calcul section solive IPE pour mezzanine

[stephan0013]

bonjour à tous,
je fais de nouveau appel à vos compétences, je voudrais réaliser une mezzanine mais comte tenu de la hauteur sous plafond je cherche à réduire au maximum son épaisseur.

Apres avoir envisagé des poutres composites bois/metal , ( poutres de 23 cm) je pense que je peux réduire cette hauteur en utilisant des IPE, mais je sais pas quelle section utiliser.
pourriez vous m'aider?

je vous joint le plan de la mezzanine


CHARGES:

OSB 22 , parquet flottant

sous face BA13 , + 10 cm laine de verre

aucune cloisons sera montée dessus , il s'agit d'une mezzanine à vocation coin bureau et coin TV.

je vous remercie par avance de toute l'aide que vous pourrez m'apporter


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[stephan0013]

re, sur le plan l'entraxe des solives est de 50 cm , si vous jugez bon de la réduire , c'est faisable
merci .

[invite58706596]

Bonjour stephan & Bons Vœux pour 2020,

Regarde ce lien > https://forums.futura-sciences.com/b...-solivage.html
Quelle serait la hauteur approximative de ta mezzanine???
A+

[stephan0013]

bonjour Amaty, mes meilleurs vœux pour l'année 2020

je viens de regarder le lien que vous m'avez envoyé:

charges d'occupation :
Je pense qu'il est plus sage de s'orienter vers la qualification en surface habitable donc 150KG/M² , qu'en pensez vous ?
la hauteur la plus basse sur la mezzanine (coté gauche (à l'opposé du mur porteur)) serait entre 1,7m et 1,78m

charges permanentes
osb 22 ----------------------> 14 kg
parquet ---------------------> 7,5kg
Plafond BA13 --------------->11 kg
laine de verre 100 MM ----->4 kg
TOTAL----------------------->36,5 kg

donc le total des charges d'occupations et permanentes est de 186,5 kg

fixation:

coté droit ( mur porteur) :
2 possibilités qui vont dépendre de la nature du mur ( c'est du banché ou du parpaing)

si c'est du banché ----> fixation d'un UPN en muralière les solives seront soudées à l'intérieur du U
si c'est des parpaings ------> encastrement


coté gauche :
les solives seront soudés aux IPN porteurs (Poutres D et E)


fixation de l'OSB:
je ne veux pas mettre de deuxième couches de solivage sur les IPN pour éviter de perdre de la hauteur , ne n'ai pas encore défini le moyen de fixation.
(si vous avez une idée je suis preneur) (il me semble avoir déjà vu des terrasses bois sur des structures métalliques , il doit donc y avoir une solution)

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite58706596]

Je pense qu'il est plus sage de s'orienter vers la qualification en surface habitable donc 150 kg/m² , qu'en pensez vous ?

A la revente, la surface dont la hauteur est supérieure ou égale à 1,80 m peu-être considéré comme habitable et donc apporte une plus-value à l'habitation...

Entre-axes des solives, celui-ci peut-être uniformisé du moment que tu restes en dessous de l'entre-axes de 630 mm (OSB 22 mm et charges ~200 kg/m²)...

Approche des sections des solives :
~185 kg/m² x 0,5 m x 3,245 m = ~ 300 kg sur un IPE* de ~3,24 m à l'ELS (Etat Limite de Service). A noter : *IPE et UPE remplacent IPN et UPN (fabrication arrêtée)...
Un IPE de 100 conviendrait pour l'instant entraînant une flèche de 3 à 4 mm soit un L/800 (portée diviser par flèche).
A l'Etat Limite Ultime ELU, la flèche resterait inférieure à L/500 (valeur pour un plancher d'après les prescriptions).

Poutre A : IPE100 > doit passer en 120 pour liaisons - Poutre B : IPE100 - Poutres C : IPE120
Maintenant, il faut jongler avec hauteur d'IPE, d'UPE et épaisseur d'aile...

Poutre D & E : UPE 120 Epaisseur aile : 8 mm > 120 -(2 x 8) = 104 mm > Avec toutes les solives (sauf solive C) Solives IPE 100 > Soudure aile supérieure + âme + aile inférieure de ces IPE > compenser différence d'épaisseur de 8 mm pour l'OSB et pour le placo...
Poutre A & C : IPE 120 > Meuler ailes poutre A et souder équerre et plat pour relier les 2 profilés...
Poutre C et D : IPE 120 et UPE 120 : Même montage
Poutre B & A : IPE 100 et IPE 120 : Pratiquer deux fentes dans A pour faire rentrer B : Souder de part et d'autre des fentes de meulage.
Contrainte en ELU un peu élevée en rotation sur Solive C > Souder une entretoise IPE 100 de ~ 50 cm entre solive C et solive suivante de 3,24 m dans le même axe que la poutre A
Cpmpensation d'épaisseur > Feutre ou liège collé sur les IPE...
Fixation OSB3 en 22 mm > 1/2 bastaing 4x15 cm > longueur = ~ entre-axes de 50 cm avec découpe à chaque bout de 15 cm x (8mm aile + calage 8 mm) de façon que l'OSB prenne appui sur le 1/2 bastaing > vissage de l'OSB par vis à pas large ou type tire-fond de ~ 4 + 1,5 = 5,5 cm de longueur > Percer avant trou du diamétre de l'âme de la vis...
A+

[stephan0013]

bonsoir Amaty et un grand merci tout ce travail!!!

j'ai plusieurs questions:
ce que je peux remplacer la poutre C par un HEA 100 au lieu d'un IPE 120

j'ai essayé de calculer différentes charge (elles sont visibles sur le plan) , pourrez tu valider mon raisonnement?


------------------>>CHARGE ISOLE POUTRE A SUR POUTRE C ??
ZONE ROUGE
5,66 m² x 186,5 kg = 1055 kg
poids solive intérieure à la zone : 10 ml x 8 kg/ml = 80 kg
poids total zone rouge = 1135 kg
cette zone est supportée par 4 appuis donc 1135 kg / 4 = 283 kg
donc charge isolé de la poutre A sur poutre C = 283 kg


--------------->>CHARGE SUR PILIER??
j'ai gardé le même raisonnement pour calculer la charge sur le pilier (entre poutre D et poutre E )

ZONE VERTE
7,59 m² x 186,5 kg = 1415 kg
poids solives: 19,4 ml x 8 kg/ml = 155 kg
donc poids total de la zone verte : 1570 kg
cette zone est supportée par 4 appuis donc 392 kg par appui

donc charge sur pilier =
charge zone verte + charge zone rouge = 283 kg + 392 kg = 675 kg

si je me suis pas trompé , pourrez tu me conseiller sur le choix du profilé métallique à placé en guise de poteau ?


-------------->>APPUI POUTRE C dans le mur porteur coté escalier ??
283 kg (zone rouge) + 75 kg ((charge entre deux solives) / 4) = 358 KG


--------------->> APPUI D'UNE SOLIVE Coté mur porteur ??
(3,24m x 0,5 )/4= 75kg


--------------->> j'ai du mal à comprendre le système de fixation de l'OSB avec le demi bastaing ?

Merci

[invite58706596]

Est-ce que je peux remplacer la poutre C par un HEA 100 au lieu d'un IPE 120

Oui, validée en ELS et ELU...

donc charge isolée de la poutre A sur poutre C = 283 kg

Une autre façon de calculer > Longueur totale IPE 120 x (charges réparties + poids IPE 120 au ml)* + poids poutre A
Le tout divisée par 2 > Charges sur poutre A divisée par 2 *avec balancement en fonction longueur IPE 120 = Charge ponctuelle sur poutre A...

pourrais-tu me conseiller sur le choix du profilé métallique à placé en guise de poteau ?

Je regarde demain...

j'ai du mal à comprendre le système de fixation de l'OSB avec le demi bastaing ?

Si tu mets une entretoise en bois de longueur légèrement inférieur à l'entre-axes des IPE100 et que tu relies par 2 vis cette entretoise à l'OSB...
De ce fait, tu plaques l'OSB3 sur le dessus des IPE 100 et l'entretoise se plaque sous les ailes supérieures des profilés...
Après découpe des extrémités (épaisseur aile + calage mise à niveau IPE100/IPE120)
A+

[stephan0013]

parfait le système de fixation pour l'OSB !!! merci
je vois tout à fait le principe.

par contre maintenant ce que j'ai pas réussi à comprendre c'est le calcul pour calculer le poids de la charge de la poutre A sur sa liaison avec C.

je pensais quand calculant le poids total de la zone rouge (poids des ipe inclus) et en divisant cela par 4 (car zone rouge reposant sur 4 appuis)(cf cadre noir sur le plan), cela me donnerai la charge aux 4 angles , donc la charge à la liaison de A sur C.

et que sur le même principe, en faisant cela à la zone verte j'arriverai à déterminer le poids que doit supporter le poteau (à l'intersection poutre E poutre D)

--->en fait ce qui m'intéresse c'est de savoir le poids qui sera transmis au sol par ce poteau, s'il est trop important pour le plancher ( il s'agit d'un plancher béton dans un immeuble de moins de deux ans) je pourrais le réduire en mettant d'autre poteau le long de la poutre D afin de repartir la charge sur le sol.

[invite58706596]

c'est le calcul pour calculer le poids de la charge de la poutre A sur sa liaison avec C

En fait, ta méthode est bonne... Ne te fait pas de soucis, les calculs ne sont pas au dixième, je dirais à la décade...
Tu trouves 283 kg sur A/C, moi j'en trouve approximativement 390 kg en charge ponctuelle (à 10 kg près) en ELU... N'oublie pas ce que j'ai écrit au post #5 > Contrainte en ELU un peu élevée en rotation sur Solive C > Souder une entretoise IPE 100 de ~ 50 cm entre solive C et solive suivante de 3,24 m dans le même axe que la poutre A
Je rajoute une sécurité du genre "2 personnes qui s’assoient dans l'angle de la trémie d'escalier ou un meuble qui prend appui sur la balustrade pour déménager..."

Il faut relativiser :
Déjà, les 150 kg/m² prennent en compte 30 kg/m² pour cloison légère type placo, lambris et similaire > Un autre propriétaire doit pouvoir changer (ou créer) la place d'une cloison...
Ensuite 13,3 m² x 150 kg/m² = ~2000 kg si tu enlèves tes meubles 500 à 600 kg, une cloison de 200 kg, il te reste 1200 kg/80 kg par personne = 15 personnes sur le plancher soit approximativement 2 à 3 personnes par m²... Sans tenir compte des charges pour passer en ELU...

pourrais-tu me conseiller sur le choix du profilé métallique à placé en guise de poteau ?

Il me faut la hauteur du poteau > Point de rencontre poutres D/E > Placement du profilé IPE ou HEA > Mettre les 1 aile contre la paroi. Profilé encastré au sol et guidé au plafond > Liaison poutres avec cornière 5 mm par trou oblong** (débattement centré 5 mm) dans l'âme du profilé et dans l'aile des muralières (trou oblong** également). Boulon de 12 > Serrage manuel au contact fort + 1/2 tour à la clé > Immobilisation par double coup de pointeau écrou/filetage...
** Absolument nécessaire pour muralière et dilatation poteau (réduction flambage) > Une fixation à moitié de longueur du profilé annule tout risque de flambage...

Fixation muralière par cornière au droit de chaque solive par cheville chimique ou mécanique à expansion type M10 (béton banché) > voir ci-dessous...
https://cdn.manomano.com//images/ima...11562889_1.jpg
A+

[stephan0013]

Bonjour Amaty,

Merci pour le calcul de charge sur la liason A/C, et oui j'ai bien noté la mise en place d'une entretoise pour éviter la rotation de C.

Pour le poteau :
il fait 230 cm

la liaison au sol serait de ce type : je fait sauter le carrelage et la chape (6 cm d'épaisseur à priori) pour me retrouver sur le plancher , sur lequel je fixe une platine avec le poteau soudé dessus (cf schéma) . puis je rebouche .
donc "encastrement" de 6 cm avec fixation par cheville béton dans le plancher .

liaison haute avec les poutre D et E :
j'avais imaginé quelque chose comme sur le schéma, Poutres D et E soudées entre elles et soudées sur la platine d'appui.

je n'arrive pas à comprendre le système de fixation avec les cornières .

je ne pas mettre de point d'ancrage sur le poteau à mi hauteur , il est adossé à une cloison placo , je ne pense pas que ça servirait à grand chose de m'y fixer.
par contre je peux éventuellement rajouter des poteaux sous la poutre D, pour alléger la charge sur le poteau principal (celui sous la liaison D/E)

pourrais tu m'expliquer ou me faire un schéma de la fixation que tu preconises?

pourrais tu me dire quelle serait la taille de la platine de sol à envisager, j'imagine que cela dépend de la descente de charge dans le poteau (pour rappel : je suis en étage sur un plancher béton) , il aurait fallu qu'elle soit le plus petite possible afin d'éviter de me retrouver avec un trou dans le carrelage trop gros , difficile à camoufler par l'encoffrement du poteau.

merci
fixation sol poteau.pngliaison haute poteau.png

[invite58706596]

Hello, stephan,

je n'arrive pas à comprendre le système de fixation avec les cornières :

Pour les poteaux, il faut laisser libre une extrémité pour la dilatation. Si celle-ci est bloquée, le flambage sera augmenté du fait que le pied lui est nécessairement encastré...La plaque de liaison avec D & E peut-être soudée sur les IPE D & E et glissant avec le pilier. Tu fais un trou oblong dans la plaque et un perçage de 12 dans le poteau... Le serrage modéré permet le glissement...

je ne peux pas mettre de point d'ancrage sur le poteau à mi hauteur ,

Ce n'est pas grave > la section de l'IPE ou de l'HEA est largement dimensionné... > Aucun rajout de poteaux...
Vérification avec IPE 80x46 > Flambage après compression de ~4000 daN.

pourrais tu me dire quelle serait la taille de la platine de sol à envisager,

10 X 10 cm > Juste à la limite à l'ELU > Donc OK
A+

[stephan0013]

bonsoir Amaty ,
j'ai commencé les travaux, finalement j'ai été obligé de mettre une muralière (un UPE 120 boulonné dans le chainage du mur) le long du mur porteur (mur de droite sur le schéma) à la place des encastrements , en effet les ceux ci se trouvaient à la même hauteur qu'un chainage horizontal.

je me demandais quel mode de liason employer pour lier les solives entre à cette muralière et la poutre D:

1er cas :
un côté de la solive souder à la poutre D et l'autre côté souder à la poutre D

2 ieme cas:
un côté de la solive souder à la poutre D et l'autre côté lier à la muraliere par des équerres ( 1 face des équerres souder à la muraliere, l'autre face boulonnée à l'âme verticale de la solive (IPE) en faisant des trous oblong afin de permettre la dilatation de la solive )

le deuxième cas représente plus de travail à réaliser et je sais pas si c'est vraiment utile.
peut tu me dire quel est le mode de liaison le plus approprié pour lier les solives avec les poutre periphérique

dans la réalisation d'une structure métallique de ce type je ne sais pas trop quand on peut souder ou quand on doit boulonner avec trous oblong afin de permettre un glissement?
pourrais tu m'en expliquer les grandes lignes?
tu m'as précisé la théorie pour la liaison poteau avec les poutre E et D
mais je me disais que si les solives etaient soudées aux poutres periphériques elle risquaient de pousser les poutres D et E (et donc le haut du poteau en se dilatant)

merci

[stephan0013]

d'apres ce que j'ai compris des conseils que vous donnez dans cette discussions je pense que c'est la solution de fixation numero 2 qu'il faut que j'adopte.

si j'ai bien compris il faut toujours une d'un coté une .fixation permettant le glissement si l'autre coté d'une poutre est bloquée (encastrement ou soudure).

pouvez vous me valider cela ?

[stephan0013]

voici le lien de la discussion:
https://forums.futura-sciences.com/b...etallique.html


Toujours dans cette même discussion vous conseiller de coller directement l'osb à la structure metallique avec du sykaflex. cette discussion datant de 2012 , cette solution vous semble t elle toujours adaptée ou avez vous lu depuis des retours négatifs sur ce type de pose ?

pouvez vous me valider cela ?

[invite58706596]

Bonjour stephan,

d'apres ce que j'ai compris des conseils que vous donnez dans cette discussions je pense que c'est la solution de fixation numéro 2 qu'il faut que j'adopte.

Eh! Oui!! Il faut bien se rendre compte que même si les dilatations béton et acier sont très voisines, le flambage d'une poutre horizontale dû à la compression (pas la flexion dû au poids) n'est pas négligeable > 4 tonnes de poussée même quelques dixièmes de mm sur un mur surtout si une douzaine d'IPE produisent la même poussée...

Ce genre de problème apparaît en été sur les maisons en béton cellulaire (BC) dont le coefficient de dilatation est nettement plus faible que celui de l'acier.
Imagine un mur avec un chaînage horizontale dans la dalle (T° plus proche de celle du sol surtout au nord), 1 chaînage vertical à chaque angle et 1 chaînage horizontal à 2,5 m de hauteur (T° pouvant atteindre 33°C) Tous ces chaînages sont reliés entre eux bien sûr et bien noyés dans du béton qui a le ~ même coefficient de dilatation que l'acier...
En fait, ce sont de belles poutres en béton armé qui provoquent des poussées énormes (un mur de BC de 16 m de long en 30 cm d'épaisseur, c'est 8 tonnes, c'est pas énorme)
En été, il apparaît 2 fissures verticales de 2 à 3 mm et 1 fissure horizontale qui parfois se décale d'une hauteur de bloc BC sur la longueur du mur... Et ces fissures sont traversantes dans le mur.. En hiver, ces fissures disparaissent mais au niveau des enduits ou des peintures des discontinuités (ruptures à peine décelables) subsistent bien sûr...
Les fabricants parlent de blocs humidifiés par la pluie qui subsisterait dans le mur et modifierait également le ciment-colle de maçonnerie... Mais oui!!

Est-elle toujours adaptée ou avez vous lu depuis des retours négatifs sur ce type de pose ?

C'est disons une méthode pour éviter de percer les IPE...
Le top est le soudage électrique de goujons direct sur profilé, soudure qui impacte peu l'IPE comparée à la soudure à l'arc qui crée des affaiblissements)
Voir procédé > https://www.soudeurs.com/site/le-pro...81-et-783-324/
Ces appareils se louent... Pour maîtriser, il suffit de faire quelques essais pour régler l'appareil et réussir la soudure > on règle l'intensité en fonction du diamètre, on glisse le goujon dans le pistolet, on appuie sur la gachette et coupure automatique (on peut poser 200 à 300 goujons dans la journée)... Un seul goujon M5 tient 150 à 160 kg à la traction.
La colle à l'époque était conseillée pour les gens qui n'aimaient pas travailler l'acier > Percer et tarauder
Après, il reste la méthode de mettre des entretoises* ou des chevrons* ou même des voliges* de 15/20 mm d'épaisseur en bois entre les IPE + un calage pour l'épaisseur de l'aile (prise en sandwich des ailes des IPE entre ces éléments* en bois et l'OSB...) Leur fonction étant simplement d'immobiliser et non de soutenir...