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Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier



  1. #1
    dormeur14

    Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier


    ------

    Bonjour à toutes et à tous,

    Ce forum étant une source d'information formidable, je me permets de solliciter vos avis :

    Je projette de modifier le linteau de mon RDC pour l'allonger de 1m et le porter à 3m82, mais je butte sur mon calcul de charges, les résultats trouvés me semblent colossaux. J'ai du me tromper quelque part. Quelques avis seraient les bienvenus.

    Il s'agit d'une maison de 80 m2 dans le nord ouest, altitude 0, avec étage mansardé sur un versant. Plancher d'étage solives, toiture tuiles plates. Un mur de refend en brique creuses de 15cm soutient les pannes à l'étage. Sous ce mur de refend, au RDC, les charges sont reprises en partie par deux linteaux, en partie par un mur de refend (idem, brique creuse de 15cm). Voir schémas ci-dessous.

    global.jpgetage.jpgrdc.jpg

    Mes calculs de charge me donnent 2275 Dan/ml sur la tête du refend du RDC, soit 15 500 Tonnes sur sa longueur totale de 6,8m. Cela me paraît énorme. Je le regarde maintenant en biais quand je passe dessous.

    Voici ma méthode, sans doute très maladroite (désolé pour la présentation imbuvable, je n'ai pas trouvé comment rendre les calculs présentables!):

    A) Charges de toiture. Il s'agit d'une toiture à 2 pans différents, un de 53m2 à 30 degrés, l'autre identique mais avec mansarde bois de 18 degrés sur 10 m2 de toiture. Détails :

    Toiture Nord charges permanentes (tuiles plates) : 53m2 x 75 3975Dan
    Charges climatiques neige zone A1 : 53m2x 60 3180Dan

    Toiture Sud charges permanentes : 43m2 x 75 3225Dan
    Charges climatiques neige : (53m2 -10m2) x 60 2580Dan

    Mansarde trapeze charges permanentes (tuiles plates) : 12m2 x75 + 10m2x 45 (charpente) 1350Dan

    Charge climatique neige toiture 18 degrés surface 10m2 x 84 Dan (un peu hasardeux, j'ai majoré de 2% par degré au dessous de 25 degré de pente) = 840 Dan


    TOTAL TOITURE charges permanentes 8550Dan
    TOTAL TOITURE charges climatiques 6600Dan
    TOTAL TOITURE majoration : 1,35 G + 1,5 Q = 21442 Dan

    B) Charges étage Surface 50 m2, plancher bois et solives

    Charges permanentes : 50 m2x 40 2000Dan
    mur de refend étage 8,14m2 *130 1058Dan
    boisseaux étage 3 ml x 60 Dan 180Dan

    Charges d'exploitations : 50x 150Dan 7500Dan


    TOTAL ETAGE SEUL SANS TOITURE permanente = 3238Dan exploit =7500Dan
    TOTAL étage majoré 1,35 G + 1,5 Q = 15621 Dan

    Viennent les hypothèses de travail :

    LES PANNES SUR LE REFEND ETAGE

    Hypothèse*1 : 7 pannes reprennent la charge toiture soit par panne 3063Dan

    Hypothèse 2*: les panne sabliere repose sur les 2 murs face nord et sud, soit sur les 2 pannes sablieres 875Dan qui ne sont pas reprises sur le mur de refend

    Hypothèse 3*: les 5 pannes restantes prennent donc 3063Dan x 5 = 15316Dan

    Hypothèse 4*: les 5 pannes reposent pour 50% sur le refend soit 15316Dan/2 = 7658Dan

    L'ETAGE SUR LE REFEND du RDC

    H1*: le refend du RDC reprend 50 % de la charge du plancher de l'étage + la charge de toiture, soit 15469Dan

    TOTAL REFEND DE 6,8 m = 15469Dan
    SOIT PAR ML 2275Dan

    Charge sur linteau projete 3m82 = 8690Dan

    Quelle poutrelle métal serait compatible ? Le site http://jean.lamaison.free.fr/flexion.html me donne des résultats qui font frémir : IPN de plus de 330 mm ou HEA de 270. Il y a quelque chose qui ne va pas !

    Merci d'avance !

    -----

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  3. #2
    AMATY

    Re : Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier

    Bonjour Dormeur,

    As-tu un descriptif de tes fondations?
    Ce qui m'interesse, c'est celles du mur de refend > Souvent celles-ci sont souvent de la même largeur (parfois plus faibles) que celles des murs extérieurs...
    La réflexion, "Ce n'est qu'un mur de refend, il ne prend pas beaucoup de charges..."

    Je simplifie > 2 piliers espacés de 4 m et 1 poutre supportant 4000 kg > Chaque pilier reçoit 2000 kg
    Je rajoute un pilier de "refend" centré par rapport au schéma précédent > Quelle charge supporte-t-il? 2000 kg de chaque côté donc (2000/2) + (2000/2) soit 2000 kg et chacun des 2 premiers piliers ne supporte plus que 1000 kg
    En poussant la réflexion, la fondation du pilier central va exercer une pression de 2 kg/cm² et les autres piliers vont impacter le sol que de 0,5 kg/cm² 'en général, c'est le niveau de compression que l'on retrouve.
    Comment se comporte le sol? Il se tasse progressivement suivant la charge bien sur...

    Tu as ainsi une idée de ce qui t'attend...
    Toiture > Il faut prendre les charges fixes (tuiles, charpente, isolation) et les charges variables (neige principalement fonction de la situation géographique et de l'altitude)
    Il faut tenir compte de la pente, une partie des charges va impacter les murs de façade...

    De combien de pannes (et espacement projeté au sol) est composé ta charpente?
    1 faîtière---X pannes intermédiaires--- 1 panne sablière (sur mur de façade)

    Ville et Altitude + Il faudra tenir compte des états dits ELS et ELU
    A+
    Dernière modification par AMATY ; 16/11/2019 à 11h56.
    ....

  4. #3
    dormeur14

    Re : Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier

    Bonjour Amaty

    Je te remercie pour ta réponse.

    Voici deux schémas (avant après), pour décrire le projet. En gros, je veux supprimer un poteau et allonger le linteau existant de 1 m, le portant ainsi de 2m80 à 3m80. Le linteau précédent a été fait par les anciens proprios, un gros bloc de chêne massif de 2m80, en 25x25, reposant sur des poteaux de même section.


    avant linteau.jpg

    apres linteau.jpg


    Concernant la structure des fondations, j'en suis réduit aux spéculations. Je ne dispose d'aucun plan. Et la maison est bâtie sur un vide sanitaire très bas, inaccessible. Les règles veulent qu'il y ait des fondations sous ce mur de refend, qui au final porte déjà beaucoup. Mais quel type de fondation ? J'avoue hésiter à ouvrir la dalle sur une dizaine de cm pour m'assurer que mes poteaux reposent sur du solide. D'autant qu'en allongeant le linteau, j'ajoute 1 tonne par poteau.

    Pour les pannes, j'en ai 7, 2 sablières, 1 faîtière, et 4 intermédiaires. Mes calculs de charge prennent en compte l'enneigement dans le nord ouest altitude 20m, soit 60 Dan/ m2. Le résultat pour la toiture serait de (majoré 1,35 G + 1,5 Q ) = 21442 Dan.

    Pour l'étage je trouve majoré 1,35 G + 1,5 Q = 15621 Dan

    Els et l'ELu, je suis un peu dépassé par ces termes, c'est pour le calcul de la poutrelle et la flêche ?

    Bonne journée,

    A+
    Dernière modification par dormeur14 ; 16/11/2019 à 13h18. Motif: inversion photos

  5. #4
    AMATY

    Re : Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier

    Je n'ai pas eu le temps de terminer ce matin...Les obligations...

    Els et l'ELu, je suis un peu dépassé par ces termes, c'est pour le calcul de la poutrelle et la flèche ?
    Ce sont les termes qui sont apparues pour tenir compte de la sécurité et une certaine sûreté...
    Avant l'application de la formule 1,35 G + 1,5 Q, ce sont les charges (permanentes + variables) définies aux Etats Limite de Service soit ELS
    En appliquant la formule on obtient les États Limites Ultime soit ELU avant ruine de l'édifice ET en ajoutant l'augmentation de charges dues à un séisme... On applique une valeur d'accélération fonction d'une fourchette de magnitude... Je trouve que c'est un peu réducteur, mais bon..

    Chaque séisme à ses particularités et chaque sol aussi...
    Pour preuve, j'habite à 28 km en ligne droite de l'épicentre du séisme (gros dégâts au Teil) > Aucun mouvement ou vibration ressentis et aucun bruit et j'ai des amis qui habitent à 55 km à vol d'oiseau qui ont ressenti des oscillations de la maison et bruit similaire à un marteau piqueur... Je ne parle pas de villes très éloignées...
    Seul écart, ma maison (très lourde) est en contact avec le massif de roches sédimentaires alpines...Va expliquer cela à un ordinateur...

    Je viens de voir le détail de ton calcul de toiture...Mea Culpa!!! et Mille excuses
    Tes charges toiture sud ne concernent pas ton linteau...
    Ensuite tes pannes qui supportent la couverture appuient sur 3 pignons dont 1 de "refend" > Donc le refend qui appui sur le linteau prend la moitié des charges à gauche et la moitié à droite soir 53 m²/2 = 26,5 m² à prendre en compte...
    Idem pour le calcul des charges de l'étage...
    Refait les calculs dans ce sens...
    Pour calculer les charges, couper au droit des appuis du futur linteau et regarder les matériaux qui descendent > D'où les "charges descendantes"...
    A+
    Dernière modification par AMATY ; 16/11/2019 à 22h14.
    ....

  6. #5
    dormeur14

    Re : Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier

    Je me suis renseigné, un peu, sur les règles de construction en zone sismique. Ma région se trouve en zone à faible risque sismique,zone 2. Je suis donc tranquille de ce côté-là.

    Pour les calculs que tu avais zappés, il faut dire que ma présentation n'incite pas non plus à approfondir.

    Je reviens sur tes suggestions :

    - " la toiture porte pour moitié sur le refend de l'étage. "

    Ca a été ma méthode de calcul, sauf que je n'ai pas inclus la charge des pannes sablières, car j'estimais qu'elles portent sur les murs des façades nord et sud, et pas sur le refend. J'ai faux ?

    - "Idem pour le calcul des charges de l'étage..". C'est bien ainsi que j'ai procédé.

    -"Tes charges toiture sud ne concernent pas ton linteau". Je n'ai pas compris cette phrase. Toutes les pannes, sauf les sablières, reposent pour 50% sur le refend de l'étage, et la charge descend sur le linteau, non?


    Je vais ajouter quelques photos, d'ici quelques jours quand je retournerai sur le chantier, cela sera plus parlant.

    Le sujet des fondations m'a tracassé toute la journée. Car même si j'ouvre la dalle pour y jeter un coup d'oeil, les informations importantes vont m'échapper, à savoir: la portance du sol, le feraillage du béton, et j'en oublie sans doute. Tout au plus y verrais-je l'épaisseur de mon mur de fondation. Et, selon mes "calculs" cette épaisseur devrait être au moins de 15cm, si je prends une portance du sol de 0,2 N/mm2, sachant que le refend mesure 6m et porte 15 500 kg. Mais des appuis isolés (les 2 poteaux) sur une fondation peuvent-ils être considérés comme des charges réparties ....?

    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    AMATY

    Re : Calcul de charge sur refend pour choix poutrelle acier

    Bonjour Dormeur,

    Ca a été ma méthode de calcul, sauf que je n'ai pas inclus la charge des pannes sablières
    D'accord avec toi, pour les sablières > A enlever également la moitié*** des charges de charpente (chevrons, liteaux, sous couverture (OSB ou autres) et enfin isolant + placo et couverture entre panne sablière et la panne intermédiaire la plus proche de la sablière...
    ***Sans tenir compte de la pente...

    "Tes charges toiture sud ne concernent pas ton linteau". Je n'ai pas compris cette phrase. Toutes les pannes, sauf les sablières, reposent pour 50% sur le refend de l'étage, et la charge descend sur le linteau, non?
    Approximativement, tout ce qui est sud repose sur le refend sud ....

    Car même si j'ouvre la dalle pour y jeter un coup d'oeil, les informations importantes vont m'échapper,
    On peut avoir une idée avec la date de construction de la maison .. Mais déjà avec un mur de refend avec 15 cm d'épaisseur laisse présager des fondations moins costaud que les périphériques...
    Essaye de voir les fondations extérieures périphériques > largeur dépassant du mur de façade (au fait, quelle épaisseur??) et hauteur de cette fondation...
    Ensuite, il faudra voir la portance du sol > Le + mauvais des sols tourne autour de 1,4 kg/cm²...

    Le sujet des fondations m'a tracassé toute la journée. Mais des appuis isolés (les 2 poteaux) sur une fondation peuvent-ils être considérés comme des charges réparties ..?
    Non, il ne faut pas se tracasser pour le moment, il faut réfléchir aux solutions....
    Non un pilier ou poteau au contraire concentre les charges 300 à 400 cm² >>> ~15000 kg/2= 7500kg/350 cm² = ~20 kg/cm² > Ça va vite!!!

    Sur la 2ème projection 3D de ton 1er post, le mur de refend au nord apparaît incomplet au Nord > Peut-être pour la compréhension....

    Plusieurs solutions pour alléger la charge :
    Remplacer le refend Nord par un arbalétrier appuyant sur la sablière + Répartir la charge en prenant appui sur un asselet > http://www.leplancherpoutrelleshourd...st-un-sommier/
    Voir également l'appui de la dalle sur le sol du rdc....
    A+
    ....

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