Solivage grange portée de 8m avec HEB240

[thomason]

Oyé !

J'ai entrepris le projet d'aménager une grange en atelier, puis, plus tard, mon habitation. J'en suis à planifier le solivage et au fil de mes recherches, je suis souvent tombé sur ce forum qui semble habité par de sacrés pointures en calculs de structures...

Alors que je suis au bout de mes calculs, je voulais vous soumettre mon projet pour révision...

Pour faire court (et simple), la grange se distingue en deux blocs de 8x8m pour simplifier (en réalité c'est plus 7,5 par 7,8).

Une partie (que je nomme bloc A) est déjà aménagée : une poutre centrale 200x80mm supportée en 4 point soutient les solives. Je ne connais pas l'essence du bois et les entre-axes sont funky (irrégulier) mais avec une moyenne de 67cm. D'après mes calculs, en considérant une charge répartie de 150kg/m2, le dimensionnement actuel est limite au niveau des solives, mais bon, c'est l'actuel.

Mon projet consiste à aménager le bloc B en utilisant un poutre HEB-240 de 7,5m reposant sur 2 piliers. Solivage en C24 200x75mm avec 0,55 d'entre-axes.

Entre les deux blocs : deux poutres en lamellé-collé GL24 de 360x160 posés sur deux bouts de mur espacés de 6m. Une des poutres supportera l'extrémité de la poutre centrale du bloc A et l'autre supportera les solive du bloc B.

Du côté du bloc A, je supprime 2 piliers pour n'en mettre qu'un. Ce pilier reposera sur un "Pied de poteau réglable forte charge".

Les piliers du blocs A reposeront sur des "Pieds de poteau fortes charges".

Tous les piliers reposerons sur des blocs de fondation de 60cm3.

Je vous joins deux photos :
L'actuel : https://www.dropbox.com/s/v5odqhohr6...ange1.png?dl=0
Le projet : https://www.dropbox.com/s/xk0xfgv9j2...ange2.png?dl=0

Qu'en pensez-vous ? D'après mes calculs cela tiendra un charge de 150Kg/m2 avec un peu de marge pour le bloc A et une plus grosse pour le bloc B
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[thomason]

Donc, après publication de mon message, j'ai voulu reprendre mes calculs.

Pour la charge prévue à l'étage (future habitation), j'ai pris 200Kg/m2. J'ai lu que 150Kg était la norme, mais je ne pense pas que cela prenne en compte le poids propre de la structure... Et je ne sais pas non plus si les valeurs de résistance données pour le C24, GL24 prennent en compte le poids propre du bois (pour le HEB oui). Donc, par mesure de sécurité, j'ai basé mes calculs sur 200. Est-ce une erreur ?

Voici les calculs :

1/2 Poutre centrale 240*120 bloc A (4m)
Charge totale : 4 x 4 x 200 = 3200Kg soit 7,85kN/m
Valeur limit charge répartie (C24) : 8kN/m

Solives bloc A 200*80 (4m)
Charge totale : 4 x 0,67 x 200 = 536Kg soit 1,31kN/m
Valeur limite charge répartie (C24) : 3,73kN/m

Pilier Bloc A :
Charge totale 4 x 4 x 200 = 3200Kg soit 31,4kN
Pied PISBMAXI : 42,1kN

GL24 360*160 Bloc A (porté 6m)
Charge totale : 2 x 4 x 200 = 1600Kg (charge non répartie en réalité, mais sinon cela ferait 2,62kN/m)
Le GL24 16/36 supporte 8kN/m pour 6,25m entres les appuis.

GL24 360*160 Bloc B (porté 6m)
Charge totale : 2 x 6 x 200 = 2400Kg soit 3,92kN/m
Le GL24 16/36 supporte 8kN/m pour 6,25m entres les appuis.

HEB bloc B (portée 7m)
Charge totale : 8 x 4 x 200 = 6400Kg
HEB240 de 7m supporte 12267Kg (flèche > L/300)

Solive C24 200*75 bloc B (portée 4m)
Charge totale : 4 x 0,55 x 200 = 440Kg soit 1,08kN/m
Valeur limite charge répartie (C24) : 3,73kN/m

Pilier Bloc B :
Charge totale 4 x 4 x 200 = 3200Kg soit 31,4kN
Pied PISBMAXI : 42,1kN

Donc, tout semble être OK, sauf la poutre centrale du bloc A qui avant était soutenue en 4 points (soit 2,67m de travée) et que je ne veux soutenir qu'en 3 points soit 4m de travée. Soutenir cette poutre avec 2 poteaux et non 1 serait vraiment pénalisant pour l'espace atelier. Mais ai-je le choix ? Si je diminue ma charge à 150kg/m2 on passerait à 5,88kN/m... (oui, on s'arrange comme on peut )

Questions bonus, pour les pieds de poteau, j'ai supprimé le "réglable" qui avait un "R2,k" de 20,7kN pour mettre des PISBMAXIG-K partout dont le "R2,k" est 42.1kN (broches de 160) pour une charge max calculée de 31,4kN :
- j'ai considéré la valeur "R2,k" comme celle qui définissait la charge max, verticale, que supporte le pied. J'ai bon ?
- 42,1kN de charge max pour 31,4kN calculé. A considérer que le calcul est bon, est-ce suffisant ?
- je n'ai pas réussi à trouver des valeurs de charge maximale pour les piliers en bois de 25x25cm... Auriez-vous une piste ? (bien qu'au doigt mouillé, je pense que c'est bon).

[ilovir]

Bonjour

Dans votre cas, pensez-vous que les charges suivantes sont les bonnes ?

OSB 22 (14 daN/m²) + cloisons (50) + sol (10) + isolation (6) + plafond (12) + solives et entretoises (12 à 15) + poids sommier.
Et exploitation habitation : 150 daN/m².

En première analyse :

Solives existantes supposées en C18 : conviennent en résistance, mais un peu justes en déformations (entraxe 67 cm)
Sommier central existant : sur 4 appuis, résistance déjà insuffisante, et sur 3 appuis on passe à travers. Système de renforcement à trouver impérativement.

Solives à venir 7.5 x 20 en C24. Un peu justes, mettre entraxe 50 cm, voire moins, ou grossir la section de solives
Sommier HEB 240 : acceptable, mais vraiment à la limite

Poutre centrale en 2 BLC. Portée libre 6 m : trop limite en flèche, surtout pour le cas où il y aurait un mur ou une cloison dessus (non compté dans la charge).
Si, comme sur le dessin, elle continue sur le mur et peut s’ancrer au bout, elle devient semi-continue et pourrait mieux aller.

Pour voir de plus près (mais sans que ce soit une étude de BET) :

- confirmer les hypothèses de charges
- préciser s’il y aura ou non un mur à porter par la poutre milieu
- dire si la poutre milieu en BLC peut s’ancrer au bout du mur (au soulèvement dans ce cas)
- cette poutre pourrait-elle se faire en acier ?
- préciser toutes les cotes exactes, pour avoir des valeurs exactes de portées et de largeurs de chargement
- hauteur des poteaux entre fondation et HEB
- solution possible que vous imaginez pour renforcer le sommier bois existant
- avez-vous un charpentier acier pour faire un portique avec le HEB et 2 poteaux acier au lieu de bois ?

A propos du Rk. Voir explications sur le site Simpson : Ressources – Notes techniques – connecteurs bois.
Dans votre cas, Kmod = 0.8, et Gamma = 1.3. Donc le R1,d admissible sous charges pondérées par 1.4 est : Rk x Kmod/ gamma = 125 x racine(0.8)/1.3 = 86 KN (à l’ELU).
Il peut donc supporter 86 / 1.4 = 61 KN non pondéré (ELS). Ce qui semble convenir.

Les piliers bois 25 x 25, ça porte du très lourd.

[thomason]

Bonjour Ilovir et merci pour votre réponse ! Vos explications sont précieuses et m'aident bien dans ma réflexion globale.

C'est bien ce que je craignais, le poteau unique est un peu juste mais, c'est en considérant 257daN/m2 ?

Aujourd'hui (bloc A), il n'y a rien au dessus, ni meubles, ni cloisons, juste un plancher en bois que je vais estimer à 15daN/m2 sur une surface réelle de 7,6*7,4 soit 56m2 ->844daN. J'ai calculé la masse des solives + sommier à 800daN. Disons donc un total de 1700daN sur 56m2 soit une charge de 30daN/m2.

Si ce calcul vous semble correct (juste), le pilier unique et le BLC non encré en bout devrait suffire tant que je n'aménage pas l'étage, non ?

Et pour prévoir l'avenir et l'aménagement futur de ce 2ème étage, je vais prévoir aujourd'hui des fondations pour 3 piliers soutenants le sommier central (avec un pilier sous la poutre milieu en BLC ce qui règlera le problème de flèche). J'aurai alors à nouveau 4 supports pour le sommier du bloc A, ce qui, d'après vos calculs ne sera pas suffisant pour 257da/m2... Il faudra alors concevoir l'étage en fonction (et réduire la charge) ou imaginer un renfort supplémentaire.

Et pour poursuivre sur la même logique de "il n'y a rien à l'étage pour l'instant", au niveau du bloc B, je vais prévoir un entre axe de 90cm entre les solives et, le jour où j'aménage le haut, je double leur nombre, ce qui me fera faire des économies aujourd'hui (et un entre-axe de 45 demain).

La hauteur des piliers sous le HEB est de 2,1m + 0,15 de pied (que je vais changer car je viens de voir leur prix à plus de 200€ !). Je n'ai pas de charpentier acier sous la main (je n'ai d'ailleurs pas grand monde sous la main ^^), mais je pense solidariser le pilier au mur (partie haute) et sécuriser le HEB avec des tôles latérales.

Au sujet des pieds de pilier, merci pour vos explications. J'avoue ne pas avoir tout compris à part que l'on peut considérer que le pied réglable supporte 61kN et que donc je pourrai l'utiliser sous tous les piliers, c'est bien cela ? L'avantage de ce pied est qu'il me permettra d'ajuster la hauteur une fois que les fondations se seront tassées.

Je vais aussi garder le pilier en 24x24 (si j'en trouve) pour le HEB, mais passer en 16x16 pour le pilier en bloc A.

En tous cas, je vous remercie encore pour votre réponse. Elle m'a permis de reprendre la réflexion et prévoir deux situations : aujourd'hui et demain.

[A voir en vidéo sur Futura]