Dimensionnement poutre HEB

[Greegx3]

Bonjour à tous,

J'ai lu pas mal de sujet sur ce forum et je souhaiterais avoir votre avis quand au dimensionnement d'une poutre.
Pour l'histoire, je viens d'acheter une grange de 22m par 6m (dimensions intérieures 21.2x5.2), actuellement divisés en 4 "box" par des murs de refant en brique silex. L'ensemble des murs extérieur est également réalisé en brique silex.
L'ensemble de ces murs mesure entre 35 et 40cm d'épaisseur.

Comme vous pouvez le voir si le schéma joint, il est question de réaliser un plancher béton a l'aide de poutrelles/hourdis. Les poutrelles seront porteuse sur les murs de refant.

Nous souhaiterions faire sauter un mur pour bénéficier d'un plus grand espace, entre le 1er et le 2eme box en partant de la gauche.
Ce mur de refant serait remplacé par un HEB (section a calculer)

Il serait donc porteur d'un côté des poutrelles bétons (le schéma indique le sens des poutrelles selon étude réalisé par mon fournisseur de plancher), et en supplément de la charpente (points d'appuis indiqués en bleu sur le schéma). La charpente est réalisé avec une poutre treillis d'un bout à l’autre, poutre qui portera des fermettes industrielles sans entrait (plan en cours de dessins par un charpentier professionnel).

La couverture sera réalisée en ardoise.

Voila, au final je n'ai pas réussi a comprendre les différents calcul pour les calculs de charges, alors je suis preneur de votre aide.

Bonne journée à vous


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[ilovir]

Bonjour

Je vous fais part de mon analyse perso, à titre indicatif, ne valant pas étude technique.

Charges retenues :

Plancher 280 daN/m² + plafond 20 daN/m²
Cloisons et sol : 50 + 20 = 70 daN/m²
Charpente couverture isolation estimé 75 daN/m² (selon la pente)
Plafond rampant 12 daN/m²
Neige 45 x 0.8 = 36 daN/m² (projection horizontale)
Vent : non vérifié

Largeur de chargement de la poutre : 3m
Surface de charpente toiture plafond revenant sur le poteau central : 5.3 x 2.6 = 13. 8 m² en plan, et x 1.3(pour la pente) = 17.9 m².

Avec ces données, je trouve pour une portée de poutre de 5.2 m (donc sans appui sur un poteau dessous) :

HEA 240 : Flèche totale 13.3 mm, et flèche active 5.3 mm
HEB 200 : Flèche totale 18 mm, et flèche active 7 mm

La flèche active est celle due aux cloisons, plafonds, sols, exploitation, neige, qui est dommageable pour ces éléments, souhaitée limitée à L/500, soit 10.5 mm.

Taux de travail de l’acier (S235) en flexion : 70 % pour le HEA, et 80 % pour le HEB

Conclusion : à poids d’acier sensiblement égal (env 350 kg), le HEA 240 est plus performant que le HEB 200.

Pourquoi le choix de poutre acier ? Avec des planchers béton, n’est-il pas plus logique de mettre une poutre béton armé ?

Dans tous les cas, il reste à vérifier la capacité des maçonneries à reprendre l'effort que la poutre va exercer sur ses appuis.

[Greegx3]

Bonjour Ilovir,

Merci beaucoup pour votre réponse, plus que complète !



Pour répondre a vos interrogations :

- nous avions choisi de mettre un poutre acier car l'idée est de la noyer dans le faux plafond pour ne pas avoir de coffrage place autour, et si je ne me trompes pas, à section égale, une poutre métallique est plus résistante qu'un poutre béton. Si nous remplacions cette poutre métallique par une poutre béton nous aurions du augmenter sa hauteur et donc diminuer la hauteur sous plancher à l'étage.
- La hauteur étant le nerf de la guerre sur notre projet, je souhaitait évaluer si une poutre HEB de 200 était suffisante. Si celle ci est insuffisante par rapport aux éléments qui porteront dessus, je préfère la dimensionner a la taille du dessus, quitte a mettre un HEB de 240 directement plutôt qu'un HEA même si celui ci pèses plus fort.

La poutre est censé reposer sur les 2 murs extérieurs en brique que nous renforcerons : le mur mesure environ 40 cm d'épaisseur, il sera gratté coté intérieur sur 20/25cm, et un poteau béton de 30cm de section sera coulé, avec une fondation nouvelle au pied. Le poteau dépassera du mur en brique mais sera noyé dans l'épaisseur de l'isolation.

Selon votre "analyse" (plus que complète n'y voyez rien de péjoratif) la poutre de 200 serai sous dimensionnée ? ou limite limite ?

Bonne soirée a vous et merci de la réponse que vous m'avez apporté !

[ilovir]

La poutre en béton, incorporée au plancher de 16 + 4, pourrait avoir une retombée de 25, soit une hauteur de 45 pour une portée de 5.20 m, ce qui serait confortable. On doit même pouvoir réduire à 40.

Vous pourriez peut-être faire porter le plancher entre murs comme dans la travée tout à gauche, ce qui chargerait moins la poutre et permettrait une plus petite section de poutre.

Si vous avez une faible HsP au RdC, il est préférable à mon avis de remonter le plafond le plus possible contre le dessous de dalle, et laisser dépasser la retombée de poutre. On verra cette poutre, mais l'impression de plafond bas, d'écrasement, est moindre qu'avec un faux-plafond qui cache tout et qui serait plus bas.

Plus technique : il se fait des systèmes de plancher collaborants dans lesquels la poutre H ou I peut s'encastrer un peu dans le planche lui-même, réduisant d'autant la retombée visible.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Greegx3]

Bonjour ilovir,

Merci encore pour votre retour.
Effectivement nous ne nous étions basé que sur les plans du fournisseur de plancher, mais il serait judicieux de tourner le sens des poutrelles du 2eme box afin de libérer la charge sur la poutrelle.

Je vais me renseigner pour incorporer la poutrelle au sein même du plancher avec celui ci !

La charge ainsi libérée, un HEB de 200 ne supporterait "que" la charpente et serait assez dimensionné du coup. Il n'aurait aucune retombée et me fera gagner de la hauteur sous plafond.

[ilovir]

Je ne connais pas tout votre projet. Il y a peut-être une raison pour avoir mis les poutrelles comme-ça.

De même, je me demande pourquoi ces poteaux et cette poutre faitière en treillis. N'y-a-t 'il vraiment pas moyen d'avoir des fermes portant de mur à mur, avec des appuis partiels sur le plancher près des murs ? Du coup, plus besoin de poutre du tout.

Evidement cela dépend de l'architecture, et de tous les tenants et aboutissants de la structure, que je ne connais pas.

[Greegx3]

Nous avions pensé au début a remplacer les poteaux par des fermes, malheureusement la ferme du milieu serait tombé en plein centre d'une chambre pour un côté, et dans la trémie d'escalier de l'autre.

De plus nous ne souhaitons pas avoir de "bois" apparent à l'étage, que ce soit des jambes de forces de fermes ou autre.

Je vais voir avec le fournisseur de plancher ce qu'il est possible de faire.

Merci encore de votre aide.

Bonne journée à vous