Structure charpente pour Pergola, 6 pieds, qui supporte des panneaux solaires

  1. nakor
    (07) Ardèche
    Bonjour,

    j'aurai besoin d'aide pour dimensionner la structure de ma pergola, de 6m de long par 3m de profondeur, qui sera 'appuyée' sur la maison, mais qui devra être auto-porteuse (4 ou 6 poteaux) car la maison est isolé par l'extérieur, il est donc très difficile de s'y fixer dessus.
    La pergola devra supporter 3 panneaux solaires (poids ~50 kg, soit 150 kg), en casquette au-dessus de la baie principale, sur les 6 m de long (panneaux de 2m de long).
    Image d'une réalisation en casquette 'similaire' mais uniquement fixé sur la facade, sans la pergola:
    http://www.sebasol.ch/realisations.aspx?id=180&r=&edit=

    Les poteaux seront positionnés sur une ceinture en béton banché (longrines). Côté mur, si il y a plus de 2 poteaux, il faut au moins un espacement de plus de 4 m au milieu pour passer au-dessus de la baie vitrée principale.

    j'avais pensé au dimensionnement suivant:
    poteaux 15x15 et traverses en 7x18 tout les 1.5 mètres, et pour les poutres principales 8/23 ?
    Mais j'ai aucune idée par rapport au surpoids des panneaux (150 kg quand même).

    Merci de votre aide
    Romain
     
    nakor , 13 Juillet 2016
    #1
  2. fradeco
    fradeco
    Supporter
    Belgique
    Bonjour nakor,

    Si je comprend bien, la structure ne doit supporter que son propre poids, et au centre une charge estimée à +/- 50 kg/m².
    Sur cette base voici un petit croquis de ce que vous pourriez mettre en œuvre.
     - Pergola nakor.jpg
    Ne pas oublier de mettre des goussets de contreventement.

    Bonne réflexion.
     
    fradeco , 15 Juillet 2016
    #2
  3. nakor
    (07) Ardèche
    Bonjour,

    merci de ton aide.

    Je pense que tu as bien compris mon problème, au détail près que la surcharge de 150 kg est concentré sur l'arrière de la structure (sur 0.3*6m soit 1.8m2), ce qui fait une surcharge de 83 kg/m2. Voir vu en coupe, et rectangle bleu sur ton schéma. Peut-être que la poutre arrière en 8/23 est un peu juste pour cette configuration ?
    Éventuellement mettre 4 pieds côté façade plutôt que 2 (sachant qu'il y a une zone interdite de 3.9m pour la baie, au centre de la facade) ?


    1.png
    2.png
    3.png
    Romain
     
    nakor , 19 Juillet 2016
    #3
  4. fradeco
    fradeco
    Supporter
    Belgique
    Perso je voyais plus les panneaux à +/- 25° d'inclinaison sur les solives de la pergola.
    Dans votre configuration ils n'auront que très peu de rendement par rapport au rayonnement solaire.

    Ceci étant, Si en état limite de service ELS (Eurocode 5) on considère que le résultat du calcul de la flèche différée (fluage compris) doit être inférieur au résultat de la flèche maximum admise basée sur 5.000/250 ou 20 mm, la poutre de 8/23 le long de la façade est OK. Pour info, ce résultat = 18.4 mm.

    L'autre solution est de mettre en œuvre une 10/30.

    L'augmentation de poteaux sur l'autre face // n'apporte rien.

    Bonne réflexion.
     
    fradeco , 19 Juillet 2016
    #4
  5. nakor
    (07) Ardèche
    Merci de ta réponse. Je mettrai peut-être une 10/30 par sécurité alors. J'aurai pensé qu'en augmentant le nombre de poteaux, on aurait réduit la distance de 5m entre deux appuis, et diminué la flèche (> 3m90 ?).

    C'est pour du thermique solaire, donc on ne cherche pas à avoir le meilleur rendement, mais plutôt un bon rendement global: ca ne sert à rien de trop produire en été on ne sait pas que faire de la chaleur.

    Si on regarde le pourcentage de couverture sur l'année, voilà les résultats en fonction de l'angle pour ma configuration
    45° > 85,1 %
    60° > 85,4 %
    70° > 84,6 %
    75° > 84 %
    80° > 83,1 %
    85° > 81 %
    Verticale > 77,9%

    Le résultat optimale est donc à 60° (les rayons en hiver sont plus bas).
     
    nakor , 19 Juillet 2016
    #5
  6. fradeco
    fradeco
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    Belgique
    Pour info, avec une poutre 10/30 // au mur, cette structure peut reprendre 120 kg/m² avec une flèche différée inférieure (9.1 mm) au maximum admis de 5.000/500 = 10 mm.

    L'inclinaison de panneaux que je donne sous #4 est pour des panneaux PhV. placés dans le plat pays, évidemment.
     
    fradeco , 19 Juillet 2016
    #6
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