dimensionnement des pannes

  1. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour à tous,
    Je souhaiterais réalisé un carport de 6m x 6m avec une pente unique de 7%, hauteur de 2.5m à l'avant et 2.10m à l’arrière.
    3 poteaux de chaque côté en 150x150mm
    5 pannes de 6m de portée en 75x225mm
    2 planches de rive de 6m en 50x225, pour fixer les pannes.
    couverture bac acier, environ 7kgs au m2
    région Bretagne

    la question est: est-ce que le dimensionnement des pannes de 75x225 est suffisant ?
    dans l'attente.. Merci

     - upload_2019-12-14_12-29-52.png
     

    Fichiers attachés:

    renek , 14 Décembre 2019
    #1
  2. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    @renek bonjour,

    Selon les normes actuelles, (Eurocode 5) en bois massif il faut oublier, ou il faut mettre des poteaux en plus.
    Peut être en lamellé collé ou en poutre Steico joist. :mh:
     
    fradeco , 15 Décembre 2019
    #2
  3. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco,
    Désolé pour ma réponse est un peu tardive car je n'ai pas internet chez mois !
    je m'en doutais un peu mais je voulais avoir confirmation pour le bois massif, donc je penche pour le lamellé collé, il y a un fabricant qui propose des sections sur stock et qui est à une 30 kms de chez moi
    section: 90x240, 90x280, 90x320.... et d'autre section.
    ma question est quel section choisir et quel entraxe de pannes ?
    Merci pour ta réponse
    René
     
    renek , 17 Décembre 2019
    #3
  4. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    @renek bonjour,

    Voici pour info, à titre indicatif et sous toutes réserves mêmes quelconques, ce qui résulte d'un calcul simplifié selon l'Eurocode 5

    Si on considère une charge de 152 kg/m² dont 130 kg/m² de charges occasionnelles temporaires + 22 kg/m² de charges permanentes uniformément réparties comme suit :
    Revêtement de toiture de bacs acier = 8 kg/m²
    Poids propres des pannes de résineux lamellé collé de classe D 30 = 14 kg/m²

    Dans cette hypothèse, pour une classe de service 1, il faudrait mettre en oeuvre pour une portée de 6.00 m des pannes de résineux lamellé collé de classe D 30 d'une section de 90 x 320 mm espacées de 100 cm d'axe en axe et ceci sur la base d'un état limite de service dont le résultat du calcul de la flèche nette finale est inférieur à la flèche maximum admise dont la contrainte correspond à la formule 6.000/350 = 17.1 mm

    ALTERNATIVE
    Une charges de 131 kg/m² dont 110 kg/m² de charges occasionnelles permettraient de mettre en oeuvre des pannes de résineux de bois massif de classe C 24, d'une portée de 6.00, d'une section de 93 x 293 mm espacées de 100 cm d'axe en axe, et ceci sur la base des mêmes conditions d'état limite de service.

    Bonne réflexion
     
    fradeco , 17 Décembre 2019
    #4
  5. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco,
    J'ai plusieurs question à vous posé,
    1- qu'est-ce qu'il y a dans les charges occasionnelles de 110kg/m2 ?
    2- quelle est la différence entre les classes D30 et C24 ?
    3- est-ce que ces différence de classe se repère visuellement ?
    4- dans le post précédent, vous avez indiquer qu'il faut oublier le bois massif !!
    le but final de tous ces calculs, c'est d'évité qu'il y est trop de flèche, donc entre une même section de lamellé-collé et un bois massif, est-ce qu'il y a une grande différence de flèche ?
    Merci pour votre réponse
    René
     
    renek , 18 Décembre 2019
    #5
  6. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour René,

    Les charges occasionnelles temporaires sont soit le vent, la neige ou un homme + matériel. J'attire votre attention sur le fait qu'il ne pas sous estimer le poids de la neige qui fond et qui regèle. Le poids doit alors être multiplié par 2 ou 3.

    Différences de classes
    :
    La classe C est pour le bois résineux
    La classe D est pour le bois feuillus
    La classe G est pour le lamellé collé.

    Dans mon poste #4 j'ai confondu le feuillus et le lamellé collé. Désolé. :|

    Dans les conditions du Lamellé collé il faudrait partir sur une classe GL 26 dont le module d'élasticité est = 11.7 Kn/mm²

    Dans cette hypothèse, si on considère une charge de 147 kg/m² dont 130 kg/m² de charges occasionnelles temporaires + 17 kg/m² de charges permanentes uniformément réparties comme suit :
    • Revêtement de toiture de bacs acier = 8 kg/m²
    • Poids propres des pannes de résineux lamellé collé de classe G 26 = 9 kg/m²

    il faudrait mettre en oeuvre pour une classe de service 1, et une portée de 6.00 m des pannes de lamellé collé de classe GL 26 d'une section de 90 x 280 mm espacées de 142 cm d'axe en axe et ceci sur la base d'un état limite de service dont le résultat du calcul de la flèche nette finale est inférieur à la flèche maximum admise dont la contrainte correspond à la formule 6.000/400 = 15 mm

    Vérification de classes.
    Ce qui peut se vérifier visuellement c'est la différence entre les bois massifs résineux > feuillus et lamellé collé.
    Ceci étant, la différence et qualité de classe (résistance en flexion) C 24, D 30 ou GL 26, seul le fournisseur peut vous le garantir.

    Il est clair et c'est ce qui ressort de la démonstration ci-avant que le bois massif est moins performant que le lamellé collé.

    Désolé de ce petit contre temps.
     
    fradeco , 18 Décembre 2019
    #6
  7. renek
    (56) Morbihan
    Merci Fradeco pour tout le temps que vous consacré à répondre aux messages.
    est-ce que les valeurs de flèche admissible varie suivant les pentes de toitures, de revêtement (tôle, tuiles, ardoises...)?
    est-ce que c'est la qualité du bois (ex:pas de nœud) qui fait la classe de résistance, et peut être les essences (épicéa, douglas...)? pour un particulier, il est difficile de reconnaître ces bois visuellement
    A bientôt et bonne journée.
    René
     
    renek , 18 Décembre 2019
    #7
  8. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    @renek.
    En principe et en raccourcis le poids en projection horizontale sur une toiture inclinée est diminué par la multiplication de la charge par le cos. de l'angle.
    La résultante de charge suivant la pente prend de l'importance au plus la pente est forte.
    Ex. Pour une charge de 150 kg/m² en projection horizontale
    Pour une pente de 15° cos. = 0.965 * 150 kg = 144.75 kg
    Pour une pente de 40° cos. = 0.766 * 150 kg = 114.90 kg
    Par raison de sécurité, je n'applique pas cette formule pour les toitures dont la pente est inférieure à 15°

    Pour les flèches
    Le présent formulaire sert à la vérification de l'état limite en service (ELS).
    La poutre ayant déjà été vérifiée à l'ELU, on sait qu'elle ne risque pas de rompre.
    Mais elle se déforme élastiquement sous l'effet du chargement.
    Il faut donc vérifier que la flèche que prend la poutre reste compatible avec son usage.
    En particulier, s'il existe un jeu fonctionnel, il faut s'assurer que la flèche est inférieure au jeu.
    La flèche est également un élément esthétique, de compatibilité avec les éléments posés dessus. Par exemple un plancher
    Ce qui permet d'avoir des renseignements sur le comportement dynamique (vibrations).
    En génie civil, on admet typiquement une flèche maximum admise égale à :
    L/250
    Pour les pièces supportant directement des éléments de couverture tels que chevrons, liteaux.
    L/350
    Pour les solives supportant un plancher type léger,
    Pour les poutres, les pannes, les pièces supportant directement des matériaux verriers,
    L/400
    Pour les consoles supportant une circulation (montage ou entretien), les poteaux avec ponts roulants, les colonnes avec remplissage en maçonnerie, les poteaux destinés à recevoir un vitrage sur plus de la moitié de leur hauteur, les éléments fléchis reposant sur deux ou plusieurs appuis, et ne supportant pas d'éléments de remplissage, les ouvrages fléchis autres que les consoles, structure plancher, poutres, pannes arbalétriers …

    Pour les classes de bois, vous trouverez toutes les réponses dans le liens ci-après
    http://www.descampsweb.fr/vp/page_inst_1.php?NAME=194&PAGI=4&PAGE1=4&PAGE

    Bonne lecture.

    N.B Si vous optez pour la solution Lamellé collé vous pouvez voir avec votre fournisseur quelle serait pour eux la meilleure solution, car pour moi c'est assez difficile de faire le tri parmi les qualités de lamellé collé différents.
     
    Dernière édition: 19 Décembre 2019
    fradeco , 18 Décembre 2019
    #8
  9. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco,
    J'ai oublié de poser la question concernant les deux planches de rive, quelle section pour ses planches en bois massif fixé aux poteaux, et qui maintiennent les poutres et ceux-ci maintenus par des sabots métalliques.


     - planche de rive.jpg
    concernant les flèches, pour calculer une section de poutre, est-ce que le tout premier calcul est de commencer par calculer la flèche ou que celle-ci vient après les ELU et ELS ?
    ex: pour une poutre bois, est-ce que le rapport porté/350 ne doit pas être dépassé quelle que soient les charges supportées, si le rapport est dépassé, il faut ajuster la section de la poutre en fonction des charges, si j'ai bien compris ?
    Merci pour votre réponse
    René
     

    Fichiers attachés:

    renek , 20 Décembre 2019
    #9
  10. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    @renek, bonjour.

    Je suis un peu embarrassé, car j'ai perdu de vue le contrôle de l'''ELU'' (Etat limite ultime) qui doit être contrôlé avant l' '' ELS " (Etat limite de service'') et pour les lamellés collés de stock chez votre fournisseur cela n'a pas été précisé.
    En fait la classe GL détermine la qualité de ces poutres ce qui permet de déterminé la contrainte de flexion maximum admise dans celles-ci.

    L'ordre de calcul étant:
    calcul du moment quadratique sur la base de la section
    IGz = bh³/12
    I/V ou Iz = bh²/6
    Calcul de la pondération des charges permanentes et charges occasionnelles temporaires.
    Moment max. = Mfz max = p*l²/8
    Dans laquelle p = la charge linéique pondérée et l la portée en cm.
    Flexion max. admise = fm.k adaptée suivant % humidité = fm,k adapt *(kmod / yM )*ksys*ks
    Compression transversale = fc.90.k*(kmod/yM)*kc.90
    Cisaillement = fv.k*(kmod/yM)
    Une fois toutes ces contraintes vérifiées on vérifie l'ELS en déterminant la contrainte de la flèche max. admise. Dans le cas présent, comme il n'y a pas de risque de fissures dans les ouvrage supportés (faux plafond) on peur se baser sur L/350.
    Les flèches sont aussi appréciées selon
    Flèche du poids propre en N et fluage majoré de 2%
    Flèche instantanée sous l'effey de l'application de la charge globale en N.
    Flèche nette finale qui est la somme de deux résultats ci-avant et qui doit être inférieur au résultat de la flèche maximum admise.
    Je vous fait grâce du détail des formules des calculs de ces flèches.

    Voila, vous avez comme cela le cheminement complet du calcul de structure de plancher et de toiture plate de bois.

    Pour la suite, il ne faut pas perdre de vue, que latéralement, ce que vous appelez une planche de rive est en fait une poutre avec charge localisée qui supporte la toitures !
    La planche de rives est en façade // aux poutres de support.
     
    Dernière édition: 20 Décembre 2019
    fradeco , 20 Décembre 2019
    #10
  11. renek
    (56) Morbihan
    Fradéco rebonjour,
    les pannes LC du fournisseur sont de classe GL 24h

    "Pour la suite, il ne faut pas perdre de vue, que latéralement, ce que vous appelez une planche de rive est en fait une poutre avec charge localisée qui supporte la toitures !
    La planche de rives est en façade // aux poutres de support."


    Pour moi les planches de rive sont sur les côtés perpendiculaires aux pannes en L
    C, est-ce que c'est possible en bois massif C 24 suivant la section que vous pouvez m'indiquer?
    ses poutres travaillent plus en torsion étant donné que les pannes y sont fixées par des sabots métalliques, surtout celles qui sont à 1.50m du bord ?
    les calculs que vous m'indiquez plus haut, c'est un peu du chinois pour moi !
    bonne journée
    René



     
    renek , 20 Décembre 2019
    #11
  12. fradeco
    fradeco
    Supporter
    Belgique
    @renek, voilà des choses plus concrètes pour les calculs. Je vais regarder tout cela sous cet angle. Cela va certainement être différent de ce qui a précédé.

    Compte tenus de vos questions concernant la stabilité, je pensais que vous aviez quelques bases, c'est pour cette raison que j'avais détaillé la manière dont je calcul les planchers et toitures.

    A +
     
    fradeco , 20 Décembre 2019
    #12
  13. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour renek,

    Voici pour info, à titre indicatif et sous toutes réserves mêmes quelconques, ce qui résulte d'un calcul simplifié selon l'Eurocode 5.

    TOIT PLAT POUR GARAGE
     - TOIT PLAT Renek.jpg
    POUTRES DE SUPPORT DES BACS ACIERS

    Données :
    Pour une classe de service 1.
    Une portée de 5.82 m
    Une charge non pondérée de 145 kg/m² uniformément répartie comme suit :

    Charges permanentes :

    Couverture et étanchéité bacs aciers = 8 kg/m²
    Poids propre poutre GL 24 = 7 kg/m²

    Charges occasionnelles temporaires
    :
    Neige, vent ou 1 homme + matériel = 130 kg/m²

    Dans cette hypothèse :
    Il faudrait mettre en œuvre des poutres de bois Lamellé collé de classe GL 24 H.
    D'une section de 90 x 320 mm
    Espacées de 143 cm d'axe en axe.

    Validation de l’ETAT LIMITE ULTIME (ELU)

    Tous les résultats des calculs sont inférieurs aux maximums admis correspondant à :
    Flexion : Résistance max. admise de 12.67 MPa
    Compression transversale : Résistance max. admise de 1.01 MPa
    Longueur d’appuis minimum = 100 mm
    Cisaillement : Résistance max. admise de 1.01 MPa

    Validation de l’ETAT LIMITE DE SERVICE (ELS)
    Flèche maximum admise = 5.820 / 350 = 16.6 mm
    Flèche résultant du poids et fluage de la charge permanente = 4.5 mm
    Flèche instantanée f.inst. Sous l’effet de la charge globale = 11.9 mm
    Flèche différéef.net.fin. Sous l’effet de la charge globale = 16.4 mm = OK

    Chaînage d’entretoises de section de 75 x 250 espacées de +/- 2.00 m

    POUTRES DE SUPPORT DES POUTRES LC.
    Données :
    Pour une classe de service 1.
    Une portée de 2.42 m
    Une charge non pondérée de 155 kg/m² uniformément répartie comme suit :

    Charges permanentes :

    Couverture et étanchéité bacs aciers = 8 kg/m²
    Poids propre poutre GL 24 = 7 kg/m²
    Poids propre poutre C 24 = 10 kg/m²

    Charges occasionnelles temporaires
    :
    Neige, vent ou 1 homme + matériel = 130 kg/m²

    Dans cette hypothèse :
    Il faudrait mettre en œuvre des poutres de bois résineux massif de classe C 24.
    D'une section de 90 x 290 mm

    Validation de l’ETAT LIMITE ULTIME (ELU)
    Tous les résultats des calculs sont inférieurs aux maximums admis correspondant à :
    Flexion : Résistance max. admise de 11.45 MPa
    Compression transversale : Résistance max. admise de 1.08 MPa
    Longueur d’appuis minimum = 90 mm
    Cisaillement : Résistance max. admise de 1.08 MPa

    Validation de l’ETAT LIMITE DE SERVICE (ELS)
    Flèche maximum admise
    = 2.420 / 400 = 6.1 mm
    Flèche résultant du poids et fluage de la charge permanente = 0.1 mm
    Flèche instantanée f.inst. Sous l’effet de la charge globale = 0.4 mm
    Flèche différéef.net.fin. Sous l’effet de la charge globale = 0.5 mm = OK

    Bonne réflexion.
     
    Dernière édition: 21 Décembre 2019
    fradeco , 21 Décembre 2019
    #13
  14. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco,
    Merci pour toutes les calculs et croquis très bien détaillé.
    pour l'instant, je n'ai pas eu trop de temps ses jours-ci pour regarder le dernier post!
    Je reviendrai les jours prochains vers vous, en attendant je vous souhaite de bonnes fêtes de Noël .
    René
     
    renek , 24 Décembre 2019
    #14
  15. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco,
    Je reviens vers vous pour plusieurs questions!
    - Pour la validation de l'ELS des poutres supportant les L.C, je vois que la Flèche différéef.net.fin est nettement en-dessous de la flèche maximale admise et, que le rapport est de 1/400éme pour les poutres en bois massif et de 1/350éme pour les L.C ? est-ce qu'il y a une différence entre bois massif et L.C. pour les flèches ?

    - Est-ce qu'une charge de 155 kg/m² uniformément répartie est à prendre en compte comme valeur pour calculer la section de la poutre de 90x290 ? étant donné que l'on a une charge de 145 kg/m2 soit 207 kg/ml sur les pannes en L.C et qui donne environ 1200 kg sur la poutre soit 600 kg à chaque extrémité, moi je voyais ça comme une charge concentrée ! peut-être que je me trompe ?
    Bonne journée
    René
     
    renek , 27 Décembre 2019
    #15
  16. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    @renek bonjour,

    Effectivement il y a une différence entre les poutres LC et les poutres de bois massif.
    Les poutres de LC sont bien calculées comme poutre avec charges réparties, dont la flèche max. admise serait bien de L/350. On peut même descendre à L/300 mais avec le risque de voir un état de fatigue dans le temps. Le poids propre des LC est calculé sut la base de 340 kg/m³ + charges diverses.

    Les poutres de bois massif supportent une charge localisée additionnée d'une charge (faible) uniformément répartie transmise par la toiture.
    En principe, pour les charges localisées dans un local habitable j'utilise la contrainte de L/500 pour diminuer l'aspect de fatigue de la poutres.
    Ici j'ai pris L/400, car il s'agit d'une toiture et que la section de ces poutres est importante, résultant du fait que c'est l'épaisseur de ces poutres qui reprend l'effet de torsion. Pour info, le poids propre de ces poutres est calculé sur la base d'un poids de 460 kg/m³ + charges diverses.

    Bonne fête de fin d'année.
     
    Dernière édition: 28 Décembre 2019
    fradeco , 27 Décembre 2019
    #16
  17. renek
    (56) Morbihan
    Bonjour Fradéco et tous mes vœux pour cette année,
    Pour le dimensionnement des pannes, c'est bon!
    Concernant le traitement des bois, quelle classe de traitement faut-il ?
    - pour les poteaux douglas en contrecollé qui reste face aux intempéries dans un premier temps, puis par la suite il y aura un bardage (classe 2 ou classe 3 autoclave, est-ce suffisant) ?
    - pour les pannes en L.C. épicéa (classe 2, est-ce suffisant ) ?
    - le traitement classe 2, est-ce que c'est le bois qui est plongé dans un bain pendant quelques minutes ?
    - concernant la colle TEC 7, est-ce que c'est une colle pour l'extérieur ? et quel est son équivalent ?

    bonne journée
    René
     
    renek , 11 Janvier 2020
    #17
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