Plancher Grange

[cam45]

Bonjour à tous,

Je commence la réhabilitation d'une grange dans le Loiret (45).

J'aurais besoin de vos avis sur mon projet de plancher.
Je pense le réaliser comme ci-dessous :
- Poutres porteuses HEA 220 avec un bastaing à plat fixer dessus sur toute la longueur (pour avoir un décalage pour me permettre de laisser apparentes les poutres HEA).
Ces poutres seront scellée dans le mur en pierre, posée sur une arase en béton.

-Solives (madrier 75x225) avec un entraxe de 416mm.
- Phaltex de 10mm sur les solives.
- panneaux d'OSB 18mm
- 200mm de laine de verre entre les solives

Plan ci-joint

Qu'en vpensez-vous ?
Pourriez-vous me calculer la flèches des poutres et des solives ?


D'après vous quel est le meilleur moyen de fixation des solives au niveau des murs en pierre, scellées dans le mur ou fixées avec des sabots sur un muralière fixée au scellement chimique ?

Dernière petite question, auriez-vous des conseils pour réaliser ce plancher et éviter tous les grincement et résonnance ?

Merci d'avance pour vos réponses.

Cam45
-----

[ilovir]

Bonjour

Vous incluez le poids des cloisons dans les 200 kg/m² ?

[cam45]

Non j'ai compté :

- 20kg/m2 pour les cloison
- 15kg/m2 pour le plafond
etc...

En tout j'ai 133,4 Kg/m2 de charges permanentes.

Merci

[ilovir]

Il faut que je m'y retrouve, pour calculer cette flèche.

Solives : 20.5 kg / m²
plancher : 8.3
Plafond placo en-dessous : 12
Isolation entre solives : 10 ( à 50 kg / m3)
Revêtement de sol :10.5
Cloisons : 40 kg/m² (20, c'est trop peu)

total : 101.3 kg/m² + les IPE (et le bastaing, et une file d'entretoises)

Exploitation 200 kg / m² en plus ? ou 150 kg habitation ?
Il y a autre chose ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[cam45]

200kg/m2 pour être sur.
Oui je pense que c'est tout.

[ilovir]

Voilà le résultat de mon analyse de votre plancher.

Charges permanentes 1 :

Solives : 8.5 kg / ml - (7.5 x 22.5 entraxe 0.417) soit 20.5 kg/m² de plancher
OSB 18 : 8.3 kg / m²
Entretoises (1 file) : 2 kg / m² de plancher
Poutre HEA avec un bastaing et les entretoises d’appui des solives.

Charges permanentes 2 :

Plafond placo : 12 kg / m²
Isolation LdV : 10 kg / m²
Revêtement de sol : 10.5 kg /m²
Cloisons (réparti) : 40 kg / m²

Charge d’exploitation :

200 kg/m², dont 20 % permanentes – ou 200 kg ponctuel.

Solives

Locaux Classe 1 (habités chauffés) : Kdef = 0.6

Solives en bois de classe structurale C18 ou C 24

Taux de travail en flexion : 50 % ou 38 % < 100 % OK
Taux faibles en cisaillement et compression de flanc à l’appui

Flèche totale finale (toutes les charges y compris fluage) : 0.98 cm ou 0.81 cm OK
Flèche active (celle-ci-avant – flèche instantanée sous CP 1) : 0.91 cm ou 0.74 cm OK

Confort vibratoire :

Fréquence propre : 9.6 Hz ou 10.6 Hz (pour 8 mini souhaité) OK
w/L : 1.6 mm/KN ou 1.3 mm/ KN (pour 1.6 maxi souhaité) OK

Les flèches maxi « normalisées » sont du 1/250 et 1/ 350 soit 1.64 et 1.17 cm.

Mais pour un bon comportement, notamment en confort vibratoire et vis-à-vis des cloisons, il est recommandé de ne pas dépasser 1/500 en flèche active soit : 0.82 cm – ceci avec 150 kg / m² en exploitation. Cette condition est donc vérifiée ici.

Poutre HEA 220 (acier s 235)

Largeur de chargement : 4.0 m. – Calcul en domaine élastique, comme si classe de section 3.


Taux de travail en flexion : 66 % < 100 % OK (à l’ELU soit 1.35 G + 1.5 Q)
Taux en déversement 83 % < 100 % OK - NB : ce déversement est empêché par une solidarisation solives / HEA.
Taux faible en cisaillement.

Flèche totale finale w max : 1.76 cm OK
Flèche active w 3 : 1.52 cm OK (1.24 cm si charge d’exploitation 150 kg au lieu de 200)

Fréquence propre : 5.9 Hz > 8, non satisfaisant.
w/L : 0.4 mm/KN << 1.6 OK

Les considérations sur les flèches admissibles sont les mêmes qu’à propos des solives :
1/200 pour le w max soit 2.36 cm, et 1/350 pour le w3 soit 1.68 cm.

Dans ce cas, la limitation de flèche active à 0.5 + 1/1000 soit 1.09 cm (avec 150 kg d’exploitation) serait bienvenue vis-à-vis des cloisons et du confort vibratoire. Ce n’est « pas tout à fait » obtenu avec le 1.24 > 1.09 … à 1.5 mm près !

Situation en cas d’incendie normalisé – Tenue 1/ 4 d’heure
(NB : vérification non obligatoire en logement sur un porteur horizontal en logement) :

Massiveté du HEA 220 (4 faces non protégées) : 121
Température atteinte dans l’acier en 15 mn : teta = 600 °C
Réduction de limite élastique : k y,teta = 0.47 soit f y,teta = 1105 MPa
Réduction de module d’élasticité : k E,teta = 0.31 soit E,teta = 65 100 MPa
Charges prises en compte en situation accidentelle : G + 0.5 Q

Taux de travail en flexion à chaud : 67 % < 100 % OK
Taux de travail au déversement à chaud : 87 % < 100 %. OK
Flèche théorique à chaud : 3.9 cm. S.O

La fréquence propre résultante OSB + solives + poutre (1/f² = 1/f1² + 1/f2² + 1/f3²), apparaît de l’ordre de 5 Hz, ce qui est inférieur au mini de 8 Hz souhaité pour le bon confort vibratoire d’un plancher. Cependant, l’amplitude w/L reste très faible.

Je vous laisse réfléchir, en vous rappelant que mes considérations ne constituent pas une étude technique professionnelle, mais un simple avis, pour donner un ordre d’idée. Il peut y avoir des erreurs.
Pour avoir un avis certifié, il convient de faire intervenir un bureau d’études structure

[cam45]

Merci pour votre réponse très complètes, mais je n'ai pas tout compris. Concrètement mes madriers vont fléchir de 9,8mm au max et mes HEA de 17,6 mm au max ?
Désolé pour ces questions mais je suis un peu perdu ^^
Merci

[ilovir]

C'est tout à fait ça.

[cam45]

Mais ces valeurs ne seront vraies que si il y a 200kg/m2 sur toute la surface maintenue par un HEA (environ 24m2) ce qui n'arrivera jamais.
Si vous aviez à réaliser le même projet, ferriez-vous des modifications, sur la structure ou des matériaux pour l'isolation sonore ?
Merci

Bonne soirée

[ilovir]

"valeurs vraies" : je ne les connais pas. Je ne peux pas savoir, ni vous non plus, tout ce qui se passera sur votre plancher et dans votre maison dans l'avenir. Ce que par contre je sais, c'est comment s'appliquent les normes. Le principe étant que lorsqu'on les a respectées, on est en général à l'abri des déconvenues.

Si vous voulez traiter plus spécifiquement la question de l'isolation acoustique, je vous suggère deux sites : acoubois et a pas de velours. Il y est décrit différents montages en plancher bois avec différents systèmes d'isolation et les résultats obtenus en atténuation de bruit.

En résumé, le principe c'est de mettre une sous-couche isolante sous le revêtement à l'étage, et de faire un plafond suspendu un peu lourd (double BA 13 ou un BA 18, avec des suspentes antivibratiles, en évitant tous les contacts parasites. Un isolant laine de roche est à placer au-dessus. Au droit des poutres acier laissées apparentes, il y aura pont phonique.

Le meilleur, et de loin, pour ne pas entendre marcher au-dessus : la moquette tout simplement.

[cam45]

Ok. Mais 17,6mm ce n'est pas trop ? Ça me paraît énorme !!

[ilovir]

Comme vous dites, c'est avec 200 kg / m² partout. Et même, il y a un petit 2 à 3 % de plus pour l'effet du cisaillement sur la déformée globale, habituellement négligé dans le calcul, qui ferait arrondir à 18 mm.

Mais en habitation, sauf si on transforme les pièces en entrepôt ou si on met des billards et des grands aquariums, il est courant que la charge en place soit de l'ordre de 40 à 50 kg / m². Sur 24 m², ça fait déjà 1 à 1.2 tonnes.

Dans ce cas, la flèche serait de 1 cm. D'ailleurs, la fréquence propre est calculée sur la base de la présence de 50 kg /m² sur le plancher.

Mais même à 18 mm, ça ne se voit pas du tout de dessus, et depuis dessous non plus sauf à aligner sous la poutre de grands éléments parfaitement droits avec lesquels l'œil, s'il est averti, voit l'écart.

Il faut savoir que la tolérance normalisée de rectitude sur une poutrelle HEA 220 que vous achetez est de 0.0015 L, soit donc ici : 0.0015 x 8000 = déjà 12 mm.
Il est improbable que la pièce qu'on vous livrera soit parfaitement rectiligne. Vous pourrez donc la positionner avec la concavité vers le bas, ce qui compensera cette déformation future qui semble vous déranger.

A titre indicatif, dans un appartement que je connais bien depuis 60 ans, on a découvert l'an dernier au moment de la rénovation, pour recarreler et faire un faux-plafond, que le sol carrelé ancien présentait des creux jusqu'à 2.5 cm (sur 3.50m de longueur de la cuisine), et que le plafond ancien du séjour avait 10 cm d'écart de hauteur sur 5.50 m de long ! Personne ne l'avait jamais vu.

Avec un HEA 240, la flèche théorique w max avec les 200 kg, serait de 12.8 mm, et avec un HEA 260, elle se réduirait à 9.6 mm.
Le 260 ramènerait la fréquence propre à 8 Hz. Là, c'est King Size. Mais il faut voir la balance avantages / inconvénients.

Demandez plusieurs avis.

[ilovir]

J'oubliais.

Puisque j'ai parlé des tolérances de laminage, il faut que je précise qu'elles existent aussi sur la dimension de la section aussi, pas seulement sur la longueur de la poutrelle.
Sur la hauteur, la largeur, les épaisseurs d'ame et de semelles, il y a des + ou - 2 à 4 mm (vois le lien ci-joint).
Si on recherche l'influence que ça a sur l'inertie de la section, on peut trouver un écart qui va bien jsuqu'à 20% - peut-être plus, je n'ai pas fait les calculs en détail.

Donc, on peut avoir une flèche réelle du produit livré 20 % supérieure à celle calculée sur la base de la section à ses dimensions nominales.

Cela joue aussi sur les contraintes, mais sans conséquences en raison de la prise des coefficients de sécurité par pondération des charges. Par contre, pour les déformées on calcule avec des coefficients 1.

http://ds.arcelormittal.com/repo/pou...poutrelles.pdf