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IPN pour ouverture dans mur porteur



  1. #1
    SG.Hydro

    IPN pour ouverture dans mur porteur


    ------

    Question théorique sur la mise en place d'un linteau pour ménager une ouverture dans un mur porteur.

    J'ai un mur porteur en parpaing de 200 mm de large qui reprends au max 3500kg/m de charge (34335 N/m), je souhaite faire une ouverture de 5 m de large dans ce mur.
    Pour cela deux saignés ont été faites pour couler deux pilier en béton de 250mm x 200mm (avec un ferraillage de 4HA10 + cadre en HA6 tous les 150 mm avec une semelle d'appui de 650mm x 200mm aussi ferraillé)qui vont servi d'appui a un IPN de 400.
    Le but est d'étayer le mur une fois les 28 jours de prise des poteaux passé et de ménager une saigné horizontale au ras du haut de ce mur de 425 mm de haut puis d'y glisser un IPN de 400mm par 5500mm de long (appui de part et d'autre de l'ouverture de 5m sur 250mm de long (je ne sais pas si c'est très clair)

    Sur "acier motard" on a un abaque qui indique que pour une porté de 5 m un IPN de 400 peut reprendre une charge uniformément réparti de 27600 kg avec une flèche inférieur à L/500 (ie 10mm) soit 5520kg/m donc coté IPN cela devrait être bon (j'utilise un IPN de 400 car j'ai ca en "stock" en théorie un 360 aurait suffit).

    Le soucis c'est que si je place mon IPN ( vu que mon ouverture fait 425mm de haut j'ai 25mm de marge) puis que je bourre de mortier au dessus pour reprendre le contact avec la dalle du haut et qu'une fois la prise faite (28 jours) je supprime mon étayage cet IPN va en fait rien porter tant que la dalle ne se sera pas "déformé" pour imposer a cet IPN la flèche correspondante (de moins de10mm certes mais pas nulle, si l'IPN reste droit il exerce à priori aucune force en son centre ?)

    Du coup faut faire comment ?
    Insérer des cales métalliques (feuillard + coins opposés) d'épaisseur variable, minimale aux deux extrémités, maximale en son centre ie a 2.5m de porté avec une progression parabolique, entre mon IPN et la dalle pour lui donner la flèche nécessaire ?

    -----
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  3. #2
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Bonjour, SG.Hydro,
    Je n'ai pas bien compris votre problème de flèche ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  4. #3
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Ben la capacité de charge de l'IPN vient de sa deformation élastique, plus il y a de charge répartie plus la flèche est importante, en l’occurrence je devrait avoir une flèche de 4.77mm au centre (disons 5mm).
    Ça signifie que si je met mon IPN en place alors que le tout est étayé, quand j'enlève l'étayage on devrait avoir un affaissement de 5mm max au centre qui risque d’entraîner des fissure dans le reste du bâti au-dessus, si ça s'affaisse pas c'est que l'IPN ne porte rien en dehors au alentour de son centre.
    Dernière modification par Cram 64 ; 21/01/2017 à 15h27. Motif: Correction déformation.

  5. #4
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    EDIT : lire "déformation élastique" pas "formation élastique" ... sigh...

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

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Votre IPN aura déjà une flèche dû à son poids propre.

  8. #6
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    La flèche du au poids propre est de 0.12mm c'est négligeable, la flèche total de 4.77mm c'est en tenant compte aussi du poids propre

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  10. #7
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Bonjour

    Et oui, SG Hydro, vous avez mis le doigt sur tout ce qui fait l'art de la reprise en sous-oeuvre.

    Les solutions sont :

    - soit une poutre de reprise surdimensionnée, pour que sa flèche active (ou nuisible), ne dépasse pas 1/1000 de la portée, voire moins s'il faut porter un mur dans lequel on ne veut pas de fissures
    - soit mettre en pré-charge (donc en pré-déformation), comme vous le dites, avec des coins et la masse, en ayant étayé à mort l'existant avant de faire la saignée
    - soit être moins exigeant pour la suite, c'est à dire accepter qu'au fil des années apparaissent quelques fissures, qui seront uniquement inesthétiques, et qu'il faudra reboucher
    - toujours bien bourrer en mortier ou micro-béton l'espace entre acier et haut de la saignée : mélange de mortier sans retrait, mis en place par matage avec consistance terre humide.

    Ou un mix de toutes les méthodes.

    C'est tout un art. Et la manipulation de l'IPN 400, c'est pas coton. A bien bloquer aussi sur sa semelle haute pour éviter le déversement si on est dans un cas de charge qui peut le provoquer.

    C'est pourquoi il faut, pour ce travail, des compétences équivalentes à celles de bons professionnels.

  11. #8
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Merci pour les réponses, au moins ça me conforte dans mon approche, il faut bien une déformation pour que la poutre "travail"

    - la poutre de reprise surdimensionnée ce n'est pas possible car je suis limité sur la hauteur (maximum 425mm) donc en IPN c'est du 400 maxi (que j'ai en stock en prime)
    - être moins exigeant pour la suite ce n'est pas non plus possible au dessus ce sont des apparts en location donc pas simple de venir intervenir dessus ni même de surveiller et je soupçonne très fortement que il y a des réseau d'évacuation des eaux usé en vieux PVC (ça date de plus de 30 ans tout ce bordel) encastrés dans le gros œuvre en béton, donc une fissure même minime peut avoir des conséquences particulièrement chiantes…

    - reste donc que la solution de la pré charge, la pour le coup je me tâte entre deux solutions :

    1 - rester sur mon IPN de 400 et façonner sur la face haute de celui ci une calle d'épaisseur (en laminé bois époxy ? Avec 35000N/m sur un profilé de 160mm de large j'ai une pression moyenne de 35000N /160 000mm² soit 0.22MPa (ie N/mm²) en théorie parfaitement compatible avec ce type de matériaux) puis placer mon IPN en position mais 25 mm trop bas (le poteau de part et d'autre seront donc volontairement 25 mm trop court) et venir avec deux vérins de 10 tonnes de part et d'autre plaquer l'IPN au plafonds pour insérer les calles adéquates au haut de chaque poteau (le haut des poteau est finis par une plaque métallique (un morceau d'IPE de 200 coupé en deux dont la toile est prise dans le béton)pour éviter les microfissure du à un appui de poutre mal répartie lors de la mise en place.

    2 - partir sur une poutre en béton armé coulé à l'avance avec une contre flèche correspondant à la flèche qu'aurait eu la poutre béton droite une fois en charge et pareil la mettre en place en effectuant la placage final au vérin + cales d'appuis, l'avantage de cette solution c'est que je finis avec une poutre sans flèche une fois placé (en même temps une flèche de 6mm sur 5 m bof ca se voit guère et se sera habillé par la suite) ...à et cela me permet de garder mes IPN en stock pour de la manutention ailleurs (on a un projet de remise en service du moulin en centrale hydroélectrique), en plus j'aurais plus tard 4 autre poutres de ce style à faire et je n'ai que 2 IPN en 400 donc tôt ou tard je vais devoir envisager de concevoir la poutre BA si je veux pas acheter de l'IPN 400

    Pour la manipulation on a un mécalac qui porte au moins 2.5T en bout de bras, on procède en faisant un ouverture dans le mur extérieur (un des poteau est adossé à l'intérieur de ce mur) par laquelle on glissera la poutre prise en son centre par une élingue textile et manipulé par le bras, la partie dure c'est une fois la poutre a moitié engagé puisque la on doit relâcher l'élingue mais c'est pour cela que l'ancien mur porteur n'est arasé que sur la hauteur de la poutre + 50mm (en gros le mur est à la même hauteur que le haut des poteaux) comme ca on peut s'en servir comme "piste" pour faire glisser la poutre dessus pour venir la mettre en place.

    C'est plus l'étayage qui a intérêt a être costaux, on part sur un étai tout les 350 mm avec bastaing haut et bas pour répartir la charge, le mur d'origine c'est un "classique" parpaing de 200 mm de large

    Je posterais des photos quand on fera le tout (pour le moment fais trop froids pour faire tourner la bétonneuse pour faire le béton couler les poteaux, le mélange sable gravier est gelé...… grrr)

  12. #9
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Attention, ça ne s'improvise pas. Il arrive que des professionnels s'y cassent le nez : soit danger accident de chantier, soit le résultat n'est pas au rdV...

  13. #10
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    J'ai déjà fait dans une autre maison avec de la poutre en bois (lamellé collé) dont une avec 6 m entre appuis qui reprenait un plancher IPN+hourdis béton + mur en parpaing au droit de la dalle sous la poutre avec reprise d'un partie des efforts de la toiture, que j'avais mis en compression par des coins en bois dur (Azobe) sous chaque poutrelle, plus de 10 ans et ça n'a pas bougé d'un mm, ici c'est par contre bien plus vaste comme chantier, et le bâtiment est plus vieux et a déjà été x fois modifié donc il faut tout "sonder" pour voir s'il y a pas des surprises.

    J'avais regardé ce que ça donnait en passant par les "spécialiste" et outre le fait que 3 sur 4 disait "on veut pas faire" ceux qui acceptaient ne garantissait pas le résultat (et je parle pas du prix du devis...) alors...

    Le but de ma question c'était pas tant de savoir si c'est faisable (sur cet aspect j'ai aucun doute) mais de savoir s'il y a pas une "astuce" que j'ignore pour la mise en compression... en particulier autant pour l'IPN je vois comment tout le bordel ce calcul autant pour une poutre en BA je suis pas encore serein pour la détermination de la contre flèche qu'il faudrait appliquer et du plan du ferraillage idéal, sachant que ce qui m'inquiète le plus c'est d'avoir une trop forte contrainte en compression dans le béton de la partie comprimé de la poutre.

    (en photo c'est l'autre chantier qui a 10 ans passé, plus un seul mur de refends dans le volume au 1er un mur de refends au RDC seulement (au lieux de 3 avant au 1er comme au RDC), tout repris en poteau poutre en lamellé collé)
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  14. #11
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Bonjour,
    J'ai fais une simple simulation :
    IPN 400 de 5500 [mm] avec appuis de part et d'autre de 250 [mm]
    Charge sur la portée de 5000 [mm] de 192'500 [N]
    La flèche est de 3.32 [mm] et les contraintes aux sorties des appuis en pression de Hertz sont très élevées
    Contrainte de cisaillement de 236 [MPa] et de Von Mises de 452 [MPa]
    Cordialement.
    Jaunin__

  15. #12
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Citation Envoyé par Jaunin Voir le message
    Bonjour,
    J'ai fais une simple simulation :
    IPN 400 de 5500 [mm] avec appuis de part et d'autre de 250 [mm]
    Charge sur la portée de 5000 [mm] de 192'500 [N]
    La flèche est de 3.32 [mm] et les contraintes aux sorties des appuis en pression de Hertz sont très élevées
    Contrainte de cisaillement de 236 [MPa] et de Von Mises de 452 [MPa]
    Cordialement.
    Jaunin__
    Ha... Moi avec 192500 N (hors poids propre du profil) sur une porté de 5000 mm j'obtiens une flèche de 5.23 mm... (Ix 29210 cm^4) tu calcules ça comment ?

    Sinon si je comprends bien le cisaillement maximal (trop élevé) se produite à l’abscisse 0 et 5000, il faudrait alors que je renforce l'IPN au niveau des assise (par exemple souder une plaque d'acier (S235) de 15 mm d'épaisseur de 160mm x 300... soit 50 mm qui dépasse du poteau vers l'ouverture) ?

    Mon IPN fait 6000mm au total je peux sans soucis faire des appuis de 500mm de long mais le hic c'est qu'avec la flèche les contraintes vont toujours se retrouver au point 0 et 5000 non?...
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  17. #13
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    tu calcules ça comment ?
    J'ai fais une simulation par éléments finis.

    https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A...%A9ments_finis

  18. #14
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Pour la mise en pré-charge de la poutre béton, c'est le même principe qu'avec les autres, mais avec en prime, la nécessité d'attendre au moins 28 jours et devoir subir la flèche de fluage à long terme. C'est un peu alambiqué à calculer, et avec un résultat qui ne colle pas aussi bien à la réalité qu'avec l'acier.

    Comment décomposez-vous les charges qui arrivent sur votre linteau ? quel est le sous-détail des différentes charges permanentes et d'exploitation ?
    Pour ce qui est des conditions d'appui, Jaunin vous a donné un résultat de scientifique. (Bonjour Jaunin). Dans l'EC3, il y a une autre approche - plus simplificatrice.

    Cela dit, un raidisseur d'âme soudé au niveau de l'appui serait une bonne chose. Etant entendu que la surface d'appui est bien lisse et plane.

  19. #15
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    @Jaunin
    Oui je connais la FEM, hélas j'ai pas de logiciel qui en soit capable du coup je dois me dépatouiller tant bien que mal avec les formules dont je ne maitrise pas forcément l'usage (d'ou l'intèrêt de venir ici poser les questions)
    Du coup je me suis inspiré de la discussion ici http://forums.futura-sciences.com/ph...t-ipn-heb.html pour essayer d'avancer un peu (ou de moins reculer…) puisque tu avais l'air d'avoir validé la méthode.

    Du coup sur la base (pour le moment rien que pour comprendre) d'un IPN400 on a
    Ix = 29 210 cm^4
    I/v = 1 460.5 cm^3
    S (la section) = 118 cm²

    Portée de 5 000 mm poutre de 5500 mm (250mm d'appui de chaque coté)
    Charge de 3 500 kg/m soit 35 000 N/m ou 35000 *5 = 175 000 N

    Je suis "bêtement" la méthode de la page suscité 'désolé c'est pas mal du plagia...) :

    1. Calcul de la contrainte :
    Sigma_flexion = (P*L/8 ) / (I/v) = (175 000 * 5 500 / 8) / (1 460 500) = 82.4 MPa
    Tau = P / S = 175 000 / 11 800 = 14.8Mpa
    => contrainte équivalente de comparaison = racine (sigma_flex² + 3*Tau²) = racine (82.4² + 3*14.8²) = 86.3 MPa

    Même critère de sécurité de 3 par rapport à la rupture, la contrainte admissible vaut :
    Sigma_ad = Rm / 3 = 340 / 3 = 113 MPa ....

    et donc on a bien 86.3 < 113 donc
    =>La poutre ne risque pas la rupture (et jusque la mes connaissance suivent…)

    2. Vérification de la stabilité (la partie ou je suis franchement un peu paumé, enfin je comprends le risque (zboing ressort = mort...) mais pas le calcul…) :

    Soit S la section de la membrure comprimée. Dans le cas d'un IPN 400, cette section vaut S = 322.9 * 14.4 = 4 649 mm²
    I=e*b^3/12 = 14.4 * 322.9^3 / 12 = 40 400 373 mm^4

    La charge critique de flambement d'EULER vaut alors pour une longueur L = 5 500 mm :

    Fcr = pi² * E * I / L² = pi² * 210 000 * 40 400 373 / 5 500² = 2 768 083 N

    On a vu au calcul précédent que la contrainte de flexion (et donc de compression dans la membrure comprimée) était de 74.9 MPa.
    Soit pour une section S = 4 649 mm², équivalente à une charge de compression N = 82.4 * 4 649 = 383 078 N

    La stabilité est assurée si N < Fcr / 3. (le facteur 3 étant un critère de sécurité classique pour un pré dimensionnement)
    Fcr / 3 = 2 768 083 / 3 = 922 694 N et donc N < Fcr / 3

    => poutre stable ?


    3. Calcul de la flèche maximum (partie que je comprends de nouveau, ouf… ) :

    La flèche maximum sera, avec la formule que vous avez utilisée, de l'ordre de :
    f = 5/384 * PL^3 / (EI) = 5/384 * 175 000 * 5000^3 / (210000 * 292 100 000 ) = 4.64 mm.... soit même pas L/1000 (j'ai pris 5 000 pas 5 500 puisque les poteau sont bords à brods espacé de 5 000 même si la poutre fait 5 500... idiot ?)

    =>Déformée acceptable


    @Ilovir
    - Demain (la il est tard) je vais expliquer le détail de l'estimation des charges permanentes et d'exploitation qui m'ont fait tomber sur ce fameux 3 500 kg/m de poutre, pour ce qui est des 28 jours si je part sur l'option poutre en BA de tout façon je vais devoir attendre ces 28 jours car même dans l’hypothèse de l'IPN 400 je coule pour l'occasion les deux piliers en BA de soutiens et la hors de question de se dire ça tiendra bien après 7 jours... on attendra les 28 jours minimum.

    -Les poteaux sont finis sur la haut par une semelle métallique scellé à la coulé du pilier, j'aime que très moyennement les appui direct sur béton "étroit" trop de risque d'avoir un point haut qui entraîne une fissuration du haut du poteau en dépit des armatures (je suis peut être parano pour coup)

    -J'ai une société d'usinage, donc s'il faut finir avec une confection d'une semelle d'appui hémi cylindrique pour coiffer les poteaux pour éviter de se retrouver avec des soucis de poinçonnement aux bords à cause d'un parallélisme foireux entre poutre et haut de poteau c'est pas un soucis majeur (juste plus de taf...)

    Merci en tout cas à tout ceux qui prennent le temps de répondre !
    Dernière modification par SG.Hydro ; 21/01/2017 à 00h01.

  20. #16
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Raffiné le dispositif d'appui en tête de poteau. Je vous aurais proposé de mettre une plaque en retrait, pour éviter l'éclatement du bord du poteau, mais c'est ce que vous avez déjà décidé.
    Il faudra penser à mettre dans le calcul la distance réelle entre appuis. Sans doute 506 ou 507 cm.

    Je trouve très curieux les calculs que vous avez déroulés, notamment la "vérification de la stabilité".
    L'idée est juste, mais dans l'eurocode 3, on procède de façon très différente, avec des formules un peu lourdes, il faut le reconnaître.

  21. #17
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Bon j'ai enfin pris le temps de détailler (et au passage recalculer) la charge pour cette poutre, le grenier n'étais pas accessible lors de la première estimation, entre temps j'ai réussi à y accéder et découvert qu'il y a un plancher béton de plus (dans la partie accessible c'est un plancher bois…) du coup j'ai vérifié tout le reste et je me suis rendu compte que les plans que j'ai eu quand j'ai acheté (gribouillé par l'entrepreneur copain du vendeur qui avait bossé sur le bâtiment des années avant) sont pleins d'erreurs avec des planchers bois qui sont en fait en béton et des cloisons légère qui sont en fait des murs en parpaing bref tout change…
    En gros pour avoir une idée rien ne vaut les mesures in situ et les sondages…
    Par ailleurs je n'avais pas compté (fatigue…) l'extension des appartements au dessus sur la partie aujourd'hui vide contiguë à l'aplomb de ce mur ce qui rajoute encore de la charge, et pour couronner le tout j'ai aussi une très grosse incertitude sur la toiture, normalement la charpente est censé transférer toute les charges sur les murs extérieurs, sauf que le 2éme (le plancher du 2éme en bois s’appuie sur des encoche taillé dans l'entrait du bas) le 3éme étages sont dans ces "combles" et les murs en parpaing sont monté sous les arbalétrier donc susceptibles de reprendre des efforts si il y a eu un affaissement..

    Autant dire que du coup je vais d’emblée abandonner l'idée de faire une porté unique et rajouter un poteau intermédiaire.

    Pour le coup j'ai fais un plan vite fait pour que ce soit plus clair, le mur que je dois ouvrir est au RDC en parpaing de 200 de large, classe inconnue.

    Comme il y un vide d'un cote de la poutre et pas de l'autre je la détail deux partie distinctes (avec la calcule précédant le différence étai minime, c'est plus le cas), de x0 à 2285 la partie avec le vide de x2285 à x5100 la partie sans le vide je distingue aussi le cote Sud Est (SE) et le coté nord ouest (NW) puisque les planchers ne sont pas identiques de part et d'autre de l'aplomb de ce mur, j'ai aussi tout écris en kg pas en daN, je ferais les calcules sur la base 1kg = 1daN (au lieu de 0.981daN).

    Pour la partie X0 à x2285 par m linéaire de poutre :
    Plancher 1er :
    - SE : Bois (prévu à terme) P=50 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 400 kg/m
    - NW : Béton (existant) P = 215 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 730 kg/m
    Mur 1er : Parpaing P = 300 kg/m² H = 2.3 m => 690 kg/m
    Plancher 2éme :
    - SE : Bois (prévu à terme) P=50 kg/m² E=150 kg/m² sur 2m => 400 kg/m
    -NW : Bois (existant) P=50 kg/m² E=150 kg/m² sur 2m => 400 kg/m
    Mur 2éme : Parpaing P = 300 kg/m² H = 2.3 m => 690 kg/m
    Plancher 3éme :
    -SE : Bois (prévu à terme) P=50 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 400 kg/m
    -NW : Béton (celui qui était censé être en bois !) P = 215 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 730 kg/m
    Soit au total 4440 kg/m sur la longueur de 2.285 m cela représente 10 145 kg

    Pour la partie X2285 à x5100 par m linéaire de poutre
    Plancher 1er :
    - SE : Béton (existant) P = 215 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 730 kg/m
    - NW : Béton (existant) P = 215 kg/m² E=150 kg/m² sur 2 m => 730 kg/m
    Mur 1er : Parpaing P = 300 kg/m² H = 2.3 m => 690 kg/m
    Plancher 2éme :
    - SE : Bois (existant) P=50 kg/m² E=150 kg/m² sur 2m => 400 kg/m
    -NW : vide (je néglige la petite partie de plancher bois)
    Mur 2éme : Parpaing P = 300 kg/m² H = 2.3 m => 690 kg/m
    Soit au total 3240 kg/m sur la longueur de 2.815 m cela représente 9120.6 kg

    Le total pour la poutre est donc de 19 266 kg pour 5.1m soit 3778 kg/m

    Si en prime de ça je rajoute de la reprise de toiture (la grande inconnue) mon toit est en tuile mécanique à 45° donc pour 5.1 m de poutre cela donne 7.2 m de toiture avec 2 m de part et d'autre de la poutre soit P=100 kg/m² et E =150kg/m² (neige dans ma zone géographique, quid du vent ?) cela revient à rajouter 7.2 * 4 (100 + 150) = 7 200 kg soit 1410 kg/m en plus

    Vu que je ne suis pas foutu de savoir s'il faut reporter ou non le poids de la toiture l’hypothèse "prudente" serait de dire oui et de prendre cette charge en compte en prime... ça commence à faire une sacré charge, 5850 kg/m pour la partie x0 à x2285 et 4650 kg/m pour la partie x2285 à x5100.

    Bref je dois tout recalculer avec le poteau que je rajoute (en bout de comptoirs de cuisine en fait), je fais ça demain, car la je dois réviser mon dossier "loi sur l'eau" pour la centrale hydro pour une visite de la DDT demain
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  22. #18
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Je n’ai pas très bien compris comment ça se passe au niveau du plancher du 2 ème qui s’appuie sur un entrait.
    J’ai cependant refait de mon côté un calcul un peu comme le votre.

    Dalles béton à 215 kg/m², ce n’est pas épais : 8 à 9 cm. Ca existe, mais êtes-vous sûr ? Surtout pour porter le long du vide un mur en parpaings. J’ai laissé 215 pour le moment.

    Pour les murs parpaings, il faut compter la hauteur d’étage + l’épaisseur du plancher (j’ai mis 2.50 m). Les 300 kg/m² de surface de mur avec enduit, ça me paraît correct.

    50 kg/ m² de plancher bois, avec le plafond suspendu, ça me paraît correct.

    J’ai laissé la neige à 150 kg/m². Mais c’est à voir en fonction de l’altitude, de la région, et de la pente du toit, s’il y a des dispositifs d’arrêt de neige sur le toit, et s’il y a des risques d’accumulation de neige (contre murs surplombant par exemple)

    Ensuite, on compte généralement :
    revêtement de sol : 10 kg/m² pour un parquet, et plus si carrelage
    cloisons : 40 kg/m² répartis sur le sol
    exploitation : 150 kg /m².

    J’ai mis, comme « autrefois » (et parce que c’est plus facile) : 200 kg/m² d’exploitation incluant les cloisons et revêtement de sol, dont 30 % considéré charges permanentes.

    Quelques rappels d’abord :

    Dans la vérification en résistance, on pondère les charges permanentes par 1.35, et les variables par 1.5.
    D’où la nécessité des les distinguer, et cela d’autant plus que dans votre cas la répartition n’est plus la même avant modification (état actuel) et après, c'est-à-dire avec les nouveaux planchers et les murs enlevés.

    Dans la vérification en déformation, on ne pondère pas les charges.
    Les charges fixes donnent la flèche initiale, que l’on peut compenser théoriquement par une précharge.
    Les charges variables donnent la flèche nuisible, que l’on ne peut pas compenser.
    Cette distinction au niveau des déformations ne s’applique pas bien à votre cas dans lequel la structure est susceptible de travailler bien différemment de la façon dont on la calcule.

    Résultats :

    De ma première analyse avec un IPN 400 en portée libre 5.10 m, il ressort :

    Etat « non modifié » :

    Taux de travail en flexion pure : 73 % < 100 % OK
    Taux de travail en cisaillement : 31 % OK
    Taux de travail en déversement : 118 % > 100 % non-conforme
    Charge totale sur le profilé y.c son poids, non pondéré (ELS) : 26.5 tonnes
    Flèche totale : 8.05 mm

    Etat « modifié » :

    Taux de travail en flexion pure : 66 % < 100 % OK
    Taux de travail en cisaillement : 30 % OK
    Taux de travail en déversement : 107 % > 100 % non-conforme
    Charge totale sur le profilé y.c son poids, non pondéré (ELS) : 25 tonnes
    Flèche totale : 7.3 mm

    Remarques

    Sur le profil IPN

    L’instabilité élastique au déversement peut être compensée par le blocage en rotation du profilé du fait du calage de la semelle haute dans le mur. On peut le voir comme-ça.
    Si on ajoute un poteau le déversement s’inverse et se reporte sur la tête de poteau que la poutre aura tendance à faire basculer en se vrillant.
    En fait, si on avait le choix, ce ne serait pas un IPN qu’on aurait pris, mais plutôt un profil H, bien plus stable au déversement, donc bien mieux adapté.

    Sur le poteau ajouté

    L’ajout d’un poteau réduit fortement la déformée de flexion pure : on tombe sur 1.25 mm théorique. Et diminution des contraintes aussi.
    Mais attention : le poteau est susceptible de descendre un peu par sa compression et par le tassement de sa fondation, d’où majoration possible de ce 1.25 mm.

    Reste à voir :

    * Comment tout ça peut-être repris au niveau des fondations.

    * La stabilité au feu (puisque c’est un collectif). En pratique, il faudra envelopper la poutrelle acier dans une isolation thermique M0, entourée d’une paroi genre placoflam. Il faut se protéger non seulement de la perte de résistance de l’acier à l’échauffement, mais aussi et surtout des conséquences de sa dilatation.

    * L’aggravation de la vulnérabilité sismique, puisqu’en enlevant un mur de refend, surtout en RdC, (et d’autres dans les étages) on supprime du contreventement. Pour le cas où vous seriez en zone sismique. (Sachant que la Franche Comté est presque toute en zone 3)

    Ensuite, il reste à calculer … les risques.

    Concevoir et réaliser une reprise en sous-œuvre d’un bâtiment comme-ça dans ces conditions, c’est déjà un morceau pour des professionnels aguerris.
    L’autoconstructeur serait donc bien téméraire de s’y aventurer, même en ayant comme vous une très bonne perception des aspects techniques. Je me permets de vous le déconseiller.

    Comment êtes-vous assuré en cas d’accident de chantier ? Sur un chantier comme-ça, les imprévus vous attendent.
    Qui subit les conséquences, si par la suite il y en a, par exemple vis-à-vis de locataires, ou d’un futur acquéreur ?

    Les indications que je vous ai données ne prétendent pas aller au delà de l’appréciation de la faisabilité. Ce n’est pas un projet, lequel sera à établir avec tous les détails par un bureau d’étude qui pourra se mettre en prise directe avec la réalité de votre opération. Je ne vous garantis pas l'absence d'erreurs dans mes résultats.

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  24. #19
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Si je prends un peu de temps pour répondre c'est que je ne balaye pas d'un revers de main les réponses faites, bien au contraire, le projet en est qu'au stade de la discussion car justement je veux intégrer l'ensemble des remarques que je reçois et ça entraîne des modifications et des recherches de plus qui prends du temps (mais bon il gèle donc je ne peux de tout façon pas faire mes piliers par ce temps)

    "Cette distinction au niveau des déformations ne s’applique pas bien à votre cas dans lequel la structure est susceptible de travailler bien différemment de la façon dont on la calcule."


    Tu ne crois pas si bien dire, ce bâtiment comporte plus d'un mystère de génie civil, par exemple pour le moment on discute d'une poutre que je souhaite mettre dans la partie Sud Ouest mais à terme je vais en faire autant dans la partie Nord Est ou on a à priori les mêmes reports de charges (avec un impact de la neige plus probable car face moins exposé au soleil) et ou il existe déjà une ouverture de 3m de large sans aucune poutre de soutiens visible au RDC au niveau de la dalle et ou au 1er des sondages on mis en évidence que l'on est bien sur un mur en parpaing dés le ras de la dalle, donc s'il y a une poutre de reprise elle est intégré à l'épaisseur de la dalle qui ne fait de 150 mm ! (aussi vérifié par sondage)
    Ça devrait déjà se fissurer dans tous les sens et pourtant rien…. Beamless-NE-Opening.JPG

    "Dalles béton à 215 kg/m², ce n’est pas épais : 8 à 9 cm"

    Ben c'est une dalle très mystérieuse la aussi, un système à base de hourdis en terre cuite qui fait aussi office de coffrage pour les poutrelles (j'en ai parlé ici : http://forums.futura-sciences.com/ha...rre-cuite.html)
    La chape supérieur ne fait que 35 mm et j'ai rajouté 25 mm de chape maigre, la modélisation me donne un poids de 215 kg/m² cependant j'ai rajouté 35 kg/m² par sécurité pour le nouveau (re) calcul des reports de charges pour un poids total de 250 kg/m² (à priori vaut mieux dimensionner trop solide que trop faible)

    "Si on avait le choix, ce ne serait pas un IPN qu’on aurait pris, mais plutôt un profil H, bien plus stable au déversement, donc bien mieux adapté"

    Ben compte tenu du manque à gagner si la modif remet en cause les apparts au dessus (sans même évoquer le risque pour les personnes) et vu qu'un HEA 360 de 6m ça coûte "que" dans les 1200 euros on a le choix, pour le coup ce sera HEA 360 (ou 340 ?) ou poutre BA sur mesure. A bien y réfléchir (et oui parfois ca m'arrive ) j'ai 36 000 autres endroit infiniment moins critiques ou je peut recaser mes deux fichu IPN de 400 de récup, au pire j'ai un pont à faire sur le canal du moulin pour faire passer mes chevaux.


    "L’ajout d’un poteau réduit fortement la déformée de flexion pure : on tombe sur 1.25 mm théorique. Et diminution des contraintes aussi.
    Mais attention : le poteau est susceptible de descendre un peu par sa compression et par le tassement de sa fondation, d’où majoration possible de ce 1.25 mm."


    Au vu des contraintes j'ai opté pour la mise en place de ce poteau (en plus il ne gêne pas tant que ca l'agencement) une flèche de 8 mm même si c'est bien en dessous de L/500 ca rends la précharge compliqué et ca induit des angles aux appui dur à gérer et la haut de ce poteau sera équipé d'une cale de réglage et d'un appui élastomère pour absorber le très léger angle que la charge excentré va induire à ce point.

    Toutefois le calcul devient pour le coup plus ardu car c'est alors une poutre continue sur 3 appuis, pour le coup je me suis rabattu sur un petit logiciel (winBeam) pour voir ce que cela donne en recalculant une fois de plus les reports de charge (voir image du fichier excel) en distinguant les charges permanentes des charges d'exploitation pour appliquer les conditions ELU de 1.35D + 1.5E)

    En gros avec une poutre HEA 360 (Ix-x de 33090 cm4) d'un élancement de 5500 mm avec un appui à
    x =100 mm (poteau N°1 de 225*225 jointif avec le mur en parpaing attenant)
    x = 1660 mm (poteau N°2 de 225*225 isolé)
    x = 5387 mm (poteau N°3 de 225*225 jointif avec le mur extérieur)

    Et des charges de :
    entre X = 0 mm et X = 2485 mm :
    Q(ELS) = -65 kN/m
    Q(ELU) = -94 kN/m

    entre w= 2485 mm et x = 5500 mm
    Q(ELS) = -47 kN/m
    Q(ELU) = -65 kN/m

    Soit en charge totale sur la poutre sur ses 5.5 m d'élancement
    C(ELS) = 31.2 T
    C(ELU) = 44.1 T

    J'ai des réactions au niveau des poteaux (hypothèse rotule, pas de blocage en rotation par la jonction poteau poutre)
    Poteau N°1 :
    R(ELS) = 15 kN
    R(ELU) = 21 Kn
    Poteau N°2 :
    R(ELS) = 220 kN (22.5 T ie 71% de la charge totale)
    R(ELU) = 308 kN (31.5 T ie 71% de la charge totale)
    Poteau N°3 :
    R(ELS) = 80 kN
    R(ELU) = 113 kN

    Une flèche de
    F(ELS) = -1.0 mm
    F(ELU) = -1.3 mm
    le tout avec une déformation vers le haut sur la petite travée qui ne dépasse jamais 0.15 mm

    En gros le poteau N°2 doit être bien fignolé, en théorie un poteau en BA de 225 x 225 avec 4HA10 + cadres HA6 tout les 150 mm de 2.5m de haut peut prendre 29T maximum, je vais devoir recalculer en doublant les armatures 8HA10 + cadres HA6 tous les 150mm).
    J'ai la possibilité de la solidariser avec le poteau N°1 par un linteau fortement armé de 150 mm de haut (et toujours 225 mm de large) cela le stabiliserait par rapport à l'effort dans l'axe de la poutre.
    Le haut du chaque poteau sera finis par une semelle métallique (déjà dit je crois) mais pour la jonction poutre poteau j'envisage de passer par un produit dédié, en l’occurrence ce sont des plaque en élastomère (prévu pour 7.5MPa) qui permettent de gérer les glissement relatif suite aux dilatations et surtout de compenser l'angle inévitable entre la semelle du poteau et base de la poutre vu la répartition excentré des charges.

    "Comment tout ça peut-être repris au niveau des fondations"

    Oui c'est aussi un point subtil on passe d'une charge répartie sur un mur parpaing à trois charges ponctuelles (vie les poteaux).
    Ce mur fait 4m50 de haut (parfaitement vertical heureusement, j'aurais pas voulu à avoir à gérer un devers en prime) pour sa partie visible en parpaing de 200 très sains, sur sa partie non visible il est fait de parpaing de 300 toujours sains sur au moins deux rangs (je n'ai pas été voir plus profonds), les appuis des poteau sont réalisé par une semelle d'appui ferraillé de 750 mm de long par 200 mm de large (le largeur du parpaing) sur 400 de haut (deux rangs) sous cette semelle j'aurais donc 5 rangs de parpaings de 200 puis deux rangs de parpaings de 300 et après on sait pas, mais je prend pour hypothèse que la réparation de la plus forte charge (le poteau N°2) de 293 kN sur une surface de 150000 mm² (ie 1.95 MPa)sur 7 rangs de parpaing devrait suffire.
    Par contre faut-il envisager de rajouter un contreventement au bas de la poutre pour éviter un risque de flambement du mur ?

    "La stabilité au feu"
    Bon point, j'avais prévu pour une question de lutte contre les pont thermique d'isoler cette poutre par 25 mm de laine de bois sur la bas et 50 mm sur les cotés mais j'avais pas prévu de protection conrte le feu à proprement parler, je vais rajouter une isolation thermique M0 comme tu suggère
    Si c'est une poutre métallique elle sera aussi au préalable recouvert d'un bon traitement anticorrosion (poutre froide appartement chaud et habité donc humide…)

    J'ai aussi la possibilité de mettre une canalisation anti incendie dans cette appartement avec gicleur à cire (j'en ai déjà une dans la chaufferie).

    "L’aggravation de la vulnérabilité sismique"
    En fait je suis en zone 2, je n'aurais pas envisage de telles modifs en zone 3 de façon aussi "légère)

    "Qui subit les conséquences, si par la suite il y en a, par exemple vis-à-vis de locataires, ou d’un futur acquéreur"
    On s'arrange sur les apparts concerné pour être entre deux baux (on a des petites surface avec un fort turnover et la ça tombe bien pour ce mois ci)
    Pour ce qui est d'un future acquéreur vu certaines des modifications faites par le précédent proprio (qui lui ouvrait des murs sans soutien et sans mettre poutre en place par la suite (et ça s'affaisse pas, c'est ça le pire…) ou coupait allégrement des morceaux de ferme dans la toiture vouloir vendre ce bâtiment sans que cela passe par la casse expertise complète qui me coûteras un bras est utopique, cela dit c'est pas prévu, on a pas que du locatif ici c'est aussi notre logement et le but de ces motifs c'est de faire un appart aux normes handicap pour à terme y loger ma mère âgé et handicapé.
    Images attachées Images attachées

  25. #20
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    La structure fonctionne différemment du calcul : par exemple les charges ne descendent pas forcément en vertical, mais il se forme dans les murs des voutes, qui reportent les charges plus loin. Ce peut être le cas dans les murs sur les bords de vos dalles. Cela peut évoluer au fil du temps.

    En principe, si on ne veut pas se mettre en tort, soit on ne touche pas une structure existante qui tient sans être aux normes, soit on modifie mais on doit présenter un résultat totalement au carré : existant + modification.

    Vous découvrirez d’autres surprises et imprévus.

    Les planchers à nervures et hourdis ne sont pas forcément à poutrelles préfabriquées comme on les connaît.
    Tout peut être coulé en place dans des coffrages. Il suffit que ça respecte les règles générales du BA. Ca ne se fait plus pour des raisons de prix.
    Coffrage par blocs terre cuite, puis coulé en place, c’est ce que vous avez. Armatures on dirait : un acier haut, un acier bas, et des aciers inclinés soudés sans doute, entre deux.

    Je ne connais pas Winbeam, mais j’utilise Freelem qui permet de bien libeller les cas de charges, puis les combinaisons.

    J’ai repris avec :

    Dalles à 250 kg/m²
    Vos 1 410 kg / ml sur les 5.29 m pour toit + neige (donc plus que dans mon premier calcul), mais sans avoir compris pourquoi faute de connaître les dispositions réelles.
    J’ai revu la portée totale, qui n’est plus 5.10 m mais 5.29 m
    J’ai mis un HEA 360 (qui a la même inertie que l’IPN 400)

    Je trouve la charge totale ELS y compris le HEA, ramené à une longueur de 5.55 m de :

    33.8 tonnes en situation actuelle, et 31.34 tonnes en situation modifiée. Ce dernier chiffre correspondrait donc à votre 31.2 tonnes.

    Je précise que je n’ai pris la neige qu’à 50 % puisque j’ai pris par ailleurs les charges d’exploitation.
    L’autre cas à vérifier serait PP + Neige + 0.5 Expl (sans doute moins défavorable)
    Je ne compte pas de dégressivité de l’exploitation pour les étages, vu les faibles surfaces.

    En portée libre, les flèches seraient 9.8 et 9 mm, et il n’y aurait aucun déversement.
    (NB les déformées ne se calculent qu’à l’ELS)

    Avec le poteau : flèches de 2.7 mm (actuel) et 2.4 mm (modifié), et des taux de travail combiné flexion et cisaillement au droit du poteau de 50 % < 100 %.
    Il serait de « bonne construction » d’avoir des raidisseurs d’âme soudés au droit du poteau.

    Pour la charge sur la maçonnerie, en sous-sol je suppose, on peut par exemple se référer au § 5.3 du DTU 20.1 partie 4, de 2008.
    Linteau.JPG
    Contrainte locale sous le poteau < 1 / 4 de la résistance à l’écrasement du parpaing.
    Si c’est du B60, ce sera maxi 15 DaN/cm². Cela inclut la contrainte locale et la contrainte répartie, par exemple venant du plancher du niveau.

    S’il y a une semelle de répartition, il faut à mon avis prendre le principe du linteau (croquis ci-joint), et calculer à quel maxi on arrive.

    Ensuite, ça se diffuse dans le mur selon un angle de 14 ° (25%), et à mi hauteur du mur il ne doit pas y avoir, tout compris, plus que la résistance admissible dans le parpaing, soit 1/6 de la résistance à l’écrasement donc si B60 : 10 DaN/cm².
    Mur entier.JPG

    Mais ceci vaut pour un mur d’élancement < 15, donc de hauteur maxi 3 m pour du parpaing de 20 cm. On peut aller jusqu’à 4 m (élancement 20), en minorant par 1.33 (donc 7.5 DaN/cm² au lieu de 10), mais après on sort de l’épure et il faut trouver autre-chose.

    Quand je parlais des conséquences, je parlais de désordres futurs éventuels suite aux travaux. Si vous revendez dans les 10 ans, vous êtes redevable de la responsabilité décennale par exemple. Plus les risques d’accidents de chantier. Dans les bâtiments anciens et déjà bricolés, bizarrement d’après ce que vous dites, bonjour les chausse-trappes.
    Je laisserais vraiment faire une entreprise.

  26. #21
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    C'est que les entreprise (2 en tout) ont déjà été sollicité pour voir

    - La première m'a répondu niet, en fait leur réponse c'était "on préfère demander 7 500 à une petite vielle pour faire tomber une cloison non porteuse dans son salon que négocier avec vous pour un travail faisable mais ardu...." sans commentaire

    - et l'autre me proposait un devis astronomique (à 5 chiffre minimum et ça ne commençait pas par un 1) tout en précisant que vu le bâtiment et en particulier les modifications qu'il comporte déjà ils ne feraient le travail qu'à condition que je signe une décharge sur la garantie décennale… qui de toute façon au vu de dites modif n'aurait jamais été accepté par les assureurs et le devis mentionnait la pose de deux IPN de 300 cote à cote pour reprendre la charge sans le pilier intermédiaire et quand je leur est demandé "mais ça va tenir ?" la réponse ça été "oui oui vous inquiétez pas, on fait ça tout le temps" par contre la mise en précharge leur réponse "non ça sert à rien"...

    Alors les entreprises... j'avais déjà vécu ça sur d'autres chantiers (en gros la seule partie sur la première maison que j'ai refaite qui a bougé c'est pile poil celle ou l'entreprise a bossé et quand il a fallut faire jouer la décennale la boite à disparu pour réapparaître comme par miracle sous un autre nom géré par la concubine de l'entrepreneur...), il y en a bien sur de très bonnes, compétentes et tout mais on peu aussi bien tomber sur des charlatans (suffit de voir les horreurs qu'on a dans le neuf en terme de malfaçon) et la non seulement le bâtiment est fichu mais en plus on y laisse une paie, donc le passage par eux ne me rassure pas plus que faire moi même (plutôt l'inverse en fait)

    C'est pas pour rien que j'ai finis par apprendre à tout faire moi même.
    Dernière modification par SG.Hydro ; 28/01/2017 à 20h49.

  27. #22
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Il serait de « bonne construction » d’avoir des raidisseurs d’âme soudés au droit du poteau

    Recommande tu aussi de mettre une plaque d'appui soudé sous la partie basses de la poutre au niveau de chaque poteau pour mieux repartir la contrainte de cisaillement ou les raidisseur (un de chaque coté je présume ?) suffisent-ils ?

    J'avais bien noté freelem en parcourant la toile mais sur leur page ils disent que "Les downloads sont temporairement supprimés" tu as quel version ? Tu sais ou on peut la trouver en download ?

  28. #23
    ilovir

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Eh ben, c'est encore plus à risque que ce que je croyais cette affaire-là. Je pars en courant !
    Si on me donnait cet avis, qui vaut en quelque sorte expertise, je toucherais à rien du tout, ou peut-être juste une petite ouverture dans le mur en question, pour une porte par exemple.

    Considérez plus que jamais que mes indications portent sur une faisabilité "virtuelle", sur dessin, pas transposable à une réalité que je ne vois pas par moi-même.

  29. #24
    SG.Hydro

    Re : IPN pour ouverture dans mur porteur

    Non c'est juste que les "pro" c'est comme les politiciens devant un même problème une moitié va parler d'avancé tandis que l'autre va hurler que c'est de la spoliation.
    Dernière modification par SG.Hydro ; 29/01/2017 à 12h29.

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