Modification (faux-) entraits et dimensionnement plancher

Dans le forum Toiture, Charpente - par Nustu le 2 Octobre 2019

  1. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Bonjour à tous,

    3 posts, 3 tartines, désolé ... Et surtout merci au courageux qui me lisent :)

    Nous allons donc complètement rénover l'ancien garage aménagé en appartement par l'ancien propriétaire.

    Ci-dessous les vues du bâtiment existant (il manque le plancher sur la seconde partie, jusqu'à l'escalier qui est côté porte de garage d'ailleurs) :

    Vue du rez.png Vue en coupe.png
    Remarque, il n'y a que 2 pannes intermédiaires par pan, et non 3 comme dessiné.


    Quelques photos :
    72349128_2584410631637954_755558753947877376_n.jpg 71404964_2374169206156131_5373046568817524736_n.jpg 71380020_409331049766868_1282767114813308928_n.jpg



    Quelques dimensions :
    Dimensions intérieures du bâtiment : 8x6m
    Couverture : ardoises naturelles
    Toiture : panneaux Kingspan Unidek 130mm
    Arbalétriers : 210x65
    Pannes : 210x65
    Poinçon : 3x 210x65
    Faux-entrait : 2x 210x65
    Jambes de force : 210x65
    Entrait : 210x65
    Solives : 210x65, entre-axe env. 40cm

    Largeur de l'escalier : 80cm
    Palier de l'escalier: 80x80
    Trémie : approx. 235 (volée haute) x200

    Et voici la situation projetée (la salle de bain étant au niveau de la porte du garage):

    Plan Rdc.png Plan etage.png
    3D RDC.png 3D etage.png

    Le plafond du rez sera fait en latte de 24x40 et gyproc 12,5mm.
    Pour le plancher de l'étage, je pensais partir sur OSB3 18mm sur bande résiliante (nécessaire ?) + sous-couche + stratifié.
    Les cloisons seront en bois raboté (140x40 ?), OSB 18mm + Gyproc 12,5mm des deux côtés.


    Les questions maintenant :

    1) Remonter faux-entrait

    Puis-je rehausser le faux-entrait (actuellement 1m95 de dispo), en utilisant deux poutres de la même section (210x65) moisant le poinçon directement au dessus du faux-entrait existant, avant de le retirer ?

    2) Modifier entrait
    Actuellement, l'entrait est composé deux poutres assemblées à ce qui ressemble à un trait de Jupiter.

    Le poteau soutenant cet assemblage est malheureusement en plein milieu du batiment, ce qui est assez gênant.
    De plus, avec l'escalier dans cette position (quart tournant avec palier), l'entrait et la base de la jambe de force gênent également.

    Ces problèmes pourraient être solutionnés en modifiant l'entrait/poteau/arbalétrier comme suit :

    Solution 1 - Vue en coupe.png

    Variante :

    Solution 2 - Vue en coupe.png

    Orange : nouveau faux-entrait moisé
    Jaune : entrait en une pièce
    Rouge : poteau (2 poutres moisant l'entrait et l'arbalétrier, l'espace entre les deux poutres étant comblé par des poutres de même section)
    Bleu : poutre servant de tirant

    Le principe est-il viable ?
    Comment dimensionneriez-vous cela ?


    3) Dimensionner plancher
    Puis-je réutiliser les solives de 210x65 pour mon plancher ?
    Ou dois-je les adapter en fonction des modifications du point 2 ?

    Pour le plancher de part et d'autre de l'escalier, d'une part je pourrais m'appuyer sur la cloison de la salle de bain (même compo que les cloisons de l'étage), mais de l'autre côté, quelles est la solution a préférer des deux ci-dessous ?

    Solution 1a - Vue du rez.png ou Solution 1b - Vue du rez.png

    Jaune : Entrait
    Rouge : Poteau
    Vert : Murs SDB
    Pointillé : Solives

    N'hésitez pas s'il manque des infos.
    Je suis également ouvert aux alternatives.

    Encore un grand merci au courageux d'avoir tout lu ;)
     
    Dernière édition: 3 Octobre 2019
    Nustu , 2 Octobre 2019
    #1
  2. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    @Nustu, bonjour,

    Sur cette base OUI.
    En raccourcissant l'entrait, vous déstabilisez ''l'équerrage'' de la structure. Il faudra retrouver une sorte de tirant entre les deux façades ailleurs.

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

    SOLIVES
    Données :

    Pour une classe de service 1 correspondant à un local chauffé.
    Une portée de 4.00 m
    Une charge non pondérée de 298 kg/m² uniformément répartie comme suit :

    Charges permanentes :
    Revêtement flottant mélaminé ép. 8 mm = 6 kg/m²
    Panneaux OSB ép. 18 mm = 11 kg/m²
    Cloisons légère double placo 12.5 mm = 50 kg/m²
    Poids propre solives de résineux = 16 kg/m²
    Isolation acoustique ép. 100 mm = 4 kg/m²
    Faux plafond placo plâtre ép. 12.5 mm y compris structure = 12 kg/m²

    Charges d'exploitations :
    Charges fixes et mobiles temporaires = 200 kg/m² (Normes pour habitations privées)

    Dans cette hypothèse :
    Il faudrait mettre en œuvre des solives de bois massif résineux de classe C 24.
    D'une section de 65 x 210 mm
    Espacées de 40 cm d'axe en axe.

    Validation de l’ETAT LIMITE ULTIME (ELU)
    Tous les résultats de calculs sont inférieurs aux maximums admis correspondant à :
    Flexion : Résistance max. admise de 11.89 MPa
    Compression transversale : Résistance max. admise de 1.13 MPa
    Longueur d’appuis minimum = 50 mm
    Cisaillement : Résistance max. admise de 1.13 MPa

    Validation de l’ETAT LIMITE DE SERVICE (ELS)
    Flèche maximum admise = 4.000 / 400 (Compte tenu de Fx Plafond) = 10 mm
    Flèche résultant du poids et fluage de la charge permanente = 2.2 mm
    Flèche instantanée f.inst. Sous l’effet de la charge globale = 7.4 mm
    Flèche différée f.net.fin. Sous l’effet de la charge globale = 9.6 mm = OK

    Chaînage d’entretoises de même section espacées de +/- 1.30 m

    POUTRE SOMMIER (ENTRAIT)
    Compte tenu de la charge de 298 kg/m², la charge total uniformément répartie à supporter par cette poutre est de 6.477 kg.
    Sur cette base, pour une portée de 5.00 m il faut mettre en oeuvre une poutre Lamellé Collé de 200 x 400 mm ou une poutrelle métallique IPE 270.
    La colonne est en fonction de l'option choisie. Fondations pour une charge de 3.300 kg.
    PLANCHER Nestu.jpg

    Bonne réflexion.
     
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #2
  3. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Réponse toujours au top, merci :)

    Bonne nouvelle pour le faux-entrait.

    Dimensionnement du plancher avec les solives actuelles, nickel.
    Petite question : quelle serait la section de la solive perpendiculaire à l'entrait, et reprenant le gîtage dans le prolongement de l'escalier ?

    Pour l'histoire du tirant je me doutait que ca allait poser problème.
    C'est d'ailleurs pour cela que je proposais de prolonger le poteau jusqu'à l'arbalétrier pour atténuer l'effort d'écartement exercé sur les parois, voir aussi la variante en ajoutant un tirant entre le poteau et la base de l'arbalétrier.
    Mais ça c'était en supposant pouvoir faire le poteau en une pièce.
    Si je pars sur l'option IPE (qui est la plus séduisante, car moins épais et je pourrais venir faire reposer de min. 5cm les solives dans son âme), je vois mal comment y arriver tout en soutenant la poutrelle...
    Sans savoir si en y arrivant cela suffirait pour avoir l'effet de tirant nécessaire.

    Si quelqu'un à une illumination, elle est la bienvenue.
    Je vais continuer d'y réfléchir de mon côté.
    Je dois aussi voir un couvreur la semaine prochaine, j'en discuterais avec lui.
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #3
  4. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    J'avais pensé aussi relier la colonne et la façade avec un tirant passant sous le palier de l'escalier + celui en tête cela devrait aller :p
     
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #4
  5. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Si on part sur l'option IPE, est-ce qu'on pourrait la fixer à la colonne du mur et à la colonne de l'escalier (qui serait du coup en 1 pièce jusqu'à l'arbalétrier, et permettrait d'avoir un tirant haut et bas comme évoqué dans votre dernier message) à l'aide de platines soudées à ses extrémités ?
    Ou doit-elle absolument avoir des appuis ?
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #5
  6. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    On peut imaginer que la colonne soit également en acier d'une pièce jusque sous l'arbalétrier, avec une console soudée à niveau pour supporter la poutre sommier et des flasques de fixations aux niveaux ad hoc pour la mise en place des tirants.
     
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #6
  7. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Je suis plus à l'aise avec le bois pour la colonne, qui restera nue et sur laquelle je m’appuierais pour la rambarde.
    La colonne du mur extérieur étant faite avec des 210x65, je pensais faire les tirants dans cette section, et venir les moisés dans la colonne (comme l'entrait existant).
    71380020_409331049766868_1282767114813308928_n.jpg

    Côté colonne, je ferais une mortaise pour chaque tirant, et chaque assemblage se ferait avec deux tiges filetées.
    Une encoche sur le dessus la colonne permettra de moisé l'arbalétrier (assemblage également par tiges filetée).

    Est-ce que cela tient la route ?
    Notamment au niveau des fixations de la poutrelle. Je vois ici dans un ancien post que la méthode des consoles d'appuis et celle des flasques soudées se valeraient. La seconde étant plus esthétique.

    Quelle serait la section d'une telle colonne en bois ?

    Merci :)
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #7
  8. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    Compte tenu de la hauteur, 200 x 200 mm serait un minimum. pour des raisons d'assemblages je pense que 220 x 220 mm serait la bonne section.
    (220 - 140 mm (IPE) = 80 / 2 = 40 mm)
     
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #8
  9. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Les 40mm sont pour le débordement de la flasque soudée ?
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #9
  10. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    Dans le cas d'une découpe pour l'encastrement de la poutrelle, on peut compter sur des relevées latérales de 40 mm
     
    Dernière édition: 3 Octobre 2019
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #10
  11. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Si on encastre la poutrelle, comment remplira-t'elle sont rôle de tirant ?
    Et l'encastrement ne fragilisera-t'il pas trop la colonne, avec les potentiels efforts des différents tirants ?
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #11
  12. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    Perso je vois cela comme sur le croquis ci-après
    Colonne et tirants Netsu.jpg
     
    fradeco , 3 Octobre 2019
    #12
  13. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    On est bien sur la même longueur d'onde :)

    Dans votre version, de quelle nature sont les tirants ? Métalliques ?
    Ma variante en bois marche aussi ?

    Pour l'encastrement de la poutrelle dans la colonne, il ne serait pas traversant donc ?
    Un appui/encastrement de 10cm serait-il suffisant (de manière à ne pas trop deforcer la colonne)?
    Dans cette version, comment sont repris les efforts de traction ?
    La fixation de chaque extrémité par flasque uniquement, sans autre appuis, est aussi envisageable ?

    Désolé, encore beaucoup de questions, mais je préfère maitriser le sujet pour éviter les surprises o_O

    Merci pour votre disponibilité :)
     
    Nustu , 3 Octobre 2019
    #13
  14. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    @Nustu bonjour,

    Les tirants métalliques peuvent être de plus petite section et leur pouvoir d'élasticité est beaucoup plus grand. Ils sont plus faciles a fixer.

    Pour moi, la continuité de la colonne sur sa hauteur est importante et qui + est avec le principe de ''tirants'' proposé.
    C'est vrai que la surface d'appuis à l'encastrement (135 cm²) est un peu juste. Il suffit pour l'augmenter d'ajouter une console fixée à la colonne. La surface d'appuis minimum serait de 13.5 * 30 cm ou 340 cm². Cfr le croquis ci-après :
    Colonne et tirants Netsu.jpg
    En ce qui concerne les efforts de traction, il est possible de fixer dans l'encoche d'appuis, une flasque métallique (130 x 300 x 10 mm) fixée à plat dans l'encoche (mortaise) et sur laquelle viendra se poser la poutrelle qui sera soit soudée soit boulonnée à cette flasque. (cqfd)
     
    fradeco , 4 Octobre 2019
    #14
  15. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Bonjour @fradeco ,
    Merci beaucoup pour ces précisions :)

    Je verrais alors avec la société de construction métallique chez qui je prendrais l'IPE, ce qu'ils proposent comme tirants et comme fixations de ceux-ci au mur.

    Pour mon information, pour les efforts de traction, quelle est la fonction de la flasque fixée à plat ? Ne peut-on pas directement visser/boulonner l'IPE dans la console et la mortaise ?

    Pour l'autre extrémité de la poutrelle, côté cuisine, peut-on la fixer au mur via une platine soudée (plus discret)?
    Ou un appui est également nécessaire/préférable ?

    Merci.
    Bonne journée.
     
    Nustu , 4 Octobre 2019
    #15
  16. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    Perso j'imaginais que la poutrelle pouvait également être soudée à la colonne par l'intermédiaire d'une flasque métallique plus facile à mettre en oeuvre que de visser la poutrelle dans l'encoche.

    Pour la poutrelle en conditions d'appuis libres, ne pas perdre de vue que la réaction sur appuis est quand même de 3.300 kg. Il faudra voir avec votre fournisseur ce qu'il pense d'accrocher la poutrelle a l'aide de platine soudée et je suppose des tire fonds dans la colonne de résineux :confused:
     
    fradeco , 4 Octobre 2019
    #16
  17. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    La soudure ne fait malheureusement pas (encore) partie de mes compétences.
    En revanche, je peux demander à mon fournisseur de percer l'IPE aux endroits des fixations. Par ex. 6 perçage, 4 au niveau de la console et 2 au niveau de la mortaise (voir 2 supplémentaires sur la partie supérieure, toujours au niveau de la mortaise).

    Je leur en parlerais mais c'est vrai que c'est un risque sans doute inutile.
    Du coup, quelle serait la surface minimum d'appui selon vous ?
     
    Nustu , 4 Octobre 2019
    #17
  18. fradeco

    fradeco 75 ans, Flandre

    Surface minimum indiquée sur le croquis 340 cm² .
     
    fradeco , 4 Octobre 2019
    #18
  19. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    Bonjour @fradeco ,

    Je viens de repasser le post en revue et j'aurais encore quelques dernières questions.

    - Pour la colonne du second appui de la poutrelle, j'imaginais ceci :

    Colonne EST.png

    Avec en route la colonne et en orange la console.
    Le retrait de 5cm au bas de la colonne correspond au mur de blocs dépassant de l'ossature.
    La colonne reposerait donc en majorité sur la nouvelle dalle, le solde sur le muret existant.
    Est-ce ok, ou vaut-il mieux tout faire reposer sur la nouvelle dalle ?
    Est-ce utile à cet endroit d'ajouter un pare-vapeur et/ou une isolation entre le poteau et le mur ?

    - Dans votre schéma (édité ci-dessous), quelles sont les sections des poutres dans le prolongement de la volée basse de l'escalier (idéalement 65x210, sinon hauteur <245mm pour appuyer dans l'IPE)?

    Fradeco_edited.jpg

    - En agrandissant la trémie comme figuré ci-dessous, quelles seraient les sections de ces mêmes éléments (idéalement 65x210, sinon hauteur <245mm pour appuyer dans l'IPE)?

    Fradeco_edited2.jpg

    - Pour le mur porteur de la SDB, une section de 45 x 140 ou 40 x 120 conviendrait-elle ?

    - Dans votre calcul des charges permanentes, pour les cloisons de l'étage vous mentionnez : "Cloisons légère double placo 12.5 mm = 50 kg/m²".
    Est-ce compatible avec mon idée de cloison en bois avec doublage OSB 18mm-Placo 12.5mm de chaque côté ?
    En utilisant les mêmes sections que pour les cloisons de la SDB, est-ce que la cloison sera toujours considérée comme "légère" ?

    - Enfin, pour la mise en oeuvre : je vais devoir retirer l'entrait existant avant de placer le complexe poutrelle-colonne-tirants.
    La charpente sera donc déforcée entre ces deux étapes.
    Comment faire pour maintenir l'équilibre de la construction durant ces travaux ? Tendre une/des grosse(s) sangles entre les deux murs/bases des arbalétriers ?

    D'avance merci pour votre disponibilité et votre aide.
    Bonne journée.
     
    Dernière édition: 10 Octobre 2019
    Nustu , 7 Octobre 2019
    #19
  20. Nustu

    Nustu 30 ans, Luxembourg

    En attendant les réponses aux questions ci-dessus, j'ai commencé mon métré et j'ai remarqué un "problème" :
    L'âme de l'IPE270 faisant env. 250mm, avec une épaisseur d'ailes d'env. 10mm, et mes solives faisant 210mm de haut, en les déposant directement sur l'IPE je dois donc rattrapé env. 50mm avant de pouvoir affleurer avec le dessus de la poutrelle, et donc éviter une "marche" au niveau de celle-ci.

    En parcourant le forum pour la question d'isolation phonique des planchers, je suis tombé sur ce topic et une proposition de @fradeco .
    Je m'en suis inspiré et j'ai imaginé ceci :

    Plancher .png

    Ce qui amène les question suivante : est-ce que le surpoids est acceptable pour le dimensionnement actuel du plancher ?

    Merci :)
     
    Nustu , 11 Octobre 2019
    #20
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