Dimensionner une jambe de force pour soutenir une avancée de toit

[seboseb]

Bonjour,
J'autoconstruis une maison bois et paille avec la technique du GREB. La toiture 2 pans est constituée de chevrons porteurs de 4*36 cm reposant sur :
- une panne faitière (en haut)
- les murs (en bas).
La hauteur de ces chevrons permet de franchir aisément la portée de 5m.
La pente du toit est de 35°

Je souhaite faire déborder le toit de 1m au dessus du pignon sud. Problème : si je peux aisément prolonger ma panne faitière de 1 m à l'extérieur pour soutenir ce débord, je n'ai pas de support pour le bas des chevrons ! Il me faut donc mettre un support tenu par une jambe de force ; une sorte de triangle rectangle avec une partie horizontale soutenant les chevrons, une partie verticale faisant le lien avec le mur (tirefonds ou autres) et une partie à 45° reliant les deux et travaillant en compression.

Quelqu'un pourrait-il m'expliquer comment je dois dimensionner cette "installation" ? Il faut prévoir environ 1400 kg sur chaque pan du débord de 1m (tuiles + chevron + charges de neige exceptionnelles)
D'avance, un grand merci.
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[invite58706596]

Bonjour Seboseb,

OK, je vois à peu près le montage...
Sans tenir compte des dimensions de bois, les poutres horizontale et verticale sont égales à 1 m X Cos35° = ~0,82 m.
Quelle est la portée à soutenir (ou nombre d'entre-axes chevrons)?

Bien Cordialement

[seboseb]

Bonsoir Amaty,
en fait le débord fait 1 m horizontalement. La jambe de force à 45° fera donc 1.41m selon ce bon vieux Pythagore.
Les chevrons seront tous les 50 cm, il y aura donc deux chevrons supplémentaires à soutenir sur le débord de toit (mais uniquement par le bas, car en haut la panne faitière débordera d'un mètre et viendra soutenir ces deux chevrons).
Précisions : les chevrons des 2 pans seront liés deux par deuxau niveau de la panne faitière pour éviter qu'ils ne soient tentés de glisser vers le bas.

[seboseb]

Je ne peux plus éditer... je précise donc ici que je souhaite faire un débord sur le pignon : je ne souhaite pas rallonger des chevrons mais bien en ajouter d'autres. Ci joint une petite image : en marron les montants de mon mur (j'ai une double ossature), en rouge ce que je veux faire. Je n'ai pas représenté les chevrons.
http://hebergeurimage.free.fr/princi...1062218413.jpg

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite58706596]

En fait le débord fait 1 m horizontalement. La jambe de force à 45° fera donc 1.41m selon ce bon vieux Pythagore.

Tout à fait, je voyais le déport sur la façade, comme souvent...et d'où mon calcul...

En fait tu veux rajouter deux chevrons 40 x 360 pour faire le déport et qui auront une portée de 4,36 m....Charge 1400 kg pour chaque pan débordant...
Perso, j'aurais mis peut-être 3 consoles pour le design...(+1 au sommet) > Je faire un petit dessin en projection pour voir l'allure général avec le dimensionnement des poutres des consoles..., mais difficile de se rapprocher des cotes des chevrons...
PS > Je viens de voir ton dernier post

Bien Cordialement

[invite58706596]

En 80 x 80, trop limite en résistance, et trop riquiqui en dimensions (rapport section et encombrement).
En 100 x 100, ça semble mieux, mais les chevrons 40 x 360 apparaissent un peu fins...
Qu'en penses-tu??? > Voir schéma.

A+

[seboseb]

Wahou, génial le schéma. C'est exactement ça. Sauf que je prolongerais bien la partie verticale, en vue de rigidifier tout ça car le mur lui-même sera assez souple.
Pour l'esthétique, je m'en contrefiche... Je souhaite que le bazar soit correctement dimensionné pour recevoir 1400 kg de chaque côté. Je pensais intuitivement passer en 15*15 pour la partie horizontale, 10*10 pour la jambe de force. Mais c'est du pifomètre complet et ça ne me plait pas trop !
Et il va aussi falloir l'ancrer très solidement à l'ossature du mur car l'angle droit va avoir tendance à s'arracher.

C'est pourquoi je suis preneur de toute info technique !
Très bonne soirée,
Seb

[seboseb]

En prime, un petit aperçu. C'est vraiment une ébauche !!!
Et il n'y a pas les parties verticales du triangle, qui sont à rajouter car le mur est trop souple en l'état.
J'en ai mis deux par moitié de pignon, mais si je peux me limiter à une seule...

[invite58706596]

En 100 x 100, 800 kg en charge admissible > Pour une charge ponctuelle approximative de 400 kg (chevron positionné à 50 cm) et une autre de 200 kg pour le chevron positionné à 1 m.
En 150 x 150, ça risque de faire un peu mastoc > je regarde au niveau schéma (à l'échelle, mais laquelle???)

Et il va aussi falloir l'ancrer très solidement à l'ossature du mur car l'angle droit va avoir tendance à s'arracher.

Comment sont constitués les murs pour le type d'ancrage?????

Pour l'esthétique, je m'en contrefiche.

Ah bon...Pas bien, pas bien...mais bon...
PS > je viens de voir ton message post#8

La Bonne Soirée

[invite58706596]

Si tu fais "Wahou, génial le schéma", Qu'est que je fais pour ton ébauche
Je te renvoie le schéma avec poutre de 150 x 150 > A toi de juger...

Donc maison à ossature bois > isolation quoi? paille???
Fixation des conçoles (c'est moche avec un ç) > choix avec tire-fond ou platine et boulonnerie...
Sur quoi on accroche > section des deux bouts de la poutre....

A+

[seboseb]

Bonsoir,
si je te comprends bien, si je passe tout en 100 * 100, je peux mettre 400+200= 600 kg en tout sur mon "triangle" ? C'est bien ça ? Comment parviens-tu à ce résultat ?

J'ai besoin de mettre pas loin de 1400 kg sur chaque "triangle", dont 1000 en surcharges de neige (j'habite dans un coin à neige...). Il me faut donc du costaud, quelle que soit l'esthétique.
Quelle serait la résistance selon toi avec les 3 morceaux en 150*150 mm ?

Sinon, pour la technique constructive, c'est celle du GREB : double ossature en bois, remplissage paille, anti-flambement par des feuillards métalliques et contreventement au mortier allégé. Plus d'infos ici.
Bonne soirée;
Seb

[invite58706596]

D'après ce que tu m'as dit, j'obtiens ça...> Voir schéma...

Qu'en penses-tu???
Avec du 150 x 150, on doit avoisiner 2600/2700 kg pour une flèche en L/300 (1m/300 = ~3 mm) En fait ta flèche ne devrait pas dépasser 0,5 à 0,6 mm...

Tu en es où de la construction > Tu n'as pas une photo à nous mettre...
A+

[seboseb]

Bonjour,
merci AMATY pour le temps que tu consacres à cette question qui ne déchaine pas l'enthousiasme par ailleurs ! . Pourrais-tu me dévoiler tes sources quant aux calculs de résistance ? C'est important pour moi qui suis perdu entre de nombreux avis contradictoires et pas toujours argumentés !

Je ne suis pas d'accord avec ton schéma où on peut lire qu'il reste 500 à 600 kg à supporter sur chaque "triangle".
Certes, la panne faitière reprend une partie des 1400 kg. Mais d'une part elle est en haut,et donc elle porte moins, et d'autre part il y a un débord de toiture de 1.20m en porte-à-faux intégralement repris par le triangle.
Je ne sais pas calculer ça mais je pense qu'il faut prévoir plus d'1T par console.
Comme j'ai calculé le poids total avec une valeur de 174 kg de neige par m2 horizontal et que ça correspond aux charges de neige mais pas aux charges extrèmes (classification 2009), je me dis que 1400 kg sur chaque triangle ne seront pas de trop...
D'autre part je pense qu'il est judicieux que le jambe de force ne vienne pas à l'extrémité de l'élément horizontal du triangle. Ainsi on réduit sa déformation.
Voir ébauche en PJ

Pour ma construction, tu peux trouver des photos sur mon blog via mon profil.
Très bonne journée.



EDIT : il faut faire tourner le schéma de90° dans le sens horaire !

[invite58706596]

Je ne suis pas d'accord avec ton schéma où on peut lire qu'il reste 500 à 600 kg à supporter sur chaque "triangle".

Tu me dis 1400 daN par pan, moi je prends (~270 daN/m²)...
Maintenant si Castelmolla peut donner son avis, ça serait bien...
Ou si Jaunin veut bien faire une simulation...
En fait ce n'est pas tellement un calcul de flexion, c'est une contrainte de traction sur l'élément vertical....Donc un arrachement donc un problème de fixation...

et d'autre part il y a un débord de toiture de 1.20m en porte-à-faux intégralement repris par le triangle.

Si tu me rajoutes des infos, au compte goutte...... Pas de Sainte Vierge en pierre sur le sommet de l'avancée...

Je vais attendre l'avis d'autres spécialistes....

A+

[invite58706596]

Et puis finalement, j'y pense pourquoi ne te rapproches-tu pas du bureau d'études qui a calculé ta maison à ossature bois (ou utilisé par ton vendeur de maison).
Ainsi, tu serais rassuré sur les dimensions, les fixations ainsi que par le dimensionnement des poutres verticales sur lesquelles vont être fixées tes consoles (elles ne sont sûrement pas prévues pour supporter une telle charge...)
En fait, ça ne t'avancera pas plus que je te dise que j'utilise des diagrammes ou des matrices à multiples entrées ou que j'utilise tel logiciel ou que je recoupe avec des constantes de charge...

A+

[seboseb]

Salut,
pas de sainte vierge en pierre, ni aucune figure de proue de toute sorte
! Non non. Les 1400 kg annoncés au début sont toujours d'actualité.
Le concepteur de la maison c'est moi... C'est pourquoi je m'intéresse aux calculs.
C'est moi qui ai calculé la charpente avec des outils mis à disposition sur le net, en prenant de bonnes marges de sécu.
Je ne suis pas du métier, ce qui m'intéresse c'est de construire mon chez-moi malgré des revenus modestes.
Mais je ne souhaite pas faire n'importe quoi pour autant !


D'accord avec toi sur les contraintes à l'arrachement, il va falloir mettre de la grosse tige filetée et des écrous et contre-écrous.


Bon, je suis preneurs de tous les avis : parce qu'une fois que le bois sera commandé ce sera trop tard...

Bon WE,
Seb

[invite58706596]

Ah! OK, je comprends la dimension de tes "chevrons", je dirais plutôt madrier 40 x 360 > c'est pas commun et ça ne se trouve pas tous les jours... Je suppose que la hauteur est nécessaire pour l'isolation...

Comme tu veux faire un peu costaud, on peut aller un peu plus loin dans les contraintes en jeu au niveau des consoles....

Je te fais un petit schéma explicatif et après tu jugeras....

A+

[invite58706596]

J'ai été voir ton blog et le forum sur la paille (nom?), pourvu que mon dessin ne fasse pas le tour de la planète....
J'ai donc refait 2 ou 3 dessins, histoire de...
Ca modifie un peu, mais rien de bien différent...
Je dirais que si tu as une faiblesse de la panne faîtière ou des liaisons de tes chevrons, tu te retrouves avec ~600 daN de charge vertical et entre 400 et 800 daN de charge avec un angle de 35° sur ta console...
Peut-être faire une double console ou le dessin que j'ai suggéré pour le fun...

C'est un peu les charges similaires qui vont être transmises à tes poutres verticales de façade qui supporte les chevrons (les liaisons des petits entraits doivent être particulièrement soignés > perso, j'aurais peut-être complété avec blochet et pseudo jambe de force étant donné la "souplesse" de ce type de construction)

[seboseb]

perso, j'aurais peut-être complété avec blochet et pseudo jambe de force étant donné la "souplesse" de ce type de construction)

Salut Amaty, je vois que tu as encore cogité et je t'en remercie.
Que veux-tu dire par ta dernière phrase ? Je ne sais pas ce qu'est un blochet et surtout je ne comprends pas à quel endroit tu veux le mettre. Je suis tout ouï !

Je comprends bien la répartition des forces que tu décris. Mais n'y a-t-il pas une force quasi horizontale travaillant à l'arrachement de la console au niveau de son angle droit (en haut de la partie verticale) ? Désolé, j'aurais du être plus attentifs à mes cours de physique au lycée, il y a une petite vingtaine d'année ! mais intuitivement, je dirais que la console va "vouloir" basculer et s'arracher du mur. Me trompe-je ?
Bonne soirée.

[invite58706596]

Je te trouve quelque chose dans ma biblio...pour avoir une idée, dans ton cas, on se retrouve avec un entrait retroussé (jambe de force vertical ) ...La forme est un peu différente...

Je comprends bien la répartition des forces que tu décris. Mais n'y a-t-il pas une force quasi horizontale travaillant à l'arrachement de la console au niveau de son angle droit

La force verticale va se décomposer suivant 2 axes > 1 force inclinée (F₄₅) suivant la jambe de force à 45° et une autre de même valeur vers l'extérieur symétrique à F₄₅ (par rapport à l'axe de la force verticale)
C'est cette force qu'il va falloir compenser (~ 400 à 450 daN) au niveau des différentes liaisons des poutres de la console et de la fixation sur la poutre verticale de l'ossature bois de la maison...
D'un certain côté, partir en 150 à un avantage, cette dimension permet de mettre les fixations en quinconce pour éviter d'être dans le même fil du bois et résister à la force latérale.

A+