Supprimer un poteau de soutien à une poutre

[Kazimyre]

Hello,

Ça fait 4 ans que j'habite ma maison et 4 ans que je me dis qu'il faut que je demande votre aide ! Ce soir je prends le taureau par les cornes : je crée mon post et vous appelle à l'aide !

Dans le séjour j'ai supprimé un cloisonnage qui divisait le séjour pour former une entrée, mais reste le poteau qui formait l'angle de cette entrée. Vu que son emplacement est vraiment gênant, j'ai grand espoir de pouvoir le supprimer. Mais la poutre supportera-t-elle son absence ?

La maison est montée en parpaing de béton cellulaire, doublé de pierres (pas partout encore).
Il y a un chainage en périphérie à 2m35 du sol fini de la maison, et des poteaux en béton armé sur lesquels reposent les poutres. On peut voir sur la seconde photo le chainage et le raccord du poteau en béton soutenant la poutre.

Les photos du séjour :
Pièce jointe 377725
Pièce jointe 377726

A l'étage deux cloisons séparent le pallier de 2 chambres.

Les plans :

https://www.casimages.com/i/18111912...01735.jpg.html
https://www.casimages.com/i/18111912...01734.jpg.html

A l'étage, le plancher est constitué comme ceci :

- lambris 9 mm d'épaisseur
- feutre + isolant 2 mm
- parquet (sapin ?) 22 mm

Les cloisons sont en placo et font 66 mm.
Il n'y a pas de meubles très lourds hormis 4 étagères de BD (environ 200) au dos de la cloison de la chambre face à l'escalier.

Si vous avez besoin d'autres renseignements ou photos, n'hésitez pas à me demander.

Merci d'avance pour votre aide.
-----

[sh42]

Bonsoir,

Ce n'est pas anodin de supprimer un poteau de soutien.

En supposant qu'il soit situé au milieu de la portée, mes comparaisons sur les formules que je possède indique qu'en supprimant le poteau, la flèche est multipliée par presque 8 et que la contrainte dans la poutre est multipliée par 2,4.

Personnellement, je ne supprimerai pas sans renforcer.

[Kazimyre]

Merci pour ta réponse !

Il n'est pas au milieu, son axe est à 231 cm du mur nord (sur le plan), sa section est de 19,5 cm.

Si renforcer est obligatoire, comment ça peut être fait ? En rajoutant une poutre de chaque côté ? J'aimerais éviter autant que possible un IPN sous la poutre dont la partie inférieure est à 234 cm du sol...

[Kazimyre]

J'ai oublié de préciser qu'il y a également un poteau de soutien au pied de l'escalier...

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Bonjour

Aucune info sur cette poutre, qu'on aperçoit sur la dernière photo, les autres photos n'étant pas visibles.
Pour une portée de 6.91 m, le renfort ça pourrait être quelque chose comme 2 UPE 220 ou 240 plaqués un de chaque côté de la poutre bois, venant contre le dessous des solives, et à aller appuyer dans les murs à chaque bout.

[sh42]

Bonsoir,

Si le poteau n'est pas situé au milieu, il faut savoir pourquoi il est à cet endroit.
Ancienne disposition des pièces qui faisait qu'il diminuait la charge sur la poutre tout en étant " dissimulé " dans les cloison ?
Présence d'une faiblesse localisée, ( gros noeud, fente, ...... ), qui a obligé à mettre ce renforcement ?
Présence d'une charge supplémentaire à l'étage au droit de ce poteau ?

[Kazimyre]

Ah oui désolé, en effet mes photos en pièces jointes ne sont pas valides.
Je vous remets les photos en direct :




Et des infos supplémentaires sur le plan du RDC. Je pense que l'endroit du poteau a simplement été déterminé en fonction de l'entrée qui avait été créée et que j'ai cassée. Le séjour était en "L" au départ.

[Kazimyre]

Bonjour

Aucune info sur cette poutre, qu'on aperçoit sur la dernière photo, les autres photos n'étant pas visibles.
Pour une portée de 6.91 m, le renfort ça pourrait être quelque chose comme 2 UPE 220 ou 240 plaqués un de chaque côté de la poutre bois, venant contre le dessous des solives, et à aller appuyer dans les murs à chaque bout.

Bonsoir,

Entre le dessous des solives et le bas de la poutre il y a 16,5 cm.

[sh42]

Bonjour,

Sur la première photo, la poutre semble en 2 parties auprès du poteau avec le trait noir en diagonale ? Effet d'optique car la " coupe " est dans le mauvais sens pour la reprise de la charge.

[TioChanclas]

Juste un petit hors sujet... Je n'ose même pas imaginer la taille du caisson de basses : il serait peut être prudent de la garder, ce poteau!

[Kazimyre]

C'est une illusion d'optique. La poutre est bien en un seul tenant. Il y avait avant un jambage de chaque côté que j'ai aussi supprimé. Le "trait en diagonale" ce sont en fait des câbles HP qui passent du fond de la pièce vers l'avant. Je les ai fait passer au travers de la poutre à l'endroit de la cheville qui assemblait le tenon et la mortaise.

J'ai pris une vidéo de la pièce en espérant que sa visualisation soit plus évidente :



Et photos de l'ancienne cloison :

[Kazimyre]

Juste un petit hors sujet... Je n'ose même pas imaginer la taille du caisson de basses : il serait peut être prudent de la garder, ce poteau!

Ah oui en effet... 160 cm de haut, 35 x 45 cm de profondeur, 4 HP de 25 cm (et il y en a deux). Un système hi-fi avec un trèèès faible waf ! ^^

[ilovir]

Si je ne me trompe pas (à vous de vérifier), les charges sont :

Plafond lambris : 5 kg/m², Plancher 10 kg /m², Cloisons réparti 50 kg / m², solives 15 kg/m² et exploitation habitation 150 kg/m² (ou 200 kg ponctuel). + poids de la poutre 25 x 29, soit 30 kg/ml.
Rien d’autre ne s’appuie sur ce plancher haut du RdC ?

D’après le dessin, la largeur de chargement de la poutre est de 3.51 m, d’où sur celle-ci :

Poids propre : (5+10+15+50) x 3.51 + 30 = 311 kg/ml
Exploitation : 150 x 3.51 = 527 kg/ml, dont 30 % considérés fixes.

La poutre étant grugée pour l’appui des solives, je retiens une section résistante de 22 x 29.
Bois supposé de classe structurale C24, actuellement sec à l’équilibre (fluage terminé).

Dans ces conditions, cette poutre qui serait mise sur une portée libre de 6.91 m serait tout à fait insuffisante, avec un dépassement de résistance de calcul de l’ordre de 50 %, et une flèche finale de 6 cm.

Par contre, sur une portée de 4.60 m en présence du poteau, elle est satisfaisante, même en travée simple. A fortiori avec la continuité sur le poteau (même sans les bracons), cela forme actuellement une structure surabondamment rigide et résistante.
________________

Vouloir enlever le poteau nécessiterait donc un renforcement de la poutre bois. Mais cela n’empêcherait pas la survenue de déformations, avec des conséquences notamment dans les cloisons de l’étage.
A titre indicatif, avec deux UPE 240 bien moisés sur la poutre bois sous les solives, et appuyés dans les murs, on arrive à une flèche théorique de l’ordre de 20 mm.
Sur 6.90 m de portée, c’est le 1/350 ; donc acceptable, mais suffisant pour déranger les cloisons et éventuellement d’autres ouvrages. Et ce peut être visible.

Attention, ce système ou un autre, c’est un travail très délicat ne pouvant se faire que par des professionnels, qui seraient préalablement chargés de la reconnaissance précise de l’existant, et du dimensionnement du système de renfort.

Si c’était chez moi, je laisserais le poteau comme il est …

[Kazimyre]

OK. Ça n'a pas l'air gagné d'avance donc !

J'ai pensé à deux solutions alternatives éventuelles.

La première, qui pourrait être double :
.

a) Déplacer le poteau à droite de la pièce (le côté nord-est) au maximum possible vers la droite (rajouter un jambage ?) Comme je pense à changer l'orientation du salon à 90° de manière à ce que le canapé soit face aux portes vitrées (côté sud-ouest), il serait moins gênant de ce côté et se retrouverait avec un peu de chance derrière le canapé
b) Mettre deux poteaux en les rapprochant chacun au maximum possible des murs (et rajouter un jambage ?)

.
La seconde qui pourrait être salvatrice et résoudre tous les problèmes :
.

Rajouter une seconde poutre pour soulager la portée du plancher, dans l'alignement du poteau de la descente d'escalier. D'ailleurs cela permettrait en plus de supprimer ce dernier par la même occasion au passage (!)

Il serait possible aussi d'envisager de rajouter des jambages reprenant la portée de la poutre centrale sur le mur en plus éventuellement si nécessaire encore malgré tout. Un jambage de 1m50 de haut sur 1m de large (vers le centre de la poutre) ne serait pas trop inesthétique, en tout cas largement plus agréable que le poteau dans la pièce...

.
Cela donnerait ça :



Que pensez-vous de cet éclair de génie ? (hahaha)

[sh42]

Bonsoir,


Les entailles faites pour les jambages ont diminué la résistance de la poutre. La présence du gros noeud en partie basse qui " travaille " en traction, n'est pas faite pour apporter de la sérénité pour la suppression du poteau.

La mise en place d'une deuxième poutre au niveau de l'escalier ne va rien apporter comme " aide " à la poutre existante pour le soutien de la cloison située à l'étage.

Les présences des portes-fenêtres au ras de cette poutre ne facilitent pas la mise en place de renforts.

Les chevrons transversaux n'étant pas alignés, ne sont donc pas d'un seul tenant, le renfort de la poutre ne semble pouvoir se faire que par la mise en place de I en acier de part et d'autre de la poutre existante. Fers I qui pourraient être dissimulés par un caisson bois qui simulerait les grosses poutres que l'on voyait jadis dans les vieilles fermes.

[Kazimyre]

C'est vrai que le nœud est embêtant et on voit en effet que le bois a travaillé à cet endroit.

Effectivement si cette solution est faisable ça ne me gêne pas de faire un coffrage pour masquer les I en acier et la poutre actuelle. J'envisageais aussi de refaire le plafond en blanc. Bien que j'aime le bois ça a tendance à donner l'impression qu'il est plus bas qu'il n'est. Quel dommage qu'à la construction le maçon n'ait pas monté un rang de parpaing de plus, 25 cm supplémentaires auraient été bénéfiques au volume de la pièce (même avec l'entrée initiale)

J'imagine que le travail de ces fers imposera qu'ils soient d'une section supérieure à 16,5 cm. A combien estimez-vous leur taille ?

[sh42]

Bonjour,

Pour limiter la flèche et rester dans les 160 mm de hauteur, il faut diminuer la charge sur la poutre en en mettant une autre au niveau de l'escalier et de l'autre coté, cela semble impossible du fait de la présence de porte-fenêtres, augmenter l'inertie des profils de renfort en passant à des HEA.
Il faut refaire des calculs pour valider une solution acceptable.

[ilovir]

Le système avec bracons fonctionne bien sur un dessin. En réalisation, c'est une autre paire de manches.

Car il suffit que les assemblages des bracons jouent un tout petit peu, de quelques mm, par exemple à la mise en place, ensuite par écrasement local du bois, et cela se traduit par des millimètres en milieu de portée de poutre.
De plus, il en résulte des efforts de soulèvement en extrémités de poutre, à bloquer dans la maçonnerie.
Les poteaux devront pouvoir trouver leur fondation, sans tassement (sinon, encore des mm)

Avec une deuxième poutre placée plus loin, en portée 6.90 m aussi, pour soulager celle existante sans la renforcer, ce ne serait pas satisfaisant : Flèche de 3 cm en milieu de poutre existante.

Tout ceci sans tenir compte, encore, de la présence d’un nœud en plein milieu de travée qui affaiblit la poutre existante.

Ces deux solutions ne semblent donc pas très viables.

Dernière éventualité évoquée : deux poutres en acier, de portée 6.90 m.

Pour l’existante, ce serait un moisage avec deux UPE 200.
U parce que c’est facile pour les assembler sur le bois existant, ce qui est souhaitable d’une part pour le travail « composite » bois/acier, et aussi pour que les chevrons conservent leur unique appui, et non pas deux appuis qui fléchissent séparément.

En section H, pour un gain de hauteur sous poutre, deux HEA 160 seraient équivalents, un peu plus faible. Mais plus difficile à assembler à la poutre bois.
Pour la poutre ajoutée, ce pourraient être deux HEA 160, pour rester dans les mêmes hauteurs sous poutre.

Mais cela avec quand-même au milieu, une flèche de l’ordre de 2 cm. En fait, une part de ces 2 cm est déjà prise sous l’état actuel de chargement. Donc ce serait un peu moins de 2 cm que les cloisons de l’étage auraient à subir, mais sans que ça les mette à l’abri des fissurations.

Avec ça vous avez des éléments pour discuter avec les entreprises que vous consulterez pour faire ce travail.

[sh42]

Bonsoir,

Avant toute prise de décisions, du fait que cela est de l'existant, contrairement à une nouvelle construction, il y a lieu de tenir compte du réel. En particulier de la flèche de la poutre en l'état actuel.
Partir sur du théorique, qui par nature est parfait, peut amener de grandes difficultés à la mise en oeuvre.

[Kazimyre]

Merci à nouveau pour vos commentaires.

Et si on prenait une section de poutre fer plus importante ?

HEA ou UPN 200/220 :

- étayer chaque chevron et les désolidariser de la poutre centrale en les coupant à 1 ou 2 cm du bord de la poutre
- "décaisser" une partie du chevron pour gagner en section de poutre fer
- remplir éventuellement les cavités laissées par l'ancien emplacement des chevrons par un "produit" qui redonnerait de la force à la poutre centrale (coffrage + coulage sciure mélangée à de la colle à bois ?)
- mettre deux HPE ou UPN de 200/220 (les UPN ne sont pas à l'échelle, les "ailes" sont trop courtes, elles font 75 mm pour le UPN 200 de 80 pour le UPN de 220).





UPN 300, plus compliqué mais plus solide encore :

- étayer chaque chevron et les désolidariser de la poutre centrale en les coupant à 2 cm du bord de la poutre + découpe en biseau pour laisser passer l'UPN de 300
- remplir éventuellement les cavités laissées par l'ancien emplacement des chevrons par un "produit" qui redonnerait de la force à la poutre centrale (coffrage + coulage sciure mélangée à de la colle à bois ?)
- mettre 2 UPE de 300 sur lesquels ont été soudés 2 cornières pour reprendre l'appui des chevrons
(les UPN ne sont pas à l'échelle, les "ailes" sont trop courtes, elles font 100 mm pour le UPN 300).

[Kazimyre]

Ou bien ne pas désolidariser les chevrons de la poutre centrale
Et solidariser la poutre et les deux UPN 220 par boulonnage
C'est plus rapide et plus solide encore non ?

[Kazimyre]

Désolé, j'avais zappé que même en UPE 240 il y a encore une flèche de 20 mm...

Donc plutôt l'option UPN 300 ou HEA 220 (qui sont plus costauds que l'UPE 240 non ?)
Et éventuellement rajouter un autre HEA 220 au niveau de l'escalier ?

[sh42]

Bonjour,

Les formules pour le calcul de la flèche de la poutre bois en l'état actuel ne semble pas être sur internet.

Celles d'une poutre encastrée aux deux extrémités existent. Elles se ressemblent toutes et leur différence tient surtout au fait du calcul de la charge, soit elle n'est pas répartie et la formule est en L * L * L, soit le calcul est réparti et on est en L * L * L * L. Formule en page 7 de ce site : / http://www.corminboeuf.net/resources...res---vert.pdf .

Avec 2 HEA de 160, ( hauteur du HEA 152 mm ), charge répartie équitablement sur la poutre bois et les 2 HEA, je calcule une flèche de 4,72 mm.

La connaissance de la flèche actuelle a une grande importance, car si à la construction tant que les " parpaings " ne sont pas collés complètement tout se déforme et prend sa place, actuellement, ce peut être la fissure assurée au pire la destruction.

[ilovir]

De tous vos dessins, c'est celui avec les 2 UPE et cornières qui est le plus rationnel. Des UPE 270 suffiraient. Mais ça reste un dessin théorique, car comment aller mettre en place ces poutrelles ? Ce principe s'applique bien quand ont place la poutre bois centrale (qui ne sert plus de poutre dans ce cas) après les U, mais là ? Car il faut laisser au moins 6 à 7 cm de repos des solives sur la cornière, et ne pas trop gruger ces solives.

Les systèmes où on gruge la solive par dessous ne sont pas très bons ; cela diminue fortement la résistance de la solive à son appui.

[Kazimyre]

Pour mettre en place les poutrelles UPE 270 il faut faire un gabarit de la poutrelle et un gabarit de la poutre + solive et regarder ce qu'il est nécessaire d'enlever pour que la poutrelle passe en la rentrant.

Cependant mon dessin était en effet plus théorique. On peut tout à fait imaginer que la cornière sur laquelle les solives viendraient reprendre appui soit en L avec la partie supérieure horizontale plus longue de 5 cm par exemple. Quand bien même cela augmenterait la largeur du coffrage pour cacher tout ça, ce n'est pas bien méchant en comparaison de ce vilain poteau...

On pourrait donc tout à fait imaginer découper les solives de la même largeur que la poutrelle UPE et prévoir une cornière de cette même largeur ôtée + 7 cm pour leur nouvel appui...

Content de lire que cette solution pourrait peut-être fonctionner en tout cas.

[Kazimyre]

Avec 2 HEA de 160, ( hauteur du HEA 152 mm ), charge répartie équitablement sur la poutre bois et les 2 HEA, je calcule une flèche de 4,72 mm.

C'est très raisonnable 4,72mm de flèche ! En passant sur deux HEA de 180 (si ça existe) ou 200, la flèche devrait être négligeable alors...

La connaissance de la flèche actuelle a une grande importance, car si à la construction tant que les " parpaings " ne sont pas collés complètement tout se déforme et prend sa place, actuellement, ce peut être la fissure assurée au pire la destruction.

Voici ce que j'ai mesuré depuis le sol avec un mesureur laser :
A gauche contre le mur : 236,1 cm
Au milieu entre le mur gauche et le poteau : 235,2 cm
A gauche du poteau : 234,7cm
A droite du poteau : 234,5 cm
Au niveau du nœud : 233,7 cm
Au milieu entre le poteau (à droite) et le mur à droite : 233,8 cm (solive juste à 50 cm à droite du nœud)
A droite à 50 cm du mur (juste devant le meuble) : 235,4 cm
A droite, contre le mur : 235,9 cm

[Kazimyre]

Avec les mesures à partir des murs :

A gauche contre le mur : 236,1 cm
Au milieu entre le mur gauche et le poteau (à 122 du mur) : 235,2 cm
A gauche du poteau (à 221,8 du mur gauche) : 234,7cm
A droite du poteau (à 448 du mur droit): 234,5 cm
Au niveau du nœud (à 287 cm du mur droit) : 233,7 cm
Au milieu entre le poteau (à droite) et le mur à droite : 233,8 cm (solive juste à 50 cm à droite du nœud, à 236 cm du mur droit)
A droite à 50 cm du mur (juste devant le meuble, à 58 cm du mur droit) : 235,4 cm
A droite, contre le mur : 235,9 cm

[sh42]

Bonsoir,

Après avoir tracé sur du papier le relevé des flèches semble cohérent, bien que je sois un peu surpris par la forme de la courbe, bien qu'à la réflexion elle semble logique.

Pour plus de précision intellectuelle sur la forme de la poutre, il faudrait poser la question sur ce forum à la section matière, sous-section physique, peut-être qu'il y aurait des réponses.

Maintenant, à mon avis, les HEA que j'ai proposés ci-dessus ne conviendront pas car ils sont trop raides. Soit on les fait porter prés des murs et ils vont vouloir soulever la partie centrale, ce qui risque de poser des désordres, soit on les fait porter au milieu, mais ce sont les bords de murs qui risquent des désordres. Il faudrait déterminer un profil qui épouse au mieux le profil existant.

[Kazimyre]

Je comprends les problèmes sous-jacents posés mais dans ce cas pourquoi ne pas solidariser les poutrelles acier et la poutre bois pour qu'ils "jouent" ensemble ?

[sh42]

Bonjour,

Plus il y a de trous dans la poutre bois et plus cela l'affaiblit, surtout si les trous sont en partie basse.
Avec la solidarisation des poutres, nous ne sommes pas maître des formes, il n'y a que les " U " et les " L ". Mais avec la déformée actuelle de la poutre des " U " pourraient peut-être convenir.
Les profilés étant proches les uns des autres, la charge est obligée de se répartir entre les différent supports.