Section IPN ou HEB pour balcon

[omrlepsykotist]

Pas de problèmes,alors bonnes vacances j'espère ?

La construction est loin encore, je dois d'abord refaire le balcon du premier étage (m^mes dimensions qu'avant donc pas de problèmes de rdm) pour que le maçon puisse venir fixer les IPE, ensuite j'installerai le bois, donc y'a le temps !!

Petite question: quand je fais mes calculs de flèches sur poutre encastrée avec charge uniformément répartie de 12500N sur 1400mm, je trouve qu'un IPE200 pourrait convenir (1/500ème de déformée), en faisant simple, si possible, comment pourriez vous m'expliquer cela ? quels paramètres supplémentaires rentrent en jeu et pourquoi svp ?

Sinon pour le garde corps, pour l'instant je reste sur la description donnée un peu plus haut...

A bientôt et encore merci.
Romain.
-----

[Nicolas83]

Bonjour,

Alors concernant votre calcul de déformée, il y a une différence non négligeable entre une charge appliquée uniformément et de multiples charges ponctuelles (équivalentes à la précédente).
Dans le détail, cela provient simplement du moment flechissant qui augmente beaucoup moins vite dans le cas de la charge répartie. La courbure étant proportionnelle à ce dernier, il est normal de trouver des déplacements plus petits pouvant éventuellement conduire à modifier les poutres en IPE 200.

Dans mon modèle, je passe d'une fleche de 1mm avec IPE 240 à une fleche de 2mm environ avec IPE 200 (cas ou la charge fixe est uniformement répartie sur les bastaings et la charge variable repris par les 2 bastaings les plus éloignés).
Donc cette déformation restant inférieure à 1/500 de la portée, cette orientation de poutre semble convenir(contrainte = 85 MPa).

Conclusion :

En terme de calculs avec le niveau de détails dont on a tenu compte, un IPE 200 est une alternative acceptable. La sécurité en sera juste un peu diminuée evidemment.

Pour les garde corps, le risque est plus faible puisque les indications de pose et d'utiliisation seront je pense plus détaillées par le fournisseur.

Cordialement,

Nico

[omrlepsykotist]

ok merci bien pour cette éclaircie, effectivement les résultats diffèrent pas mal...
Pour le garde corps, je fais tout de A à Z donc pas de fournisseur, enfin si, la scierie du coin, ensuite c'est moi qui réaliserai le tout.
Ca semble plus "léger" à concevoir je devrais m'en sortir en observant d'autres balcons aux environs...
Encore un grand merci et bonne continuation à vous.
Romain.

[omrlepsykotist]

Petit détail supplémentaire...
Un maçon spécialiste du bâti ancien et restauration de monument historique me propose de faire ce chantier en restant dans les tons déjà existant c-à-dire, poutres en bois à la place des IPE et finition pierre (pas forcément utile vu que l'on compte enduire plus tard donc ce sera plus certainement ciment bien costaud bien comme il faut !).
On tomberait sur une poutre carrée de 25cm pour équivaloir le moment d'inertie de l'IPE 200, est ce qu'il y a une précaution ou différence fondamentale à prendre en compte vu que c'est du bois ? en gros est ce que ça change bcp de choses ?
Le moment d'inertie choisi avoisine les 2000cm^4, est ce qu'il n'y que ça qui compte ?
Merci d'avance pour vos réponses éventuelles, en espérant que ça ne remette pas tout en question...

A bientôt, Romain.

[Jaunin]

Bonjour,Omrlepsykotist,
Malheureusement, oui, la flèche d'une poutrelle est inversement proportionnelle au moment quadratique, vous avez pris le même donc là ça peut jouer.
Mais c'est aussi inversement proportionnelle au module de Young de la matière.
Donc pour l'acier 210 [GPa] et pour le bois ~11 [GPa] (selon l'essence du bois).
Donc tout à revoir.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re-Bonjour,Omrlepsykotist,
Pour un carré de 25 [cm] de coté, son moment quadratique est de
32552 [cm^4] et l'IPE 200 1940 [cm^4].
Cordialement.
Jaunin__

[omrlepsykotist]

ok, alors ma grande question est:
si on choisit une matière 20 fois moins résistante (acier/bois=>210/11) et si on prend une section avec un moment d'inertie 20 fois supérieur (sur l'axe qui prendra l'effort), est ce que ça suffit ? je crois comprendre que non et que ce n'est pas si simple mais comment expliquer que non si c'est le cas ? je n'arrive pas à saisir la nuance... et du coup vu qu'on (enfin plus vous que moi) a fait tous les calculs pour déterminer les charges et qu'on est arrivé sur un IPE200, comment déterminer la section de mélèze correspondante pour équivaloir ?

A vous les studios !
Romain.

[Jaunin]

Bonjour,Omrlepsykotist,
Le module de Young est en [N/mm^2] et le moment quadratique en [mm^4], donc à première vu aucun rapport.
Si ce n'est la rigidité de flexion de la poutre E x I [N*mm^2].
Donc si on reprends votre valeur de la section bois 250 x 250 [mm](est-ce un hasard) mais on obtient presque la même valeur de rigidité de flexion qu'avec l'acier et l'IPE 200.

Rigidité de flexion

Ac -> Eac 210 [GPa]x IPE 200 1940 [cm^4] = 4.074*10^12 [N*mm^2]

Moyenne pour le Mélèze 10 [GPa] (Attention à la commande)

Em -> Eme 10 [GPa] x Bois 280 [mm] 51220 [cm^4] = 5.122*10^12 [N*mm^2]

Avec un Mélèze de classe S10 C30 de E 12 [GPa] vous pourriez prendre un carré de 260 x 260 [mm].

Mais il serait intéressant de reprendre la simulation pour connaître les contraintes à l'encastrement.

Cordialement.
Jaunin__

http://www.architrave.be/usr/articles2/AT158_32.pdf

[omrlepsykotist]

Bonjour Jaunin_, effectivement, je sais qu'il n'y a pas de rapport entre le moment d'inertie (propre à la section) et le module de young (propre à la section).
Comment détermine-t-on la réaction à l'encastrement du coup ? quelle propriété de la matière entre en jeux dans les formules ? quelles formules ?
En fait j'ai essayé de faire les simulations avec solidworks mais il me manque des infos relatives au bois. Pour l'acier S235 j'ai tout mais pour le bois...
Module d'élasticité 10000
Module de cisaillement ?
Limite d'élasticité ?
Limite de traction ?

Encore merci pour vos réponses rapides et justes !
Romain.

[omrlepsykotist]

...module de young (propre à la matière)...

[Jaunin]

Re-Bonjour,Omrlepsykotist,
Oui, merci, effectivement module de young (propre à la matière)
Information sur le document:
l Résistance moyenne en flexion : 80 N/mm²
l Résistance moyenne à la compression : 41 N/mm²
Cordialement.
Jaunin__

[omrlepsykotist]

Bonsoir,
Ah voilà un bon exemple du grand dilemne de la RDM pour les nuls !
Mon problème réside principalement dans ce phénomène, tout le monde utilise des termes différents: je demande "limite d'élasticité", on me répond "résistance à la compression" Conclusion, je n'ai toujours pas la réponse à ma question ! enfin je ne la trouve pas en tout cas !
Du coup pour la limite d'élasticité du mélèze dans mon cas, je prends quelle valeur svp ??
J'avais bien vu ces valeurs sur le document et c'est bien pour cela que je pose la question.

Je pense en déduire que c'est la valeur 41N/mm² mais en aucun cas j'ai l'impression de solliciter les poutres en compression, plutôt en flexion non? et 80 me semble énorme, tout ce que j'ai trouvé sur le net annonce des valeurs plutôt comprises entre 10 et 60N/mm²...

Encore un grand merci pour vos lumières, qui je l'espère, pourront m'éclairer

Romain.

[omrlepsykotist]

Bonjour, je viens d'avoir cette info directement de HoutInfoBois: cisaillement mélèze=10,4N/mm², dommage j'aurais préféré la valeur de la flexion... là si c'est vraiment ça la valeur que je dois prendre je tombe sur des poutres complètement surdimensionnées !



Bizarre car mon balcon déjà existant au premier niveau à plus de 100 ans, poutres 20cm par 20 de longueur 90cm, charges réparties sur la longueur grâce à un plancher continue, une poutre tous les 1m50, mais elles ne sont pas juste encastrées, c'est la continuité des poutres qui font le premier niveau d'étage...

Aussi, pour limiter la quantité de matière, je pensais faire des poutres en I avec du 6x18 ou 7x22 ou + si nécessaire, à voir...

A bientôt, Romain.

[Jaunin]

Bonjour,Omrlepsykotist,
Il y à 100 ans, il n'avait pas les normes et les conditions de sécurité comme indiquées par Nicolas83, que je salue.
Les poutres en continues c'est mieux, elles sont plus courtes et il y en a tout les 1.5 [m].
Maintenant je n'ai pas bien compris :"Aussi, pour limiter la quantité de matière, je pensais faire des poutres en I avec du 6x18 ou 7x22 ou + si nécessaire, à voir..."
Cordialement.
Jaunin__

[omrlepsykotist]

Re Bonjour Jaunin_,
l'exemple des 100 cents ans était simplement pour illustrer le fait que ça tient, dans la mesure où je réalise moi même, je n'aurais aucune garantie dans tous les cas, donc ce que je veux c'est que ça tienne , pas forcément que ça respecte les normes, mais si au passage, ça respecte les normes tant mieux, je ne cracherai pas dessus, c'est toujours un + !!

Voici l'illustration pour les poutres en I avec 3 "6x18":



qui irait à la place des poutres IPE200, l'idée est de savoir par quelle section remplacer les IPE par du mélèze sur ce fameux dessin pour lequel on a déterminé des IPE200:


Et voilà !, j'espère avoir répondu convenablement à vos interrogations, n'hésitez pas à me solliciter au moindre soupçon.

Romain.

[Jaunin]

Re-Bonjour,Omrlepsykotist,
J'avoue, c'est ce que j'avais pensé, mais vous voulez le faire comment, collé, rainuré collé, cloué, vissé, taillé dans la masse ?
Maintenant pour le calcul ça va être une autre histoire.
Cordialement.
Jaunin__

[omrlepsykotist]

Cloués aux pointes torsadées mises à 45° 2 à 2 en opposition (j'ai oublié le terme technique pour décrire ce clouage), c'est ce qui se fait pas mal en charpente apparemment et ça tient drôlement bien, quasiment comme si c'était d'une seule pièce, ça se fait pour limiter le poids des pièces à transporter sur les accès difficiles, on divise les sections par 2 et on les cloue ensuite sur place.

Du coup, est ce que je dois prendre une valeur de résistance en cisaillement, compression ou torsion pour la limite d'élasticité ? j'hésite entre cisaillement et torsion, il y a un facteur 8 entre les 2... ce n'est pas rien !
Cdlt, Romain.