clouer les chevrons sur la sablière ? Pourquoi ?

Bien à toi

Le Gong

[ilovir]

Je n'ai pas considéré les faitières braconnées. Si elles le sont, cela diminuera les efforts et les déformations dans le reste. Je ne sais pas de combien, car je ne peux pas évaluer la déformation que prendront les assemblages avec les bracons. Faire juste attention de ne pas trop creuser la panne pour l'assemblage, de façon à ne pas trop l'affaiblir.
Considérer les chevrons glissants en pied, c'est ce qui est le plus défavorable pour la charpente. Cela n'empêche pas de les clouer sur la sablière : si elle reprend une partie de la poussée, cela soulage encore les reste de la charpente ; inconvénient : il y aura une poussée horizontale sur la sablière. Difficile à évaluer encore.

En pratique, ce qui se produit, c'est que les charges se répartissent entre faitière, ventrières, sablière, murs, avec un peu de déformation et de glissement. Quand le dimensionnement est confortable, ce qui est votre cas, tout se passe bien.

[LeGong]

Bonjour Ilovir,

Merci pour cette réponse précise et éclairante. Je m'en vais de ce pas commander du bois =)

Le Gong