Charge sur jambe de force Ferme à entrait retroussé ou blochet?

[Bo59]

Bonjour à tous,

Je suis nouvellement inscrit sur ce forum afin d obtenir de précieux renseignements sur la charpente de mon habitation notamment sur la ferme..

A première vue je dirai qu il s agit d une ferme à entrait retroussé dont le pied de la jambe de forme est posé sur une semelle qui reprend également le pied de l arbalétrier..un blochet maintien la jambe et le bas de l arbalétrier..pour plus de compréhension je vous joint quelques schémas (vue de face et côté)..n hésitez pas à m apporter des informations complémentaires à ce sujet?

Autres interrogations soulevées également lors de la dépose des plafonds de l étage..en effet ce même pied de ferme repose uniquement sur 5 solives sans le moindre mur dessous.le mur porteur pour les solives et le plancher de l étage se situe à environ 60 cm parallèlement à la semelle..(plan de face)

Ma question dans un premier temps est la suivante :dois je absolument renforcer le dessous du pied de ferme? Étant incapable de calculer une éventuelle descente de charge ..

Autre question : puis je aménager les combles sans nuire au soutien de la ferme?

Avance merci d avoir pris connaissance de mes interrogations..

Cdlt

Olivier


##### Images pdf supprimées
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[ilovir]

Bonjour

Curieuse conception où on appelle les solives en flexion à la rescousse de la ferme.

Sous charges verticales, c'est pas méchant. Avec le vent, ça change. Comment est l'environnement : ville, campagne, bien exposé au vent ou abrité ?

Quel est l'entraxe des solives ?

[Bo59]

Bonjour,

La maison est situé en campagne. Grenier en r+2..
Le voisin d en face se situe approximativement à à 20 m..

La toiture peut donc être exposé au vent..

L entrave des solives est de 0,4m.

Merci de votre intervention

Cdlt

[gienas]

Bonjour Bo59 et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

Ceci n'est pas une réponse mais une invitation à présenter une pièce jointe dans une nouvelle réponse.

Ce doit être au format gif, png ou jpg.

Les images monopage ne doivent pas être en pdf, elles sont supprimées.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bo59]

Avec mes excuses

Cdlt

[mikegive]

L'entrait bas (semelle) n'aurait-il pas été coupé ?

[Bo59]

Bsr,

Non pour moi tout est d origine..pas de raccord de plancher..pas de lame ajoutée..

Il n y a pas d entrait ..la semelle est un bastaing 15x6 a plat..une semelle ..pas un entrait..

Par la même occasion je tenais à rectifier 2 ou 3 choses..
Les pannes sont en 16x6,5..
La portée des pannes de mur a ferme est de 2*m80..entraxe des pannes 1m85..

Cdlt

[mikegive]

N'étant pas charpentier je te livre mes remarques "de bon sens" qui ne valent que celà !
Le triangle étant une figure géométrique indéformable, c'est la triangulation qui est la base de la charpente.
Ceci posé, j'observe que la base de la ferme est constituée de trapèzes !(entre les blochets et les semelles)
Je rejoins ilovir quand il dit: "curieuse conception"
De mon point de vue il manque un entrait bas qui viendrait compléter le triangle de la ferme.
Cet entrait bas travaillant essentiellement en traction il pourrait etre constitué d'un fer plat reliant les deux semelles.
C'est mon point de vue de béotien, à compléter par d'autres.

[Bo59]

Bsr ..

Le fer plat ou entrait ne sert dans son action qu à maintenir les arbalétriers de l écartement..

Ma question initiale se basait sur le poids encaissé par les solives du plancher..

La maison est de 1955..la charpente est d origine et d époque..

Autre point la triangulation est effectuée également jambe de force arba semelle mais également jambe de force «*faux*»blochet arba..

La conception m intrigue beaucoup également dans le sens où normalement le blochet est fixe sur la sablière or ici l arbaletrier descend jusqu à une semelle reprise sur la sablière...

Cdlt

[mikegive]

Pour moi, sans entrait bas le point faible de cette conception se situe au milieu des arbalétriers (juste en dessous de l'entrait haut)
La charge sur les solives ne me semble pas un problème en soi si l'appui sur la maçonnerie est correct.

[Bo59]

Je ne comprend pas bien...

La charge de l entrait retrousse n est pas reportée via la jambe de force sur les solives du plancher?
En quoi le fait de ne pas avoir d’entrait est un problème ?


Cdlt

[ilovir]

Ce n'est pas une ferme à blochets proprement dite, mais une ferme en A. Elle peut, dans le principe, fonctionner sans la semelle ni les jambes de force, uniquement par appui des pieds d'arbalétriers sur les murs (ici sur la dernière solive, mais on peu la fixer au mur).

Donc, il faut bien un entrait bas, sinon les pieds d'arbalétriers vont pousser horizontalement sur les murs.

Il se peut que la structure du plancher serve d'entrait, de façon plus ou moins explicite :
soit il y a un tirant dans l'épaisseur du plancher, par exemple une lambourde qui va d'un arba à l'autre (explicite)
soit ça se démerde entre les solives, le planchage, d'autres choses (non explicite).

Quand aux jambes de force et semelles, elles peuvent venir en complément de rigidification horizontale. Voire soulager l'arba s'il en a besoin. Dans al limite des possibilité des solives d'appui de la semelle.

Par contre, je ne vois pas pour le moment à quoi sert la pièce qui ressemble à un blochet.

Je le verrai tout ça à la modélisation.

Car je vais faire le modèle avec la ferme appuyée sur les solives, pour voir les contraintes et les déformations. Surtout si on fait un aménagement de comble, avec charges de plafond rampant et de plancher.

Je vais prendre comme charges :

Tuiles liteaux chevrons : 55 kg/m²
Plafond rampant et isolation : 20 kg/m²
Revêt sol : 10 kg/m²
Cloisons : 50 kg/m² de plancher
Plancher panneau : 12 à 14 kg/m²
Plafond et isolation en horizontal : 17 kg/m²
Exploitation habitation : 150 kg/m²
Vent et neige selon le site : me préciser la région et l’altitude.

OK ?

[Bo59]

Bjr ilovir,

Chose certaine pas de tirant ni lambourde reliant les semelles..

Les 5 solives ne peuvent elles pas éviter l écartement du fait de la jambe de force et l arbalétrier reprisent sur la semelle (clouée ou autre)

L altitude est de 30 m
Le département est celui du nord entre Valenciennes et Douai..

D avance merci pour les modélisations et calcul..
Cependant est il possible d effectuer 2 calculs differents : un en l état sans aménagement et l autre avec aménagement?

D avance merci

Cdlt

[Bo59]

Autres infos : la semelle prends appui sur les 5 solives mais traîne également sur le haut du mur périphérique..


Cdlt

[ilovir]

Voilà déjà le modèle.

Avec représentation des sections, puis en filaire (axes des barres)
Seules les solives sous ferme sont considérées.
Notez, pour comprendre notamment la suite à venir, que la semelle appuie sur les solives par l'intermédiaire de petites tiges verticales, qui n'interviennent pas dans le calcul mais me sont nécessaires pour mes conditions aux limites dans Freelem (qui est un bon gratuiciel, mais qui ne permet pas tout).

Du fait des limites de Freelem toujours, je ne peux pas faire passer la poussée horizontale dans les solives. Je bloque donc horizontalement aux appuis sur murs. Mais comme il n'est pas rationnel de reprendre ces poussées dans les murs, ou dans le plancher et les solives, je pars du principe qu'il faudra un tirant, éventuellement en fer plat ou cornière comme évoqué par Mikegive, ce qui correspondra donc aux conditions du modèle.

Donc deux états de calcul :

Etat initial actuel : juste le plafond placo suspendu aux solives, puis vent et (ou) neige
Etat projeté : avec en plus tout l’aménagement et ses charges (ça fera une sacrée différence)

Donc région 1 pour la neige, et 2 pour le vent, en site 3a rase campagne.

Et tout en sections 6 x 15, en bois supposé résineux de bonne qualité, c'est à dire C24 (évidemment, ça sera à vérifier sur place).

A suivre …

[Bo59]

Tout est bon..reprise de l entrait retrousse moise ainsi que le «*faux blochet*»

D merci pour votre retour..et tps passé

Cdlt

[ilovir]

il y a 6 solives en fait ; j'me suis pas gouré ?

[Bo59]

Effectivement 5 solives..supporte la semelle
Première solive à 10 cm du mur.
Semelle 2*m10 entraxe solives 0,4m

[ilovir]

Bon, j’ai corrigé le modèle, l’appui se faisant sur 5 solives + le mur. Ce n'est donc pas comme sur le dessin (6 d'un côté, 7 de l'autre)

Les charges que j’ai considérées sont :

Tuiles liteaux chevrons : 55 kg/m²
Plafond rampant et isolation : 20 kg/m²
Revêt sol : 10 kg/m²
Cloisons : 50 kg/m² de plancher
Plancher panneau : 12 à 14 kg/m²
Plafond et isolation en horizontal : 17 kg/m²

Exploitation habitation : 150 kg/m²
Neige région 1, angle de toit 45 ° : 45 x 0.4 = 18 kg/m²
Vent : région 2, site campagne, pression de base 60 kg/m². Avec coefficients de pression résultants de 0.9 sur versant au vent et 0.3 sous le vent

Il est supposé qu’un tirant rejoint les pieds d’arbalétriers, lesquels ne bougent donc pas horizontalement. Ils ne transmettent en horizontal au reste de la structure que les effets du vent.

Le plancher hors appui des fermes :

Solives 6 x 15 entraxe 0.40 m, portée 3.70 m ; bois de classe C24 (à confirmer), locaux chauffés habités.

Je trouve :

Taux de travail du bois en flexion : 72 % < 100 % conforme.
Flèche net finale : 1.8 cm, soit L/204. C’est théoriquement conforme < L/200, mais c’est notoirement insuffisant en termes de confort, et vis-à-vis des cloisons, plafonds, et revêtements pour lesquels il faudrait être vers L/450.

Donc, les solives actuelles sont insuffisantes pour réaliser un plancher d’habitation correct, même lorsqu’elles ne subissent pas d’efforts venant de la ferme.

L’ensemble, solives et ferme

Dans le modèle, j’ai considéré que la semelle (6 x 15 à plat) vient sur le mur, et que son appui est à 160 mm de l’axe de la solive la plus proche. L’arbalétrier arrive à cet endroit sur cette solive la plus proche du mur. Donc, 8.50 m entre les axes de pieds d’arbalétriers.
Attention, c’est important, j’y reviendrai.

Dans un premier scénario, c’est la semelle qui supporte, en flexion et cisaillement dans sa section critique au droit de la solive, la plus grosse part de l’effort amené par l’arbalétrier. Il reste alors peu d’effort en pied de jambe de force, où la solive concernée, et la semelle, travaillent peu.

Dans un deuxième scénario, la semelle a cassé dans la section critique ci-dessus donc, la ferme s’appuie uniquement sur les solives. Du coup, celle sous pied d’arba d’une part, et celle sous jambe de force d’autre part, sont très sollicitées. Et la section de semelle la plus fléchie est celle sous pied de jambe de force.

Etat initial actuel sans aménagement des combles

Les solives ne portent que le plafond et isolation, et reçoivent pour certaines l’appui des semelles de ferme.

Nous sommes dans le 1er scénario, et je trouve :

Sous charges permanentes seules :

Contrainte flexion 11 MPa dans la section critique de semelle.
Pour une résistance de calcul de 11 MPa. Ric rac.

Ce n’est cependant probablement pas conforme, car à cet endroit la semelle doit être embrevée ou mortaisée pour l’assemblage de l’arbalétrier, et donc présenter une résistance moindre.
Mais la rupture n’est pas atteinte.

Contraintes faibles dans les solives : < 3.5 MPa

Avec la neige en plus :

Contrainte flexion 14 MPa dans la section critique de semelle.
Pour une résistance de calcul de 16.5 MPa.
Même remarque que ci-dessus.

Contraintes toujours faibles dans les solives : < 4.5 MPa

Avec le vent et demi-neige :

Contrainte flexion 20 MPa dans la section critique de semelle, du côté sous le vent.
Pour une résistance de calcul de 20 MPa.
Même remarque que ci-dessus.

Contraintes toujours faibles dans les solives : < 8.5 MPa

NB : en eurocode, la résistance de calcul (autrefois la « contrainte admissible », et différente selon la nature des charges.

Conclusion, en l’état actuel, c’est limite au niveau de la section critique de semelle.
Mais cela à condition que mon modèle (mes 160 mm notamment) corresponde bien à la réalité des choses : il faut voir de prés comment est fait le détail mur + arbalétrier + semelle + solive.

Etat projeté, avec aménagement des combles en plus (et donc exploitation)

Là, nous sommes dans le 2ème scénario, avec la semelle cassée au droit de l’appui sur le mur.
En effet, on atteindrait des contraintes de flexion jusqu’à 37 MPa dans la section brute de semelle (exploitation + 0.6 vent), donc la semelle est cassée.

Sous charges permanentes seules (les précédentes, + rampant, cloisons, sol) :

Contrainte flexion 14.5 MPa dans la section de semelle sous le pied de jambe de force.
Contrainte de flexion 14 MPa dans la section de solive sous pied d’arbalétrier

Pour une résistance de calcul de 11 MPa

Donc, c’est déjà dans les choux. Si on ajoute les autres charges : exploitation, climatiques, ça ne pourra être que pire.

Et les déformations sont à la maille : jusqu’à 35 mm.

___________

Dans tous les cas, dans les barres de la ferme, les contraintes restent dans les limites admissibles, avec un maximum proche de la limite dans les arbalétriers sous les appuis de ventrières basses. Ici, le « faux-blochet » soulage l’arbalétrier en reportant une partie de l’effort dans la jambe de force. Son efficacité reste limitée ; une contrefiche oblique aurait été plus efficace, mais au prix d’un report de l’effort sur la solive sous jambe de force. Donc, on a fait ce qu’on pouvait.

Et attention, toute modification des charges sur une charpente affecte non seulement les sections de bois, mais aussi les assemblages. Ils doivent donc être vérifiés, à partir de leur configuration exacte à relever sur place.
Ce relevé précis et le calcul vérificatif ne constituent pas un mince travail.

Voilà donc mon avis en l’état, ce qui ne constitue pas une étude telle que la ferait un BET professionnel. D’autant plus qu’il faut quand-même bien voir sur place, par un œil qualifié, à la fois l’ensemble et les détails, avant d’engager tout projet modificatif.

Je peux juste éventuellement modifier mon modèle en fonction du détail exact de l’appui de pied d’arbalétrier : dessin précis avec cotes, et photos. Ca peut changer les résultats. Et confirmer la distance entre les axes de pieds d’arbalétriers au droit de leurs appuis (portée de la ferme).

[Bo59]

Bonjour..

Merci pour tous ces details..

Cependant je n ai pas compris?

Qu est ce que la semelle cassée ?

Je pensais trouver des réponses en kg?

Pouvez vous m éclairer plus simplement..
Selon vos explication j ai l impression que la toiture n est pas solide..

D avance merci

Cdlt

[Bo59]

Autre info,la semelle est clouée à toutes les solives..

[ilovir]

Il faudrait un détail précis de comment est fait le croisement mur, solive, semelle, arbalétrier. Dessin coté, et photos.

[Bo59]

Bjr,

Je transmettrai plans cote, pieds d arba mur solive..

Cependant pouvez vous déjà me convertir en kg ou dan la charge que reçoit les solives dans le cas où les solives seules subissent la charge?
A quoi correspond 11 mpa,14 mpa ??

Merci bcp

Cdlt

[ilovir]

Sur le plancher hors ferme, il y a 98 kg/m² de charges fixes, et 150 kg/m² d'exploitation. Ce qui fait par solive d'entraxe 40 cm : 98 x 0.4 = 39.2 kg/ml de fixe, et 60 kg/ml d'exploitation.

Les MPa, ce sont les contraintes dans le bois. Désolé si tout cela vous échappe, mais je ne vais pas pouvoir beaucoup plus m'étendre en explications.

[Bo59]

Ok,

Pour la charge hors ferme..cependant C est justement la charge approximative avec la ferme ?

Avez vous ce résultat??

D avance merci

Cordialement

[Bo59]

C est la charge avec ferme qui m intéresse..hors aménagement..

Pour savoir si il faut renforcer..

Dans l idée je souhaiterai de ce fait doubler les solives avec des bastaings de 175x65 vissé aux solives 150x65..les nouvelles solives seront porter par le mur d un côté (enfonce de 10 cm) et de l autre repris par un sabot.les deux solives seront vissés ensemble.j ajouterai également un madrier perpendiculairement aux solives et dans l alignement de la semelle de la ferme donc à 60 cm du mur..madrier 225x75 de 4m..encastré de 10 de chaque côté dans un mur porteur..cette solution est elle envisageable afin que les solives 150x65 ne soient plus les seules à subir la charge..

Cdlt

[ilovir]

il y a une chose que je viens de voir : dans le texte manuscrit en image, vous dites que les solives ont une portée de 3.70 m, mais sur la vue de la ferme, les solives sont de 3.6 m côté droit et 2.8 m côté gauche. Pas la même portée partout ?

Les solives que vous ajouteriez seraient fixées dans un sabot, lui-même fixé dans quoi ?

Je n'ai toujours pas le détail de l'appui de pied d'arba sur semelle sur mur et solive. Mais l'idée du madrier d'office, c'est pas mal. Je vais regarder, peut-être que ça évitera de se poser d'autres questions.

[Bo59]

Bjr,

Oui la portée n est pas la même partout.
Seul le côté droit de la ferme pose problème..
En effet côté gauche sur le schéma le mur porteur coupe la largeur de la maison approximativement en 2 partie égales..dc le mur est quasiment sous la semelle du pied de ferme..

Concernant le sabot il serait lui même scellé chimiquement dans un mur de brique avec Tiges filetées..

Si vous pouviez effectivement voir si l idée du madrier est correct ce serait génial..

Pour le cotes je prendrai ça dès que possible..

Cdlt

[ilovir]

Vous pourriez dessiner en plan où sont les murs porteurs, les solives, et la ferme par rapport à eux ?

[Bo59]

La vue de face est déjà jointe en début de discussion...
Mais voici une vue dessus..

Cdlt