Calcul de la flèche pour IPN

[Gnoutos]

Bonjour,

Je m'adresse à vous dans le cadre dans projet qui consisterai à supprimer un mur porteur entre le salon et la cuisine.
Ce mur est en brique de 15cm de largeur.
Je souhaiterais l'ouvrir sur 2.80m. Un coté reposerai sur le prolongement du mur existant et l'autre coté dans le pignon. Ce sont des briques avec des alveoles horizontales - construction datant de 1968.
Le mur soutient les poutrelles de la cuisine et du salon.
On a 4.40 m coté salon et 3.47 coté cuisine, soit 7.87m, soit 3.93m de soutient a assurer, l'autre moitié étant soutenue par les 2 autres facades parallèles.
L'étage est constitué d'un dalle béton d'environ 20cm d'épaisseur et est déjà aménagées, charpente traditionnelle et grosses tuiles.
Après avoir glanées des informations sur divers forums assez détaillés, j'en arrive aux calculs suivants :

charges permanentes :
charpente + tuile : 100*3.93*2.8
plancher béton + chappe : 400*3.93*2.8
cloison étage : 100*3.93*2.8
soit 6602 daN

charge d'exploitation : 150*3.93*2.8
aléa -neige : 50*3.93*2.8
soit 2200 daN

ce qui donne une charge totale de 8600 daN.
Par rapport aux abaques, je trouve que l'on pourrait utiliser un IPN de 220 avec une charge utile de 10.8T sur 3m (flèche inconnue) ou un HEB de 180 avec une charge utile de 13.58T sur 3m et une flèche de 1/500 à priori.
Par sécurité pour ne pas mettre en jeu l'existant à l'étage, il semblerait qu'une flèche de 1/1000 soit préférable en rénovation.
Pouvez vous me confirmer quelle structure utiliser ?

D'autre part, les briques étant à alvéoles horizontales, faut il prévoir un sommier coté pignon et un pilier coté mur déjà existant en renfort ?
J'étais parti sur une ouverture de 3.70 m au départ, mais je pourrais par sécurité me "contenter" de 2.80.
Pouvez vous me confirmer qu'en 3.70 il faudrait un ipn de 260 ? Cela serait esthétiquement trop haut et quid des fondations ?

Merci pour vos retours

Gnoutos


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[Jaunin]

Bonjour, Gnoutos,
Pourquoi un IPN (il semblerait qu'il ne soit plus fabriqué ?)
Comment seraient les appuis ou encastrement de part et d'autre.
Cordialement.
Jaunin__

[Gnoutos]

Bonjour Jaunin,

Je voulais modifier mon message pour justement parler des appuis. Mais à priori dépasser 5 minutes ce n'est plus possible sans contacter l'administrateur...Vu l'heure j'ai laissé tomber.
Il y aurait 20cm d'appui côté pignon (soit l'épaisseur du mur) et jusqu'à 60cm du côté mur existant conservé.
Les briques ont des alvéoles horizontales : faudrait il prévoir un sommier côté pignon ou même cette option serait insuffisante et la création d'un pilier de renfort inévitable ?

Merci

Gnoutos

[Gnoutos]

Ah oui,

Je n'ai pas compris par rapport aux IPN qui ne se feraient plus !
L'avantage de l IPN c'est sa facilité de mise en oeuvre de par son poids par rapport au HEB et peut être une flèche plus faible à charge équivalente de par son épaisseur supérieure

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour,
Dans une autre discussion, une remarque à été faite sur l'arrêt de la fabrication des IPN, mais si vous en avez un chez un revendeur.
Cordialement.
Jaunin__

[ilovir]

Bonjour

Je ne sais pas si on trouve encore facilement des IPN (qui sont toujours dans les catalogues), par contre, l'IPE est d'utilisation courante.
IPN 220 : 31 kg /ml et I = 3 060 cm4 IPE 220 : 26 kg / ml et I = 2 772 cm4
IPE est meilleur de 8 % sur le rapport poids / inertie.

Si on est gêné en hauteur, on peut aller chercher les H ; il faudra s'accommoder de leur largeur si elle dépasse celle du mur.

Pour les appuis de linteaux, le DTU 20.1 de maçonnerie demande un minimum de 20 cm (2.1.3), même si le calcul, vis à vis de la résistance de la maçonnerie (selon 4.3) donne moins.

Pour un linteau de RSO, s'il porte des murs et cloisons, il est bon de viser une flèche de l'ordre de 1/1000 de la portée. Cela vis à vis de la totalité des charges, si on ne met pas en précharge.
Si on arrive à mettre en précharge, on peut viser le 1/1000 pour la seule flèche résiduelle estimée.

En fait, c'est pour éviter des fissures, mais quelques fissures, ce n'est par forcément dramatique ...

[Gnoutos]

Bonjour Jaunin, bonjour isover,

Je ne suis pas au courant pour les IPN, j'aurais bientôt la réponse.
A hauteur équivalente, la flèche avec un IPE est supérieure à celle d'un IPN comme le moment est plus faible.
Pourriez vous me dire que elle est la flèche avec un IPN de 220 pour une portée de 2.80 et une charge totale de 8800 daN.
J'ai la formule mais j'ignore la valeur du module d'Young.

D'autre part, pouvez vous me confirmer que j'ai bien pris en compte la totalité des charges.
Voici pour rappel celles que j'ai utiliséessayé pour mon calcul :
Charpente + tuile : 100 daN/m2
plancher béton + chappe : 400 daN/m2
cloison étage (placo) : 100 daN/m2

charge d'exploitation : 150 daN/m2
aléa -neige : 50 daN/m2

Pour les appuis, côté mur extérieur qui reposerait sur 20 cm de profondeur vu la charge 8800daN/2 : est ce jouable comme ça ou faut il prévoir un renfort (sommier ou pilier ?)

Merci de vos réponses et du temps que vous m'accordez.

Gnoutos

[ilovir]

Le module d'Young de l'acier c'est toujours 210 GPa, sauf certaines exceptions, mais qui varient très peu. L'écart de flèche entre IPN et IPE sera de 8%.

[Gnoutos]

Bonjour,

J'ai trouvé 210Gpa comme module de Young pour l'acier.
En utilisant 3060 cm4 comme moment pour le IPN la fleche ne serait que de 1,096 mm ! Ça me paraît faible et trop beau pour être vrai.
La flèche serait de 1,20 mm pour un IPE de 220.
Quelqu'un serait il en mesure de me confirmer ces valeurs

Merci

Gnoutos

[ilovir]

Pour 8800 DaN, soit 3143 DaN/ml, on trouve beaucoup moins de flèche que ce que vous dites.

[Gnoutos]

Bonjour ilovir,

Pour la flèche j'avais 2 formules : une pour charge au mètre linéaire et l'autre pour charge totale.
Si j'applique la charge au mètre linéaire, je trouve une flèche de 0.391 mm pour l'IPN de 220 et 0.428mm pour l'IPE de 220 (on est bien en mm !?).
pour 2.80m de portée, une flèche tolérée de 1/1000, ça donne droit à une marge d'erreur de 2.8mm
Donc il n'y aurait pas de soucis de ce coté....
Merci

Gnoutos

[ilovir]

Hé là ! le résultat du calcul, qui doit être fait avec la charge répartie au ml, ce sont des centimètres.
Pour ne pas se tromper, le mieux est de tout mettre en unité cm: L = 280 cm charge 8 800/ 280 = 31.43 DaN / cml E = 2 100 000 DaN / cm² et I = 3 060 cm4
D' où : f = 5 x 31.43 x 280 ^4 / (384 x 2 100 000 x 3060) = 0.39 cm.

Pour arriver à 0.28, ce serait quand-même sévère. En fait, ces limites sont données pour limiter la fissuration de ce qu'il y a au-dessus, car en résistance le profilé est suffisant. Là on est au 1 /700, c'est pas mal.

On peut gagner en mettant le profilé en précharge (donc en prédéformation) lors de la pose. Mais ça, c'est une opération délicate à réaliser, car il faut appliquer des efforts, avec risque d'accident. A faire par du personnel habitué. De même qu'en toute logique, il faut passer par un BET pour la préconisation du bon profilé, de la définition des appuis et des efforts de précharge.

[Gnoutos]

Merci beaucoup ilovir pour votre aide précieuse ! Vous m'aurez permis d'éclaircir la situation. Vous m'avez vraiment été d'une grande aide.

Je pense que je vais valider comme ça : la flèche est entre deux mais de là à passer à l'IPE de taille supérieure, je ne pense pas que ce soit nécessaire. Comme vous le dite : la résistance est suffisante, surtout que la pièce du haut n'a pas de carrelage, mais du parquet, plus souple qui acceptera mieux la déformation, si déformation il y a. Il n'y a pas de cloisons non plus juste au dessus (grande chambre, donc le risque de fissuration concernera les sous-pentes et le plafond constitué de placo et suspendu à la charpente, et j'imagine que le risque est moindre qu'avec un mur reposant directement sur la dalle).

Concernant les appuis et report de charge sur la dalle, je ferais faire un sommier de 60/70 cm de large et 15/20cm de haut pour 20 cm de profondeur coté pignon et la même chose coté mur existant, sachant qu'on bénéficie d'un appui plus important de ce côté (40 à 50 cm possible).

Concernant la précharge effectivement ça ne sera pas possible, c'est trop particulier pour pouvoir l'effectuer....

Il me reste 2 questions :

- Y'a t'il quelque chose de spécifique à prévoir pour la stabilité de l'IPE : il sera encastré dans le mur côté pignon, mais de l'autre côté il reposera simplement sur le mur? y'a t'il un risque de torsion ? est il nécessaire de souder des ailettes ?

- avec quoi peut on colmater l’écart même minime qui existe entre le linteau et le plafond : du scellement chimique par exemple ?

Merci encore
Gnoutos

[ilovir]

Pour ce qui est des charges réelles, je n'ai pas d'élément (plans, coupes) pour juger.
La réalisation, même sans précharge, avec notamment le colmatage au-dessus du linteau, c'est quand-même du domaine du pro.

Normalement, pour que ce soit nickel, il vous faut étude BET, puis intervention du maçon. Sinon, on ne peut pas estimer le risque.

[Gnoutos]

Je ne ferais pas ce chantier moi-même. J'ai un maçon en qui j'ai confiance, mais je sais que ce genre de calcul n'est pas de son ressort et qu'il se fie à l'expérience.
J'ai eu l'occasion d'évoquer ce sujet à mon domicile avec une personne travaillant dans un bureau d'étude (une connaissance d'une connaissance) que je n'aurai pas l'occasion de revoir. On a toutefois pu évoquer le projet en détail et c'est sur ses conseils avisés que nous avons avancé sur le sujet. On avait notamment abordé le thème des reprise de charge sur les fondations et il m'avait affirmé qu'elles étaient suffisantes.
J'étais même parti initialement sur une ouverture de 3.60m et il m'avait évoqué un IPN de 260mm ou une linteau en BA de 350.
Je prèfère jouer la sécurité en ouvrant de 2.80m et choisir un IPN de 220 afin de minimiser esthétiquement la hauteur du linteau. Le mur porteur restant sera noyé dans les meubles de cuisine.

Merci encore ilovir pour votre participation et si j'y pense je posterai sur ce fil un cliché des travaux

Gnoutos