Conseil pour la structure d'une terrasse bois surélevée sur structure IPE

[Spirit Monger]

Bonsoir à tous,
Après avoir souvent parcouru le forum et trouvé réponses à mes questions, je me lance sur un projet qui nécessite vos éclairages car le cas assez particulier.

Je vais réaliser ma terrasse en bois sur structure métallique, accompagné (ou plutôt j'accompagne vu l'écart de connaissance/maîtrise) de mon oncle qui a une carrière entière d'expérience dans les structures métalliques (du bâtiment au chantier nautiques). J'ai déjà pu travailler et voir énormément de projets réalisés par cette personne (dont mon portail) et je suis certain de son sérieux et son expérience.
Toutefois pour ce projet, j'ai un doute sur un choix concernant la structure.

La terrasse sera de bois exotique sur structure métallique IPE 80, le tout surélevé de 30-52 cm du niveau du sol selon la légère pente. La forme générale est un "L" en partie fixée en façade et en vis-à-vis sur plots béton.
Les IPE façade seront posées sur des "débords" de la dalle de la maison et fixées à ceux-ci ainsi qu'à la façade de la dalle en absence des "débords".
Les IPE qui serviront de lambourde aux lames de terrasses auront un entraxe de 50cm.

Mon souci est que j'ai de grandes portées et j'ai un doute sur la capacité des dites IPE 80 d'une part à tenir le tout et également à éviter un effet trampoline lors de la marche sur la terrasse.
J'ai essayé de faire des calculs de charges (désolé pour le nom) etc, mais ça dépasse mes compétences.

Pour infos, il y aura du mobilier de jardin (léger au possible ^^') ainsi qu'une pergolas dans le futur
J'ajoute que l'IPE 80 est parfaite pour la contrainte que les débords apportent : IPE sur débords + bitumineuse + épaisseur de lame terrasse = exactement la hauteur de marche de la maison...mettre une dimension supérieure demanderai beaucoup d'adaptation selon mon oncle et surtout pour lui le 80 suffit (et bien sûr le coût, vu la surface, même si on a mis de côté pour).
Une autre contrainte est que nous devons poser les plots sur les lignes où elles sont posées sur le schéma.

Je joints 2 schémas avec 2 configurations très proches, situant les plots et les IPE, les distances.
Quelqu'un saurait-il m'aider svp ? concernant le calcul des charges ou m'éclairer sur le fait de n'avoir pas assez (ou trop peut-être) de plots ou IPE, et si le 80 suffira réellement pour garantir une terrasse stable.


Bonne soirée à tous.

plan_structure_1.jpg

plan_structure_2.jpg
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[jiherve]

bonjour,
pour moi cela manque de plots mais attendre l'avis des mécanos de service.
JR

[ilovir]

Bonjour

Je vous fais part de mes réflexions sur le sujet, sachant que cela ne constitue pas une étude technique.

Dans un premier cas, je m’intéresse à la solive courante, soit un IPE 80 de portée 6 m entre deux appuis, entraxe 0.50 m.
Sur une terrasse, on considère généralement en exploitation 250 daN/m². Comme ici le risque n’est pas élevé, je vais m’en tenir à 150 daN/m², ce qui est la surcharge en habitation.
Il faut par ailleurs considérer la surcharge ponctuelle de 200 daN, mais pas en même temps que la répartie.
Comme il y a le planchage pour répartir la charge ponctuelle qui arriverait sur une solive, je vais supposer que la solive qui reçoit cette charge n’en reprend que la moitié, soit 100 daN, le reste se répartissant sur les deux solives adjacentes (hypothèse toutefois quelque peu optimiste ..)

Planchage supposé de 3 cm, soit 20 daN/m².

Acier S235 (ordinaire), certifié

Résultats

NB : Je m’en tiens aux contraintes en phase élastique, on ne va pas chercher la capacité en plasticité qui correspondrait à des déformations irréversibles des pièces.

En charge répartie :

Taux de travail en flexion élastique : 110 % > 100 %
Déversement en flexion : insoutenable
Flèche totale en flexion : 91 mm

En charge ponctuelle :

Taux de travail en flexion élastique : 60 %
Déversement en flexion : excessif
Flèche totale en flexion : 43 mm

Donc, pas besoin d’aller plus loin, ce n’est pas viable en l’état.

Ce n’est pas facile d’obtenir un confort, et éviter l’effet « trampoline ».

Avec des HEA 100, par exemple, on aurait une flèche de 2.4 cm sous charges réparties (L/250, juste « acceptable »), la contrainte serait < 50 %, et il n’y aurait aucun risque de déversement. Ca serait donc nettement mieux.

Cependant, j’aurais une fréquence propre de 4 à 5 Hz (il faut mini 8 pour que ça soit bon), et une souplesse de 6 mm/KN (déformation au milieu sous 100 daN), alors qu’il faut 1.6 mm pour que ça soit bon, en acceptant encore jusqu’à 3.

Donc, jouable semble-t’il avec ces HEA, mais confort vibratoire (souplesse perçue) assez médiocre.

Ou autre possibilité : couper les portées de 6 m, avec des poutres et leurs plots. Donc des plots en plus comme le suggère jihervé

[jiherve]

bonsoir
j'ai fait une terrasse 6x4 m en lames composites , lambourde bois 7.5x4 cm , un plot tout les 50cm dans les deux directions , pour le moment cela tient bien, pas d'effet trampoline.
un IPN cela fléchit sous son poids propre.
mais je fais de la mécanique avec les mains, ce n'est pas mon métier.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Sans aller jusqu'à un plot tous les 50 cm, un appui intermédiaire coupant en deux la portée de 6 m pourrait une très bonne solution pour Spirit Monger pour conserver ses IPE 80. Bien meilleur que chercher à grossir les section en HEA 100 ou autre.

[jiherve]

re
moi c'est du bois donc moins rigide, ce n’était qu'une illustration, dans son cas je ne dépasserais pas 2m ou 3 m en longueur, car vu le prix des plots et le peu de travail supplémentaire je n’hésiterais pas un instant pour pouvoir dormir tranquille.
JR

[Spirit Monger]

Bonjour à vous, jiherve et ilovir.
Merci de prendre du temps pour mes questionnement. J'ai du aller rechercher des notions/définitions afin de bien comprendre votre langage mais quel joie d'apprendre.

Déjà comme je m'en doutais, cela semble invraisemblable avec la configuration actuelle de faire une telle structure et espérer de la stabilité.

Comme il y a le planchage pour répartir la charge ponctuelle qui arriverait sur une solive, je vais supposer que la solive qui reçoit cette charge n’en reprend que la moitié, soit 100 daN, le reste se répartissant sur les deux solives adjacentes (hypothèse toutefois quelque peu optimiste ..)

et

En charge répartie :

Taux de travail en flexion élastique : 110 % > 100 %
Déversement en flexion : insoutenable
Flèche totale en flexion : 91 mm

En charge ponctuelle :

Taux de travail en flexion élastique : 60 %
Déversement en flexion : excessif
Flèche totale en flexion : 43 mm

ilovir, vous parlez de répartition sur les solives adjacentes, si je rajoute des "entretoises" en quinconce entre les solives cela ne devrait-il pas ajouter de la stabilité et ainsi diminuer le déversement ?
Toutefois même avec des entretoises, je pense comme vous deux que rajouter des plots est nécessaire (tout à fait jiherve, dormir tranquille ça n'a pas de prix).

Quel serait le résultat des courses si il y avait une IPE en support sur des plots tous les 2m ? (je pensais à une IPE 120 à cause de la contrainte en hauteur et par la même occasion basculer sur du 120 pour les autres supports sur plots du "cadre". Sur les murales je suis contraint à 80).



Et question subsidiaire, avez-vous sous le coude un site qui explique pas à pas comment effectuer un calcul comme vous l'avez fait ilovir ? Jusqu'à présent ce que j'ai pu trouver ne me mène à rien, c'est du barbare car je suis trop étranger au langage, au domaine. Mais je veux bien apprendre à pêcher !!

[ilovir]

pour la méthode de calcul, je vous renvoie aux ouvrages de résistance des matériaux, et aux eurocodes.

Que pensez-vous à ce type de plan ? C'est peut-être plus simple à faire avec des longueurs droites répétitives.
Dans la zone des 3.4 m, il pourrait ne pas y avoir les plots intermédiaires, et les poutres feraient donc 4.80 m, mais avec une plus forte section dans ce cas.

[Spirit Monger]

Bonjour ilovir et jiherve,

Merci pour vos réponses.
Effectivement, il me faut soit plus de supports bétons, soit passer à autre section.

Je vais devoir revoir mes dessins et budgets selon chacune des solutions mais comme je n'ai vraiment pas envie de placer les plots pour couper les portées de 6m, il y a de fortes probabilités que je passe sur une section en IPE 200, voir 220 pour la structure (revue en 3 "carrés" avec une diagonale).
Les traverses seront des madriers de grosse sections également, du 58x168 en 6m.
Bien sûr je vais revoir ma fixation coté façade vu que j'ai les débords qui me gênent dans cette configuration (et que la hauteur maxi pour rester dans le cadre d'une terrasse légèrement surélevée limite à cause de mon point le plus bas et de la hauteur totale strucuture metal + madriers + lames).
Toute la terrasse sera probablement indépendante de la dalle de la maison au final. Je revois le tout et je reviens poster le dessin actualisé.

Bon week-end à vous.
SpMg

[ilovir]

A suivre.

Savoir que la flexibilité d'une poutre en travée simple augmente comme la puissance 4 de l'augmentation de la portée. Les portées de 6 m, même peu chargées, ça devient vite pénalisant.

Savoir aussi que si l'on peut avoir une continuité entre travées, cela diminue la déformation par rapport la déformation d'une travée simple. La continuité c'est par exemple une poutre qui est d'un seul morceau appuyé au milieu (sur un plot), et ayant la longueur de deux travées. Bémol : cette continuité se perd vite si l'appui bouge, par exemple si le plot se tasse.
En fait il faut rester modéré sur le gain à espérer de cette continuité, mais si on peut la faire, c'est mieux.