Ossature bois - Flexion poutres en I sur toiture plate

  1. suntime
    (30) Gard
    Bonjour à tous....et aux spécialistes en particulier!

    Nous construisons 3 maisons mitoyennes décalées, modernes et simples, RC+1
    La partie RC, encastrée dans la pente, est en blocs à bancher + hourdis + dalle BA.

    Sur la dalle BA est montée une ossature bois, type "boite à chaussures" de 6m80 X 12m50 (Dimensions entre les ossatures de 145 X 45.

    Les murs latéraux de 12m50 sont porteurs (et non la dalle)
    Sur les murs arrière une fenêtre et une porte vitrée dans les deux chambres
    La façade avant est entièrement vitrée: 6m70 X 2m30 à l'exception de l'ossature se trouvant au dessus d'environ 1m (linteau + ossature)

    La toiture est constituée de poutres en I Steico 360/60 espacées tous les 50cm et d'un platelage osb 22mm bouveté collé PU sur les poutres.
    Ces poutres sont inclinée (Pentes sur les lisses hautes) de 3%
    Les flèches données par Steico sont les suivantes: Instantanée 1/45O et finale 1/257
    Nous sommes à Nîmes, région B2.
    Charge permanente 55, neige 50, neige accidentelle 135
    Exposition: Assez protégé du Mistral soufflant sur les murs arrière.

    Premier problème à résoudre:
    Les maisons sont à surface libre (Comme des lofts) donc sans murs de refend
    En cas de neige accidentelle (ça arrive tous les 15 ans!) la toiture va fléchir et faire flamber les cloisons intérieures.
    Quelle est la flèche maxi autorisée pour éviter ce problème avec la possibilité d'augmenter le nombre de poutres et ou d'augmenter leur hauteur
    Le fait de coller le platelage sur les poutres réduit il la flèche donnée par Steico?

    Deuxième problème:
    Une baie vitrée de 6m70 X 2m30 sera installée sur le mur sud, surmontée d'une ossature faisant linteau jusqu'à l'acrotère (1m au dessus de la baie)
    Quelle doit être la flèche maxi de ce mur pour éviter les désordres concernant la baie (bris ou mauvais coulissement des ventaux)
    On peut rajouter un poteau au milieu pour avoir une baie en deux parties 'facilité d'installation" mais le mur ne devra pas fléchir dans le sens horizontal car il ne sera pas relié à la dernière pour en I (à cause des flexions différentes de ce mur et de la toiture)

    Autre question:
    Sur la feuille de calcul Steico il est fait mention de: Maintien latéral de membrure: 60cm
    Cela veut il dire qu'il faut entretoiser tous les 60cm ou seulement aux deux extrémités?

    Voilà, merci aux gens de bonne volonté qui pourront m'aider à trouver les solutions adéquates!

    Cordialement et à bientôt
     
    suntime , 9 Décembre 2014
    #1
  2. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour suntime,

    Voici ci-après mes réponses à vos questions. Je ne prend aucune position concernant les poutres Steico I qui reste leur responsabilité.


    Cordiales salutations
     
    fradeco , 10 Décembre 2014
    #2
  3. suntime
    (30) Gard
    Bonjour Fradeco

    Merci bcp pour les réponses, vous êtes un gentleman!

    Problème N°1
    Comme vous dites, même au 1/500 ça fait encore beaucoup
    On pourrait y arriver en espaçant les poutres à 40 au lieu de 50 et en augmentant leur hauteur à 400. Donc plus de poutres, de clouage et d'isolant.
    Même avec cette solution il me faudrait prévoir un système pour les cloisons, genre U inversé vissé au plafond pour permettre à la cloison de coulisser à l'intérieur en cas de charge limite.
    Deuxième possibilité: Presque toutes les cloisons seront fixées sur les murs ou entre elles.
    Il serait (je viens de vérifier) possible de laisser "la sous toiture" avec membrane intello + tasseaux telle quelle et de faire un plafond autoportant de 100mm fixé aux murs périphériques et aux cloisons. Je pense que cette solution permettrait de rigidifier l'ensemble cloisons-plafonds en créant une sorte de contreventement et de s'affranchir de la flèche de la toiture.
    Etant une personne de bon sens, quelle solution aurait votre préférence si c'était votre projet?

    Problème N° 2
    D'après un fournisseur de baie vitrée interrogé aujourd'hui, la flèche sous le linteau ne doit pas dépasser 3mm pour la pose des cadres!!! Ca me semble bizare, il faut que je trouve un DTU la dessus, il doit bien y avoir un jeu plus important entre le dormant et le ventail de la baie.
    Pensez vous que nous puissions utiliser une poutre en LC d'une pièces fixée sur les murs latéraux en utilisant 3 poteaux LC 145X145 (Deux sur les côtés et 1 au centre) et quelle devrait être la dimension de cette poutre sachant qu'elle ne supporte que l'ossature/isolant/bardage au dessus (30kg/m2) Ex: si la poutre fait 300mm le reste du mur fera 700, donc un poids de 31 au ml
    Dans la négative une poutre en acier type HEA ou HEB pourrait elle faire l'affaire?
    Bonne journée à vous
    Cordialement
     
    suntime , 11 Décembre 2014
    #3
  4. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour suntime,

    Effectivement en augmentant la hauteur des solives et en diminuant leur espacement vous diminuez la flèche. Je suis incapable de vous dire de combien :(

    Votre idée de placer un U en tête de cloison pour reprendre la valeur de la flèche est également une bonne idée.

    Ceci étant, je préfère quand même l'idée de désolidariser les plafonds de l'ossature toiture, et de solidariser cloisons et plafonds entre eux.

    Pour votre poutre ''linteau acrotère'' de 6.80 m de long.
    En LC sans poteau intermédiaire, il faudrait selon moi une 100 x 550 mm. Ce qui donnerait une flèche inférieure à 3 mm (2.20 mm).
    La charge linéaire pondérée serait de 154 kg/ml avec une flèche instantanée =1.9 mm
    Flèche différée pour le fluage = 0.3 mm
    Flèche nette finale = W inst+ W diff. = 2.2 mm.

    Maintenant, vous me demandez qu'elle serait ma ligne de conduite si c'était mon projet :=)

    He bien voici ci-après un croquis qui vaut mieux qu'un long discours.

    [​IMG]
    Dans cette hypothèse sans prétention, à titre indicatif et sous toutes réserves,

    Les HEA 230 (61.50 kg/ml) pour une long de 7.00 m sont en mesure de reprendre une charge uniformément répartie de 8.835 kg.
    Sur base des calculs, il n'en faut que 7.940 kg en charges pondérées ou 5.650 kg en charge non pondérée, poids propre compris, avec une flèche max. au 1/500.

    Compte tenu de la faible flèche admissible en façades, je garderais les mêmes poutrelles, bien que la valeur de charge soit 1/2 fois plus petite, ce qui réduit la flèche également.

    Entre ces poutres, je poserais des solives C 24, classe de service 1, d'une section de 63 x 143 mm espacées d'axe en axe de 50 cm.

    Sur cette base, cette structure est en mesure de reprendre une charge de 184 kg/m² uniformément répartie comme suit ;

    Charges permanentes : (En commençant par le haut)
    Etanchéité ép. 2 x 4 mm = 4 kg/m²
    Isolant PU ép. 150 mm = 8 kg/m²
    Panneaux OSB ép. 22 mm = 15 kg/m²
    Poids propre solives = 8 kg/m²
    Les plafonds restent indépendants de la structure.
    Charges temporaires
    Mobiles et fixes = 150 kg/m²

    Voila je crois qu'il y a matière à réflexions.

    Bonne suite d'analyse. ;-)
     
    Dernière édition par un modérateur: 12 Décembre 2014
    fradeco , 11 Décembre 2014
    #4
  5. suntime
    (30) Gard
    Bonsoir Fradeco

    Je vous répond tardivement car je me suis absenté quelques jours
    Merci tout d'abord de cette réponse fort élaborée...qui ne me servira pas pour ce projet mais qui me montre comment fixer les solives entre les ailes des HEA et des calculs à faire pour définir le choix du HEA.
    Je suis obligé d'utiliser des poutres en I bois pour trois raisons: 1) L'accès au terrain très difficile, donc grue avec flèche de 28m X 3 opérations: Prohibitif 2) La charge sur les murs porteurs latéraux doit être répartie (ossature) car il y a des ouvertures sur ces murs qui ne peuvent pas recevoir la charge ponctuelle des HEA au droit des poteaux 3) L'isolation en ouate de cellulose (déphasage chaleur estivale) 36/40cm se fait entre les solives sans isolant par le dessus (système membrane intello validé par le BA de Proclima
    Avec le calcul actuel de Steico nous sommes au 1/257 On va améliorer la flèche en modifiant la hauteur et l'espacement des poutres.

    Façades: On va définitivement mettre un poteau (150x150) au centre de la poutre en LC de façon à avoir des cadres de baie plus petit (facilité de manutention) Quelle devrait être la hauteur de cette poutre, ainsi supportée et ayant une épaisseur de 100 pour respecter la flèche max imposée de 3mm

    Vos calculs de charge sur les HEA de toiture:
    HEA 240 (23OH x 240L) Selon tableau de charge Arcelor: 6036kg/7m, flèche 1/300
    Charges permanente et expoitation: 185kg/m2 (35+150)
    Charge pondérée: 185kg + 135kg neige accidentelle = 320kg/m2 en laissant de côté le poids du HEA
    Charge sur la poutre: 20,74m2 x 320 = 6636 + 435 (poids de la poutre) = 7071 kg
    Nous avons une différence de 1035kg entre la capacité de charge de la poutre et sa charge "virtuelle"
    Comme c'est une toiture "non accessible" il y de la redondance entre les 150kg de charge d'expoitation et les 135kg de neige exceptionnelle....donc on peut, à mon avis, oublier le 1035 kg et valider la poutre tel quelle...faute de quoi, il faudrait passer à une hauteur de poutre supérieure.
    Qu'en pensez vous? Mes calculs sont ils exacts...ou suis je à côté de la plaque!!
    Nous sommes à Nimes et la neige ne reste que quelques jours sur la toiture.
    Bonne soirée et à bientôt
     
    suntime , 20 Décembre 2014
    #5
  6. fradeco
    fradeco
    Supporter
    Belgique
    Bonsoir suntime,

    Dans l'absolu, il est toujours très difficiles de donner un avis sans représentation graphique des éléments.

    Entre temps, j'ai déjà donné plusieurs avis concernant les planchers et toitures pour d'autres membres sur Bz.be et Bz. fr et je ne suis plus au faîte des paramètres des calculs correspondant à vos questionnements.

    Ce dont je me souviens c'est que pour des raisons de rigidité maximum, les sections de poutrelles annoncées ont été quelques peux surestimées. Ceci parce que les sections inférieures auraient présentés des risques de fissures à +/- long termes.

    Les éventuelles désagréments ne se manifestent pas toujours immédiatement.
    Ne pas perdre de vue que nous sommes quand même sur un forum ouvert à tous publics. :-s

    Dans mon esprit un adage reste d'actualité ''qui peut le plus peut le moins'' ;-)

    Je suis convaincu que sur la base des données avancées et votre connaissance de la situation sur place vous pourrez prendre l'option qui conviendra le mieux à la bonne suite de votre entreprise.

    Entre temps je vous transmet mes plus cordiales salutations.

    Francis.
     
    Dernière édition par un modérateur: 21 Décembre 2014
    fradeco , 21 Décembre 2014
    #6
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