Calcul des Profilés IPE pour un balcon en porte a faux

[invitef49b0cf3]

Bonjour a tous,
Je suis en train de dessiner un balcon en structure metallique qui doit etre agrandi .
Il mesure 1 m de large et 7.25 de long, il prend appui sur un sommier et sur 3 corbeaux en UAP 100 et les IPE sont de 140.
J envisage de le prolonger de 60 cm ( ou 80 si possible ?) en fonction des corbeaux UAP qui eux ne sont pas a changer car l'encastrement dans la maconnerie est inaccessible.
Puis je conserver un IPE 140 pour faire cette extension ?
Quels sont generalement les diametres des vis/ecrous pour la solidarisation des IPE 140 ?
Ci joint un PDF avec l etat des lieux ainsi que le projet.
Merci de votre aide a tous !!
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[invite21e9323e]

Bonsoir Mush & Bienvenue sur Futura Sciences,
Superbes plans dignes d'un professionnel ?

Puis je conserver un IPE 140 pour faire cette extension ?

Tu parles de l' IPE 140 existant ou de celui de l'extension future?

Pour l'extension, j'allègerai un maximum, car les sollicitations vont se répercuter sur l'IPE du sommier (traction) via les IPE de 100 et sur l'UAP bien sûr à la compression.

Quels sont généralement les diametres des vis/ecrous pour la solidarisation des IPE 140 ?

De mémoire, le nombre et la dimension des vis (ou de rivets) dépendent du gousset.
Comment est réalisé la liaison entre l'UAP et l' IPE de 140 existant (je vois platine de solidarisation...)
Donc, si je déduis bien, la chape de béton disparaitraît (quelle était l'épaisseur????) et serait remplacé par des tubes 50 x 30 x 3 (et non 30, je corrige / 3,4 kg/ml) recouvert par un plancher d'ipé en lames de 21 x 14,5 de 153 de long (on en trouve en 14,5 d'épaisseur?)

Voilà pour une 1ère approche

Bien Cordialement

[invite21e9323e]

J'en oublie la moitié...
Les UAP > longueur et angle par rapport au mur.
A+

[invitef49b0cf3]

Salut AMATY, merci pour ta reponse,
alors, les IPE 140 sont existants mais a remplacer par du neuf, l'aile superieure a été bouffée de 5 mm environ..
Je ne sais pas combien de vis il faut positionner pour liaisonner les IPE perpendiculaires, j en ai dessiné 2 , mais par pur feeling ( avec des cornieres ou soudure ou les 2 ? ), là je ne sais pas si reellement il en faut plus ou plus gros..
La platine de solidarisation des UAP et IPE par un plat acier soudé (?)
Je ne sais pas combien la dalle faisait d 'epaisseur, je sais qu il ont sorti 5t de gravats du balcon ! donc oui je pensais positionner des tubes rect 50 30 3 avec des lames en Ipé de 14.5 cm de large, 21 mm d epaisseur et 1.53 m de long.
Visiblement, les UAP mesure 1.97 m et l angle avec le mur fait 28.44°

C'est vraiment cool de m eclairer sur ce sujet, merci encore .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite21e9323e]

C'est vraiment cool de m eclairer sur ce sujet,

Disons qu'on va s'éclairer, car pour moi, il faut que mentalement j'assimile la structure (j'ai dû ouvrir 3 fois ton pdf avant de répondre!!!).

... je sais qu il ont sorti 5t de gravats du balcon !

5 t, c'est pas une mince affaire, à ~2,4 t/m3, ça donne ~30 cm d'épaisseur, ils devaient pas être à la fête tous les jours les UAP!!!

Plus inquiétant, l'aile mangée par la rouille, 5 mm, c'est important.
Vraisemblablement l'eau du balcon devait baver (couler en revenant par en-dessous) gaiement sur l'IPE de 140.
Donc les nouveaux profilés, il faudra bien les "anti-rouillés"

On va regarder les charges permanentes :
Bois d'ipé (masse volumique 1,05 kg/dm3 à 12 % d'Humidité et Hr maxi 1,2 kg/dm3)
7,25 x 1,53 x 0,021 X 1,2 = ~280 kg > Pour 1,8 m ~330 kg
Profilés Rectangulaires > 5 x 7,25 x 3,4 kg/ml = ~120 kg > Pour 1,8 m ~150 kg

Je suppose que les IPE de 100 soudées sur l'IPE du sommier et sur l'IPE de 140, ne serons pas changés?
Donc, effectivement, on pourrait se passer des IPE de 140 et se diriger vers des IPE de 100 (8,1 kg/ml), ce qui nous allégerait la structure.
En charge, ça nous donne > (1,60 x 3) + 7,25 x 8,1 = ~100 kg
En 1,80 m > à 4 kg près c'est idem 100 kg.
Donc en charge fixe, on arrive en 1,60m à ~500 kg et en 1,80 m à ~600 kg
Charges d'exploitation > Balcon 4 kN/m2 en Charges verticales et ça dépend en plus du nombre d'étages??? (le propre du balcon, s'appuyer).
Si on part sur ces 400 kg/m2, ça nous donne
En 1,60 m > 7,25 x 1,6 X 400 = ~4650 kg
En 1,80 m > 7,25 x 1,8 x 400 = ~5200 kg
Faut que je réfléchisse encore!!
Voilà déjà pour ce soir.

La Bonne Soirée

[invitef49b0cf3]

woaoh ! ca m impressionne !
alors une petite precision, tout les profilés ( 100 et 140 ) seront neufs, On part sur une base propre et saine ( mis a part les uap..).
On peut se passer des IPN 140 qui reposent sur les UAP et en rive ?
une bonne nuit !

[invite21e9323e]

Tu trouves que c'est impressionnant???, C'est plutôt simpliste comme calculs, non? En réalité, ce qui m'inquiète le plus c'est les situations anormales > Par ex > 15 personnes sur le balcon en train de se pencher pour regarder une curiosité juste en-dessous (non pris en compte en théorie).

On peut se passer des IPN 140 qui reposent sur les UAP et en rive ?

Non pas encore, faut réfléchir...
Heu...., t'es pas marié avec les IPE, les HEA à mon avis seront plus facile à gérer.

A+

[invitef49b0cf3]

hophophophophophop !!
changement de programme ..
J ai appris ce matin que les IPE existants etaient de 120 et pas 140 et les UAP de 80 et pas de 100...
Sacrebleu...tout est a redessiner !!
ca change tout j imagine au niveau des charges....
Mais je suis quand meme impressionné par la clarté de tes calculs, ca a l air si evident quand on les lit mais les faire soit meme c 'est une autre paire de manches quand meme....

[invite21e9323e]

Ben, on va finir avec des cornières de clôture!!!
Déjà, qu'avec les dimensions existantes, je retrouve plus mes petits!!
Mes charges vectorisées ne sont pas d'accord entre elles...

Je repars avec des HEA, j'espère que ça va tenir la route, .... pardon le balcon.

A+

[invitef49b0cf3]

On va arriver à le faire tenir debout..heu non, à l'horizontale plutot !

[invite21e9323e]

Finalement ça risque de se terminer avec des HEB de 140.
Quel type de garde corps est-il prévu?

Quelle hauteur est-il prévue de hauteur totale > IPE ou HEB + Profilés rectangulaire + Plancher d'ipé? 140 + 50 + 21 = 211 actuellement

Je vais peut-être modifié la structure générale pour répondre au problème > Donc pour le moment, ne pas modifier les plans.

Charge approximative que doivent supporter les profilés rectangulaires
> Portée 7,250 - (3 x 0,140)/2 = 3,415 m
> Bande de Chargement 1,800 / 5 = 0,360 m
> Charges fixe + variable ~425 kg/m2 > 3,415 x 0,36 = 1,23 m2 x 425 = ~520 kg > a voir tube carré 50 x 50 x 4 ou 5 pour éviter la sensation de déformation dû au flambage.

Je ne sais si les UAP de 80 seront suffisant?
L'UAP de 80 central doit supporter une charge de compression de ~2,5 t (calcul provisoire et Cos 30°)

A+

[invitef49b0cf3]

Salut ,
je ne suis pas tres familier avec les HEA, je pensais qu ils etaient plutot destinés a jouer le role de poteau, mais bon..ne connaissant pas je te fait confiance.
Le garde corps sera a priori en metal soudé sur l aile superieure du profilé de rive, je n en connais pas le modele ni les caracteristiques.
Dans le dessin, les IPE 100 repose sur l aile inferieure et sont soudé sur l'ame de l ipe 140, les tubes reposes sur les ipe 100, on arrive quasiment a rester dans l epaisseur totale de L ipe 140.
Je m inquiete aussi pour ces uap de 80 , arriveront ils a reprendre la structure en ipe 140, j hesite a refaire le dessin avec du 120..

[invite21e9323e]

Pour les HEA ou HEB, pas du tout la même section et le même prix, à côté les IPE font plutôt légers...Egalement utilisés pour les poteaux, effectivement...
J'ai fait un petit schéma rapide.
Il faudra voir pour neutraliser au max l'attaque de la rouille (stagnation d'humidité entre profilés).
Contrôler que les UAP ont gardées le bon écartement de leur ailes.

A+

[invitef49b0cf3]

C est sur que vu la largeur de l aile des H, c est un autre poids a supporter par ces UAP 80.
Par contre on va se fixer sur 1.6 m de long ( hors murs) et pas 1.8m, les sections ne changent pas a priori pour les H ?

[invitef49b0cf3]

Donc on supprime les IPE 100 pour ne laisser que les 3 HEB qui reposent sur les UAP, on a un HEA qui repose sur les 3 U et un profilé tube rectangulaire en rive c 'est ca ?

[invite21e9323e]

Pour donner une idée de l'écart entre HEB et IPE :
Là ou l'IPE admet une charge de 4 t, à hauteur équivalente, l'HEB lui admet 2 fois plus soit ~8 t >>> HEB de 140 > Hauteur = Largeur et ép. aile (12 mm)

En soudant (soudure d'angle) des renforts à l'intérieur de l'UAP, on améliore sa tenue au flambage des ailes > Par exemple un renfort tous les 0,5 m.
En rive du balcon, j'ai mis un profilé rectangulaire de finition et pouvant supporter le garde-corps.

De quelle époque date ce balcon ou la maison?

les charges d'utilisation (personnes) pour un balcon est de 350 kg/m2 en France et 400 kg/m2 en normes Européennes.
On pourra peut-être passer en HEB de 120.

Par contre, je suis toujours un peu frisquet au niveau des profilés que tu avais prévu (50x30x3), j'ai peur qu'on ressente l'effet du pont suspendu (légère souplesse), ce qui n'est guère rassurant...

Je regarde pour un poids approximatif du garde-corps.

A+

[invitef49b0cf3]

HEB le "HULK" des profilés !!
Par contre les UAP ne sont pas accessibles pour les renforts au flambage, en effet, il y a une toiture du voisin en dessous et on ne peut pas y intervenir..
La maison doit dater du début 1900, c est un vieil immeuble marseillais classique.Les UAP ont été englobés lors de la construction de la toiture en dessous du balcon, d'où l'inaccessiblilté des U.
Mais les IPE 100 disparaissent totalement c est ca? do coup on gagne en charges propres, exact ?

[invite21e9323e]

Donc on supprime les IPE 100 pour ne laisser que les 3 HEB qui reposent sur les UAP, on a un HEA qui repose sur les 3 U et un profilé tube rectangulaire en rive c 'est ca

Sur chaque UAP de 80, on a un HEB de 140 en 1,80 m (+ longueur prise dans le mur (0,5 m ?) et en rive, le profilé rectangulaire.
Sur les HEB, les petits profilés pour soutenir le plancher en ipé.
C'est tout.
Pour te donner une idée, pour le moment c'est un peu surdimensionné pour respecter l'altitude du plancher > As-tu une idée?????
Pour te donner, un ordre d'idée, pour l'HEB central :
S'il avait 2 points d'appui de chaque côté (1 encastrement et 1 appui simple), la charge qu'il pourrait supporter oscillerait autour de .....12 t
Et le tien doit supporter approximativement 3,6 m x 1,8 m x 425 kg + ~100 kg de tubes rectangulaires = ~2,9 t.
En clair sur ton balcon, tu pourrais faire monter (5 personnes de 80 kg au m2 > c'est serré) 65 personnes!!!
1,6 ou 1,80 m, ça ne change pas grand-chose au problème.
Au niveau compression, l'UAP de 80 doit pouvoir prendre 12 t, le tout est de savoir s'il est sain (vérification chez le voisin), pas trop dégradé par la rouille.
Je reprends mes calculs pour chiffrer exactement.
Un petit schéma sur garde-corps pour avoir une idée du poids.

A+

[invitef49b0cf3]

re-salut Amaty ,
Le niveau d entrée de la maison se fait en rdc coté rue, mais coté cour, il y a un jardin en contrebas ainsi que la toiture du dessous. On ne peut pas du tout acceder aux pieds des Uap car ils se trouvent derriere un faux plafond, je sais, ca complique...Cela fait donc un etage pour la hauteur de balcon ( je dirais environ 4m )
Les tubes carrés longs de 3 et qqs metres supporteront les lames sans points de reprise entre les H/U ?
Un truc me chiffone, est il utile dans ce que j avais dessiné, l IPE intermediaire qui etait sur les Uap ( et qui faisait rive dans le balcon d origine) ?
je te joins des photos de l existant.
merci encore !

[invitef49b0cf3]

encore une photo, alors par contre, je pense qu il y a un nouveau soucis, l uap a l extreme droite est dans l alignement de la gouttiere, en positionnant une poutre intermediaire sur les Uap avec un debord pour celui de droite, afin d eviter cette gouttiere, change fondamentalement la structure ?

[invite21e9323e]

...

afin d eviter cette gouttiere, change fondamentalement la structure ?

Tu peux faire un petit schéma, pour me fixer les idées > j'entrevois un peu le problème (quelle liberté à droite ou à gauche de la gouttière)
Pas la peine, ça y est, j'ai vu le problème (2ème photo, message 19) > mais de combien le décalage (écart entre IPE 120 et HEB 140?).
Pour l'altitude du plancher, je parlais par rapport à l'accès au balcon (montant d'une porte fenêtre, je suppose).

Un truc me chiffone, est il utile dans ce que j avais dessiné, l IPE intermediaire qui etait sur les Uap ( et qui faisait rive dans le balcon d origine) ?

Il servait principalement au béton qui faisait fonction de plancher.

Les tubes carrés longs de 3 et qqs metres supporteront les lames sans points de reprise entre les H/U ?

Pour ma part, je pense qu'en 50 x 50 x 4 les tubes carrés devraient permette de résister à la charge supportée par ces tubes > Bande de chargement 3,415 x 0,36 m (1,23 m2) x 425 kg/m2 (Charges fixe + variable) = ~520 kg.
Jaunin devrait pouvoir confirmer la déformation en-deçà de L/500 = flèche. Je me suis fourvoyé dans une discussion précédente avec des tube similaires > http://forums.futura-sciences.com/br...asserelle.html
Suivant altitude par rapport au pas de porte, si on passe en HEB de 120, les tubes pourraient passer en 50 x 70 x 4 ou 5 pour un problème de soudure.

A+

[invitef49b0cf3]

A gauche on a la liberté de se mettre au droit de l UAP au milieu pas de pb et c est a droite ou on a environ 30 cm a gauche et a droite de la descente, mais l uap est en face d'elle.( derniere photo, on voit l uap scié , la gouttiere, et on devine legerement l ipe 120 scié au ras du mur a droite de la gouttiere.
Pour l altitude de plancher, ce n est pas grave qu il y ai la hauteur d une marche entre le sol interieur et le balcon.
J avour que le HEB de 120 me seduit plus si on arrive a rester dans une securite par rapport aux charges.

[invitef49b0cf3]

je te fais un schema oui

[invitef49b0cf3]

voila, on voit qu a droite , l axe de l uap tombe sur la gouttiere, d ou ma question sur la reprise des charges par la poutre intermediaire posée sur uap ..
m'enfin...je patauge un peu la..

[invite21e9323e]

Oui, fais un petit schéma explicatif, là, je suis un peu paumé!!!
Merci
A+

[invitef49b0cf3]

je t ai fait un pdf au message juste avant

[invite21e9323e]

FFS m'a envoyé ton dernier post après le mien...
Mais, avant, à quel endroit passait l'IPE de 100? Je comprends pas???

[invite21e9323e]

Bon en attendant ta réponse à mon post précédent, j'ai repris tous mes calculs,
3 HEA 120 de 1,80m hors encastrement.
5 profilés rectangulaires de 70 x 40 x 5 support plancher.
1 profilé rectangulaire de 80 x 180 x 4 de finition et de support garde-corps.
Ci -joint schéma avec impact sur UAP de 80.

Le porte à faux (après l'appui UAP) pose principalement un problème au niveau séisme > finalement la marge de sécurité devrait couvrir un séisme magnitude ~7,5 et d'accélération voisine 0,45 G.

Si Jaunin passe sur la discussion et qu'il réalise les simulations UAP 80 et profilés rectangulaires (message 21), tu seras rassuré.

Bonne Soirée

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Je viens de voir maintenant votre message. Discussion que je suivais avec intérêt, sujet au plan bien fait et à vos réponses toujours très intéressantes sur le sujet.
Comme d'habitude il se fait un peu tôt, donc dans un moment (plus tard) je simulerais votre dessin du poste #29 avec vos renseignements.
Cordialement.
Jaunin__

[invitef49b0cf3]

Salut AMATY et Salut JAUNIN, bienvenu dans la conversation ,
merci pour votre temps passé sur l etude de ce balcon.
voila un plan d etat des lieux en pdf, on voit donc les IPE 120 peripheriques, les axes des IPE 100 ( entre sommier et IPE 120 )
ainsi que les appuis sur les corbeaux UAP 80 ( qui sont decalés a gauche et a droite de l'axe des IPE 120).
On voit aussi qu il y a a droite ce pb de gouttiere qui fait que l on ne peut pas mettre le HEB directement sur l axe de L UAP . ( heu , suis je clair la ??). voyez vous mon pb ?