Toiture 3 pans sur pignon maçonné ?

[invite9a66d125]

Bonjour,

Le contexte :

Autoconstructeur d'une maison d'habitation en basse Ardèche, je suis confronté à la problématique des charpentes de toiture à 3 et 4 pans.
Pour la partie habitable constituée de volumes biscornus (villa en forme de "Y") et sans refends, je vais confier la réalisation à des charpentiers.
Mais pour les garages (50 m2) et son auvent en prolongement (25 m2), j'ai prévu de monter des pignons maçonnés sur refends et souhaite donc me charger de la charpente avec de simples pannes.

La problématique :

Néanmoins, seuls les 2/3 de ces garages+auvent sont en 2 pans classiques... il me faut gérer un 3e pan sur le tiers restant.
N'ayant trouvé aucun exemple sur le web, je m'adresse donc aux spécialistes du forum :
Est-ce possible de le réaliser avec seulement 2 pannes arêtières + 1 éventuellement une panne intermédiaire - qui seraient en quelque sorte des arbalétriers sans entrait - portant sur le poinçon du pignon ? nécessité de passer à du lamellé-collé ?
Ou vaut-il mieux que je ne monte pas les pignons de parpaings et que je confie la réalisation à un charpentier avec des (demi-)ferme(tte)s portant sur le refend...

Schéma de l'objectif à réaliser suivi des schémas-photos de ce que j'ai bâti à ce jour :
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[invite9a66d125]

Autres photos de l'existant :

[invite9a66d125]

Schémas de la charpente souhaitée :

Je souhaite donc simplement poser 2 pannes arêtières.
J'ai dessiné également une 3e panne intermédiaire pour soulager l'effort de charge des 2 autres pannes.

Note : Je redessinerai comme il faut les pannes intermédiaires lorsque je saurai si son idée est réalisable et la section-entraxe à adopter pour chaque boiserie.

Sur le dernier schéma (Ardèche128) : après la pose de ces 3 pannes, je monterai la dernière rangée de parpaings.
Cela m'arrangerait donc que ces 3 pannes ne fasse une hauteur "que" de 20 cm pour l'alignement avec ces parpaings.
Sur mes schémas, leurs sections font 20x16 cm. Mais je peux monter aussi des parpaings de 25 cm de hauteur si besoin.

[invite9a66d125]

Viendrait dessus un montage classique de pannes intermédiaires et sablières (mal dessinées - elles seront inclinées - et partiellement dessinées bien sûr).
Puis chevrons, voliges, film DeltaVent S, double littelage et tuiles en terre cuite... je ne les ai pas représenté, c'est du classique.

L'idée est de n'installer que ces 3 pannes, puis de faire les génoises (voir schémas ci-joints).
L'avantage de cette réalisation est que je dispose de toute la largeur des murs (20 cm) pour mes génoises.
Hormis bien sûr à l'emplacement des 3 pannes.

Cela vous semble-t-il être une solution réalisable et surtout pérenne ?
Si oui, je vous communiquerai les cotes, surfaces de toiture, charges, pour m'aider à déterminer les sections les plus appropriées pour chaque élément de bois (arêtières, pannes, chevrons).
Sinon, je stoppe la maçonnerie là (je ne monte pas le pignon) et je confie la réalisation de fermes / demi-fermes ou fermettes industrielles à un charpentier, comme pour le reste de la maison... ce qui serait un peu dommage, financièrement, mais aussi d'avoir construit un vrai mur de refend pour rien en définitive ^^°

Merci,
Anjary

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9a66d125]

Un charpentier local vient de me dire que c'est tout à fait réalisable ainsi, sans nécessité de la "panne" de renfort entre les "arêtiers", avec ces derniers en lamellé-collé pré-découpés dans son cas par commande numérique.
Du coup j'attends son devis fourniture et pose de toutes les "pannes" : arêtiers, intermédiaires, sablières, au faîtage... au moins déjà pour savoir qu'elle serait l'économie réelle à le faire seul en autoconstruction.
Sachant que dans tous les cas, je souhaite me réserver la suite : les chevrons, voliges, film DeltaVent S, double littelage et couverture.

Mais c'est je pense un premier avis à confronter avec les vôtres sur le forum !

Un oubli, voici les dimensions intérieures de la maçonnerie existante :

[invite21e9323e]

Bonsoir Anjary,

J'allais te demander ces cotes...
Il me faut également la pente de la toiture ou la hauteur du pignon...

Cela vous semble-t-il être une solution réalisable et surtout pérenne ?

Au moment où l'on prend en compte les dernières recommandations du GIEC, il n'y a pas de problème...
Basse Ardèche >>> Altitude inférieure à 200 m???

En fonction des charges climatiques Neige en zone C2 (charge extrême > http://www.icab.fr/guide/nv65/neige.html ), du vent à définir en fonction de ton patelin à préciser (http://www.icab.fr/guide/nv65/vent.html) et des charges permanentes (tuiles, isolant, etc), il existe des standards de dimensions pour pannes, entre-axes, entrait, poinçon, ... etc que je vérifie quand même au cas où...

Enfin t'as le bonjour du 26 130...
A+

[invite9a66d125]

Bonjour voisin du 26,

Altitude = 110 mètres
La neige ? il peut tomber 20 cm de neige un jour par an, avec fonte complète le jour même... bref c'est rare mais possible = notion de charge accidentelle à prendre en compte je dirai ?
Le vent ? ce n'est pas la vallée du Rhône, mais des épisodes Cévenols qui peuvent apporter des rafales à 60 km/h : zone 2 sur ton lien.

La pente de toiture : 30% / 16,7°
La hauteur du pignon : 1m10 voir pièce jointe P.J 1
Longueur des arêtiers : max 5m40
Les tuiles terre cuite : données pour max 50 kg au m2 (ajouter le poids des voliges ou OSB 3)

Je suis parti sur des arêtiers de section 20x16cm et dessus des pannes de 20x12cm... parce que cela m'arrangeait côté maçonnerie, mais je ne sais pas si c'est suffisant, et si je peux me passer de la panne intermédiaire de renfort entre les 2 arêtiers comme schématisé en P.J 1 ? car la panne sablière - en bas du 3e pan - a alors une grande longueur libre par exemple : 7 mètres dans le vide...

Si 2 arêtiers + poutre intermédiaire : je leur trouve à chacune presque 9 m2 de charge en tuiles.
Si 2 arêtiers sans poutre intermédiaire : chacun mini 13 m2 de charge en tuiles.

Par contre la poutre intermédiaire me prend de la place au "poinçon" du pignon, les 2 arêtiers portent alors moins bien sur le pignon... sur la P.J 1 sans cette 3e poutre, ça présente mieux sur le pignon !

[invite9a66d125]

Bonjour,

Sachant qu'il me reste la dernière rangée de parpaings à poser (j'attends que les arêtiers soient en place pour le faire, puisque prévus au même niveau) :
et si je coulais un "sabot" de béton (ou sabot en bois) au centre de cette rangée pour soulager la panne sablière de 7 mètres de portée en bas du 3e pan ?

Bref, à la fois ça me passionne et m'agace cette charpente en ce moment...

Car autant je pense avoir les compétences pour la dessiner et faire les découpes puis pose avec précision,
autant je n'ai pas le "bagage technique" pour les calculs de charges / sections / entraxes adaptées, entre autres astuces du métier j'imagine !

[invite9a66d125]

Mince je ne peux plus éditer ! plus simple que le sabot latéral : faire porter cette panne sablière sur 5 cm du mur !
J'essaie de garder le maximum de mes murs de 20 cm pour la pose aisée de mes génoises...
mais l'amputer de 5 voir même 10 cm pour cette sablière me semble être la solution la plus raisonnable

[invite21e9323e]

De toute façon, tu vas faire un chaînage en haut de tes murs (armature 10 x 10 avec 4 filants HA de 8 maintenu par des cadres en 5/6 mm)...
Cela permet par la même occasion de noyer des pattes d'acier qui pourront maintenir arêtiers et arbalétrier...

Pente 30 % > entre-axes des pannes conseillé > 1,10 m et nombre de pannes pour portée ferme ou longueur pignon > 5 > 2 sablières, 2 intermédiaires et 1 faîtière...
Longueur des rampants de pignons ~3,7 m/1,1 m = 3,36 en passant à 1,23 m d'entre-axes, on tombe sur 4 pannes sur un pan, donc 2 intermédiaires sur un pan.
Projection horizontale de l'entre-axe ~3,6 m soit un axe de 1,2 m pondéré

Charge sur chevrons :
90 kg/m² > Neige +30 kg/m² > Vent + 55 kg/m² > Tuiles + liteaux + 15 kg/m² > volige = 190 kg/m² x 1,2 m x 0,60 m (entre-axes) = ~135 kg soit un chevron de 60 x 40 mm (~25 kg/m²) avec une flèche inférieure de 50% à un L/300 > 1,30 m/300 = ~4,5 mm...
On pourrait descendre encore en section mais tenir compte de la qualité du bois pas toujours respectueuse des normes...

Charges sur une panne intermédiaire ou faîtière de 3,47 m de portée :
190 kg/m² + 25 kg/m² = 215 kg/m² x 3,47 m x 1,2 m = ~900 kg > Pannes de 120 x 200 > Flèche également inférieur de 50% à une flèche L/300 = 11,5 mm

Charges sur une panne sablière de 7,14 m de portée :
215 kg/m² x 7,14 m x 1,2 m /2* = ~920 kg > Pannes de 120 x 200 > Flèche également inférieur de 50% à une flèche L/300 = 11,5 mm
* Une panne sablière ne prend qu'un 1/2 entre-axes de charges et une partie du déport de toiture... Donc, la sablière sera validable du fait de la marge...

Mince je ne peux plus éditer

Je crois qu'après 5 minutes, on ne peut plus...

En final, il n'apparaît pas nécessaire de mettre un pseudo-arbalétrier, mais qui peut le plus, peut le moins...
Idem tu peux t'appuyer sur le sommet du pignon sans passer par poinçon et 1/2 entrait si tu immobilises tes arêtiers avec une ferrure d'acier pris dans le chaînage...
A+

[invite9a66d125]

Bonsoir,

P.J 1 (Ardeche140.jpg) : Mise à jour de la toute première photo du topic (Ardeche124.jpg) avec éléments définitifs dessinés (modénatures cintrées, baie vitrée...)

De toute façon, tu vas faire un chaînage en haut de tes murs (armature 10 x 10 avec 4 filants HA de 8 maintenu par des cadres en 5/6 mm)...
Cela permet par la même occasion de noyer des pattes d'acier qui pourront maintenir arêtiers et arbalétrier...

Jette un œil à mes photos de la réalisation en début de topic, le chaînage a déjà été fait en avant-dernière rangée, avec :
- des parpaings de chaînage en 25 cm de hauteur et aux jonctions des coffrages plein,
- avec en effet du chaînage normé parasismique par 4 filants HA10 de 8 (zone sismique modérée),
- jonction avec le chaînage vertical (aux angles + périphérie des ouvrants),
- et ajout de deux barres de 12 cintrées aux angles, fixées sous et au dessus de l'armature HA10, profitant de la hauteur des "U" de 25 et permettant de lier les angles de la bâtisse sans coupure, contrairement au simple chevauchement des armatures 10x10
Voir P.J 2 (Ardeche141.jpg) et P.J 3 (Ardeche142.jpg) pour le détail de cette étape.

Comme indiqué dans mes premiers schémas, l'objectif est de faire porter les arêtiers sur ce chaînage, puis de réaliser la dernière rangée de parpaings avec un scellement des arêtiers dans un petit coffrage béton, et enfin réaliser par dessus les génoises sans être ainsi gêné par la charpente (pannes, chevrons etc.) qui ne viendra qu'en dernière étape. Voir P.J 4 (Ardeche143.jpg)

Je préfère ainsi faire confiance à des arêtiers portant directement sur les murs plutôt que par des sabots d'acier.

De même, si l'on veut "soulager" la panne sablière du 3e pan, étant celle avec la plus grande portée (7 mètres), comme je l'ai dit, je préfère laisser une réservation de 5 voir 10 cm derrière la 1ère rangée de génoises, pour que cette panne porte directement sur le mur, plutôt que de me contenter d'une (ou plusieurs) patte(s) d'acier latérale(s).

C'est aussi plus facile à mettre en oeuvre : on pose sur le mur, on scelle autour.

Charge sur chevrons : (...) = 190 kg/m² x 1,2 m x 0,60 m (entre-axes) = ~135 kg soit un chevron de 60 x 40 mm (~25 kg/m²) avec une flèche inférieure de 50% à un L/300 > 1,30 m/300 = ~4,5 mm...
On pourrait descendre encore en section mais tenir compte de la qualité du bois pas toujours respectueuse des normes...

Ok c'est facile à déduire une fois connues les surfaces de portée et les kg/m2 pour chaque élément de charge, super ! Je pourrai me débrouiller pour d'autres toitures à présent, merci merci !

Avec mon père (autoconstructeur depuis 30 ans), nous avons toujours posé des chevrons section 100 x 60 mm sur nos maisons situées à 1100 mètres d'altitude (neige importante), sans problème depuis.
Ton résultat me semble donc tout à fait en adéquation avec notre "expérience" extrapolée à des conditions désormais moins sévères pour la neige.
... et puis mon père surdimensionnait peut-être, étant donnée l'absence de calculs. Un travail à l'ancienne de manière empirique.

Pour le reste, je vais faire un croquis vue de dessus avec cotations, sur la base de tes données... histoire de confirmer que je les interprète correctement !

Merci,
Anjary

[invite21e9323e]

et ajout de deux barres de 12 cintrées aux angles, fixées sous et au dessus de l'armature HA10,

Nouvelle norme parasismique > Les équerres sont remplacées par des épingles > 75 cm de long puis coude à 90° longueur de 12 cm pour encercler l'armature vertical, recoude à 90° et relongueur de 75 cm... Ces dispositions font suite à l'étude de destruction de bâtiment par séisme...

plutôt que de me contenter d'une (ou plusieurs) patte(s) d'acier latérale(s). + C'est aussi plus facile à mettre en oeuvre : on pose sur le mur, on scelle autour.

Le scellement ciment/bois n'est pas un bon mariage, la chaux est conseillée... Après des pattes de 3 ou 4 mm pour tenir les efforts dans le sens de la pente sont largement suffisantes...

En final, il n'apparaît pas nécessaire de mettre un pseudo-arbalétrier, mais qui peut le plus, peut le moins

Je reviens là-dessus > Je n'ai pas vérifier la résistance à la flexion des arêtiers...
A+

[invite9a66d125]

Nouvelle norme parasismique > Les équerres sont remplacées par des épingles > 75 cm de long puis coude à 90° longueur de 12 cm pour encercler l'armature vertical, recoude à 90° et relongueur de 75 cm... Ces dispositions font suite à l'étude de destruction de bâtiment par séisme...

Merci pour l'info, je ne connaissais pas ces épingles ! Il doit y avoir du boulot pour l'application à la lettre des normes parasismiques, je me demande même si beaucoup de pros sont vraiment à jour ?
Sans compter que par exemple le quartier où je construis n'a que 4 ans d'âge : j'ai discuté avec le voisin qui a la plus "ancienne" maison du coin, construite entre 2010 et 2011 : pas de chaînage périphérique à ses ouvrants, tout simplement car l'application de la zone sismique modérée n'est arrivée qu'en 2011 ! Et encore nous sommes à la frontière de la zone... les 3 quarts des villages qui nous entourent sont classés à faibles risques sismiques comme nous avant 2012. Autant dire que les habitations individuelles aux normes ici doivent se compter sur les doigts de la main à 10 km à la ronde... et je ne parle même pas des anciennes bâtisses en pierre toutes sans chaînage ni rien, ce seront des châteaux de cartes si ça tremble sévèrement

Le scellement ciment/bois n'est pas un bon mariage, la chaux est conseillée... Après des pattes de 3 ou 4 mm pour tenir les efforts dans le sens de la pente sont largement suffisantes...

Je n'ai jamais vu de souci sur les autoconstructions de mon père qui me servent de référence, puisque la plus ancienne a mon âge, 35 ans.
Seul inconvénient trouvé jusque là : la déconstruction m'avait donné un sacré boulot ! (j'avais viré un pan de toiture pour agrandir les garages)

Par contre je voulais justement discuter avec toi des efforts de charge dans le sens de la pente qui se concentrent au bas des arêtiers et du risque de glissement en cas de pose mal calée...
Sur mes schémas, j'ai juste posé mes arêtiers sur les murs existants... mon père se contentait de faire ainsi MAIS il rajoutait une cale de bois clouée sous chaque arêtier venant en appui contre le mur.
Voulant laisser mes arêtiers apparents, et même si ce n'est qu'un garage, je ne veux pas de pattes ou autres cales visibles dessous.

J'apporte donc une évolution à mes arêtiers, tu me diras ce que tu en penses :
- je vais prendre deux arêtiers section 25 x 16 cm au lieu de 20 x 16 cm
- on oublie définitivement le pseudo-arbalétrier en renfort entre les deux
- je pratique une belle encoche de 5 cm de hauteur au bas des arêtiers
- les arêtiers viennent ainsi se positionner à la fois contre (en appui frontal) et sur le chaînage !
- le scellement mortier-ciment : il ne sert qu'à boucher les interstices entre parpaings et arêtiers, avant le crépi (*) (**)
- la hauteur finie est bien toujours de 20 cm pour ma dernière rangée de parpaings

(*) Crépi intérieur = gobetis puis 2e couche de charge tous deux au mortier-ciment, et enfin une 3e couche à la chaux lissée (car je veux une finition chaux blanche sans peinture)
(**) pourquoi me conseilles-tu la chaux au mortier-ciment pour sceller les arêtiers et pannes intermédiaires / faîtage ? question d'hygrométrie ? de rigidité au travail du bois ?

Je reviens là-dessus > Je n'ai pas vérifier la résistance à la flexion des arêtiers...
A+

Cadeau : je viens donc de t'ajouter 5 cm de hauteur aux arêtiers (section 25x16 cm donc), pour une meilleure résistance à la flexion.

Autre chose : mon père disait toujours pour nos maisons montagnardes que les chevrons utilisés (100x60) participaient avec un bon clouage à porter les pannes intermédiaires !
En effet, les chevrons portent en bas directement sur les murs et il disait même qu'en présence de beaucoup de neige, il y avait un effet de contrebalancement du fait d'un large débord de toiture par les chevrons (50 cm) !

Dans ce nouveau projet, il n'y a pas de débord de toiture côté chevrons, puisque génoises, mais par contre le bas des chevrons porteront aussi sur le mur (portant en tout cas sur une panne sablière elle-même portée par le mur !).
Il y aura peut-être donc aussi cet effet de pannes intermédiaires portées par les chevrons ? à tenir compte dans tes calculs de flexion des pannes intermédiaires ?

Quelle entre-axes prévoies-tu pour ces chevrons 60x40 ?
Les 100x60, je les pose avec 50 cm d'entre-axes.

Merci,
Anjary

[invite21e9323e]

Poids des pannes > ~15 kg au ml

Charges sur les pannes côté pan coupé :
Panne faîtière >Non concernée
Panne sablière > 920 kg + (7 x 15 kg) = 1025 kg = PS-PC
2ème panne intermédiaire > 1025 kg x 2 x (2,47 m* / 3,7 m) = 1370 kg = 2PI-PC __ *3,7 m - 1,23 m = 2,47 m
1ère panne intermédiaire > 1025 kg x 2 x (1,23 m / 3,7 m) = 680 kg = 1PI-PC

Charges sur les pannes côté double pan :
2 Pannes intermédiaires > 900 kg + (3,5 m x 15 kg) = 950 kg chacune = PI-2P
1 panne sablière > ~480 kg = PS-2P

Charges ponctuelles sur arêtier sans arbalètrier :
Sablières > (1025/2 > PS-PC) + (480/2 > PS-2P) = ~750 kg
2ème Intermédiaires > (1370/2 > 2PI-PC) + (950 kg/2 > PI-2P) = ~1160 kg
1ère Intermédiaires > (680/2 > 1PI-PC) + (950 kg/2 > PI-2P) = ~820 kg
Arêtier sous dimensionné pour un L/300 = 19 mm > La flèche dépasse les 60 mm ou > L/100

Charges ponctuelles sur arêtier avec arbalètrier :
Sablières > (1025/4 > PS-PC) + (480/2 > PS-2P) = ~490 kg*
2ème Intermédiaires > (1370/4 > 2PI-PC) + (950 kg/2 > PI-2P) = ~820 kg*
1ère Intermédiaires > (680/4 > 1PI-PC) + (950 kg/2 > PI-2P) = ~640 kg*
Arêtier sous dimensionné pour un L/300 = 19 mm > La flèche dépasse les 45 mm...
Donc un arbalétrier est nécessaire et revoir la section de l'arêtier genre 160 x 275 __ Si on double l'arêtier > 2 fois 160 x 200 la flèche correspond à un L/200...
Dès que la hauteur d'une pièce de bois en fonction de sa longueur est trop faible, la flèche augmente considérablement > Passer en lamellé-collé retaillé effectivement...
* La poussée d'un arêtier sur le mur est voisine de 1000 kgf...
A+
PS > les charges sur les pannes intermédiaires impactent très faiblement l'arêtier...

[invite9a66d125]

Ah oui en effet ça change la donne...

Donc 3 "poutres" en 160x275 correspondent à un L/300 ? pourquoi ne se contente-t-on pas d'un calcul à L/200 ?
L/300 ce n'est pas pour des contraintes plus importantes tels des planchers entre niveaux ?
Désolé ces histoires de flèches c'est totalement nouveau pour moi...

"PS > les charges sur les pannes intermédiaires impactent très faiblement l'arêtier..."

Sachant que la panne sablière du pan coupé porte sur le mur, incidence nulle, ainsi que la panne faîtière portée par les pignons maçonnés, incidence nulle également...
donc par élimination, ce sont bien justement les charges portées par les pannes intermédiaires qui impactent autant les arêtiers, non ?! là j'en perds mon latin

Bref en conclusion, tu me préconises pour être tranquille et ne pas me retrouver un jour avec des arêtiers ou pannes intermédiaires cintrées :
- 2 arêtiers 160x275 : encoché de 75mm dans l'angle du mur bas, c'est ok ? lamellés-collés ou pas pour cette section du coup ?
- 1 "arbalétrier" 160x275 au centre du pan coupé : lamellé-collé ou pas pour cette section ? quelle découpe et fixation au pignon ? parce que ça commence à faire du monde qui s'invite à la cime
- toutes les pannes en section 200x120 ? aucune en lamellé-collé ? (côté pan coupé, l'intermédiaire basse fait environ 5 mètres de portée à vue de nez)
- pan coupé : 1 panne sablière portant sur le mur (sur au moins 5 à 10 cm de sa largeur) + 2 pannes intermédiaires ?
- les 2 autres pans classiques : 1 panne sablière de chaque côté en retrait du mur (*) + 2 pannes intermédiaires dans l'alignement de celles du pan coupé + 1 panne faîtière, c'est ok ?
- chevrons : si je reste dans mes habitudes du 60x100 avec entre-axes de 500, j'abuse ? voir même ça impacte négativement ton calcul en terme de charge fixe supplémentaire par rapport aux 40x60 ?
- 100 m2 de volige sapin du Jura toutes largeurs épaisseur 18 mm, puis film HPV "Delta Vent S", puis double litelage 27x40 / 20x40, et enfin tuiles en terre cuite 50 kg max / m2

(*) je ferai porter toutes les pannes sablières sur les murs si ça ne me pose pas trop de contrainte pour les génoises... à voir lors de la réalisation.

Je te fais reconfirmer mais les plans sont tellement chiants à dessiner sous google sketchup, que j'aimerai être sûr d'avoir mes sections et entre-axes définitives pour réaliser le plan-ultime-et-complet sur lequel m'appuyer durant mes découpe et tirages au cordeau des pignons !

Encore merci AMATY, d'autant qu'à ce jour tu es le seul à m'avoir sorti des calculs aussi complets

[invite21e9323e]

Donc 3 "poutres" en 160x275 correspondent à un L/300 ?

Je ne comprends pas ton "3 poutres"...
Si tu met un arêtier de 160 x 275, la flèche reste inférieure ou égale à la flèche admissible L/300 = 19 mm
Alors je vais essayer d'arranger tes billes... Il est trop bon AMATY... Si, si, je te le dis...
Si tu peux trouver un arêtier de section de 200 x 250 mm, (ta flèche est limite pour un L/300 mais acceptable pour 3 mm), tu découpes un talon de 50 mm de hauteur... Ainsi tu gardes ta hauteur de 200 mm... Par sécurité, si tu n'est pas trop sûr de la qualité de ton bois, tu cercles ton arêtier avec un oméga en acier par exemple en sortie d'appui...Pour la découpe du talon, faire un congé (arrondi) pour éviter de faire créer de point de rupture pouvant entraîner une fente dans le bois...

chevrons : si je reste dans mes habitudes du 60x100 avec entre-axes de 500, j'abuse ? voir même ça impacte négativement ton calcul en terme de charge fixe supplémentaire par rapport aux 40x60 ?

Disons qu'en cas de chute de neige accidentelle, ce ne sont jamais les chevrons qui lâchent (petite portée) mais les pannes intermédiaires...
Mais tu as bien fait de poser la question, j'ai détecter une erreur de charge pour les chevrons...

Je vais corriger (en italique) en prenant ta section de 60 x 100 :
Charges sur une panne intermédiaire ou faîtière de 3,47 m de portée :
190 kg/m² + 5 kg/m² = 195 kg/m² x 3,47 m x 1,2 m = ~810 kg > Pannes de 120 x 200 > OK
Charges sur une panne sablière de 7,14 m de portée :
195 kg/m² x 7,14 m x 1,2 m /2* = ~835 kg > Pannes de 120 x 200 > OK
Charges sur les pannes côté pan coupé :
Panne sablière > 810 kg + (7 x 15 kg) = 915 kg = PS-PC
2ème panne intermédiaire > 915 kg x 2 x (2,47 m* / 3,7 m) = 1220 kg = 2PI-PC
1ère panne intermédiaire > 915 kg x 2 x (1,23 m / 3,7 m) = 610 kg = 1PI-PC

Charges sur les pannes côté double pan :
2 Pannes intermédiaires > 810 kg + (3,5 m x 15 kg) = 860 kg chacune = PI-2P
1 panne sablière > ~430 kg = PS-2P

Charges ponctuelles sur arêtier sans arbalètrier :
2ème Intermédiaires > (1220/2 > 2PI-PC) + (860 kg/2 > PI-2P) = ~1040 kg
1ère Intermédiaires > (610/2 > 1PI-PC) + (860 kg/2 > PI-2P) = ~735 kg
Arêtier sous dimensionné pour un L/300 = 19 mm > La flèche est légèrement inférieure à 60 mm...

Charges ponctuelles sur arêtier avec arbalètrier :
2ème Intermédiaires > (1220/4 > 2PI-PC) + (860 kg/2 > PI-2P) = ~735 kg
1ère Intermédiaires > (610/4 > 1PI-PC) + (860 kg/2 > PI-2P) = ~580 kg
Arêtier sous dimensionné pour un L/300 = 19 mm > La flèche avoisine les 45 mm...
Rien de bien changer...
Si je mets une arêtier de 200 x 250, la flèche est légèrement inférieure à L/300, donc c'est OK avec une découpe du talon...
A+

[invite9a66d125]

Je ne comprends pas ton "3 poutres"...

Je ne comprends pas pourquoi tu fais le calcul "arêtier sans arbalétrier" puis "arêtier avec arbalétrier"

Je croyais qu'à chaque fois tu faisais le calcul pour chaque version :
- "arêtier sans arbalétrier" = Version "2 poutres" (2 arêtiers)
- "arêtier avec arbalétrier" = http://forums.futura-sciences.com/attachments/bricolage-decoration/263799d1416218396-toiture-3-pans-pignon-maconne-ardeche129.jpg]Version "3 poutres" (2 arêtiers + 1 pseudo-arbalétrier)[/url]

et que tu en arrivais à la conclusion : "Donc un arbalétrier est nécessaire et revoir la section de l'arêtier genre 160 x 275" = version 3 poutres de "160x275" (2 arêtiers + 1 pseudo-arbalétrier)

Explique moi STP ce que tu entends par "sans/avec arbalétrier" ?

... bon, je refais mes plans avec 2 arêtiers 200x250, merci !

[invite9a66d125]

Une question musculation :

Pour la panne la plus longue (sablière de 7m40 au bas du pan coupé), le poids sera déjà entre 75 et 100 kg je pense (volume 7,4 x 0,12 x 0,20 = 0,18 m3)
Elle peut encore être mise en place manuellement avec une aide et échafaudage, ça passe !

Par contre pour les 2 arêtiers :
- volume 5,4m x 0,20 x 0,25 = 0,27m3 soit entre 120 et 150 kg
- volume 5,4m x 0,16 x 0,275 = 0,24m3 = entre 100 et 130 kg

Sur base d'épicéa ou sapin de Douglas classe 2...

Avec du lamellé-collé de mêmes essences, je vois sur Wikipedia que la masse volumique se situe entre 250 et 500 kg/m3.
Donc au pire, ce n'est pas plus lourd que du bois naturel à section identique.

Sais-tu à combien l'on pourrait réduire la section (et donc le poids) de ces 2 arêtiers en passant à du lamellé-collé ?

[invite21e9323e]

bon, je refais mes plans avec 2 arêtiers 200 x 250,

Non, non, il te faut les 3 poutres > 2 arêtiers + 1 arbalétrier (on doit pouvoir descendre en section du fait que sa longueur est de ~3,7 m ...)
Je m'explique sur cet imbroglio... Mea culpa en latin
Le 1er calcul au post #14, ma réflexion a été de dire, je vais lui mettre les 2 cas > Je me suis dit "Avec un arbalétrier, ça peut peut-être passer (?) et là tu m'aurais demander les flèches sans un arbalétrier...
Dans le 2ème calcul en italique, j'ai fait un copier-coller du #14 que j'ai corrigé (au total 4 à 5 minutes)... Mais c'est vrai que je n'avais pas besoin de remettre ce calcul sans arba, par contre j'ai supprimé les calculs avec sablières...

Charges et section arbalétrier :
1220 kg/2 = 610 kg et 610 kg/2 = 305 kg >> Poutre possible de 160 x 200 avec une flèche possible de 4 mm et bien sûr 200 x 250 avec une flèche voisine de 3 mm.
A+

[invite9a66d125]

Ok tu commençais à devenir inquiétant tu sais ?

Bon super... mais désolé, mauvais choix le 160x200 pour l'arbalétrier

En effet, à moins de vouloir compliquer pour rien, il faut la même hauteur de 250 que les arêtiers, avec pour lui aussi un talon palliant à la poussée contre le mur au nord.

Par ailleurs pour ce dernier calcul, tu me dis que tu avais fait une erreur de charge pour les chevrons : donc la section 40x60 encore valable ou pas à entre-axes 500 ?

Conclusion : il me resterait à connaître les calculs suivants pour optimiser le tout...

- épaisseur de l'arbalétrier (toujours en bois naturel) ? 120 x 250 ?
- section des arêtiers si en lamellé-collé (pour réduire au mieux leur poids) ? 120 x 250 ?
- section optimisée des chevrons ? (mon ressenti : 40x60 un peu trop fin, 60x100 un peu trop gros)

Mea culpa à mon tour pour la section des chevrons : je ne voulais surtout pas t'imposer le 60x100, c'était juste un exemple qui me parlait mieux que le 40x60 dans la pratique, j'imaginais plutôt un compromis entre les deux en fait... car il faut savoir que les 60x100 je les utilisais avec des contraintes plus forte à 1100 mètres d'altitude : beaucoup de neige et 50 cm de débords de toiture portés par les chevrons car pas de génoises... alors que pour le projet actuel : 100 mètres d'altitude, neige rare - mais pas impossible - et pas de débordement des chevrons puisque génoises

Restera à passer quelques coups de fils aux scieries du coin

Merci,
Anjary

[invite9a66d125]

hum.... tu vas peut-être me dire pour la section du lamellé-collé que c'est à voir directement avec mon marchand de matériaux car calcul différent selon l'épaisseur de chaque lamelle entre autres ?

[invite9a66d125]

Sur cet autre topic, tu précisais "à la louche" :

Le gain peut atteindre 25 à 30% (et plus sur certaines essences) sur la section.

Soit des arêtiers lamellés-collés en 150x250 au lieu de 200x250 en bois massif ? gain de 0,07 m3 = gain possible de 35 kg... ça paraît rien mais cela rendrait enfin ces poutres manipulables à deux bonhommes...

[invite21e9323e]

Ok tu commençais à devenir inquiétant tu sais ?

C'est de ma faute... J'ai une quinzaine de discussions en cours... Je dois faire fonctionner mes neurones en mode bi-turbo... Je rédige en même temps je calcule et parfois je pense aux solutions possibles...Mes pariètaux ont doublé de volume depuis que je réponds sur FFS... Ma femme me dit que j'ai une tête d'extraterrestre > Plus large que haute...

Il doit y avoir du boulot pour l'application à la lettre des normes parasismiques,

Le but du jeu faire que les maisons résistent à un séisme de magnitude 6,9/7,1 (niveau Kobé au Japon) > Calculs à l'ELU (Etat Limite Ultime = accidentelle) de telle façon qu'aux premières secousses, les occupants puissent sortir de leur maison à minima > Fissuration de la maison, affaissement de linteaux, etc mais absence de RUINE... Il est possible que cela arrive au bout de X répliques...
je me demande même si beaucoup de pros sont vraiment à jour > Tu as bien raisons de te le demander...

Bon super... mais désolé, mauvais choix le 160x200 pour l'arbalétrier

J'ai gardé le 160 x 200, tu avais l'air de le connaître... J'ai regardé 75 X 250 (section souvent employée pour solive) pour l'arba, la flèche atteindrait 9 mm environ...

Par ailleurs pour ce dernier calcul, tu me dis que tu avais fait une erreur de charge pour les chevrons + donc la section 40x60 encore valable ou pas à entre-axes 500 ?

Tu n'as pas vu? Du classique, glissement de virgule > 2,5 kg/m² en 40 x 60 au lieu de 25 kg/m²....

Charge sur chevrons > (90 kg/m² > Neige +30 kg/m² > Vent + 55 kg/m² > Tuiles + liteaux + 15 kg/m² > volige) = 190 kg/m² x 1,2 m x 0,60 m (entre-axes) = ~135 kg soit un chevron de 60 x 40 mm (~25 kg/m² >>> 2,5 kg/m²) avec une flèche inférieure de 50% à un L/300 > 1,30 m/300 = ~4,5 mm...

Je t'ai ramené mon calcul du post #10. J'avais pris un entre-axes de 60 assez standard... Donc pour du 50, c'est doublement OK...

- section optimisée des chevrons ? (mon ressenti : 40 x 60 un peu trop fin, 60 x 100 un peu trop gros)

Va pas te fâcher avec ton Papa...
Je reprends le calcul avec 50 cm d'entre-axes > 190 x 1,23 x 0,5 = ~117 kg >> chevrons 40 x 60, si je tiens compte de l'hyperstatique du aux appuis multiples, tu devrais arriver à 2 mm de flèche... En estimant que parfois un chevron n'appuieras que sur 2 pannes, il faut compter 3, 5 mm de flèche...

Je viens de découvrir ton post #13...
Tu as dû bien rire quand je t'ai parler de faire un talon sur tes arêtiers... L'avantage est que ces talons doivent appuyer sur ton chaînage... C'est préférable 2700 kg appuyant sur un mur, ce n'est pas négligeable...Pour les murs en pierre, un entrait sous-tendu par embrèvement reprenait ces forces, dans le cas contraire on voit souvent des vieux murs qui fissurent au niveau des fermes...

pas de chaînage périphérique à ses ouvrants,

J'ai commencé à construire en 1985, le ferraillage par armature carré était conseillé sur tous les ouvrants, les armatures verticales s'arrêtaient par contre au droit des armatures verticales... Avec de la pierre, ce n'était pas facile, mais je l'ai fait...
J'estime qu'un autoconstructeur doit respecter ces règles même en zone à faible sismicité... Maintenant, qu'une entreprise ne respecte pas les normes, c'est son problèmes, les détecteurs d'armatures sont devenus terriblement performants...

Autre chose : mon père disait toujours pour nos maisons montagnardes que les chevrons utilisés (100x60) participaient avec un bon clouage à porter les pannes intermédiaires !

Alors là, justement, il faut se méfier, car c'est la faîtière qui est pénalisée > Charges sur faîtière + 1/2 charges pannes intermédiaires = C'est la casse...
D'où, il faut bien respecter le crescendo des sections...

il y avait un effet de contrebalancement du fait d'un large débord de toiture par les chevrons (50 cm)

Oui, mais le contrebalancement se limitera à une cinquantaine de cm dans le sens opposé...
Donc je reste sur mes calculs... après c'est toi qui voit...

Quand je dis à la louche, c'est un calcul empirique pour une approximation... C'est un peu comme si je te disais il faut une section de 51,3 mm x 128,7 mm...
Pour tes pièces de bois en Lamellé-collé, si tu veux, on peut demander à Jaunin qui peut les simuler > 4 fois plus résistante qu'une poutre bois > Attention la colle par contre n'est pas éternelle...30 à 40 ans > On arrive à réparer en remplaçant les parties défaillantes...
Scellement au béton > Si humidité, le bois pourri , c'est connu comme un enduit ciment...
Aller, j'ai assez causé...A+

[invite9a66d125]

Une tête de Maître Yoda peut-être ?
pas prêt d'être à la retraite alors !