Dimensionnement IPN/poutre 3.10m

[STEF34]

Bonjour tout le monde,

Je suis nouveau sur le forum, je me suis inscrit car malgré mes efforts je reste une bille dans tous ce qui est calcul et je n'arrive pas à dimensionner une future poutre / IPN.

J'ai fait plusieurs plans afin de vous aider à voir plus clair dans les explications que je vous donnerai.

Alors voilà, j'ai pratiqué une ouverture dans un mur porteur de 3.10M.

La pièce concernée est une extension, 3 murs seulement et pas de chainage.
Avant d'ouvrir, le mur faisait 5.45M et une fenêtre de 1.40M était positionné en sont centres. L’arbalétrier venait reposer au centre du linteau de la fenêtre.

Maintenant, j'ai toujours 5.45M entre les deux murs, mais la répartition se fait comme ça : Mur de 185CM ouverture de 3.10M mur de 50cm.

Les charges viendront de l’arbalétrier qui sera en appui sur cette poutre à 90cm du côté du mur de 1.85M.
Il y a une panne sur sabot de chaque côté de l'arbalétrier aligné au mur.

Pour la hauteur de la poutre j'ai 25cm de disponible maximum.

Je vais faire un sommier béton de 15 ou 20cm d'épaisseur en haut du mur.

. Ma poutre doit-elle reprendre toute la largeur du mur soit 5.45M plus 10 d'encastrement de chaque côté ou juste la largeur d’ouverture plus 50CM de chaque côté suffise ?
. Le fait de mettre une poutre sur toute la longueur me permet de relier les deux pans de mur mais je ne sais pas si c'est utile.
. Pour une charge linéaire un IPN de 200 serait sur dimensionné mais pour une charge ponctuelle ?

Je suis dans le sud en Zone 1, bord de mer. J'ai une toiture monopente à faible inclinaison.
Mes murs sont en briques creuses de 15cm.
Terrain composé de sable.
J'ai estimé le poids à 110KG fini/m2 tuile isolant placo ++.
Et d’après ce que j'ai vu sur la répartition des charges, le mur reprend 11,378M2 de toiture soit 1.251 kg.

J’espère avoir réussi à bien expliquer ma situation, en tout cas merci d'avance à ceux qui voudront bien m'aider.
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[ilovir]

Bonjour

Je suis parti sur votre charge de 110 daN/m² + 50 de neige (je ne sais pas exactement où vous êtes). Le vent agirait au soulèvement ce qui ne gêne pas le linteau mais nécessite que la toiture soit bien fixée.

C'est peu chargé, et vous n'avez que de petites portées. De plus, ce qui est à porter supporte bien la déformation. Donc on peut s'en sortir avec une petite section de poutrelle

Pour faire le calcul, j'ai modélisé dans Freelem, car j'ai eu la flemme de faire les calculs à la main. Voir dessin. Les chevrons ne sont pas représentés, les charges sont mises en linéiques sur les pannes.



Il en ressort qu'avec un IPE 140, c'est largement bon : flèche maxi au milieu du linteau : < 6 mm soit < L/500.
Et contrainte en flexion élastique taux de travail < 50 % (acier S235 ordinaire).

A titre indicatif, le linteau va porter en tout, y compris son poids, env 1.7 tonne.

Si vous faites un petit achelet en béton aux appuis, la poutrelle n’a pas besoin de plus de 25 cm de longueur d’appui.

Il faut penser à bien assembler le tout, que le linteau n’aille pas se promener en dehors de ses appuis …

Ce n’est pas très compliqué comme chantier, mais il faut quand-même une vraie connaissance du métier et de la technique pour le faire. Tout de même. Il y a des choses à voir que je ne vois pas d’ici. Je ne peux pas être votre BET professionnel

[STEF34]

Bonsoir,

Je suis sur la commune de Marseillan, et je vous avoue avoir plus peur pour le vent que pour la neige, mais aujourd’hui plus rien n'est impossible...
Je croyais bêtement que le vent devait être pris en compte pour le dimensionnement, allez savoir pourquoi j'avais compris ça.
Merci de m'avoir donné cette précision.

Donc pour un IPE il n'y a pas de différence de résistance que l'on lui applique une charge ponctuelle ou linéaire ?
Je partais du même principe de perte de résistance que pour les poutres bois.

Je comprends tout à fait que les informations que vous m'avez communiquées ne font pas office d'étude BET et je ne vous demande pas d'entrer plus dans les détails.

Un grand merci pour le temps que vous avez pris pour étudier mon cas de figure ainsi que pour le fait de partager vos connaissances ainsi que vos mise en garde avec des gens qui ne sont pas du métier mais qui s’intéressent à tout ça.

PS: Avez vous un logiciel approchant de celui que vous utilisez à me conseiller ? Freelem n'est pas compatible avec ma dernière version de Windows...

[ilovir]

Pour répondre à vos remarques.

La charge ponctuelle distribue une certaine flexion dans la poutre, et la charge linéique en distribue une autre. On ajoute les deux, et on voit où est le maxi (vers le milieu quand même ici).

Vous avez tout à fait raison, il faut tenir compte du vent.

Au soulèvement, il sera sans effet, les charges fixes seront plus fortes.

Vu que vous êtes en région 3 (Eurocode 1) Il peut avoir une influence en enfoncement.

Pourriez-vous préciser : la pente du toit, et la nature du site : pleine campagne, en village, ou bien abrité. Je regarderai de plus près.

Je pensais aussi à une autre solution que l’iPE : placer un UPE plaqué contre la poutre bois, du côté qu’on ne voit pas sur la photo. Si c’est possible. L’avantage serait d’éviter une retombée supplémentaire au passage, avec l’inconvénient d’un peu plus d’épaisseur.

Comme logiciel gratuit, il y a RdM 6 ou 7. Plus puissant, mais moins ergonomique que Freelem.

[A voir en vidéo sur Futura]

[STEF34]

Bonsoir,

La maison se situe en zone naturelle, très peu urbanisé donc on peut dire campagne.
À part quelques arbres rien ne la protège du vent.

La pente du toit est de 20%. Le couvreur qui a refait la couverture m'a dit 15%.
Moi je tombe à 20% en utilisant un niveau de 150cm et un mètre.
Voir photo. PENTE CALCUL.jpg

Voilà a quoi ressemble l'autre côté. J'aurai du mettre une photo avant.
ARBALETRIER.jpg

Je ne pense pas pouvoir pauser un UPE en bout d'arbalétrier mais peut-être que je visualise mal ce que vous avez écrit.

Merci encore, je vais regarder si j'arrive à utiliser ces logiciels.

[coco34]

BJR

calcul de rdm ou pleins de conneries en ligne :

http://www.pats.ch/formulaire/accueil.aspx

ici poutre sur deux appuis
http://www.pats.ch/formulaire/resmat/resmat4.aspx

[ilovir]

Impressionnant ce blog pats.ch

[ilovir]

Donc, pour préciser les choses puisqu’on en a parlé :

Neige région B2 : Sad = 55 daN/m², répartition 0,8, soit 44 daN/m² à appliquer.

Vent région 3, site 2 (campagne), hauteur 4 m, soit qp(z) = 75 daN/m²
Coefficients : vent en pression : 0.13 - -0.3 = -0.43 et vent soulèvement 0.85 + 0.2 = 1.05
Je ne calcule pas le « coefficient structural », que je laisse à 1 (en fait, il est un peu plus petit).

Le soulèvement ne dépasse pas le poids fixe. Donc, on aura en enfoncement 0.43 x 75 = 32.5 daN/m² à ajouter aux autres charges.

Le cas de charge le plus défavorable est celui avec la neige + 0.6 vent. (les coefficients de l’eurocode)

NB : en charge accidentelle, je vais avoir la neige 100 daN/m² + 0.2 vent, mais aucune pondération de sécurité ; de ce fait la situation accidentelle ne sollicite la structure qu’à 2/3 de la situation courante.

Dans le cas retenu, j’ai une contrainte de flexion dans le linteau IPE 140 de 108 MPa, soit 51 % de 235/1.1 (acier S235 non certifié). Cependant, il y a un effet de déversement qui porte le ratio en fait à 80 %.

La déformation maximale au milieu est de 5.5 mm. Toujours < 6 mm annoncé.
Tout ça reste confortable.

Sur la dernière photo je vois qu’il serait difficile en effet de faire autre chose qu’une poutrelle posée par-dessous le bois existant.

Variante possible : IPE 120, avec pré charge et blocage du déversement. Plus délicat à réaliser parce qu’alors on serait plus « près du bord ».

[STEF34]

Merci pour le lien Coco34

Ilovir,

J'ai un peu de mal avec la proposition IPE 120. Qu'entendez-vous par prés charge et être près du bord ?
Pour le déversement vous parlez de mettre en place des fixations entre arbalétrier et IPE, des bracons c'est bien ça ?

J'ai la possibilité de récupérer gracieusement un IPN de 160 sur 4.20M. Pensez-vous qu'il est judicieux de l'utiliser ici ?
Ça ferait 50CM en appuient sur achelet en béton - 3.10M ouverture - 60CM en appuient sur achelet en béton dont 10cm encastrés dans mon mur de façade.

Pour le déversement, j'aurai donc un appui encastré de 10cm d'un côté, mon arbalétrier relié à mon IPN, je peux aussi venir relier mes pannes à cette IPN si ça ne suffit pas.
En dernier recours je peux venir prendre la deuxième extrémité de l'IPN en sandwich dans un linteau qui relirait mon deuxième mur de façade a celui-ci.
Je n'ai pas d'autres idées pour verrouiller cette IPN.

Merci encore pour toutes ces informations, c'est impressionnant !

[ilovir]

IPN 140, pas de risque de déversement (puisque 80 ù < 100%) . Encore moins en 160. Vous pouvez même élargir votre ouverture au delà des 3.10 m Par exemple 50 cm de plus du côté de gauche. Et toujours pas de risque de déversement (taux de travail 80 % dans ce cas).

Vous ancrerez la poutrelle dans les achelets, par exemple avec deux boulons par appui. Et le bois sera assemblé à l'acier au milieu, par un boulon ou un tire-fond. Que ça ne bouge pas, par exemple dans le temps avec des vibrations dues au vent, les variations de températures, etc ..

[STEF34]

Merci pour tout, je pense que je vais me contenter d'une ouverture de 3.10m.
Le reste du mur servira de séparation de pièces.

Si je devais ouvrir plus ce serait pour laisser 50cm au lieu de 185cm et avoir un grand espace ouvert.
Mais là ce n'est plus le même genre de travaux, et je ne sais pas comment vont réagir mes fondations / murs de façades.