Calcul pannes toiture

  1. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Bonjour à tous,

    j'envisage prochainement de refaire ma toiture avec remplacement des différentes pannes et chevrons.
    J'aurais besoin de votre aide (et éventuellement celui de fradeco qui m'a précedemment bien aidé sur un autre problème de charpente) pour connaître la section des pannes de ma toiture.
    Les actuelles sont renforcées par des poteaux que je souhaite supprimer.

    Il s'agit d'une toiture 2 pans non symétrique.
    La largeur de la toiture est de 6m, avec une hauteur de 2.2m
    Le premier pan mesure 3.5m et le second 4.8m.
    Soit des pentes respectives de 38.94° (80.88%) et 27.28°(51.52%).

    J'ai en réalité plusieurs questions:

    La toiture en place possède deux pannes intérmediaires, une sur chaque pan.
    La panne intermediaire situé sur le pan de 3.5m est elle indispensable du fait de la forte pente et de la faible portée?

    Quel est la section de chaque panne (faitiere, intermediaires et sablières) sachant que la longueur de chacune est de 6m, que la toiture sera en tuile terre cuite, et que j'habite dans le 54.

    D'avance merci pour vos réponses.
     
    nico56 , 9 Septembre 2014
    #1
  2. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour nico56,

    Une configuration de fermette de ce type serait-elle possible ?
    [​IMG]
    Dans cette hypothèse, une faîtière suffit :-)

    Ne pas oublier le chaînage et les contreventements !

    Cette conception de charpente serait en mesure de reprendre une charge de 182 kg/m² sur une pente de 30° uniformément répartie comme suit :
    Charges permanentes :
    Revêtement en tuiles = 47 kg/m²
    Chevrons = 17 kg/m²
    Isolation laine ép. 18 cm = 9 kg/m²
    Placo ép. 12.5 mm = 19 kg/m²
    Charges temporaires = neige, vent ou 1 homme = 100 kg/m²

    Bonne analyse :-'
     
    Dernière édition par un modérateur: 18 Septembre 2014
    fradeco , 17 Septembre 2014
    #2
  3. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Bonjour fradeco,

    Merci pour ce croquis très explicite.

    La fermette est éventuellement une alternative, mais peut être plus délicate dans mon cas.

    Je vais effectuer les travaux moi même et souhaite réaliser la toiture par phases sans découvrir totalement celle ci (1 pan de toiture après l'autre).

    Je garde toutefois cette solution sous le coude!!

    Pouvez vous tout de même faire le calcul avec des pannes et chevrons.

    D'avance merci.

    Nico56
     
    nico56 , 18 Septembre 2014
    #3
  4. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Dans cette hypothèse, il y a déjà une poutre faîtière ? dans l'affirmative de quelle section est elle ?

    Je suppose que l'espace sous toiture sera aménagé et donc a isoler.
    Pour être efficace il faut au moins 20 cm d'épais. de laine.
    Il en résulte que les chevrons devraient avoir une hauteur d'au moins 22.5 cm.
    Pour le pan de 3.50 m cela ne pose pas de problème sans panne ventrière, les chevrons de 38 x 223 mm franchissent la portée sans souci avec un espacement correspondant à la largeur des panneaux d'isolation sans excéder le 50 cm.
    Pour le pan de 4.80 m il faut diviser ce pan en deux et poser deux pannes ventrières de 93 x 293 mm assemblées.

    Bonne réflexion ;-)



     
    fradeco , 18 Septembre 2014
    #4
  5. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Bonjour fradeco,

    il y a effectivement une poutre faîtière section (100x200) en place et une panne ventrière (80x160) sur le pan de 4,80m mais soutenue par un poteau en leurs milieux reposant sur le plancher du grenier! ( certainement mis en place ultérieurement vu le cintrage de celles ci!!)

    Je souhaite les remplacer pour supprimer ces poteaux.
    Par contre de quelle section seront les nouvelles?

    Je suis surpris que deux 93x293 soit nécessaires sur le pan de 4,80m.

    J'avais fait un devis auprès de professionnel de la toiture par curiosité de tarif, et eux me proposaient des pannes de 120x300. Une faîtière et une sur le pan de 4,80m et des chevrons 63x75 sans pannes ventrière sur l'autre pan.
    Es ce plausible?

    Point de vue isolation, le grenier n'est pas amenagé, mais sert simplement de débarras, l'isolation est faite entre le plafond inférieur et le plancher de celui ci (200mm).

    Je souhaite tout de même isolé un minimum, mais j'aurais placé des chevrons 63x75 et isolé entre ceux ci (100mm).
    Ces chevrons (entraxe 50cms) peuvent-t-ils reprendre les 3,50m?
    Sinon quels est la section mini capable de reprendre la portée?

    D'avance merci.
     
    nico56 , 20 Septembre 2014
    #5
  6. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonsoir nico56,

    Si les combles ne doivent pas être isolés ni habillés, les charges permanentes se modifient vers le bas. Ce qui justifie les sections annoncés par les artisans consultés.
    Conclusion, il faut revoir les calculs. Je reviens vers vous dés que j'aurai refait ces calculs.

    A+
     
    fradeco , 20 Septembre 2014
    #6
  7. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour nico56,

    Voila, je viens de revoir les calculs sur la base des ''nouvelles'' charges permanentes, c-à-d. sans isolation ni finition des combles.
    Celles-ci sont de l'ordre de 145 kg/m² pour une pente de 30° et de 130 kg/m² pour une pente de 35°.

    Il en résulte, que pour une portée de 6.00 m une panne faîtière de 120 x 300 mm c'est OK.

    Pour le pan de toiture de 4.80 m, il faut une panne ventrière de 120 x 300 mm qui divise le pan en deux partie égales. C'est limite mais c'est OK.
    En revanche, les chevrons de 63 x 73 mm sont trop faibles. Il faut selon moi des chevrons de 60 x 90 mm espacés de 40 cm d'axe en axe.

    Pour le pan de 3.50 m, si vous souhaitez franchir cette portée sans panne ventrière intermédiaire, il faut mettre en oeuvre des chevrons d'une section de 50 x 150 mm espacés de 40 cm d'axe en axe.

    L'autre alternative, sera de mettre en oeuvre une panne ventrière d'une section de 100 x 300 mm qui divise la portée de 3.50 m en deux parties égales.
    Pour les chevrons, des 63 x 73 mm espacés de 40 cm conviennent.

    Il ne faut pas sous estimer le poids des pièces pour leur mise en oeuvre :-s

    La charge temporaire de neige ou vent ou un homme prise en compte est de 100 kg/m² * sin²+10° de l'angle du pan de toiture.
    Ce qui veut dire que vous ne pourrez pas placer des panneaux photovoltaïques sur cette toiture.

    Tout ceci s'entendant pour une qualité de bois du type DOUGLAS, OREGON, SRN ou similaire, de nuance C24 dont le module d'élasticité E=12.000 N/mm², mise en oeuvre dans un milieu non chauffé. :-'

    Tout ce qui précède étant évidemment communiqué pour info, à titre indicatif et sous toutes réserves. ;-)

    Bonne suite d'analyse.
     
    Dernière édition par un modérateur: 21 Septembre 2014
    fradeco , 21 Septembre 2014
    #7
  8. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Bonjour fradeco,

    décidemment quel rapidité et efficacité vous faites preuve, même le dimanche!!!
    Je suis stupéfait!!!

    J'aurais quand même une petite modification par rapport à votre plan des fermettes, qui aura peut être une légère incidence sur les sections des pannes et chevrons.

    Les pans de toiture mesurent bien respectivement 3.50m et 4.80m, mais il y a un débord de toiture de chaque côté.
    L'entraxe entre panne faîtière et sablière est de 3.10m pour le premier pan et 4.30m pour l'autre.
    Cela permet peut être de reduire les sections et le poids!!!?
    Es ce que en utilisant des pannes en lamellé collée cela me permet de réduire la section et également le poids?
    Car comme vous l'avez soulevé le poids risque d'être un réel problème!!

    Merci encore pour votre aide.

    Nico56.
     
    nico56 , 21 Septembre 2014
    #8
  9. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour nico56,

    Je viens de revoir les calculs avec des portées de 4.30 m et 3.10 m.
    Cela ne change rien pour les pannes. Cela améliore leur limite élastique, mais n'a aucune influence sur leur section et leur nombre suivant #7.
    En revanche, pour les chevrons, sur le pan de 4.30 m il faut toujours de 63 x 87 mm mais ils peuvent être espacés de 50 cm d'axe en axe.
    Pour les chevrons sur le pan de 3.10 m, s'il y a une panne ventrière qui divise la portée en deux parties égales, des 63 x 63 mm espacés de 50 cm d'axe en axe c'est aussi OK.
    Pour franchir la portée de 3.10 m sans panne ventrière, il faudrait des chevrons de 38 x 147 mm tous les 50 cm d'axe en axe.

    Bonne suite. ;-)
     
    fradeco , 22 Septembre 2014
    #9
  10. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Merci beaucoup fradeco,

    et au sujet d'emploi de lamellé collé pour les pannes, es ce que cela me permet de réduire la section et le poids?
     
    nico56 , 22 Septembre 2014
    #10
  11. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Oui le LC permet de réduire la section et le poids. Pour cela il faut questionner un producteur ou fournisseur.
     
    fradeco , 22 Septembre 2014
    #11
  12. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Ok fradeco,
    mais quel est l'équivalent d'une section de bois type SRN 120x300 et d'un 100x300 en lamellé collé?
     
    nico56 , 22 Septembre 2014
    #12
  13. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Perso, j'ai des difficultés à m'avancer sur le LC, car il y a plusieurs paramètres que je ne maîtrise pas, comme la qualité de bois, le type de collage (vertical ou horizontal), les qualités de colles, la détermination de la durée dans le temps de l'ouvrage............

    Ceci dit, la base de calculs est très proche de celle des bois massifs, cela passe également par les vérifications ELU (Etat, Limite, Ultime) ELS (Etat, Limite, de Service)

    La détermination de la flèche possible entre L/250 et L/400, la détermination du module d'élasticité selon la classe de bois utilisée qui peut être (doit être) supérieure à C 24...

    Après réflexions, je pense qu'une poutre en LC, sera plus légère qu'une poutre en bois massif. Mais qu'au point de vue section, compte tenu des 6.00 m de portée et des faibles charges, elle ne sera peut-être pas différente de celle d'un bois massif. :-s

    J'avoue que je suis un peu perdu pour le calcul de ce genre d'élément en LC désolé. On ne peu pas tout connaître, et je le reconnais :(
     
    fradeco , 22 Septembre 2014
    #13
  14. nico56
    (54) Meurthe-et-Moselle
    Pas de problème fradeco,
    vous m'avez déjà largement bien aidé sur ce sujet, et vous en remercie.
    Je me renseignerai sur la base de ces sections dans les différents types de bois (SRN ou LC).
    Merci encore pour votre aide et votre temps.
    Sincèrement.
    Nico56
     
    nico56 , 22 Septembre 2014
    #14
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