Poutre soutènement maison

[CL94]

Bonjour,

je poste cette discussion afin d'obtenir vos avis/réponses à ma question. En pleine rénovation d'une maison en Île de France, nous avons pour projet d'ouvrir le double séjour pour y intégrer la largeur du couloir sur toute la longueur.
La structure existante est composé d'une poutre bois de 180x70mm soutenu aux extrémités par un assemblage sur une pièce métallique encastrée dans le mur en pierres meulières de 40cm et reposant sur 1 appui centrale et potentiellement 2 autres qui sont des poteaux faisant partis du bâtis des portes qui divise la porté de 9m20 en 4. Le but finale serait donc de supprimer tous ces appuis.

On m'a présenté 2 solutions :
- La première serait de doubler la poutre existante avec un lamellé-collé de 560x140mm et supprimer les appuis intermédiaires
- La deuxième solution serait de diviser la portée en 2 (ou 3) en posant une poutre sur 2 appuis comme sur l'image jointe en perpendiculaire sur la largeur de 4m83 et d'assembler dessus 2 poutres de part et d'autres de celle-ci sur la longueur.

La 2ème solution serait préférable pour éviter la poutre de 560 qui descendrait pas mal.
On réalise une isolation par l'intérieur donc l'idée était plutôt d'avoir des poteaux dans cette largeur pour éviter les encastrement dans les murs.
Au dessus se trouve des solives espacées de 30 cm en perpendiculaire des poutres existantes avec un plancher bois massif supportant un étage habitable et la toiture est en tuiles losangées avec une pentes de 30 degrés.

Ma question principale est donc de savoir si ces solutions sont viables et qu'elles serait les dimensionnements adéquates?

Merci de vos réponses!
RDC Existant.png RDC Projet.png
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[f6bes]

Bjr à toi, Lorsqu'on veut " calculer" une poutre , il y a (à minima) 2 éléménts à prendre en compte:
la portée ( dans le cas présent elle est donnée)
et
la CHARGE qu'elle va devoir supporter (les divers "poids" de l'étage supérieur)....qui n'est pas indiquer dans la demande.
Donc cogitation impossible.
A+

[ilovir]

Bonjour

Je vous fais part des réflexions que m’inspire votre sujet. Ce que je dis est mon avis à titre indicatif et ne peut en aucune façon remplacer une étude technique professionnelle.

Vous avez donné des indications sur les charges. Je retiens celles-ci que je vous demande de me confirmer.

Plancher haut RdC (solivage et planchage) 35 daN/m² + plafond suspendu placo 12 daN/m² (attention, si vous avez des briques ou plâtre, c’est 3 à 4 fois plus lourd) + cloisons 50 + isolant et divers 10.
Exploitation : 150 daN/m² (ouu 200 daN ponctuel).

On suppose que la charpente ou le plafond de l’étage ne viennent pas s’appuyer au niveau de ce plancher.

Première solution : poutre de portée 9.20 m.

Cette poutre aurait une largeur de chargement de 2.38 m

Pour une section en BLC GL 24 de 14 x 56 (env. 380 kg), je trouve :

Taux de travail en flexion : 90%
Flèche net finale 4.0 cm dont 3.4 cm de flèche active (dite nuisible), soit L/270.

Ce L/270 n’est pas excellent, on préfère L/400 vis-à-vis des cloisons notamment. Cependant, dans la mesure où il est calculé avec la charge d’exploitation plein pot partout, ce qui est rare dans la vie courante, on peut s’en tenir à ça.
De plus la poutre existante conservée peut « aider ».

Cela dit, il faudra quand-même absorber cette déformation.

NB : je n‘ai pas vérifié les conditions aux appuis, notamment la pression.

Variante en acier S235

Par exemple HEA 240 : (env. 575 kg)

Taux de travail en flexion élastique : 70%
Flèche net finale 3.9 cm dont 2.9 cm de flèche active

Avec ce type de solution, les réactions d’appui sur les murs sont de 3 tonne par appui (non pondéré, et à 50/50 charges fixe / exploitation). Il faut donc voir comment ça va passer dans les fondations.

Deuxième solution : poutres croisées et poteau

Poutre acier S235 entre mur (ou poteau) et poteau intérieur, portées 3.43 + 1.40 = 4.83 m

Poutres bois entre murs (ou poteaux) et poutre centrale, de portées 4.60 m.

On considère que le plancher haut est appuyé seulement sur les poutres bois, et pas directement sur la poutre acier.

Largeur de chargement des poutres bois : 2.40 m

J’ai une solution avec :

Poteaux HEA 100
Poutre acier HEA 160
Poutres bois 14 x 28 en BLC GL 24

Cette solution peut donner lieu à différentes variantes selon les contraintes.

Résultats

Poutre acier :

Taux de travail en flexion élastique : 92 %
Flèche totale maxi 16 mm et 14.2 mm à l’appui des poutres bois.

Poutres bois :

Taux de travail : 92 %
Flèche totale entre appuis : 18 mm soit un déplacement total de 26 mm en ajoutant la flexion de la poutre acier.

Variante : HEA 140 au lieu de poutres bois, pour une déformation du même ordre.

Et je le rappelle, tout cela en supposant un plafond placo, et pas plus lourd. Sinon, mes résultats ne sont plus valables.

J’attire aussi votre attention sur le fait que ce n’est pas un petit chantier à l’échelle de votre maison. Il faut pour le réaliser, des compétences professionnelles bien affirmées dans des travaux analogues. Il y a toujours des surprises, des risques. Et il faut être assuré pour les différents accidents qui peuvent survenir.

[CL94]

Pour compléter mon premier message, voici une image représentant la structure de la "demi-maison". Etant totalement symétrique je ne pense pas me tromper si le calcul se fait uniquement sur cette moitié.
A ces charges déjà existantes s'ajouteront pour l'étage :
Cloisons BA13 = 586kg de cloisons de distributions, 251kg en doublage de murs extérieur et 465kg en rampant
Isolant = 55kg en cloisons de distributions, 94kg en doublage de murs extérieur et 375kg rampant

Pour le RDC :
Le faux plafond BA13 = 351kg
Isolant faux plafond = 189kg


Aujourd'hui les cloisons existantes étaient en blocs bétons de 7cm, étant totalement supprimées à l'étage je pense qu'on gagne beaucoup en charges avec des cloisons BA13/isolant.

En espérant avoir réuni toutes les infos nécessaires et n'avoir rien oublié

Merci à vous!

[A voir en vidéo sur Futura]

[CL94]

Je viens de répondre au message précédent le votre avec justement une image complétant le poste initial et ça devrait répondre à vos hypothèses.

"Deuxième solution : poutres croisées et poteau

Poutre acier S235 entre mur (ou poteau) et poteau intérieur, portées 3.43 + 1.40 = 4.83 m

Poutres bois entre murs (ou poteaux) et poutre centrale, de portées 4.60 m.

On considère que le plancher haut est appuyé seulement sur les poutres bois, et pas directement sur la poutre acier."

Quand vous mettez "poteau intérieur" c'est une version avec un appui à l'axe?
"On considère que le plancher haut est appuyé seulement sur les poutres bois, et pas directement sur la poutre acier" Oui exactement, cette poutre n'aura pas pour effet de reprendre le plancher mais uniquement les poutres sur la longueur.

[ilovir]

Le poteau intérieur est celui à créer, dans votre dessin initial.

Vous venez dire que la charpente et couverture viennent s'appuyer sur la poutre à remplacer, en plus du plancher qu'elle porte déjà.

Sur la dernière vue perspective, je ne vois pas bien comment cette charpente s'appuie sur la poutre à remplacer. Il doit y avoir des choses que vous n'avez pas représentées. Par exemple une ferme ou des faux arbalétriers qui supporteraient les pannes quelque part sur leur longueur de 10 m. Et qui viendraient s'appuyer sur les poteaux de l'étage, qui eux-mêmes s'appuient (si j'ai bien compris) sur la poutre à remplacer. Ou autre chose.

Car des pannes 7 x 18 c'est loin de pouvoir porter sur une portée de 10 m entre les deux murs.

On ne voit pas non plus où va s'appuyer la faitière sur ce système en manivelle qu'on voit sur le dessin.

Il faudrait donc ajouter des indications reflétant le plus possible la réalité. Peut-être quelque photos ?

Si le système de modification que vous envisagez doit porter tout ça, il faudra peut-être deux ensembles de poteau intérieur et poutre perpendiculaire, pour garder un dimensionnement d'encombrement acceptable.

Avez-vous déterminé comment seront fondés tous ces poteaux (contre murs ou en position centrale) ? Sur quoi pourront-ils s'appuyer ?

[CL94]

Malheureusement je n'ai pas de photo pour le moment mais la toiture s'appuie indirectement sur cette poutre par la panne avec les 3 poteaux ainsi que la "manivelle" qui reprend la panne faitière. La structure est totalement symétrique donc il faut s'imaginer que cette manivelle est plus un "T" à l'envers finalement qui repose sur la 3ème panne de chaque côté.
Ce T reposant donc sur cette 3ème panne qui repose elle-même sur 3 poteaux (+ encastrement dans le mur) et ces derniers poteaux reposent sur une poutre en perpendiculaire, donc parallèle à la pane, posé sur les solives (ce qui permet la répartition) et les solives reposant en parties sur cette poutre à remplacer.
J'espère que pour une fois milles mots vaudront mieux qu'une image et que c'est suffisamment clair...

[CL94]

Pour la fondation des poteaux, ils seront posé sur un hourdis béton (sous-sol en dessous) et à l'aplomb des poteaux au sous sol il y a à chaque endroit "prévu" un mur porteur.

[ilovir]

Bon, là je suis désolé, mais je vais abandonner.
Bonne chance.

[CL94]

D'accord, merci pour vos réponses précédentes!