Avis dimensionnement charpente

Dans le forum Toiture, Charpente - par showCo le 16 Décembre 2018

  1. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Bonjour à tous,


    Premier post sur ce forum que je consulte régulièrement depuis un petit temps. Incroyable de richesse ce forum ! Tout ça grâce à ses utilisateurs et admin. !

    Bref, je vous expose ma/mes questions.

    Je voudrais faire isoler la toiture de ma maison par l’extérieur (sarkling). Pour le moment il y a juste les tuiles et une espèce de pare-pluie en papier bitumeux en mauvais état. J’opterais pour le sarkling car pour le moment on peut se tenir debout dans le grenier, mais je mets 20 cm d’isolant en intérieur ce ne sera plus le cas.

    Je pense que la charpente actuelle est trop faible pour reprendre des charges de l’isolant, finitions et une éventuelle installation de panneaux photovoltaïques.

    J’ai 2 options : (1) renforcer la toiture actuelle ou (2) refaire une nouvelle charpente.

    J’aurais voulu que quelqu’un sur le forum m’aide à déterminer la meilleure solution, voir si c’est faisable de consolider la charpente ou si c’est plus simple et propre de remplacer la charpente.

    Voici le détail de la toiture et charpente actuelle (voir plan ci-dessous):

    *Dimension :

    -hauteur (corniche-faîte) = 3.8m ; rampant : 5.6m ; largeur (maison mitoyenne) = 4.7m; pente= +/- 50°

    *Pannes :

    -1 pannes faîtière (environs 63 x 165 mm)

    -Pour chaque rampant : 1 sablière et 2 paires de poutres accolées (63 x 165 mm) espacées de 2 m.

    -Sur un des pans de toiture, la paire de panne intermédiaire la plus basse est posée sur un mur, ce qui fait que la portée max pour cette panne est de 2.8 m.

    -Les paires de pannes intermédiaires les plus basses supportent également les solives de structure du grenier (Vu que ça ne me parait pas du tout idéal il faudra adapter pour que ces solives reposent sur autre chose que sur la charpente de toiture…).

    *Chevrons : 5 x 6 cm (6cm dans le sens de la hauteur) avec entre-axe de 45-50 cm.

    *charge permanente de la toiture actuelle supportée par les pannes : -au m² : tuiles terre cuite (40 kg/m²), chevrons (~3 kg/m²), latte/contre-latte (3kg/m²) + poid propre des pannes (?). A cela il faut aouter le poids de neige/vent /homme ? (maison à bruxelles en milieu urbain, environs 20 m d’altitude).

    -Chaque double panne supporte une surface de 2 x 4.7 = 9.4 m².



    Poids de la toiture après isolation/finition :

    Au m² : tuiles terre cuite (40 kg/m²), chevrons (~3 kg/m² ), latte/contre-latte (3kg), isolant (compter environs 15 kg/m²), finition (10kg/m²), eventuels panneaux photovoltaiques (20 kg/m²) + Poids de neige/vent /homme?

    En fonction de ces données, il me semble (?) que tant les pannes que le chevrons actuels sont trop faibles pour supporter ce poids additionnel. De plus, dans tous les cas il faut remplacer certaines pannes abimées.

    *Comptes-tenu de ce poids, est-ce qu’il est envisageable de consolider la charpente (ex : ajouter une troisième panne intermédiaire de 7/18 ou autre à chaque paire actuelle + doubler les chevrons qui sont quand même un peu faibles ?) tout en sachant qu’il faut pouvoir placer des velux (donc on ne peut pas facilement diviser la diviser la distance entre les pannes (2m actuellement) par 2) et qu’il faudrait sans doute mettre des calles entre la nouvelle panne et les chevrons étant donné que les pannes actuelles sont légèrement fléchées.

    *Des couvreurs sont venu voir pour devis et m’ont dit que plutôt que de chipoter à consolider, il vaudrait mieux faire une nouvelle charpente (la toiture est petite et donc le cout n’est pas exorbitant). Il y en a un qui propose la solution suivante : placer une faîtière bien solide (genre 75 x 400 en laminé collé) et puis partir avec des chevrons de 6/4 x 23 (il propose du SLS 45 x 230 mais il semble que le Sapin rouge soit plus robuste, non ?) de la longueur du rampant (donc 5.6m en un seul tenant), ancrés dans la faîtière et posé sur la sablière. Il semblait dire qu’avec cette configuration on peut même se passer des pannes intermédiaires. Que pensez-vous de cette solution ? Est-ce assez solide même sans pannes intermédiaires ? Comment adapter pour les velux ? Est-ce qu’il y a un risque que le poids soit trop reporté sur les pannes sablières et que les murs de facade (briques 30 cm, vieille maison 1890) soient poussés vers l’extérieur ?

    Quelle autre solution est possible avec une nouvelle charpente étant donné que je voudrais limiter l’emprise de la charpente à l’intérieur ?

    Bref, j’ai besoin de conseils ! Qqn qui a la compétence pour faire les calculs ?

    Un tout grand merci pour votre aide!

    ScreenHunter Dec. 16 23.13 379.png
     
    showCo , 16 Décembre 2018
    #1
  2. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Il semblerait que je me sois trompé dans le calcul de la pente du toit :blush:. Ce serait plutôt 40° en fait...
     
    showCo , 16 Décembre 2018
    #2
  3. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Personne n'a un avis sur mon problème? :sob: .
    @fradeco, vous qui avez réponse à tout (en matière de structure bois et stabilité :grinning: ), qu'en pensez-vous?

    Merciiii ;)
     
    showCo , 18 Décembre 2018
    #3
  4. dhta

    dhta Hainaut

    fradeco est souffrant donc il faudra peut-être attendre un peu. On ne peut que lui souhaiter un bon rétablissement:kissing:
     
    dhta , 18 Décembre 2018
    #4
    Cycoze et intègre aiment ça.
  5. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Ohh mince, j'espère que ce n'est pas grave... Effectivement je vous souhaite un bon rétablissement @fradeco. Et de bonnes fêtes un peu en avance!
     
    showCo , 18 Décembre 2018
    #5
  6. fradeco

    fradeco 74 ans, Flandre

    Effectivement un ''rube'' m'encombre les neurônes. Si vous pouviez indiquer la portée des pannes ainsi que la côte des espacements entre les sablières et différentes pannes.
     
    fradeco , 18 Décembre 2018
    #6
    intègre aime ça.
  7. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Un rhume en décembre, on va dire que c'est de circonstance ! :D .
    Qu'entendez-vous par 'fermes'? Il y a des petits gîtes qui vont du mur porteur du milieu jusqu'à la double panne la plus basse. Ces gîtes ont l'air posés (avec découpe en biais) sur les pannes intermédiaires inférieures (le schéma ne correspond pas tout à fait à la réalité). La portée des pannes est de 4.7m (plus appuis dans les murs de part et d'autre).

    Pour l'espacement entre les différentes pannes c'est environs 1.9m (mais ça varie). Je peux essayer de mesurer plus précisément ce soir.

    Merci pour votre aide!
     
    showCo , 18 Décembre 2018
    #7
  8. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Voilà! J'ai pris les mesures que je pouvais. Les distances entres pannes correspondent à l'entre-axe. Voir le schéma en dessous. A noter que c'est approximatif, surtout la distance entre sablière et première paire de panne, étant donné qu'il y a une finition au plafond des pièces mansardées (chambres) :( .
    Je confirme que les gites support de plancher du grenier (63 x 85) sont bien posés sur les pannes et le mur du milieu.

    Est-ce que ça suffit comme info?

    Je précise aussi que si j'en venais à changer la charpente, je voudrais remonter la faîtière de 15-20 cm pour gagner de la place dans le grenier. De toute façon avec une isolation en sarking il faut un permis d'urbanisme, donc tant qu'a faire...

    Merci et très bonne soirée! ScreenHunter Dec. 18 21.40 394.png
     
    showCo , 18 Décembre 2018
    #8
  9. fradeco

    fradeco 74 ans, Flandre

    Bonjour showCo,

    Compte tenu des différentes options envisagées, voici ce qui ressort de l'option renforcement de la situation existante.
    TOITURE showCo.jpg
     
    fradeco , 19 Décembre 2018
    #9
  10. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Merci pour cette proposition. Le problème c'est que rajouter des pannes intermédiaires pour diviser l'entre-axe pose problème pour le placement de vélux. De plus, dans le grenier, ces pannes seront au niveau de la tête, et donc perte importante de place. Aussi, c'est possible qu'il y ait une erreur dans les distances? Entre l'IPE et la panne suivante il y a 160-170 actuellement. Du coup pour respecter l'entre-axe maximum de 90 il faudrait une troisième paire de panne intermédiaire au dessus de l'IPE, non?

    Ca me semble au final très contraignant de consolider la charpente dans cette configuration... Je me dis que partir sur une charpente neuve ça ne sera p-e pas tellement plus cher... A voir sur devis.

    Que pensez-vous de la possibilité d'avoir des chevrons en 6/4 23 de 5.7m de portée, accroché sur une faîtière en lamélé collé et posé (fixé?) sur la sablière.

    J'ai trouvé ce lien sur le net:
    https://www.isoproc.be/fr/solutions...toitures_inclinees_en_construction_neuve/3194

    Ca vous parait faisable avec les dimensions de ma charpente?

    Merci!!
     
    showCo , 19 Décembre 2018
    #10
  11. fradeco

    fradeco 74 ans, Flandre

    Cela est possible. Portée 4.70 m. Long des pans 5.35 m inclinaison 30°
    Dans cette hypothèse, il faudra une panne faîtière de minimum 100 x 250 mm avec des chevrons d'une pièce de +/- 5.35 m reposant sur la sablière et la faîtière d'une section de 32 x 223 mm espacé de 45 cm d'axe en axe, sans panne ventrière. Les résineux seront de classe C 24. Classe de service 1. Les chevrons seront chaînés.
    Ceci dit, il faudra quand même désolidariser la charpente et le support de plancher.
    Dans cette solution le plancher peut être supporté par deux IPE de 180 au lieu de IPE 200.
    CHARPENTE DETAIL support Faîtière.jpg
     
    fradeco , 19 Décembre 2018
    #11
  12. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Merci pour votre réponse. Cette solution serait idéale je pense.
    J'ai encore qques questions si je peux abuser :)
    -La pente du toit est de 40° et la portée des chevrons serait d'environs 5.7m (c'est ce que j'ai mesuré de la corniche à la faîte). Les dimensions valent toujours?
    -Dans cette configuration, est-ce qu'on a pas une poussée horizontale anormalement forte sur les murs de facade (au niveau de la sablière)?
    -A quoi servent les pièces de bois horizontales qui lient les chevrons des 2 pans entre eux (sous la faîtière)? Est-ce justement pour limiter la poussée horizontale et soulager la faîtière? Est-ce que cette pièce de bois peut être d'une section plus faible (pour limiter l'emprise à l'intérieur)?
    -A la place de ce système, est-ce que ce qui est décrit dans le schéma ci-dessous est faisable (découpe des chevrons qui vont poser sur la faîtière), ou bien ce serait trop faible?

    Encore merci pour votre aide, c'est précieux :)
    ScreenHunter Dec. 20 09.11 395.png
     
    showCo , 20 Décembre 2018
    #12
  13. fradeco

    fradeco 74 ans, Flandre

    Bonjour showCo,

    Effectivement la petite pièce sous la panne faîtière est un faux entrait d'une section min. de 5/4" x 18 cm. Celui-ci participe à la stabilité des petites fermes de charpente.
    L'idéal serait de retrouver un ''faux entrait'' noyé dans la hauteur du plancher. (Cela peut être un câble ou un tuyau métallique fixé sur les arbalétriers)
    Dans cette hypothèse, le petit faux entrait qui se trouve sous la panne faîtière pourrait être réduit en hauteur. (A voir avec le charpentier)
    La découpe des arbalétriers sur la panne faîtière est parfaite.
    Pour le calcul des arbalétriers (32 x 223 mm) je me suis basé sur la ligne des chevrons intérieur. +/- 5.35 m qui était un max.
    Pour avoir un peu de marge vous pourriez passer à des 38 x 223 mm.
     
    fradeco , 20 Décembre 2018
    #13
  14. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Bonjour Fradeco,

    Tout d'abord mes meileurs voeux pour cette année! Désolé de ne pas avoir répondu plus vite, j'ai été 'pris' dans les fêtes de famille et autre :) .

    On est occupé à demander des devis pour la charpente sur cette base. Ensuite on fera valider le tout par un ingénieur. En fonction de la hauteur des différents éléments on verra s'il faut passer par cette option d'entraits métalliques au niveau du plancher. C'est une bonne idée mais j'ai du mal à me rendre compte du sur-cout que ça peut entraîner.

    Merci déjà pour votre aide, je vous tiendrai au courant de la suite pour ceux que ça peut intéresser :)
     
    showCo , 11 Janvier 2019
    #14
  15. showCo

    showCo 41 ans, Bruxelles

    Bonjour à tous,

    Je reviens avec de nouvelles questions :)

    En cherchant sur le forum un peu mieux j'ai trouvé d'autres messages à propos de chevrons porteurs. Il semble que la méthode de pose et de raccord à la faîtière influence fortement les forces de poussée horizontale qui devront être reprises par les murs d'appuis, ainsi que le poids qui repose sur la faîtière.
    Par ex: les chevrons dont la face coupée de la section pose l'une contre l'autre forme une sorte d'arche qui limite la charge sur la faîtière mais augmente la force horizontale sur les murs.

    Dans mon cas, les murs d'appuis sont en briques (30 cm) en terre cuite (maison de 1890) et ça m'étonnerait que les mur de façade soit correctement 'attachés' aux murs mitoyens. Donc il faudrait éviter d'avoir trop de force horizontale sur ces murs (par contre je pense que ce genre de mur peux encaisser bcp de charge verticale).

    Etant donné cette situation, quel est selon vous la meilleurs méthode de fixation des chevrons porteurs sur la faîtière (et pourquoi)? Voir l'image ci-dessous. Si vous avez d'autres méthodes plus adaptées n'hésitez pas :grinning: !


    ScreenHunter Feb. 19 13.00 406.png
     
    showCo , 19 Février 2019
    #15
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