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Dimensionnement de IPE



  1. #1
    vguilleaume

    Dimensionnement de IPE


    ------

    Bonjour à tous,

    Je suis dans une situation que je pensais simple, mais qui se complexifie pas mal. Nous allons réaliser une toiture plate (bois) sur laquelle viendra se poser une verrière en alu. La toiture fera +/- 5,7m de long sur 2,7m de large, et la verriere fera 3,66m de long sur 1,50m de large et elle se posera au milieu de la toiture. La toiture reposera sur les deux murs distant de +/- 2,7m.

    Le menuisier qui posera la verrière m'a donné les infos suivantes : Les 2 poutres les plus sollicitées de 366cm devront supporter une charge répartie totale de 600kg et fléchir de max 1cm sous cette charge.

    Je me suis donc orienté vers un encradrement en acier qui supportera la verrière. Après des recherches sur les forums et marchands de matériaux (abaques), et sans connaissances en RDM ... je pensais faire un encadrement en acier avec 4 x IPE 100 ou 120 ou 140 (en rouge sur le schema en attachement).

    Nom : schema verriere.jpg
Affichages : 467
Taille : 37,7 Ko

    Je voudrais être certain que cet encadrement supportera cette charge de 600kg et que les deux poutres en acier de 3,66m ne fléchiront pas de plus de 1cm sous cette charge. Si cela ne convient pas que dois-je prendre ?

    Je vous remercie encore pour votre aide, pour lequel j'espère avoir un peu d'éclairage, car c'est un peu le flou. Et je pense que pour quelqu'un qui connait le sujet, ça ne doit pas être compliqué.

    Merci encore,

    Valery

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  4. #2
    brunobdr

    Re : Dimensionnement de IPE

    bonjour
    les 600 kg représentent le poids total de la verrière ou bien la charge sur chaque poutre? 'totale ou par unité )dans quelle région vous trouvez vous ? (incidence neige)

  5. #3
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour Brunobdr,

    C'est bien le poid de la verrière qui fait 600kg, et donc ce serait les deux poutres les plus longues (3,66 m) qui devraient supporter cette charge.

    Pour la région, c'est en Belgique, je pense qu'au niveau neige, c'est +/- la même chose que le nord de la France.

    Je te remercie encore pour ton aide.

    Valery

  6. #4
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Désolé, je me suis trompé, les 600 kg sont bien les charges sur chaque poutres de 3,66m.

    Valery

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour, Vguilleaume,
    Bien venu sur le forum Futura-Science.
    Au point de vue conception, vous avez deux poutres de 2.7 [m] en appui sur le mur. Elles y sont fixées d'une certaine manière.
    Les deux poutres de 3.66 [m] viennent en appui sûr les deux poutres de 2.7 [m] ou elles sont soudées sur leurs flans.
    Que représentes les autres pièces qui ne sont pas en rouge.
    Cordialement.
    Jaunin__

  9. #6
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour Jaunin,

    Merci pour l'accueil .

    Au départ, l'idée du charpentier/recouvreur était que l'on fasse toute une structure en bois sur laquel viendrait faire reposer la verrière. Mais étant donné les données reçue pour la verrière, on pense faire le pour tour en acier. Sur le dessin, j'ai représenté les autres pièces (bois)(surement des 17/6,5) pour montrer que le reste du toit sera fait de bois.

    Sinon en effet, je pensais souder les deux poutres de 3.66 (m) au deux de 2.70 (m) et les ces deux-ci serait ancrées dans les murs.

    Merci encore pour votre aide précieuse,

    Valery

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  11. #7
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour,
    Juste une petite question, avez-vous pensé à faire votre structure en lamellé collé, puisque le reste est déjà en bois.
    Cordialement.
    Jaunin__

  12. #8
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonsoir,

    En fait, nous voulions tout faire en bois, mais la société posant la verrière craint que la structure en bois ne la supporte pas et que les grandes longueurs prennent trop de flêches. Il préconise donc d'utiliser de l'acier ...

    Valery

  13. #9
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour,
    C'est juste pour vous donner une idée, je ne vous force pas la main.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/post1517051-4.html
    http://forums.futura-sciences.com/post1543206-4.html

  14. #10
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonsoir,
    Désolé, encore moi.

    Pour une première approche (à la louche) avec 600kg par poutre.

    IPE 100
    2.7 [m] flèche de 5.8[mm]
    3.66[m] flèche de 10.7[mm]

    IPE 120
    2.7 [m] flèche de 3.1[mm]
    3.66[m] flèche de 5.7[mm]

    IPE 140
    2.7 [m] flèche de 1.9[mm]
    3.66[m] flèche de 3.4[mm]

    Maintenant comment sont mises vos plaques de verres, dans des cadres en alu et quelles sont leurs dimensions et épaisseur.
    Ce sont aussi les 4 cordons de soudures qui vont supporter la charge, comment en tenir compte, que disent les normes dans ce style de construction, quel est le facteur de sécurité à employer.
    Pour le facteur-neige comme la fait remarquer Brunobdr, l'altitude moyenne de la Belgique est de 200 [m] à 500 [m]. Mais il y a toujours la chute de neige exceptionnelle. Voir ci-joint.
    Avez-vous quand même posé la question à un bureau d'étude spécialisé en toit plat.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/post1665213-10.html
    http://www.steelbizfrance.com/article/a61.asp

  15. #11
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour,
    Voici une représentation plus complète de votre assemblage, c'est un IPE de 140, les poutres sont en appui sur 200 [mm] sur le mur, soit une longueur de 3100 [mm].
    Elles devront surement supporter, elles aussi, une partie de la charge de vos cadres en alu.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Images attachées Images attachées  

  16. #12
    brunobdr

    Re : Dimensionnement de IPE

    Oui et il faut peut etre une charge d'exploitation pour l'entretien sur cette couverture Dans un calcul de ce type il y a trois types de charges les charges permanantes (le poid propre de la structure (k=1,35), les charges d'expoitation (doit on passer sur cette toiture pour l'entretenir k=1,50) et enfin les charges occasionnelles cad la neige et eventuellement la pluie et le vent selon la configuration), il faut regarder ce qu'indique la reglementation.
    k = coef de securité
    bruno

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  18. #13
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour,
    Dans la charge de 600 [kg] par poutre la sécurité est-elle comprise.
    Maintenant pour la charge d'exploitation, faut-il considérer le toit en verre comme un plancher de verre, pour la sécurité de la personne qui ira le nettoyer.
    Est-ce que Vguilleaume peut nous en dire plus sur le contenu des 2 fois 600 [kg] de charge, y compris le poid propre des poutres.
    http://forums.futura-sciences.com/thread237895.html
    Cordialement.
    Jaunin__

  19. #14
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour, Vguilleaume,
    Pour donner une suite un peu "ludique", je joins une simulation du cadre de la verrière, en poutres soudées et poids propre en plus de la charge afin de visualiser sa déformation.
    Bien sûr très exagérée par rapport à la réalité (heureusement).
    Si toute fois vous avez d'autres infos.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  20. #15
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour Jaunin, Brunobdr,

    Je vous remercie énormément pour votre aide. Celle-ci m'est vraiment très utile, et m'éclaire sur beaucoup de questions.

    Oui en effet, je devrais de temps en temps allé sur la platforme afin de faire l'entretien.

    Normalement, dans les 600 kgs, le menuisier alu a pris en compte le facture neige, et les marges de sécurité (je dis bien normalement).

    Jaunin, comme tu parlais de soudure, quel est le type et méthode de soudure à préconiser ? J'ai entendu tout un tas de version différentes, et je n'ai personne qui arrive à me donner un avis clair là dessus.

    Si j'ai bien suivi , si je prend des poutrelles IPE 120, ça supporterait là charge, et ne donnerait pas plus que la flèche admissible ?

    Cordialement,

    Valery

  21. #16
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour,
    Je ne suis de loin pas un spécialiste de la soudure, il faut l'avis d'un vrai soudeur.
    Je ne pense pas que le cadre puisse être livré soudé. Autrement il faudra le souder sur place.
    Je ne sais pas ce que vous aviez prévu.
    Il faudra prendre une qualité d'acier IPE bien adapté pour être soudable.
    Pour info : http://www.steelbizfrance.com/prog/soudix/

    Je viens de refaire la simulation avec un IPE de 120, j'obtiens une flèche de 7.6 [mm]
    Cordialement.
    Jaunin__

  22. #17
    brunobdr

    Re : Dimensionnement de IPE

    si j'ai bien compris voici les données : charge ponderée totale uniformement répartie 600 kg portée 3,66m
    Compte tenu du systeme de liaison du cadre il vaut mieux a mon avis prendre des liaisons sur appuis simples (Jaunin as tu pris un encastrement sur les appuis parceque je n'ai pas la meme fleche que toi) cela permet de faire une assemblage par platine et boulon et simplifie le montage (evidememnt on augmente les sections des poutres ) bref avec un IPE de 120 la fleche est de 2 cm il faut prendre un HEA de 140 fleche = 6mm ou de 120 fleche = 13mm , a vous de voir si on peut raisonablement considerer des appuis encastrés

    Bruno

  23. #18
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour, Brunobdr,
    Vous vous levez quand je me couche, c'est du 24h/24 sur le forum.
    Utilisez-vous aussi un programme d'élément fini, si oui lequel.
    Je n'ai pas tous compris dans votre explication.
    Les poutres de traverse sur les murs 2700 [mm] portent en appui, avec liberté de flexion, sur les murs, sur 200 [mm],d'ou une longueur totale de la traverse 3100 [mm]. Mesuré sur le plan.
    Montage des poutres admises, car pas d'autre information sur l'installation.
    Je ne connais pas :"assemblage par platine et boulon et simplifie le montage (évidemment on augmente les sections des poutres)". Les poutres reposent l'une sur l'autre ?.Si c'est le cas comment faire l'isolation et l'étanchéité.
    Si vous faites un trou dans le mur pour y poser les poutres, même scellées, je ne sais pas si on peut considérer "encastré"
    Cordialement.
    Jaunin__

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  25. #19
    brunobdr

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour Jaunin,
    en effet j'ai vu mon erreur j'ai pris 600 Kg/Ml au lieu de 600Kg au total et j'ai bien les memes resultats que vous; désolé pour l'erreur.

    Du fait qu'il n'y a pas d'encastements il n'est pas nécessaire des souder entre eux les profilés des liaisons aux moyen de plaques d'acier et de boulons traversant suffisent normalement, c'est en général plus simple a mettre en oeuvre que du soudage , qui nécessite des compétances particulieres.

    Quand aux details d'etancheité , difficile de se prononcer sans autres precisions

  26. #20
    vguilleaume

    Re : Dimensionnement de IPE

    Bonjour à vous deux,

    Je vais donc partir avec des profilés HEA 120 ; ça devrait pouvoir le faire. Je pense aussi qu'utiliser des liaisons d'aciers est le plus simple. Mon idée est de prendre des cornières "inégales" et de les boulonner dans les âmes des poutres à chaque emboitement.

    Et éventuellement effectuer un soudage, mais comme vous dites, c'est plus fastidieux.

    Au niveau de l'étanchéité, je vais faire une platforme en gitage bois tout autour, et la faire recouvrir d'un plancher, d'un isolant et de l'étanchéité.

    Le poseur de la verrière demande de rehausser les poutrelles d'acier d'un encadrement en bois (18x6,5 par exemple), et faire revenir l'isolant et l'étanchéité par dessus l'encadrement.

    Ca devrait bien aller comme cela. Ce sujet est un peu compliqué, car une fois toutes les finitions faites, je n'aurais plus du tout de vue de ce qu'il se passera dans le plafond ....

    Merci encore pour votre aide,

    Valery

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