Aide au dimensionnement toit terrasse acier.

[Poipoi54]

Bonjour,

Je viens solliciter votre aide afin d'avoir un avis sur cette future création de toit terrasse.
J'ai réalisé les plans, obtenu mon permis de construire et l'accord de la copro.
Un ami m'a validé le dimensionnement de la structure acier.

Il est prévue d'ajouter des contreventements pour éviter le flambage des poteaux, ainsi qu'à l'horizontal pour limiter la déformation de la terrasse en parallélogramme.

Non détaillé, mais la structure acier reçoit un platelage, lambourdes alignées aux IPE100 puis platelage pin à 90°.

Je souhaiterai avoir d'autres avis et retours afin de poursuivre, le but actuel étant d'effectuer un chiffrage des matériaux proche du définitif afin de valider la faisabilité (financière également) du projet.

J'ai repris les données de l'Eurocode 1 pour un usage type "A" habitation.
Soit :
- charge uniformement répartie maxi : 3.5kN/m2.
- charge concentrée maxi : 2.0kN court terme / 1.5kN long terme.

La terrasse doit pouvoir supporter 20 personnes maxi, qqs bacs de fleurs aux collés aux murs porteurs et le salon de jardin et compagnie....

Voilà, si vous avez des commentaires je suis preneur.

Merci.

Julien.
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[yaadno]

bonjour:votre ami a validé les calculs avec quelles données:
charge répartie 3.5kN/m^2, inclus poids des lambourdes + plancher?
flèche<l/400?
coef de sécurité=?
Des lambourdes par dessus les IPE pourquoi?
cdlt

[Poipoi54]

A priori les valeurs que je lui ai donné dans les fichiers, soit 3.5kN/m2, une flèche instantanée maxi de I/300. Je ne sais pas si il a inclus le platelage. Coefficient de sécurité 1.35 (habitation).
Les lambourdes servent de support pour visser les lames de bois.

[yaadno]

Avec ces données,je trouve une flèche de 7.4mm <10.8 maxi
une contrainte de 7.2 pour 9.6 daN/mm2 maxi avec L/300 et o.4 de coef de sécurité;
cdlt

[A voir en vidéo sur Futura]

[Poipoi54]

Merci yaadno, euh 0.4 de coef... on arrive en déformation des aciers ? c'est ça l'idée ? Je devrais augmenter les sections des poutrelles ?

[yaadno]

la limite élastique de l'acier est 24daN/mm2;par rapport à cette limite qu'il ne faut pas dépasser on fixe un coef de sécurité qui peut varier entre 0.2et0.66 maxi;avec 0.4x24=9.6 on fixe cette limite pour faire les calculs;c'est confortable;

cdlt

[ilovir]

Bonjour

350 daN/m² d’exploitation, c’est très largement compté.

Mais par rapport à cette charge, je me demande si la travée de 4.80 m du sommier IPE 200 ne serait pas un peu surchargée.
D’autant que le bout en porte à faux peut correspondre à une zone où les occupants peuvent avoir envie de se regrouper (par exemple pour regarder ce qui arrive en bas).

Comment ferez-vous ce sommier ? En une seule pièce de 9 m de long appuyée sur le poteau central ? Ou en deux tronçons indépendants de 4.2 et 4.8 m ?

Quel sera le poids du garde-corps ?

Je pense que le poteau 1220 x 120 x 4 est suffisant au flambement sur 3.7 m de long. Mais le contreventement d’ensemble reste nécessaire.

Il y a encore un peu de travail en projet pour bien définir les assemblages.

[yaadno]

bonjour Ilovir:
sur le fichier 4 noté détails,le descriptif fait état d'un seul morceau de 8976 reposant sur poteau;
cdlt

[ilovir]

bonjour yaadno

j'ai vu, mais je demandais confirmation. 9 m, c'est pas facile à manipuler. Je verrais bien l'entreprise dire au dernier moment "m'sieur, on pourrait pas le couper en deux ?"

[Poipoi54]

Merci à vous deux pour vos retours.

En effet la question se pose pour l'IPE 200, je me doutais bien que la séparation du sommier engendrerait une perte de résistance sur la structure.
Pas de soucis du coté du serrurier mais je dois voir avec le "futur" grutage qui s'occupe de l'élévation des IPE sur le toit... à suivre, mais à priori ce sera d'un seul tenant.

Concernant la petite avancée, il n'y a rien à voir en bas puisqu'elle se situe encore au dessus du toit. Coté rue en effet la question se pose, mais dans ce cas on est en appui sur le mur de façade.
Je dois encore faire les appuis ( équerres ) de façade pour les IPE 100 et le 200, les liaisons muralière / IPE 100 les deux jonctions poteaux/sommier.

A ce sujet, est-il de coutume de laisser de la liberté dans le plan horizontal entre les poteaux et le sommier (par le biais d'oblongs par exemple) afin d'éviter des efforts du à la dilatation thermique.
Dans le cas du sommier, +- 4mm d'allongement dans une tranche large de -20 à 60°c ?

Je vois également pour le contreventement vertical du poteau et horizontal de l'ensemble dans la foulée...

Pour le garde-corps, les ABF m'imposent du "fin", ce sera donc main courante barres inox + câbles inox, proche des 5kg/m linéaire, soit 82kg sur la totalité de la terrasse.
Je pense que ce n'ai pas significatif même sur de petites zones.

Encore merci.

Julien.

[ilovir]

Je vous fais part de mon avis, à titre indicatif, ne valant pas étude technique de projet ni de contrôle.

Hypothèses retenues :

Plancher G = 20 daN/m²
Garde-corps 20 daN/ml (conforme et supportant 100 daN/ml horizontalement)
Exploitation Q = 350 daN/m², ou 200 daN ponctuel.
NB : le 350 est très confortable vis-à-vis de la surface courante (on considère souvent 250), mais c’est bien la norme pour la partie en porte à faux.

ELU : 1.35 G + 1.5 Q
ELS : G + Q. Mais Q seul est déterminant.

Sommier principal IPE 200 longueur entre appuis 8.90 m, en continuité sur poteau central
Solives IPE 100, toutes en continuité entre les sommiers.
Poteaux 120 x 120 x 3 hauteur 3.9 m articulé haut et bas, dont les pieds sont considérés fixes. Attention, s’ils reposent sur du flexible, cela change totalement la donne.
Acier S235 certifié

Le modèle global dans Freelem permet de déterminer la déformation totale en bout de console : sa flexion propre + flexion de la travée + flexion du sommier. Et cela en fonction de la répartition de la charge Q.

Résultats

En déformations

Mon critère Eurocode sera : flèche de console w3 < 2L/300

C’est dans la zone côté rue avec console, quand la zone du fond est non chargée, que les déformations sont les plus importantes. Soient les deux cas :

201 avec Q sur toute la zone, la console « remonte » par la charge sur la travée, mais le sommier fléchit au maxi
202 avec Q uniquement sur les travées extrêmes, la console pique du nez, mais le sommier fléchit peu

Au final, la flèche totale résultante maxi en nez de console est à peu près la même dans les deux cas

J’observe les nœuds n° 56 et 96 sur le sommier et 60 et 99 en extrémité de console selon le schéma.

poi pers.jpg

Résultats en captures d’écran :

poi res.jpg

On voit que :

La déformée totale maxi en bout de console est de l’ordre de 11.8 mm, soit 2L/170 > 2L/300
La déformée différentielle maxi sommier / console, donc propre à la console, est de l’ordre de 5.38 mm, soit 2L/370 < 2L/300

Non conforme si on prend le 1er cas, mais conforme si on prend le 2ème cas : à débattre !

Dessin des déformations 202, en échelle dilatée (pour montrer le mouvement) avec position des charges Q :

poi def.jpg

En résistance

Sommier de rive

Dans ce cas, il faut considérer la charge sur l’ensemble de la terrasse deux zones, car c’est cela qui sollicite le plus le sommier IPE 200, avec un maxi de contraintes dans sa section de continuité sur appui.

Résultat très correct, avec une contrainte maxi < 170 MPa soit 72
% de la limite d’élasticité du S235.
NB : sans application du coef de réduction de charge (env 0.88 vu la surface chargée 30 m²).

Le déversement éventuel du sommier en flexion sera bloqué par les solives.

Poteau central

Chargé verticalement plein pot (sans réduction) il reçoit 7 150 daN (ELU, sans la réduction de 0.88 pour surface chargée).

Si la charge est bien verticale et axée, le poteau va travailler à < 40 % de la limite d’élasticité.

Mais la charge peut être un peu désaxée, introduisant un moment de flexion s’ajoutant au flambement. L’évaluation de cet excentrement, qui fait vite monter la note, est un art subtil que je ne maitrise pas. A titre indicatif, avec un excentrement de 10 cm, le poteau arrive à <= 100 % de la limite. A débattre …


Mes réflexions :

J’ajoute qu’une charge de 100 daN ponctuelle en bout d’une console donne 4.5 mm en instantané, pour un maxi souhaité à 1.6 en confort vibratoire, mais que cela peut facilement s’améliorer avec une lisse de répartition en nez de consoles.

L’effet du poids du GC est effectivement peanuts (2 à 3 %).

Je rappelle que j’ai considéré le poteau appuyé sur du dur, ne bougeant pas. S’il baisse un peu, la flexion dans la travée du sommier va augmenter.

Je laisse de côté le débat possible sur la conformité de flèche au niveau du nez de console, et je dirais seulement que si des invités remarquent une sensation de flexibilité sous leurs pieds, il faudra leur expliquer que c’est subjectif, et qu’ils ne risquent absolument rien …

Le tout sera soumis aux intempéries, ce qui n’est pas trop sympa vis-à-vis de la corrosion de l’acier et du bois. Bien y penser dans les détails pour éviter les retenues d’eau de pluie et faciliter l’entretien par la suite.

Restent à définir les assemblages et les contreventements, selon les possibilités ou non de s’appuyer horizontalement contre le mur de façade. Et supporter l’effet de la dilatation entre les murs.

[Poipoi54]

Merci pour toutes ces remarques, ça soulève de nouvelles réflexions mais c'est bien mieux ainsi
Voilà, j'ai repris et poursuivis les différents éléments de la structure et notamment les liaisons.
structure et details.pdf

Quelques dimensions ont légèrement changées mais vont plutôt dans le "bon" sens.

- Le petit sommier en UPE 100 est remplacé par un IPE 160.
- La petite muralière est remplacée par un IPE car elle ne pourra supporter aucune charge dans sa position.
- Une grande muralière UPE 100 est créée coté façade pour soutenir les solives qui arrivent de biais et le platelage.
- Les poteaux sont en 120x120 ep4 et non ep3 mm contrairement à ce que j'ai noté sur certains plans.

Ilovir, pour faire suite à tes remarques j'ai ajouté :

- Une lisse en bout des solives pour repartir la flexion de l'extrémité du porte à faux. l'épaisseur 6mm.(page 4 )
- Les poteaux sont contreventées, deux possibilités (page 5 ) qu'en penses-tu ?
- L'assise des poteaux se fait dans des "fourreaux" avec semelle d'épaisseur 10mm fixées au sol ( déjà réalisé ) ( page5 ) donc pas de translation, mais pivot possible.
- Pour les intempéries j'ai pensé à faire galvaniser l'ensemble des aciers ( à voir niveau tarif ... )
Dois-je prévoir une légère pente de l'ensemble pour limité la stagnation de l'eau ???

Concernant les assemblages, j'ai de gros doutes sur ce qu'il faut favoriser au niveau des ancrages :

- Je comprends bien la problématique de la dilatation (+- 4mm 9m IPE200) mais je ne sais pas si il faut favoriser des simples appuis à chaque liaison (via sabot) ou s'ancrer "rigide" au moins dans le mur (page 3)

- Entre le sommier et les poteaux, (page 3) idem est-il préférable de laisser glisser le sommier sur les poteaux ou les monter rigide ?

Sinon j'ai cherché de la documentation mais je ne trouve que des brides de différents guides, pas évident.
J'ai trouvé qqs guides à acheter mais je ne sais pas lesquels me sont réellement utiles pour faire mes assemblages.
Auriez-vous des références à me communiquer ?

PS : je m'excuse par avance si je n'emploie pas le bon vocabulaire, mais ça va venir

[ilovir]

Pourquoi ne pas appuyer les solives IPE 100 en repos sur les muraillères ? Avec le même système que sur les sommiers.

Pour la fixation des muraillères dans les murs, vous aurez à rechercher des goujons, ou chevilles, dans les catalogues des fabricants. Et faire valider votre choix en appelant leur hot-line technique. Donc, choix en fonction de la charge à reprendre / par fixation.

[ilovir]

la lisse en 6 mm, ça me semble convenir
je n'appuierais pas les poteaux en contreventement sur les fermes il vaut mieux ne pas les "toucher"
pour les pieds de poteaux, je suppose qu'ils s'appuient sur un mur, par sur un plancher ?
tout galva, attention le prix. Mais ça ne résout pas au niveau des assemblages : il faut remétalliser les coupes'
il faut penser à l'évacuation de l'eau : pentes, passages entre les lames à claire voie, ne pas (trop) ramener contre les assemblages
pour ce qui est de la dilatation, le problème ne va se poser que le long du mur sur rue. Ailleurs, c'est "souple". Mais je ne vois pas comment faire des assemblages glissants ; ça ne peut être que fixe, serré, et qui encaisseront les variations.

[yaadno]

bjr:
j'allais faire un peu les mêmes remarques qu'ilovir;
j'ajouterai,qu'il reste à voir dans la conception des assemblages,comment se simplifier la vie;
le poteau par ex,je ferai plutôt platine/platine -plus rigide- et pas d'eau dans l'espace actuel;
le nez du garde corps en porte à faux,c'est bien,mais est-ce le bon profil /au garde corps;
les dilatations:<1/1000 et de toutes façons ,si tu veux que ça se monte facilement il faut du jeu au passage des boulons;
A propos de galva:,
on peut préparer les assemblages de façon à ne pas avoir de reprise;mais en dehors du fait que ça va te coûter un bras,je ne trouve pas nécessaire de protéger ainsi autre chose que poteaux et muralières;les étant protégées par le platelage;
une autre solution à chiffrer est la métallisation:sans doute moins cher,avec de la couleur, et peut_être plus d'entreprises locales;
cdlt

[Poipoi54]

A Ilovir



Pourquoi ne pas appuyer les solives IPE 100 en repos sur les muraillères ?
- Ce n'est valable que pour la section ou il y a l'ouverture car il va y avoir une isolation extérieure avec un bardage. De fait le platelage sera posé qu'a partir de 200mm du mur.
- Pour l'autre face de l'édicule le platelage commencera également à 200mm du mur mais cela ne changera pas l'appui des solives perpendiculaire à la muralière.


a lisse en 6 mm, ça me semble convenir OK

je n'appuierais pas les poteaux en contreventement sur les fermes il vaut mieux ne pas les "toucher"
- pour les pieds de poteaux, je suppose qu'ils s'appuient sur un mur, par sur un plancher ?
- Oui bien sur, au droit des colonnes porteuses de l'étage inférieure.

tout galva, attention le prix. Mais ça ne résout pas au niveau des assemblages : il faut remétalliser les coupes'
- Ok pour le zinguage, par contre pour moi il n'y aura pas de coupe sur place ( sauf problème ), les profilés/platines soudés/percés seront traités en amont...

il faut penser à l'évacuation de l'eau : pentes, passages entre les lames à claire voie, ne pas (trop) ramener contre les assemblages
- combien de degré généralement ? dans le sens des solives ?

pour ce qui est de la dilatation, le problème ne va se poser que le long du mur sur rue. Ailleurs, c'est "souple". Mais je ne vois pas comment faire des assemblages glissants ; ça ne peut être que fixe, serré, et qui encaisseront les variations.
- Je peux faire des passages de vis oblongs, mais je ne sais pas dans quelle mesure ça glisse après serrage.
- Je pensais surtout à la dilatation du sommier sur 9m qui va pousser +- 4mm sur les poteaux qui eux sont tempérés dans l'appartement...

[ilovir]

Bon, il me semble que nous avons fait le tour de la question, pour ce qu'il est possible de dire sur un forum.

En copro, il vous faudra une réalisation officielle, avec BET et entreprise, tous assurés.
Votre étude pourra servir d'avant-projet.
Normalement il vous faudra aussi souscrire une assurance dommage-ouvrage, puisque votre terrasse est bien un ouvrage de bâtiment.

[Poipoi54]

Merci pour toutes ces informations, je vais voir ce qu'il en est de l'assurance dommage-ouvrage sachant que c'est moi qui réalisera le montage ( pas la note de calcul ni la structure ).

[ilovir]

Ce n’était pas le sujet au départ, mais je pense qu’il faut vous en soucier.

Car en créant votre terrasse, vous créez aussi des droits et des obligations. Et surtout des responsabilités.

Vous faites une structure, qui s’appuie sur celle commune de l’immeuble, et qui traverse son clos et couvert.

Sur de tels travaux, vous êtes assujetti à la responsabilité décennale article 1792 du code civil, vis-à-vis notamment de futurs acquéreurs (dans les 10 ans).

Des accidents peuvent survenir pendant le chantier.

Comment êtes-vous assuré pour tout ça ?

Vous ne pourrez pas souscrire une assurance décennale, pour laquelle il faut être entreprise professionnelle.
Votre RC habitation ne va surement pas vous couvrir (pendant ou après le chantier)
Vous ne pourrez pas souscrire d’assurance dommage-ouvrage pour des travaux que vous faites vous-même : la DO, c’est pour des travaux qu’on fait faire (et par des entreprises assurées en RD).

Et les autres copropriétaires, et le syndic, ils vous ont donné « carte blanche » ?

Vous avez quelques risques de lendemains qui chantent …