Calculer charges et dimensionnement pour 2 HEA

[stefiris]

Bonjour à tous,

Je sais que ce sujet a été à de multiples reprises abordé et que certains d'entre vous (Jaunin, Amaty et d'autres) ont apporté de nombreuses réponses alors je me lance également!

Je rénove une maison construites à plusieurs époques, la partie concernée est en colombages avec briques. Je souhaite ouvrir deux murs sur toute leur largeur. Les travaux seront réalisés par un professionnel, mais comme je suis plutôt du genre ceinture+bretelle et que tous les maçons rencontrés semblent déterminer à l'oeil le dimension de hea je fais appel à vos lumières. Je souhaiterais que vous puissiez m'aider à calculer les charges correspondantes pour être certaines d'avoir des hea adaptés et une flèche acceptable.

1/ le premier mur que l'on a déjà cassé et étayer a fait l'objet d'un premier post cet été. Nous avons depuis changer notre fusil d'épaule et décider de remplacer la poutre supportant les solives par un hea qui reposerait lui même de part et d'autre sur 2 hea. Ce mur supporte les solives ainsi que le plancher de l'étage et le plafond sera par la suite plaqué et légèrement isolé. Il n'y a pas de mur au dessus mais nous construirons une cloison (rail + placo). Le maçon nous propose un hea 160*152 posé sur platine (les hea verticaux reposeront sur des plots béton 40*40*40).

2/ le deuxième mur est plus complexe. Je pense qu'il s'agissait initialement du mur extérieur de la maison auquel a été par la suite accolée une extension elle aussi en colombage. Le mur a du etre cassé, il y a un linteau béton (20 cm de large, 21,5 cm haut) dans lequel sont prises les solives, il repose sur des bouts de mur en parpaings de 89 et 97cm de longs et 16.5cm de large. Au dessus de ce mur il y le mur de l'étage (colombage et briques + le mur des combles aménagées . Le toit est à 4 pans et en ardoises. Ce mur + le mur de l'étage reprend également une partie de la toiture de "l'extension) qui est plus basse. Je vous joins des photos pour une meilleure compréhension car la maison est un peu compliquée à décrire.
Le maçon nous propose un hea 200*190 (portique hea en fait, même système que le premier)

Je vous joins également le plan du rdc avec quelques informations complémentaires :
- les solives de la partie de droite du plan (extension) est de 28cm, les solives font 11cm de haut et 7,5cm de large
- la distance entre le linteau béton et le mur extérieur de droite fait 244cm

Si j'ai omis des éléments n'hésitez pas à me demander. Je vous remercie grandement de l'aide que vous m'apporterez!
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[stefiris]

Je joins également deux photos de l'extérieur de la maison, le mur avec le linteau béton étant au rdc de la jonction entre les deux parties (donc juste à droite de la fenetre la plus à hauche). La photo de dernière permet de se rendre compte de la manière dont les deux pans de toiture ont été construits!

[stefiris]

Indication complémentaire qui a son importance : les solives du 1er étage sur lesquelles reposent le plancher des combles amenagées de la partie initiale de la maison sont parallèle aux murs et ne reposent donc pas sur le mur au dessus du linteau béton (sens inverse des solives du rdc donc)

[ilovir]

Re bonjour

si je comprends bien pour ce 2 ème mur, vous comptez l'ouvrir sur toute la largeur du bâtiment, soit les 3.86 m.
Du coup, le linteau en béton, qui semble d'après les photos faire lui-même la largeur du bâtiment, serait démoli ? Ou-bien le linteau en HEA serait placé sous ce linteau béton ?
Eventuellement, le linteau en acier pourrait être en 2 U, enserrant le béton, et venant jusque contre le dessous des solives.

Donc ce linteau de RSO porterait :

- le linteau béton s'il est conservé
- deux demi-largeurs de plancher haut du RdC (on dirait que ça fait dans les 2.80 m ?)
- la hauteur de mur d'un étage + comble (peut-être 4 m ?)
- une demi largeur de toit extension, (donc dans les 1.30 m ?)
- et peut-être aussi une part du toit sur étage, selon comment est faite la charpente
- je note qu'il n'aurait pas à porter le plancher haut de l'étage.

Je suis dans le vrai ?

Par ailleurs, attention : un mur comme celui que vous voulez enlever ne sert pas seulement à supporter les charges verticales mais il a aussi un rôle de raidisseur de l'ensemble dans le sens horizontal. Il faut donc apprécier quelle répercussion son enlèvement peut avoir sur l'ensemble. Si vous étiez en zone sismique, ce serait délicat.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefiris]

Bonjour et merci de ce premier retour.
En fait l'idée serait de détruire complètement le linteau béton et positionner l'hea sous les solives. En effet nous sommes confrontés à une problématique de hauteur sous plafond réduite puisqu'il y a 2m15 sous le linteau actuel.
Pour la hauteur des étages : 2m50 pour le 1er étage et 90cm pour le mur sous rampant. Je joins deux photos : la première des combles avec le mur extérieur concerné mais encombré et la seconde le mur qui lui fait face pour mieux voir la conception (les deux étant similaires sur ce point). Cela doit faire dans les 6,5m² pour ce pan de toiture
Pour la toiture de l'extension, la charge est majoritairement reprise par les murs perpendiculaires à celui nous concernant (sorte de deux pans avec partie plus plane au milieu cf photo précédente).
Effectivement je me suis posée la question de ce rôle de raidisseur, mais l'état actuel du linteau ne laisse pas présager que ce rôle est actuellement tenu car ni le linteau ni les murs qui le soutiennent ne sont ancrés dans les murs extérieurs (il y a d'ailleurs un jeu entre les murs de soutien et les murs extérieurs).

[ilovir]

Pour la structure soutenant le plancher de l’étage

Je pars sur 30 kg/m² pour les solives et le planchage + 17 kg/m² de plafond isolation + 50 kg/m² de cloisons. Exploitation 150 kg/m².

La largeur de plancher chargeant la poutre est de 2.40 m (d’après le plan – à confirmer).

La structure serait un portique en HEA 160, les poteaux étant placés contre les murs. L’encastrement poutre/poteaux n’étant pas certain, il faut considérer une poutre sur appuis simples dont la portée est la distance entre nus d’appuis, soit 3.86 – 0.32 = 3.55.
Je prends 3.60 m dans le calcul. A vous de voir si cela correspond à la réalité.

Cela donne quelque chose de très confortable :

Taux de travail en flexion 45 % donc << 100 %
Flèche totale : 0.62 cm, soit L/576 , donc < L/250 critère Eurocode
Flèche active : 0.51 cm, soit L/700 < L/500, critère de confort.

A mon avis, un HEA 140 pourrait suffire.

Pour la structure de reprise en sous-œuvre du mur de refend avec héberge

Même principe que ci-avant : linteau en poutre HE 200 sur appuis simples, portée 3.60 m

Là, les données de charges sont un peu floues pour moi ; je dois donc deviner et ce sera à vérifier.

Je considère, par ml de linteau :

3.50 de mur à 380 kg/m²
2 m de toiture – charpente à 75 kg/m² + neige 50 kg/m²
2.75 m de plafond-isolation à 30 kg/m²
0.50 m de plancher bas du comble à 100 kg/m²
2.75 m de plancher bas de l’étage avec son plafond, à 100 kg /m²
3.25 m de charge d’exploitation à 150 kg/m² (etage + comble)
100 kg/ml d’habillage du linteau + poids du linteau

Cela donne quelque chose qui me paraît justet :

Taux de travail en flexion 71 %
Flèche totale : 0.74 cm, soit L/480, donc < L/400 critère Eurocode

C’est donc conforme.

Mais pour un linteau supportant un mur, il vaudrait mieux à mon avis viser un peu au-dessus pour limiter la fissuration dudit mur lors de la flexion du linteau.
Avec un HEA 220, on aurait par exemple une flèche de L/700.

Cependant il se peut que le mur en colombage présente une meilleure adaptation plastique que la maçonnerie de briques, lui permettant peut-être de s’accommoder du HEA 200. L'avis de votre maçon sur ce point est à prendre en considération.

Si votre maçon est très bon, il peut mettre le linteau en pré charge, de façon qu’une partie de la déformée totale prévisible soit déjà donnée à la pose, ce qui sera autant de moins que subira le mur ensuite.

Et je rappelle que ma petite analyse est donnée à titre indicatif, ne valant pas prestation d'un BET professionnel.

[stefiris]

Bonjour Ilovir,
Je m'excuse de ne pas vous avoir répondu avant, faute de connexion internet.
Je vous remercie grandement pour l'aide apportée et pour le temps que vous avez pris à étudier mon cas.
J'ai suivi vos préconisations et l'hea sera du 220. La pose des deux portiques devrait avoir lieu demain!
Merci de nouveau et très bonne journée!