Modification ferme charpente pour suppression contre-fiche

[playmobilmanu]

Bonjour à tous,

Je cherche à calculer/évaluer l'impact de supprimer les contre-fiches présentes sur mes fermes de charpente pour permettre le passage d'un adulte au travers (aménagement des combles).

Pour l'instant, je néglige volontairement les charges liées la partie aménagement pour me concentrer sur l'impact de ma modification sur la charpente elle-même.

J'ai utilisé Freelem pour modéliser une de mes ferme actuelle et calculer les efforts, contraintes, réactions, etc. en fonction :
- de la position réelle des pannes et de la surface de toiture portée par chacune,
- des charges permanentes de la toiture (estimées à 90 daN/m²),
- de la surcharge neige en fonction de mon altitude/lieux d'habitation (140 daN/m²),
- de 3 cas de vents (1 pan au vent l'autre sous le vent / l'inverse / cas soulèvement global),
- combinaisons des cas précédents avec ELU 1.35 sur permanentes et 1.5 sur neige/vent.

J'obtiens un certain nombre de valeur cohérentes.

freelem-croquis_charpente-actuelle_G-S-W-ELU_modele-1.png


Puis j'ai modélisé la nouvelle ferme avec les modifications envisagées :
- suppression des 2 contre-fiches,
- ajout d'un entrait retroussé au niveau de l'ancienne liaison CF-arba moisé de part et d'autre des arba-poinçon-arba,
- ajout de potelet au droit des liaisons arba-nouvel entrait retroussé descendant sur l'entrait d'origine,
- ajout de poteaux sous l'entrait d'origine au droit des potelets.

freelem-croquis_charpente-nouveau-potelet+entrait-retrousse_G-S-W-ELU_modele-3.png


Il apparait qu'une très (trop ) grand majorité des forces de réactions initialement transmises aux murs périphériques se retrouve maintenant transmises aux nouveaux poteaux rajoutés sous l'entrait.


J'aimerai envisager un autre design de modification de mes fermes permettant de répartir un peu mieux les descentes de charges.

J'ai tester :
- ajouter de nouvelle contre-fiches au dessus de l'entrait retroussé -> très peu d'effet,
- ajouter des contre-fiches entre partie basse des arba et nouveau potelet -> deformation latérale + peu d'effet sur la descente de charge.
- je n'ai pas la place/possibilité de rajouter dans les murs sous les fermes des jambes de force prises dans les murs.


Avez-vous des idées ?

D'avance merci à tous !
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[yaadno]

bonjour:
Il apparait qu'une très (trop ) grand majorité des forces de réactions initialement transmises aux murs périphériques se retrouve maintenant transmises aux nouveaux poteaux rajoutés sous l'entrait.
,En quoi est-ce génant?ça dépasse les contraintes que peut supporter le poteau?
Le fait de rendre la partie aménageable implique de prendre une charge répartie au sol et donc on n'aura plus un poteau chargé seulement axialement?
On ne sait rien de la pièce en dessous du comble ,ni pourquoi elle accepterait des poteaux au milieu;
cdlt

[JeanYves56]

bjr :

je pense qu'il y a d'autres solutions que de venir chercher le sol pour renforcer une charpente .

[sh42]

Bonjour,

Il apparait qu'une très (trop ) grand majorité des forces de réactions initialement transmises aux murs périphériques se retrouve maintenant transmises aux nouveaux poteaux rajoutés sous l'entrait.

C'est parfait, car les poteaux vont travailler au flambage et très largement soulager l'entrait pour le poids de la charpente.
Un vieux formulaire me donne pour un poteau en bois de 10 x 10 cm, 1690 kg pour une hauteur de 3 m, 1000 kg pour 4m,
pour 12 cm, c'est respectivement 2800 kg et 1950 kg et 1250 kg pour 5 m,
pour 15 cm, c'est 5400 kg, 4000 kg, 3100 kg.

Naturellement, le bois doit être de bonne qualité sans trop de noeuds, pas vermoulu et sans termites.

[A voir en vidéo sur Futura]

[playmobilmanu]

Bonjour yaadno,

J'ai la possibilité de descendre 2 poteaux pour reprendre une partie des charges de la charpente modifié (ainsi que pour supporter mon future solivage permettant l'aménagement des combles), leurs positions et leurs sections sont libres, mais...

Je ne parle pas volontairement de la pièce en dessous parce que cet espace est vide de tout aménagement et qu'en fonction des contraintes que j'aurai identifiés et qui s'appliquerons aux poteaux, je pourrai envisager une étude sérieuse du dimensionnement des socles/fixations nécessaires (réalisation de dalle BA pleine et poteaux BA, poutres BA/HEA dans les étages inférieurs).

Ce qui apparait dans ma première modélisation de la ferme actuelle, c'est que les contraintes max de réaction aux appuis sur les murs ext. sont de l'ordre de 58.8 kN/appui.
Sur ma seconde modélisation avec entrait retroussé et potelets/poteaux les contraintes max aux appuis seraient de 16.7 - 42.1 - 42.1 - 16.7 successivement sur le mur gauche, les 2 poteaux et le mur droit.

En faisant une première estimation de dimensionnement des supports nécessaires pour mes poteaux justement, cette valeur de 42 100 N est conséquente et nécessiterait la mise en place d'élément BA conséquent.
Alors que dans le même temps, les appuis d'origine sur les murs extérieurs (qui sont actuellement capable de porter les 58 kN sans aucune modification, etc.) ne reprendrai plus que 17kN.

Je cherche donc à me concentrer sur le design de mes fermes modifiées pour maximiser la reprise des charges sur les appuis extérieurs, tout en gardant une bonne triangulation, stabilité dimensionnelle des fermes, etc.

L'idée est donc: moins j'ai de charge sur les poteaux, moins j'ai de contraintes sur les ouvrages BA à faire en dessous


Cordialement

[playmobilmanu]

Bonjour JeanYves56,

C'est exactement ce genre de choses que je cherche !
merci pour ce partage

[playmobilmanu]

Bonjour sh42,

Oui, la réaction aux poteaux ne m'inquiète pas, j'ai calculer le flambement avec des poteaux BCC de 200x200 (3.2m de longueur) et les contraintes max sont disons... conservatrices

C'est la contrainte sur le socle des poteaux qui me gène, le doit faire dimensionner/réaliser des ouvrages de dalle BA dans les étages inférieurs qui devront inclure ces reprises de charges (poutres BA / HEA additionnelle, poteaux BA, etc.).
Et le fait que les murs extérieurs qui savent très bien porter l'ensemble de la toiture depuis 100 ans se retrouve à ne porter que ~25% des charges alors que mes ouvrages BA très couteux et très contraignant pour les aménagements intérieurs futures devraient supporte 75% des charges me font dire qu'il doit être possible d'améliorer cette répartition en travaillant le design de la ferme.

Bonjour,

C'est parfait, car les poteaux vont travailler au flambage et très largement soulager l'entrait pour le poids de la charpente.
Un vieux formulaire me donne pour un poteau en bois de 10 x 10 cm, 1690 kg pour une hauteur de 3 m, 1000 kg pour 4m,
pour 12 cm, c'est respectivement 2800 kg et 1950 kg et 1250 kg pour 5 m,
pour 15 cm, c'est 5400 kg, 4000 kg, 3100 kg.

Naturellement, le bois doit être de bonne qualité sans trop de noeuds, pas vermoulu et sans termites.

[sh42]

Bonsoir,

Pour garder la charge actuelle sur les murs, il y a la possibilité de modifier la charpente suivant le dessin ci-dessous.
Actuellement la poutre a une charge descendante en son milieu, ce qui est le plus préjudiciable. En divisant cette charge par 2 et en la rapprochant des murs la contrainte dans la poutre devrait fortement diminuer et peut-être permettre de supprimer les poteaux. Les poteaux, c'est bien mais le point faible est souvent la semelle.