Renovation extension d'étage en brique, charpente, chainage.

  1. Aurzzz
    (59) Nord
    Bonjour à tous !
    Nous rénovons une ferme avec ma compagne dans le nord de la France.
    Fradeco m'a déjà donné un solide coup de main sur l'étude de la charpente de l'habitation principale (ici : https://www.bricozone.fr/t/renfort-de-panne-charpente-studio-denregistrement.16024/ ).

    Avant de se lancer nous même dans la réfection de la grande toiture, il est prévu de s'entrainer sur une plus petite surface pour voir ce qu'on est capable de faire.
    petite toiture avant travaux.JPG
    Il s'agit de la petite toiture en tuile au milieu, et de la toiture 1 pan en fibro-ciment.
    Les sablières étant pourries et les sections insuffisantes, il a fallu tout démonter.
     - petite toiture démontée.JPG

    Bon..Maintenant il faut reconstruire. N'ayant pas super confiance dans les murs gouttereau, je cherche à construire une charpente rapide à faire, à isoler et qui ne pousse pas sur les murs.

    La portée entre les 2 murs pignons est de 4,75 M.
    La structure de l'ancienne charpente était ainsi :
     - structure ancienne charpente (Copier).jpg


    Ce sont des pannes intermédiaires déversées, pas de ferme, d'entrait, de tirant, de chainage des murs.

    L'idéal pour moi (on peut toujours rêver.) serait de trouver un système de chevrons porteurs qui ne gênent pas mes vieux murs :
    - On enlèverait ainsi les pannes intermédiaires qui se situe pile à hauteur d'homme.
    - on remplit facilement d'isolant les chevrons sans créer de structure supplémentaire.
    - la majorité du poids repose sur la faitière qui sera calculée en conséquence.
    - moins besoin de chaîner, de mettre des fers dans tout les sens.

    J'imagine quelque chose comme ça :
    chevrons porteurs idée (Copier).jpg
    Chevrons porteurs liés en tête au dessus de la faitière et éventuellement un faux "entrait" .

    Avant de parler de charges, de sections...etc. Est ce que le principe est correct ou il faudrait revoir la copie ?

    Bon jour férié à tous !
    Aurélien
     
    Aurzzz , 14 Juillet 2016
    #1
  2. fradeco
    fradeco
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    Bonjour Aurélien,

    Votre proposition est faisable. Voici sur la base du croquis ci-après ce qui selon moi devrait être mis en œuvre.
     - Charpente Aurzzz.jpg
     
    fradeco , 14 Juillet 2016
    #2
  3. Aurzzz
    (59) Nord
    Dans un élan d'enthousiasme en voyant votre réponse, ma compagne se propose de vous épouser. Même si moi aussi je suis heureux de ce message rapide et de qualité, je m'y oppose. J’espère que vous ne serez pas fâché !

    Bref, ça m'a l'air super tout ça, et assez simple. Les bois verticaux rajoutés pourront aussi servir à placer les isolants !
    Quelques questions :
    - Comment fixer les bois accolés aux murs ? équerre simple avec chevillage dans la brique pleine ?
    - Est ce que ce même bois doit reposer ou être fixé sur l'hourdis métallique ? Joue-t il un rôle dans la structure ?
    - ce sont bien des étrésillons que l'on voit à mi-course des chevrons ? Avec ça il est encore nécessaire de contre-venter à l’intérieur avec de l'osb ou je peux mettre des plaques de plâtres, du lambris ?
    - les chevrons dans cette disposition doivent être fixés à la sablière ou libre de glisser ? sur le schéma, j'imagine plutôt fixés.
    - avec cette proposition, j'ai du mal à imaginer si il y encore une force horizontale sur les murs.

    J'envisage quand même de faire un petit coffrage en béton ferrée (l20xH15 par ex) en haut des murs gouttereau pour solidifier le haut du mur, monter un poil la maçonnerie et répartir les charges sur la brique.

    Merci de votre générosité !
    Bonsoir.
     
    Aurzzz , 14 Juillet 2016
    #3
  4. fradeco
    fradeco
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    Non, je suis marié et dans quelques semaines depuis 50 ans avec la même épouse, ça me suffit :-D:-D.

    Pour les questions,
    1. Les bois verticaux ''jambes de force'' guides verticalement les charges vers le plancher de manière à soulager les poussées obliques.
    2. Les jambes de forces sont fixées verticalement dans les murs pleins à l'aide d'équerres ou de feuillards chevillés.
    3. Les jambes de forces s'appuient sur une semelle. (Genre de sablière mise à plat fixée sur le plancher)
    4. Ces jambes de forces jouent un rôle dans la stabilité des petites fermes de charpentes. (Soulagent les poussées sur les sablières)
    5. Oui ce sont bien des étrésillons qui forment un chaînage de manière à éviter que les chevrons ne vrillent.
    6. Les chevrons sont également fixés dans les sablières à l'aide d'équerres.
    7. Je ne pense pas que pour cette portée et cette conception il faut encore contreventer. (Si vous connaissez un charpentier il serait peut-être bon de lui poser la question)
    8. La mise en œuvre d'une filière en béton armé sur le dessus du mur gouttereau est une bonne idée pour ancrer la sablière.
    Bonne suite d'analyse et bon travail. ;-)
     
    fradeco , 14 Juillet 2016
    #4
  5. Aurzzz
    (59) Nord
    Bonjour Fradeco ! Ca y est le chainage béton en haut des murs est terminé..C'est là qu'on voit que coffreur c'est aussi un métier, c'était moins simple qu'il n'y parait !
    Place à la suite :
    Les poutrelles Ipn métalliques du plancher qui soutiennent les voutains ont un entraxe de 68 cm. C'est la dessus que doit reposer la nouvelle dalle de plancher en bois et faire reposer les jambes de forces via la semelle bois.
    Du coup, je pense en profiter pour remettre les ipn de niveau avec des lambourdes qui reposent en plein sur les ipn+des "cales" en plein sur les lambourdes.

    Vue de face d'un mur gouttereau :
     - structure semelle ipn (Copier).jpg


    Est ce que en mettant des chevrons en 38x225 (à la place de 32x225), je peux mettre un entraxe de 68 cm ?? Sinon, je vais devoir augmenter la section de bois de la semelle de jambes de forces. Je pensais mettre des 38x225, pareil pour les sablières.

    Je pourrais aussi mettre des dalles de plancher directement sur ces lambourdes. (avec un entraxe de 68 cm, pour une chambre je pense que l'osb en 25mm passe)

    Pour la section de la panne faitière, vous avez proposé 93x293. donc une 10x30.
    Dans cette configuration de chevrons porteurs assemblés en tête, avec des petites jambes de forces, j'ai du mal à imaginer la répartition du poids.


    Les charges sont un peu différentes de la partie studio d'enregistrement :
    Charges verticales permanentes : 80 kg/m²
    Tuiles terre cuite = 38 kg/m²
    Chevrons + liteaux = 7 kg/m²
    Pare pluie rigide uditop ép. 52 mm = 14 kg/m²
    Isolation (50 kg/m³) ép. 200 = 10 kg/m²
    Sous toiture et contre lattage divers = 2 kg/m²
    Panneaux OSB 3 ép. 15 mm = 9 kg/m²


    Charges temporaires occasionnelles.
    Vent ou neige ou 1 homme + matériel = 100 kg/m²


    Soit 180 kg/m², pente 40°, portée de la faitière 4,75 M.

    Sinon, je réfléchis aussi à la future toiture monopente ici :
    petite toiture démontée.JPG il est prévu de reconstruire un mur porteur en bois (avec un mur de parement brique devant).
    J'imagine quelque chose comme ça :  - toit 1 pan (Copier).jpg


    Une panne intermédiaire encastrée servirait à limiter le déversement des murs. Puisque des chevrons de grand élancement (par ex 38x225) doivent déjà seuls supporter une portée de 3,50 M. Je cherche une solution pour ne pas mettre de moises. (je suis pas sur du nom de cette pièce de bois, qui relie la lisse haute du mur bois au mur brique horizontalement). Les 2 montants périphériques du mur ossature bois pourront être fixé aux murs voisins.

    Bref, ça cogite devant l'ordi en laissant passer les courbatures du béton.
    Bon après midi avec ce soleil !
     
    Aurzzz , 18 Juillet 2016
    #5
  6. fradeco
    fradeco
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    Bonjour Aurzzz,

    Pour les chevrons d'une portée de ~3.65, avec une section de 38 x 225 mm, en considérant une pente de 30° et une charge de 180 kg/m² en projection horizontale, il est possible de les mettre en œuvre avec un entre axe de 68 cm si on accepte une flèche différée maximum admise dont le résultat sera inférieur à 3.650 / 350 = 10.4 mm ce qui est le cas (9.4 mm) Le minimum serait de 3.650 / 300 = 12.2 mm.
    Nous sommes sur un forum, de renseignements gracieux, dans cette hypothèse, un peu de sécurité n'est pas négligeable.

    Attention que pour la toiture mono pente, il faut connaître la pente, pour déterminer la section des chevrons. Il est possible que pour la charge de ''base'' (?) la section de 38 x 225 mm puisse servir, encore faut-il calculer l'espacement.

    Bonne suite d'études.
     
    fradeco , 18 Juillet 2016
    #6
  7. Aurzzz
    (59) Nord
    Bonsoir. En fait quand vous suggérez une section de bois par exemple 32x223, il s'agit commercialement d'une section 38x225 avec les pires tolérances des marchands de bois ??
    Les calculs précédents sont avec du bois de qualité c24 ?
    La pente de la toiture double pan sera de 40,5°, et non pas 30°. Pour cette toiture pour des raisons esthétiques, je mets la même pente que la grande toiture.

    Et je ne vous remercierais jamais assez pour tout ça !
    Si vous pensez que c'est trop juste, je change ma copie. Du coup l'entraxe qui m'arrangerait, c'est 56 cm pour mettre la laine de bois. (Selon ma petite feuille de calcul j'arrive à une flèche de L/545. J'en parle en MP)

    Dans le cas de chevrons porteurs comme ici, L/300 c'est pas suffisant ? Il faut viser quel flèche admissible ??

    Si les petites jambes de force n'arrivent pas directement sur les IPN, je peux mettre une 8/23 en semelle de jambe de force. Cette semelle aura des appuis tout les 68 cm.

    Oui, pour la toiture monopente, il faut connaitre la pente pour calculer la charpente ! Et pour connaitre la pente, il faut que je dessine le mur..il y a du boulot.
    Merci, et bonne nuit !
     
    Aurzzz , 18 Juillet 2016
    #7
  8. Aurzzz
    (59) Nord
    Bonjour !! Un petit état de l'avancement des travaux.

    La semaine dernière j'ai rencontré un jeune compagnon charpentier sur un festival de musique. On a pu échangé sur le projet, et m'a donné quelques tuyaux. Il m'a conseillé de mettre un plancher avant la charpente...Pour évoluer confortablement et en plus grande sécurité sur les voutains.
    Alors c'est parti : structure plancher (Copier).jpg
    Fixation de chevrons 50x60 sur les poutres métalliques avec des vis auto-perforantes. (quelle galère !).

    Calage et mise en place de lambourdes, on remplit de liège et pose les dalles osb 22mm.
    osb plancher petite toiture.JPG
    Que c'est agréable de marcher sur un sol plus sur et de niveau ! L'inconvénient est qu'il faut bâcher systématiquement maintenant..
    Je vais enfin pouvoir commencer la charpente ! J'ai encore quelques questions avant de commander le bois.
    Fradeco, je pense réaliser votre proposition de départ (1er croquis) : Chevrons porteurs de 38x225 entraxe de 50 cm.
    La semelle des jambes de force est soutenue par des appuis d'entraxe 68 cm. La "portée" de cette semelle est donc de 62 cm : 68-2x(largeur lambourde/2)
    Pour l'instant j'ai mis une 38x225 comme semelle.
    Est ce suffisant ou je double pour arriver à 75x225 ??

    J'imagine ancrer les sablières avec des goujons sur l'arase en béton armé avec un lit de mortier chaux entre les deux. Est ce que 38x225 suffit pour la sablière ?

    Enfin pour la faîtière, j'ai un prix intéressant pour une LC 120x320, je vais partir la dessus je pense.

    (J'avancerai plus tard sur la conception du toit monopente et du mur porteur en bois.)

    Bon dimanche !
     
    Aurzzz , 31 Juillet 2016
    #8
    bZone aime ça.
  9. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonsoir Aurzzz,

    J'ai passé un épisode poste #7.
    1. En fait, commercialement parlant, le 32 x 225 mm (net) c'est du 5/4'' x 23 cm, et le 38 x 225 mm c'est du 6/4'' x 23 cm.
    2. Compte tenu de l'épaisseur de l'isolation (200 mm je suppose) pour les chevrons, la section 5/4'' x 23 cm est suffisante.
    3. Un entraxe de 68 cm n'est pas recommandable pour la section des liteaux qui va devenir trop importante. Je ne dépasserais pas les 50 cm d'entraxe.
    4. Pour la pente des pans de toitures, 40° est moins contraignant du point de vue des charges que 30° et la flèche différée maximum admise, peut passer sur la base de L/350, ce qui est très bon.
    5. La section de la semelle des jambes de forces posées sur les I métalliques, est conditionnée par l'écart qui existerait entre l'axe vertical de la jambe de force et l'axe vertical de la poutrelle I. Comme on est dans la plus totale incertitude, j'opterais pour une 73 x 223 mm.
    Poste #8.
    1. Effectivement il sera plus simple et moins dangereux de travailler sur un plancher solide pour la mise en œuvre d'une toiture en rénovation.
    2. Pour les chevrons, la section de 32 x 223 mm est suffisante (Dimensions commerciales (.be) = 5/4'' x 23 cm)
    3. Pour la semelle des jambes de force je pense que 73 x 223 mm c'est mieux.
    4. Pour la sablière, une 38 x 223 mm c'est OK.
    5. Pour la poutre faîtière, en LC 120 x 320 mm, je dis ''qui peut le plus peut le moins.'' :-D
    Bonne suite de travaux. Ce qui est déjà donné de voir est déjà pas mal ;-)
     
    fradeco , 31 Juillet 2016
    #9
    bZone aime ça.
  10. Aurzzz
    (59) Nord
    Parfait ! Je commande demain ! Merci !
    La suite au prochain épisode !
     
    Aurzzz , 31 Juillet 2016
    #10
  11. Aurzzz
    (59) Nord
    Au niveau du bois, j'ai le choix entre :
    - sapin blanc du nord 35x220 C24
    - douglas 38x225

    Les 2 fonctionnent au niveau de la section.
    Au niveau des essences que faudrait il choisir ??
    J'ai l'impression que le douglas est plus costaud mécaniquement mais que le sapin blanc du nord a moins tendance à bouger. Aussi le douglas est en classe 3 naturellement, alors qu'il faudrait traiter plus le sapin blanc du nord. Est ce correct ?

    Sachant que il y en a un qui serait disponible de suite et pas l'autre..
    Pas tout les jours facile de lier ma recherche de "bien faire" avec mon impatience..J'y travaille.
    Bonsoir !
     
    Aurzzz , 31 Juillet 2016
    #11
  12. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Bonjour Aurzzz,

    Point de vue performances mécaniques, le douglas est supérieur au sapin blanc du nord.

    Si le prix n'est pas le critère principale du choix, j'opterais pour le douglas.
    Ceci étant, le sapin blanc si il est de classe C 24 il n'y a pas de souci. Ce type de bois traité industriellement, se traite généralement encore par certitude avant d'être mis en œuvre.
     
    fradeco , 1 Août 2016
    #12
  13. Aurzzz
    (59) Nord
    Le Douglas est arrivé. Finalement pas de lamellé collé dispo; c'est donc du massif 10X30 pour la faîtière.
    Est il nécessaire de délarder un petit poil la faitière pour un meilleur appui des chevrons ?

    Sinon, je découvre une nouvelle problématique ! super !
    J'ai fait une arase sur le mur en béton armé sur les murs gouttereaux, mais je découvre que ces murs ne sont pas parallèles entre eux. Rien de catastrophique :
    Vue de dessus
    murs non parallèles (Copier).jpg
    Ce qui voudrait dire (si je me trompe pas...) que si la faitière
    est de niveau, et que je mets normalement la sablière sur l'arase, je ne peux pas aligner mes chevrons..

    Plusieurs solutions que j'imagine :
    1 : mettre une petite pente à la panne faitière (environ 4 cm sur 5 m de portée).
    2 : donner un angle entre la sablière et l'arase du mur.

    3 : mettre la sablière parallèle à l'arase, et décaler ma ligne de pied de chevron

    4 : tout va bien, rien n'était droit, c'était pire avant, tu reprendras bien une petite bière ?

    Pour l'instant j'imagine plutôt la 3..

    Quelle est la solution la plus élégante ??
     
    Aurzzz , 2 Août 2016
    #13
  14. fradeco
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    Belgique
    Bonjour Aurzzz,

    Oui il faut délarder la faîtière (15 x 15 mm) pour améliorer l'appuis des chevrons.

    Pour la mise en œuvre des sablières, j'opterais pour une solution comme repris sur le croquis ci-après.  - Charpente Aurzzz 1.jpg
    Je positionnerais les sablières en fonction de la largeur des murs de manière à ce que celles-ci soient // avec la faitière.
    Ensuite j'alignerais les arbalétriers chevrons sur le chant intérieur de la sablière, ce qui permettra d'adapter plus facilement l'autre côté sur l'alignement du mur avec la corniche.

    Bonne réflexion.
     
    fradeco , 3 Août 2016
    #14
    bZone aime ça.
  15. Aurzzz
    (59) Nord
    Parfait. Je suis content de voir que je suis pas complétement à coté de la plaque.
    Par contre comme le béton ne fait que 23 cm de large, je vais couper la sablière pour que ça ne dépasse pas. Mais le principe de décalage reste le même !
    Je m'en vais faire mes coupes, en attendant que la pluie cesse. Encore merci ! Bonne journée !
    PS : c'est quoi le logiciel utilisé pour tout ces schémas ?
     
    Aurzzz , 3 Août 2016
    #15
  16. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    ''Paint'' de Microsoft, avec beaucoup d'expériences et les proportions dans l'œil. En plus de l'Archit. Je suis aussi un peu artiste peintre.
     
    fradeco , 3 Août 2016
    #16
    Aurzzz aime ça.
  17. Aurzzz
    (59) Nord
    La faîtière et les sablières sont posées et fixées. On commence à couper des chevrons.
    Comme les chevrons sont croisés en tête, je me pose une question pour mettre les entraits "droits". J'insère entre l'entrait et le chevron une épaisseur de planche pour rattraper le décalage ??
     
    Aurzzz , 4 Août 2016
    #17
  18. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Oui c'est la solution.
     
    fradeco , 4 Août 2016
    #18
  19. Aurzzz
    (59) Nord
    Bonjour ! Ca fait un moment que j'ai pas écrit. Et pourtant on a pas chômé, voici un petit reportage après la pose du plancher osb :
    Scellement de la faitière :
    scellement faitière.JPG
    Pose des premiers chevrons :
    premiers chevrons.jpg
    puis tout les chevrons :
    tout les chevrons.jpg
    les entraits : entrait.jpg
    les jambes de forces : jambes de force.jpg
    On remaçonne le pignon : remaçonneries...JPG
    Puis, on fait l'arase du mur, pose de planche de rives, création de chevêtre, pose du pare pluie rigide en fibre de bois : pare pluie rigide.JPG
    Puis, pose du pare pluie souple, des contre lattes, des liteaux contre lattes-liteaux.JPG ...
    Enfin les tuiles, et la fenêtre de toit : tuiles.JPG
    L'écusson ! écusson.JPG
     
    Aurzzz , 12 Septembre 2016
    #19
  20. Aurzzz
    (59) Nord
    Ensuite on remplit de laine de bois 20 cm tout les chevrons et jambes de force : laine de bois.JPG
    Puis pose du frein vapeur : frein vapeur.JPG

    Voila, ou on en est !
    La pièce est hors d'eau, hors d'air. Hormis l'habillage à l'intérieur, il faut encore gérer la gouttière et les solins.
    Je pense que l'on s'en tire pas mal pour une 1ere ou il faut tout apprendre. Quelques erreurs ont étaient faites notamment pour gérer facilement la gouttière, l'arrêt du pare pluie, le closoir et l'habillage de tout ça. Mais rien de grave, on trouvera des solutions. et surtout au niveau structurel, ça m'a l'air correct !

    Cette toiture était un essai pour voir si on avait la compétence pour faire la grande, ou il y a moins de boulot. Alors oui, je pense qu'on peut le faire, mais ça reste un énorme chantier. C'est surtout long en temps..et pas mal de stress aussi.
    On s'attaque désormais à un bout de la grande toiture pour avoir une nouvelle pièce à l'étage...RDV sur :
    https://www.bricozone.fr/t/renfort-de-panne-charpente-studio-denregistrement.16024/

    Un énorme merci à Fradéco pour sa disponibilité, ses compétences, et le courage qu'il nous donne sans le savoir !
     
    Aurzzz , 12 Septembre 2016
    #20
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