Création d'un linteau HEB avec semelles de poteaux décentrées

[kroko1]

Bonjour à tous,

Je suis en train de rénover ma maison et la suppression d'une cloison au rez de chaussée, m'amène à devoir poser un linteau (HEB) et 2 poteaux béton armé de soutien à chaque extrémité.
Voici les données:
Portée entre les poteaux du linteau 2200mm
Charges reprises par le linteau: 2600kg
Linteau: HEB de 140mm
2 Poteaux béton armé: 140*150mm (charges appliquées sur le haut des poteaux 6kg/cm2) et 2800mm de haut (400mm enterré)
Armature: 4HA 10 espacés de 8cm + cadres de 6mm tous les 15cm
2 Semelles de fondation: trous de 600mm de profond pour couler du béton sur 200mm de haut x 350mmx350mm (portance du sol inconnue, charge appliquée: 1.1kg/cm2)
Armature: grillage 300x300mm, maille 10x10cm avec fer tor de 8mm, bords recourbés vers l'intérieur de la semelle

J'ai pris un heb pour gagner un maximum de hauteur sous plafond.
Je prévois de créer 2 poteaux, car les mur sur lesquels je pourrais me reprendre, ne m'inspirent pas confiance.

Mes questions:
Comme vous pourrez le voir sur le schéma joint, du fait des murs existants, les semelles des poteaux ne seront pas centrées par rapport à ceux-ci. Est-ce que cela peut poser problème pour la répartition des charges?
Est-ce que cela vous semble bien dimensionné?
Faut-il lier le HEB avec l'armature des poteaux?

Merci d'avance pour vos réactions et conseils



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[Jaunin]

Bonjour, Kroko1,
Faite une recherche sur le forum, il y a quelque exemple comme le votre, ou la poutre est fixée au béton et avec une plaque boulonnée pour la dilatation.
Je vais déjà regarder le comportement de votre poutre HEB 140, en attendant la venue de AMATY, que je salue amicalement et qui va vous poser les bonnes questions.
Cordialement.
Jaunin__

[invite58706596]

Bonsoir Kroko, Bien à Toi,...
Tiens! Tu fais toujours aussi riquiqui tes dessins et police...

Comme vous pourrez le voir sur le schéma joint, du fait des murs existants, les semelles des poteaux ne seront pas centrées par rapport à ceux-ci. Est-ce que cela peut poser problème pour la répartition des charges?

Il faut faire une liaison entre l'armature du poteau et le ferraillage de la semelle armature en parapluie (???)
1) Libérer 50 à 60 cm de filants de l'armature verticale en ôtant les cadres... Plier les 2 tor les plus proches du bord excentré de la semelle en diagonale du carré 350 x 350. Les 2 autres entre les 2 précédents... Crosser vers le haut ces 4 filants. Relier (ou mieux souder) ces tor par un fer à béton en U > 300 x 300 x 300 et mettre en centrant par rapport à cette armature en parapluie, un bout de longrine 2 x 3 filants > type 15 (hauteur) x 30 (largeur) x 30 cm (longueur) par esemple. Enrobage par béton mini des fers 5 cm...
Si un mouvement intervient l'armature en parapluie entraîne un gros bloc de béton (entre la partie et basses de la longrine)...

HEB 140 portée 2,2 m, charges 2600 kg, appuis non encastrés > Flèche voisine de L/2000 = ~1 mm... Le profilé travaille plus en cisaillement au droit des appuis du profilés qu'en flexion... De ce fait, faible remontée des extrémités** (~0,1 mm)...

Faut-il lier le HEB avec l'armature des poteaux?

C'est indispensable, si tu ne veux pas que le support de ton mur mette les bouts lors d'un séisme...
Lis ce lien pour connaître la mise en place > http://forums.futura-sciences.com/br...hlight=porteur
Et celui-ci pour l'immobilisation > http://forums.futura-sciences.com/br...talliques.html
A+

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Pour ce faire une idée, j'ai pris le cas le plus défavorable, le HEB 140, uniquement en appuis sur les deux poteaux.
J'ai une flèche au centre de 0.50 [mm] sous une contrainte de 10.0 [MPa] et de 80.0 [MPa] sur les appuis et 101.5 [MPa] aux sorties des appuis.
J'ai un relèvement de la poutre aux extrémités de 0.023 [mm], votre ordre de grandeur n'était pas mauvaise.
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[kroko1]

Bonjour à tous les 2,

Merci pour vos réponses rapides, instructives et qui font avancer mon projet (je crois que j'ai tout mis là).

Tiens! Tu fais toujours aussi riquiqui tes dessins et police...

Eh bien disons que c'était pour tester ton acuité visuelle!... Aux vues de ta réponse, pas de soucis, ça peut encore faire un bout de chemin...

Il faut faire une liaison entre l'armature du poteau et le ferraillage de la semelle armature en parapluie (???)
1) Libérer 50 à 60 cm de filants de l'armature verticale en ôtant les cadres... Plier les 2 tor les plus proches du bord excentré de la semelle en diagonale du carré 350 x 350. Les 2 autres entre les 2 précédents... Crosser vers le haut ces 4 filants. Relier (ou mieux souder) ces tor par un fer à béton en U > 300 x 300 x 300 et mettre en centrant par rapport à cette armature en parapluie, un bout de longrine 2 x 3 filants > type 15 (hauteur) x 30 (largeur) x 30 cm (longueur) par esemple.

Je vois, il s'agit de rattraper le centre de la semelle avec le ferraillage et de ce fait évaser le bas du poteau. Comme je n'ai pas encore creusé la fouille, peut-être qu'au final, j'aurais possibilité de gratter 10cm sous les 2 murs (en pierre ep:50cm) auxquels je ne voulais pas toucher, de façon à avoir une fondation bien centrée sous le poteau. Cela me permettrait une mise en oeuvre plus aisée du coffrage+coulage. Au cas ou, je garde le parapluie sous le bras (c'est de saison!).

Enrobage par béton mini des fers 5 cm...

Il me semblait que 5cm, c'était valable pour les milieux marin ou agressifs. Je tablais sur 2.5cm (d'où mon ferraillage poteau)

HEB 140 portée 2,2 m, charges 2600 kg, appuis non encastrés > Flèche voisine de L/2000 = ~1 mm... Le profilé travaille plus en cisaillement au droit des appuis du profilés qu'en flexion... De ce fait, faible remontée des extrémités** (~0,1 mm)...

Pour que le linteau soit considéré avec extrémités encastrées, quelle modification des poteaux faudrait-il faire?

Pour maintenir le linteau en cas de séisme, j'ai regardé les solutions préconisées aux liens indiqués, mais elles demandent pas mal de précision ou une mise en oeuvre délicate.

Coulé avec du plastifiant et à bonne quantité d'eau par ailleurs, puis-je compter sur un retrait nul du béton?

Question subsidiaire, le fait d'utiliser un profilé en H, me fait-il gagner de la hauteur comparé au béton armé? Car utiliser ce produit, ne me permet pas de faire facilement une structure monolithe.

Question subsidiaire 2e, un poseur d'armature sur chantier industriel m'a dit que les ingénieurs béton lui interdisait les soudures des fers. La justification est que la soudure modifie les propriété du métal qui n'a plus la même élasticité. Qu'en pensez-vous?

[invite58706596]

Je vois, il s'agit de rattraper le centre de la semelle avec le ferraillage et de ce fait évaser le bas du poteau.

Non, il s'agit tout simplement de rendre solidaire fondation et poteau et en cas de mouvement, qu'il n'y ait pas fracturation des fondations et des poteaux ou même arrachement des fers à béton...
Le fait de centrer l'armature parapluie par rapport au bout de longrines n'est pas innocent. Si on regarde la partie haute de la longrine > le béton enrobant chaque filant crée un cylindre de 7 à 8 cm de diamètre très résistant rendant donc la partie supérieure monolytique... Idem pour la partie inférieure...
Ta charge se répartie donc très bien sur ta fondation...

Il me semblait que 5 cm, c'était valable pour les milieux marin ou agressifs. Je tablais sur 2.5 cm (d'où mon ferraillage poteau)

Ton ferraillage poteau se cale facilement et les contraintes s'effectuent sur toute une hauteur (compression ou traction) ... Il n'en est pas de même pour tes fondations et ta longrine... Et comme je veux mes cylindres tor/béton d'au moins 8 cm... Voilà la bête raison...

Pour que le linteau soit considéré avec extrémités encastrées, quelle modification des poteaux faudrait-il faire?

Dans ton cas, la longueur des appuis étant trop faible, c'est difficile du fait que ton mur n'est pas le top au niveau maçonnerie...

Coulé avec du plastifiant et à bonne quantité d'eau par ailleurs, puis-je compter sur un retrait nul du béton?

Je mets des liens, mais si tu les lis pas, cela ne sert à rien...
Le ciment résine sans retrait atteint une résistance à la traction de ~1,5 kg/cm² x 220 cm x 14 cm = soit ~4500 kg > Largement supérieure au béton...
Tu peux faire un mortier (granulométrie gravier 1 à 5 mm) + un super plastifiant avec ton mur en mauvais état devrait effectivement faire l'affaire...

Question subsidiaire, le fait d'utiliser un profilé en H, me fait-il gagner de la hauteur comparé au béton armé? Car utiliser ce produit, ne me permet pas de faire facilement une structure monolithe.

Remets plutôt en question ton mur peu confiant...

Question subsidiaire 2e, un poseur d'armature sur chantier industriel m'a dit que les ingénieurs béton lui interdisait les soudures des fers. La justification est que la soudure modifie les propriété du métal qui n'a plus la même élasticité. Qu'en pensez-vous?

Qu'en je pense qu'il y a des gens qui font des appareils sous pression (cuve et autre récipient) en soudant des tôles entre elles...
Il ne faut pas tout confondre**... La ZAT (Zone Affectée Thermiquement) > Mais en résultat final la pièce + soudure est plus résistante qu'auparavant... Pour cela il faut bien contrôler la pénétration du bain de fusion dans les pièces d'acier... L'acier est plus résistant mais plus cassant > Il est parfois nécessaire d'effectuer un recuit au chalumeau... Et puis il est conseillé de faire des cordons de soudure...
**Pour tes petits efforts, c'est du psychotage...
A+

[kroko1]

Ok, pour tes réponses.
J'ai inspecté les murs en pierre. Celui de gauche sur la vue ci-jointe (j'ai osé le gros dessin!) et est utilisable, mais le H ne rentrera que dans les 14 premiers cm de l'épaisseur du mur. Je peux l'encastrer de 30cm de long, qui ajoutés aux 15cm du nouveau poteau feront une longueur d'appui de 45cm.
De l'autre coté, le mur en pierre se termine à la hauteur où je veux poser mon H, mais à cet endroit il y a un poteau qui part pour soutenir la toiture 5m plus haut... Donc comme je ne peux pas l'utiliser, alors, je pensais faire un poteau de 14x40cm d'appui. Et de ce fait, allonger aussi la semelle à 50x35cm.
Ah oui je dois aussi préciser qu'une dalle de 13cm sera coulée à 20 cm du haut de la fondation.
Comme la longueur d'appui doit être égale à 1/10 de la portée. Ca irait largement, non et je pourrais ainsi me passer du boulonnage poteau fer H? Et HEB de 120?
Ah! là, là, j'ai la truelle qui me démange!

[invite58706596]

et je pourrais ainsi me passer du boulonnage poteau fer H? Et HEB de 120?

Moi, je veux bien, tu fais comme tu veux**... C'est simplement qu'en cas de séisme avec des ondes de surfaces avec des amplitudes importantes et comme tes murs ne sont pas au top pour que le ciment résine sans retrait s'accroche suffisamment, ton profilé risque de sauter comme une allumette... Ne pas oublier que ton profilé soutient le mur situé au-dessus et que ce n'est pas le mur qui tient le profilé...

J'estime que lorsque l'on fait soi-même des travaux de maçonnerie, on doit mettre toutes les chances de son côté, quitte à dépenser plus que la normale (sans chercher à lésiner) mais qui restera toujours largement inférieur à la prestation d'un entrepreneur...
Imagine, ce que disent les gens (famille, amis, voisins) toujours dans le dos...
"Je l'avais dit et c'était normal, il l'a fait lui-même". En clair, tu passes pour un type incapable donc qui travaille mal... La vergogna!!!!

Tes murs n'étant pas sains, il est souhaitable de rester avec un HEB 140 et non 120 et rester ainsi en cisaillement vertical Si on part en flexion, tu pourras compter les fissurations...
**Si tu veux éviter ce type de fixations > Tu peux mettre une plaque de fixation (10 mm) assujetti au poteau par chevillage débordant du profilé... Immobiliser l'aile inférieure en mettant des pattes crapaud type DIN > http://www.technique-beton.fr/produi.../crapauds.html
A+

[kroko1]

Bonjour Amaty,

Merci pour ta réponse.

Moi, je veux bien, tu fais comme tu veux**... C'est simplement qu'en cas de séisme avec des ondes de surfaces avec des amplitudes importantes et comme tes murs ne sont pas au top pour que le ciment résine sans retrait s'accroche suffisamment, ton profilé risque de sauter comme une allumette... Ne pas oublier que ton profilé soutient le mur situé au-dessus et que ce n'est pas le mur qui tient le profilé...A+

Comme l'encastrement du H dans le mur pierre n'apporte rien, autant rester sur 2 poteaux de 14*15cm. Et ensuite percer 8 trous oblongs (dilatation du profil) dans le fer pour y passer 8 tiges filetées (4 par poteau) préalablement soudées à l'armature. C'est plus discret que les crapauds.

J'estime que lorsque l'on fait soi-même des travaux de maçonnerie, on doit mettre toutes les chances de son côté, quitte à dépenser plus que la normale (sans chercher à lésiner) mais qui restera toujours largement inférieur à la prestation d'un entrepreneur...
Imagine, ce que disent les gens (famille, amis, voisins) toujours dans le dos...
"Je l'avais dit et c'était normal, il l'a fait lui-même". En clair, tu passes pour un type incapable donc qui travaille mal... La vergogna!!!!

Ce n'était pas une mesure d'économie pécuniaire de ma part, mais pour gagner de la hauteur sous plafond.

Par contre, je souhaite toujours solidariser les éléments entre eux, pour recréer une sorte de chainage et que chaque élément soit contré par un autre, s'il veut bouger.
Le HEB fera moins ce travail étant donné qu'il doit rester libre de se dilater différemment des autre éléments de maçonnerie.
C'est pour cette raison que je demandais la taille un linteau BA reprennant les mêmes charges...

Dans cette optique, de renforcer la cohérence du bâti, je pensais rajouter, comme schématisé des fers de 8 soudés en quinconce horizontalement sur les cadres des poteaux (tous les 15cm) et scellés chimiquement dans 20cm de profond du mur en pierre. Est-ce que ça te parait utile et suffisant?

[invite58706596]

Comme l'encastrement du H dans le mur pierre n'apporte rien, autant rester sur 2 poteaux de 14*15cm. Et ensuite percer 8 trous oblongs (dilatation du profil) dans le fer pour y passer 8 tiges filetées (4 par poteau) préalablement soudées à l'armature. C'est plus discret que les crapauds.

C'est comme tu le sens...
D'un seul coup, comment estimes-tu que tes murs sont en mauvais état???
Il était fréquent que les joints entre les pierres étaient réalisés après coup avec des déchets de mortier de chaux de maçonnerie...Et ceux-ci apparaissent actuellement friables, ce qui est normale... J'ai des murs en pierre montés au mortier de chaux ~250 kg /m3 > Les joints sont aussi durs que s'ils étaient réalisés en mortier de ciment...

C'est pour cette raison que je demandais la taille un linteau BA reprenant les mêmes charges...

La hauteur des appuis en général pour une poutre en béton armé varie entre 1/10 (fortes charges) et 1/12(charges modérées) de la portée comme la longueur des appuis d'ailleurs > 2200 mm/12 = Hauteur 185 mm

Le HEB fera moins ce travail étant donné qu'il doit rester libre de se dilater différemment des autre éléments de maçonnerie.

L'acier se dilate comme la maçonnerie à quelques pouillèmes près...
Pour les séismes, on réalise un point fixe et l'autre glissant (jeu par trous oblong) au niveau du serrage...

Est-ce que ça te parait utile et suffisant?

Le fait de lier poteau et mur est toujours préférable effectivement...

On peut reprendre les calculs correspondants à ta solution du dessin du post #7, des piliers permettant des appuis assez longs. La portée doit être plus faible et l'on pourrait mettre un plaque d'acier (ou une semelle de béton) pour répartir la charge de l'appui gauche... Ainsi, on pourrait essayer de passer en HEB 120... Cependant, il faut alors faire les calculs bien à l'ELS (Etat Limite de Service), mais également à l'ELU (Etat Limite Ultime > Juste avant que cela puisse s'effondre... En fait on s'arrête avant...
Quelle ville habites-tu pour le risque sismique???
A+

[kroko1]

Bonjour Amaty,

J'habite dans le Doubs, ma ville est classée en risque sismique zone 3, modérée.

C'est comme tu le sens...
D'un seul coup, comment estimes-tu que tes murs sont en mauvais état???
Il était fréquent que les joints entre les pierres étaient réalisés après coup avec des déchets de mortier de chaux de maçonnerie...Et ceux-ci apparaissent actuellement friables, ce qui est normale... J'ai des murs en pierre montés au mortier de chaux ~250 kg /m3 > Les joints sont aussi durs que s'ils étaient réalisés en mortier de ciment...

Les murs n'ont pas le mortier qui s'effrite ou qui part en poussière, mais sur le mur de gauche il y a une fissure, à 2m de là où je veux faire le poteau. Elle court sur toute la hauteur du mur (5m) et toute son épaisseur. Le sol a bougé (pas mal d'eau).
Dans la zone de sismicité où je me trouve, ne faut-il pas de toutes façons réaliser des jambages ferraillés et bétonnés?
Par ailleurs, encastrer le H sur le bord du mur, engendrerait de nouvelles contraintes dans ce dernier qui ne seraient pas réparties sur les 50cm de son épaisseur.

La hauteur des appuis en général pour une poutre en béton armé varie entre 1/10 (fortes charges) et 1/12(charges modérées) de la portée comme la longueur des appuis d'ailleurs > 2200 mm/12 = Hauteur 185 mm

5 cm de gain en hauteur sous plafond avec l'utilisation d'un fer H 140, comparé au béton armé, ce n'est pas décisif. Et passer à des poteaux de 14*20cm (ferraillage?), ne me paraît pas non plus rédhibitoire.
Ce qui fera la différence alors c'est plutôt la facilité de la mise en oeuvre et le renforcement de la cohérence du bâti. Et là, je pencherais plutôt pour le BA.

La largeur de la poutre en BA pourrait-elle aussi être de 14cm de large?

On peut reprendre les calculs correspondants à ta solution du dessin du post #7, des piliers permettant des appuis assez longs. La portée doit être plus faible et l'on pourrait mettre un plaque d'acier (ou une semelle de béton) pour répartir la charge de l'appui gauche... Ainsi, on pourrait essayer de passer en HEB 120... Cependant, il faut alors faire les calculs bien à l'ELS (Etat Limite de Service), mais également à l'ELU (Etat Limite Ultime > Juste avant que cela puisse s'effondre... En fait on s'arrête avant...
Quelle ville habites-tu pour le risque sismique???
A+

De toutes façon, je ne veux pas tenter le diable pour quelques cm de plus sous plafond. C'est plus sage de rester sur un H de 140 ou du BA, pour avoir une structure durable.

[invite58706596]

Dans la zone de sismicité où je me trouve, ne faut-il pas de toutes façons réaliser des jambages ferraillés et bétonnés?

Jambages BA avec armatures parasimiques... Ou profilé acier ou poteau bois...

Par ailleurs, encastrer le H sur le bord du mur, engendrerait de nouvelles contraintes dans ce dernier qui ne seraient pas réparties sur les 50cm de son épaisseur.

Attention avec un pilier BA en sortie d'appui, les contraintes sur le mur sont des efforts dirigés vers le haut et non vers le bas...

Ce qui fera la différence alors c'est plutôt la facilité de la mise en oeuvre et le renforcement de la cohérence du bâti. Et là, je pencherais plutôt pour le BA. La largeur de la poutre en BA pourrait-elle aussi être de 14 cm de large?

Facilité de mise en oeuvre???
- Pour les piliers tenir compte de la pression du béton sur le coffrage...
- Faire réaliser l'armature de la poutre et il faudra viser 20 cm de large pour mettre à minima 4 tor en partie inférieure. Caler celle-ci dans le coffrage... Etayer le coffrage en plus des planchers et enfin prévoir des trous de remplissage du béton au-dessus de la poutre, attendre 28 jours avant de décoffrer... Facile à décrire, après...
Mise en place de profilés avec produits adéquats : C'est une petite journée...

De toutes façon, je ne veux pas tenter le diable pour quelques cm de plus sous plafond. C'est plus sage de rester sur un H de 140 ou du BA, pour avoir une structure durable.

C'est le problème des bâtis anciens non armés confrontés aux verrues neuves... Si la verrue devient un bon point d'appui, parfois cela contribue à la déstabilisation plus rapide de la maison lors de séismes ... Les énergies dues aux inerties sont plus je dirais cisaillantes...
Enfin, c'est toi qui vois...
A+