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Equivalence poutre bois et UPN



  1. #1
    pegairolles

    Equivalence poutre bois et UPN


    ------

    Bonjour à tous,
    Je voudrais construire une véranda sur ma terrasse avec une très grande baie vitrée. Pour ce faire, je n'envisage que 2 poteaux espacés de 5m et éloignés de 3m de la façade.

    La toiture d'une seule pente ne doit pas être inférieure à 20°.
    Elle sera recouverte de tuiles plates dites de Marseille.
    La présence de 2 Velux exclus d'installer une panne intermediaire.

    Mon marchand de bois m'a donc conseillé une poutre de de 5m : 7,5 x28 (la 1/2 charge estimée étant de 825 kg) sur laquelle reposerons des chevrons 7,5 x 11 (1/2 madriers) .

    La hauteur d'une telle poutre est incompatible avec la pente envisagée . 12cm serait l'idéal.

    Curieusement les marchands de fer de Montpellier, n'ont pas été capables de me dire quel type de profil métallurgique pourrait remplacer cette poutre en bois.

    Je sollicite sur ce forum un coup de main, à charge de revanche sur tous les problèmes touchant la piscine . Merci d'avance

    -----

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  3. #2
    invite58706596

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonsoir Pegairolles & Bienvenue sur FUTURA SCIENCES,

    Le problème se situe sur la pression de la poutre sur la baie vitrée > Crac!!!
    Donc, il faudrait mettre une zone amortissable entre la poutrelle acier et la baie pour éviter d'impacter le verre... C'est là le véritable souci...
    On peut mettre un HEB de 120 mm de haut et 120 de large (forme d'un H couché), mais avec 825 kg de charge, la flèche (courbure de la poutre) avoisinera 5000/~550 = ~9 mm
    Avec un HEB de 140, la flèche passerait environ à 4/5 mm.

    Sais-tu comment a été calculé la charge????

    Bien Cordialement

  4. #3
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, Pegairolles,
    Pourriez-vous nous mettre un croquis ?
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

  5. #4
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    cette photo de la maquette peut elle aider ?
    Images attachées Images attachées  

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, Pegairolles,
    Oui, très bien la maquette.
    Comme vous la demandez AMATY, que je salue,comment allez-vous protéger la baie vitrée de la charge du toit et quelle est cette charge de 1650 [kg] ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  8. #6
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Merci Amaty et Jaunin de vous intéresser à mon projet.

    - Les 1650 Kh correspondent à 100 daN/m2 de charge (55 permanentes et 45 temporaires) pour une toiture de 5,2x3,1.
    - Je table sur un taux de flèche relative de 1/500 soit une déformation de l'ordre du cm qui ne devrait pas concerner le cadre de la baie .
    En effet, je compte le plaquer contre la poutre et les poteaux et non le placer au dessous de la poutre.
    Je vois donc qu'avec du HEB de 120 ,je suis dans les clous.

    Je me demande s'il est envisageable des souder deux UPN pour faire le boulot du HEB ?
    Poids et prix HEB = double UPN mais manutentions plus faciles.

    D'avance merci de votre soutien?

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  10. #7
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour,
    Les 45 [daN/m^2] temporaire représente la charge de neige en fonction de votre situation?.
    Et le reste la charge de vos tuiles plates dites de Marseille ?.
    Mais reste toujours le problème des montants pour l'appui de votre toit.
    Cordialement.
    Jaunin__

  11. #8
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Oui Jaunin, En effet, je prévois les grandes tempêtes de neige centenaires sur Montpellier.
    Les 55 daN/m sont les tuiles, les Velux et divers finitions.
    Je n'ai pas compris la deuxiéme question: "Mais reste toujours le problème des montants pour l'appui de votre toit"

  12. #9
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour,
    Mais reste toujours le problème des montants pour l'appui de votre toit, vous ne voulez pas que votre toit s'appuie sur les vitres ou sur le cadre alu de ces dernières.
    Vous avez bien une fixation contre le mur pour le départ de votre toit, mais en face ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  13. #10
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Je compte reprendre le montage qui est celui de deux petites baies que j'ai installé il y a des années. Voir croquis ci-joint.
    La poutre qui supporte les chevrons peut fléchir sans trop de contraintes sur le cadre de la baie à par le cordon silicone qui est sans doute une erreur. L'idée de départ était que rôle des pattes supérieures soit d'encaisser les effets du vent sur la baie.
    Images attachées Images attachées  

  14. #11
    invite58706596

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Je me demande s'il est envisageable des souder deux UPN pour faire le boulot du HEB ?
    C'est possible, mais la flèche sera plus importante... Plutôt 10 que 9 mm.
    Jaunin, que je salue bien, pourra te faire une simulation en te donnant la flèche réelle.
    Il faudra donc souder les UPN en hauteur...
    Un cordon de soudure de 10 cm tous les 20 cm dans le 1er mètre, puis soudure suivante à 30 cm et après tous les 40 cm....Ceci bien sûr à chaque bout des UPN.
    Mode opératoire > 2 serre-joints dans la partie supérieure...
    Réaliser 3 soudures extrémités et centre. Mettre un serre-joint dans la partie inférieure à déplacer pour chacune des 3 soudures.
    Tourner les UPN, effectuer toutesles soudures sur la partie inférieure (qui est tournée vers le haut) Retourner les UPN et terminer les soudures de la face supérieure.
    Oui Jaunin, En effet, je prévois les grandes tempêtes de neige centenaires sur Montpellier.
    La solution joint silicone, n'est pas si mauvaise que ça > Pas évident de permettre un déplacement vertical en gardant une certaine étanchéité.
    En fait, les variations de flèche se limiteront à "Présence Neige/Absence neige"... pour des chutes de neige habituelles.., soit une variation de 1 à 2 mm de la flèche.
    Hérault 34 > Zone C > 55 kg/m² soit 1 à 1,2 m de neige...
    Autrement une couche de feutre de 5 mm collée sur la baie sur laquelle glissera l'habillage des UPN....
    Il faut voir...

    A+
    Dernière modification par AMATY ; 09/09/2010 à 21h09.

  15. #12
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Marci Amaty pour ces précisions concernant l'emploi deux UPN.

    Pour l'accouplement des bestiaux, c'est exactement de cette manière que j'envisageais le mode opératoire.
    Je crois que je vais choisir cette solution car outre le problème de manutention qui est simplifié , cette solution règle un problème d'esthètique . De plus , avec le HEB couché, je me demandais comment être sur qu'il ne piégerais pas les condensations (infiltrations) dans sa partie superieure

    Mon problème est quasiment résolu grâce à vous deux.

    Pour en revenir à la neige, en 45 ans , je n'en ai jamais eu plus de 30cm sur mes toits .

    Je vous tiendrais informé de l'évolution du chantier qui démarre sous peu. Merci pour tout.

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  17. #13
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour,
    Je suis désolé d'insister, mais si j'ai bien compris les deux UPN soudés placés en bout de toit, prenons appui sur la silicone ? Pas de poteaux dans les angles.
    Pouvez-vous encore me donner les dimensions de UPN ?
    Cordialement.
    Jaunin__
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  18. #14
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, Je n'avais pas remarqué que la photo de ma petite maquette ne montrait pas les deux poteaux soutenant la poutre de 5m.
    Je les ferais en béton armé section 20x20.

  19. #15
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour,
    Vous ne m'avez pas donné les dimensions de vos UPN.
    Cordialement.
    Jaunin__

  20. #16
    invite58706596

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Vous ne m'avez pas donné les dimensions de vos UPN.
    Jaunin, j'ai gardé les mêmes dimensions pour les UPN, 120 de haut > section plus faible que l'HEB de 120 (~29 contre ~34 cm²,un truc comme ça, je crois...).
    J'ai considéré les profilés en appuis libres...
    Je suis désolé d'insister, mais si j'ai bien compris les deux UPN soudés placés en bout de toit, prenant appui sur la silicone ?
    Je ne sais quel effort est capable d'encaisser le joint silicone???
    Mais je n'en ai pas tenu compte...
    Mais avant qu'il ne cède, il est possible qu'il impacte les verres de la baies, le problème c'est que par la forme de la flèche, il déforme les cadres en parallélogramme et là le verre explose s'il fait trop froid, encore plus dramatique pour une baie vitrée ouvrante liée aux efforts d'ouverture ou de fermeture...
    Ne pas oublier de monter les grandes surfaces de verre avec des jeux de dilatation comme pour les portes-fenêtres.
    A+

  21. #17
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, Pegairolles,
    J'ai simulé vos deux UPN_120 "soudé" en appui simple sur vos deux poteaux de 200 [mm] x 200 [mm].
    J'ai pris une charge de 8250 [N] répartie sur les 5 [m] des poutrelles et en non soutenu de 4.6 [m].
    Le poids propre des UPN a été rajouté.
    De ce fait j'ai donc une flèche de 2 [mm] au centre de la portée.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Images attachées Images attachées  

  22. #18
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Oh que voila une bonne nouvelle à laquelle je ne m'attendais pas Jaunin ! Merci pour cette précision.
    Mais au fait ; comme je tablais sur une flêche occasionnelle de l'ordre du cm, serait-il envisageable de choisir deux UPN de 100 ?

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  24. #19
    invite58706596

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    De ce fait j'ai donc une flèche de 2 [mm] au centre de la portée.
    Je comprends pourquoi ça ne correspond pas à ma valeur...
    J'ai considéré 2 UPN indépendants et non une section unique, qui effectivement avec les cordons de soudure, représente un ensemble monobloc (je suppose pour la simulation...).
    Et j'ai considéré 5 m de portée...Voir post1 > Pour ce faire, je n'envisage que 2 poteaux espacés de 5m et éloignés de 3m de la façade.

    Mais c'est préférable dans tous les cas, moins de flèche, moins de risque de désordre quelconque au niveau des piliers.

    A+
    Dernière modification par AMATY ; 11/09/2010 à 09h31.

  25. #20
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour,Pegairolles,
    Pour répondre à votre question, après quelque petit souci avec les mystères de l'informatique, d'où l'heure.
    J'ai refait la simulation dans les mêmes conditions mais cette fois avec deux poutrelles "soudées" UPN 100.
    Dans ce cas, j'ai une flèche maxi. de 3.4 [mm].
    Cordialement.
    Jaunin__

  26. #21
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour Jaunin, merci pour cette dernière précision qui va me simplifier la manutention en allégeant la charge qu'il faudra hisser à 2m de haut.

  27. #22
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour à Jaunin et Amaty. Je viens pour le contre-rendu des travaux pratiques. La poutre à été confectionnée en soudant tout du long des deux cotés 2 UPN 100. Les deux appuis distants de 5m sont deux poteaux béton de section carrée 20x20. En place et sans charge elle était parfaitement rectiligne. Mais avec la charge du toit la flèche est très exactement de 5mm.
    La toiture pèse environ 1560 kg, avec une pente de 20°.
    Je dois rajouter l'isolation et un plafond en plaque de platre soit encore environ 290Kg. J'ai peur qu'avec 1 m de neige !!! la flêche soit disgracieuse. Je n'ai pas de soucis avec la grande baie coulissante qui ne sera pas placée sous la poutre mais décalée. Je vais chercher une astuce pour renforcer cette poutre .Peut-être souder un plat.
    J'ai des photos du chantier mais ne sais pas comment vous les envoyer
    Images attachées Images attachées

  28. #23
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, Pegairolles,
    Déjà belle réalisation.
    J'aurais besoin de confirmation.
    La distance interne entre les deux poteaux de béton.
    La longueur exacte de votre UPN.
    La distance de l'UPN qui dépasse des 200 [mm] de votre poteau de droite.
    La confirmation de la soudure en bout, pour former un tube, de vos deux UPN de 100.
    Comment est fixée votre poutrelle sur les deux poteaux en béton.
    Le poids de votre toiture est défini par le nombre de tuiles posées et le bois.
    Votre mesure a été prise au centre de poutre par rapport à un même point avant la pose de la charge et après la charge.
    Si les UPN ont été soudés pour former un tube carré intérieur, on peut essayer de simuler déjà avec un tube cylindrique glissé à l'intérieur.
    Je suis désolé de toutes ces questions, mais je suis assez étonné de cette différence.
    Cordialement.
    Jaunin__

  29. #24
    invite58706596

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour Pegairollles, Bonjour Jaunin,

    Ah! J'avais pensé à 2 "U" pour former un "I" ou un 'H" couché et non pas qui se regardaient pour former un tube rectangulaire, la flèche est plus importante...
    On perd l'âme centrale conséquente, ce qui explique cette flèche de 5 mm sans neige, alors que l'on ne devrait pas dépasser 0,5 à 1 mm.
    Jaunin comment aviez-vous réalisé la simulation???
    J'ai peur qu'avec 1 m de neige !!! la flêche soit disgracieuse
    Un poteau de bois amovible au centre, lors des risques de neige...
    Flèche admissible en L/200 > 4600/200 = 23 mm.
    C'est aussi pour l"étanchéité avec la baie qui va en pâtir...

    A+

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  31. #25
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour Jaunin,
    Je réponds dans l'ordre à vos questions;
    1/ Poteaux B.A section carré 20x20 entre axe 4760 surmontés d'une platine affleurante. Entre la poutre et la platine est intercalé 1 rond béton de 8 faisant office de rouleau . Coté escalier : platine, rond béton et poutre sont solidaires par un gros point de soudure. De l'autre coté, la poutre est libre de "rouler" sur la platine si besoin de dilatation. Deux taquets soudés sur la platine bloquent la poutre dans le sens latéral.
    2/Actuellement 6m environ. On coupera plus tard.
    3/ Si on coupe au ras du toit : 22cm
    4/Les deux UPN sont soudés d'un bout à l'autre. La soudure s'est faite par portion de 10 à 30cm après pointage et alternativement d'un coté à l'autre. Quand tous les cordons se sont rejoint la poutre était parfaitement rectiligne.
    5/ voir le premier point: fixe d'un coté et libre de l'autre
    6/Le calcul approché de la charge fixe
    12 chevrons 75x110x3500-->175 kg
    19,25m2 OSB 19mm-->193 kg
    77 m de tasseaux 25x38 --> 37 kg
    2 Velux 114x118 --> 70kg
    20m2 tuiles --> 800kg soit environ 1275 kg
    A venir 17 m2 de BA13, -->204Kg et 1,7m3 isolant à 50kg /m3 --> 85 kg soit 290kg
    En tout il y aura en fait 1565 kg .
    7/La mesure à été faite en plaquant une règle de maçon alu largeur 10cm long 4m. Il n'y avait aucune flèche décelable avant la pose du premier chevron.
    Je vais essayer de faire un croquis pour montrer les détails.

  32. #26
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour, AMATY,
    Oui, ma simulation a été faite avec deux UPN dos-à-dos, comme on arriva à le distinguer sur la simulation.
    Je vais essayer avec un tube à l'intérieur qui aura un moment d'inertie supérieur à un méplat soudé sur le flanc.

    Bonjour, Pegairolles,
    Merci pour vos réponses, je suppose que la largeur de la règle de maçon est de 10 [mm].
    Pour la distance entre les poteaux, je prends bien l'entra axe au centre de chaque poteau, soit un vide de 4560 [mm].
    En attendant votre croquis, je vais reprendre les simulations avec une charge de 800 [kg] sur la poutrelle.
    Vous parliez de 30 [cm] de neige, AMATY pourra me dire quel poids de neige, il faut estimer.
    Cordialement.
    Jaunin__

  33. #27
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Bonjour Amaty, Bonjour Jaunin,
    1/ oui la règle alu fait 100x10mm de section 4m de long
    2/ non je ne sais pas pourquoi j'ai écrit 4760mm d'entre-axe. Le vide entre poteaux est très exactement de 4719mm donc l'entre-axe est en fait 4919mm.
    Désolé.

  34. #28
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Croquis N°1
    Images attachées Images attachées  

  35. #29
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Re-Bonjour,
    pour réduire la flexibilité de ma poutre sans démonter tout, je pense aux solutions schématisées sur le croquis qui devrait apparaitre en attaché. La solution A en 6 ou 8mm à ma préférence . Je suppose qu'il n'est pas nécessaire de renforcer sur 5m peut-être que 3m seraient suffisant.

  36. #30
    pegairolles

    Re : Equivalence poutre bois et UPN

    Je n'ai pas compris comment maitriser l'envoi de p.j
    Images attachées Images attachées  

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