Charpente hybride? (Chevrons porteurs + Fermes)

Ca fait plaisir d'avancer en apprenant plein de trucs...
Le schéma de principe est donc le suivant et il me plaît


Allez, quelques questions sur des détails...

Questions poutres
1. De par ses proportions, une HEB ne serait-elle pas préférable? A priori, elle semble moins sujette au déversement et offre quelques centimètres de plus d'appui horizontal. De plus, si je m'abuse, la surface d'appui est proportionnelle à la hauteur de la poutre: une HEB pénètrerait moins profondément dans le pignon (réduction du pont thermique).

2. En restant sur l'hypothèse IPE, est-ce que c'est une bonne idée de plaquer l'entrait comme sur le schéma pour bloquer la poutre à la verticale sur toute la longueur?

3. Puis-je (ou dois-je) fixer la poutre aux chevrons (renfort central du faîte) et à l'entrait en utilisant quatre connecteurs IPN solives Simpson par "portique" :

ou faut-il justement laisser entraits et IPE libres de glisser?

4. Ne faut-il pas prévoir un feutre ou autre entre l'acier et le bois?

Questions chevrons

5. Le renfort du caisson en croix de Saint-André pour fixer l'entrait est-elle une bonne idée (ou juste une coquetterie)?

6. De la même manière, j'ai ajouté un renfort horizontal pour fixer le bas du triangle sur toute la longueur (toujours pour contenir l'écartement). Est-ce une bonne idée ou me fourre-je le doigt dans l'oeil? Ne faudrait-il pas un plat en acier pour avoir une résistance significative aussi près du faîtage?

7. Tu évoquais plus haut le fait que de l'OSB n'était pas assez costaud pour le triangle de renfort en triangle...vers quoi devrais-je me tourner, contreplaqué, CTBX?

8. De toute façon, j'ai prévu de faire le lien entre les chevrons avec des plaques en acier dont la surface (etc..) est à calculer. Si je pars sur des plaques de connexion en acier, le triangle sert-il encore à quelque chose? Je pars du principe que je ne peux pas trop fixer cette partie mais si je pisse dans un violon, autant économiser un peu de bois...

Sinon, j'ai avancé sur le mur de refend. Après vérif des fondations sous le mur de refend, je vais certainement compléter le rez de chaussée en maçonnerie (sûrement en Siporex) puis réaliser un colombage brutal (en appui sur une lisse scellée dans la maçonnerie, relié aux poteaux intégrés aux murs et entièrement triangulé) en poutre de 15x15 ou 12x12 au premier étage pour soutenir la faîtière et reprendre les efforts horizontaux. Je mettrai un schéma de principe quand j'aurai le temps...Quand c'est lourd, c'est lourd, on ne mégote pas avec la physique...

Autre détail (pour que je n'oublie pas)...toujours pour limiter la poussée horizontale, le treillis bois de retenue du substrat de végétalisation sera suspendu au faîte (et non en appui sur l'acrotère en bas de pente). Cela devrait contribuer à soulager les murs...

Je sais que ça fait beaucoup de questions mais j'ai pris goût à tes réponses...apprendre, c'est addictif

Citation:

1. De par ses proportions, une HEB ne serait-elle pas préférable? A priori, elle semble moins sujette au déversement et offre quelques centimètres de plus d'appui horizontal. De plus, si je m'abuse, la surface d'appui est proportionnelle à la hauteur de la poutre: une HEB pénètrerait moins profondément dans le pignon (réduction du pont thermique).

HEB préférable car:
moins de devers , plus petite, et surface d'appui bois acier plus grande.

Citation:

2. En restant sur l'hypothèse IPE, est-ce que c'est une bonne idée de plaquer l'entrait comme sur le schéma pour bloquer la poutre à la verticale sur toute la longueur?

Il touchera jamais l'IPE aucun intérêt.

Citation:

3. Puis-je (ou dois-je) fixer la poutre aux chevrons (renfort central du faîte) et à l'entrait en utilisant quatre connecteurs IPN solives Simpson par "portique" :

Il faudra des attaches mais la question eest de savoir si le contact caisson ipn est ponctuel ou pas. C'est à dire attaché serré ou avec jeu,
C'est deux approches différentes !
Seul une modélisation pourra donner les limites de ce que l'on peux transférer (le pignon encaisse ou pas !) et donc des attaches à mettre.

Citation:

laisser entraits et IPE libres de glisser.

oui avec les dilatations et autre flexion, il faut que çà glisse. Les attaches sont pas soudées à l'ipe donc çà glisse forcement, mal mais çà glisse.

Citation:

4. Ne faut-il pas prévoir un feutre ou autre entre l'acier et le bois?

je vois pas de nécessité mais une semelle pour le frottement ne peux que faire du bien.

Citation:

5. Le renfort du caisson en croix de Saint-André pour fixer l'entrait est-elle une bonne idée (ou juste une coquetterie)?

coquetterie

Citation:

6. De la même manière, j'ai ajouté un renfort horizontal pour fixer le bas du triangle sur toute la longueur (toujours pour contenir l'écartement). Est-ce une bonne idée ou me fourre-je le doigt dans l'oeil?

Bien, c'est un truc que je t'aurait dit si tu ne l'avez pas fait

Citation:

Ne faudrait-il pas un plat en acier pour avoir une résistance significative aussi près du faîtage?

le matériaux n'intervient gère.( à voir au calcul : écrasement , rupture de bloc...)

Citation:

7. Tu évoquais plus haut le fait que de l'OSB n'était pas assez costaud pour le triangle de renfort en triangle...vers quoi devrais-je me tourner, contreplaqué, CTBX?

idem c'est mon pif qui disait çà, à voir au calcul mais contre plaqué hydro à mon avis mieux.

Citation:

8. De toute façon, j'ai prévu de faire le lien entre les chevrons avec des plaques en acier dont la surface (etc..) est à calculer. Si je pars sur des plaques de connexion en acier, le triangle sert-il encore à quelque chose? Je pars du principe que je ne peux pas trop fixer cette partie mais si je pisse dans un violon, autant économiser un peu de bois...

ben oui tous les zones sont à calculer, et les assemblages acier (clou boulon) sont les plus long à calculer. à mon avis faudra mettre dans le caisson de belle pièce de bois massif pour transférer la charge d'un caisson à l'autre via boulon, vis cloue.

Citation:

Sinon, j'ai avancé sur le mur de refend. Après vérif des fondations sous le mur de refend, je vais certainement compléter le rez de chaussée en maçonnerie (sûrement en Siporex)

perso j'aime bien le sipo

Citation:

puis réaliser un colombage brutal (en appui sur une lisse scellée dans la maçonnerie, relié aux poteaux intégrés aux murs et entièrement triangulé) en poutre de 15x15 ou 12x12 au premier étage pour soutenir la faîtière et reprendre les efforts horizontaux. Je mettrai un schéma de principe quand j'aurai le temps...Quand c'est lourd, c'est lourd, on ne mégote pas avec la physique..

oui plan pour dire ce que j'en pense

Citation:

Autre détail (pour que je n'oublie pas)...toujours pour limiter la poussée horizontale, le treillis bois de retenue du substrat de végétalisation sera suspendu au faîte (et non en appui sur l'acrotère en bas de pente). Cela devrait contribuer à soulager les murs...

?????
la végétalisation est sur les caissons !
c'est les caissons qui encaissent les efforts pas autre chose !!!
parce que si ta terre repose sur un acrotère qui est fixer au mur c'est le mur qui encaisse, et alors c'est contre productif de la solution chevron traction.

cdt

Merci bien...
1. HEB c'est voté

2. aaah, l'envie de retrousser l'entrait, OK, il ne peut pas être aussi haut.

3. Donc, comme l'idée est que le pignon encaisse, la poutre sera probablement fermement fixée au pignon (avec espace suffisant pour permettre la dilatation différentielle des deux matériaux sans désordre) mais laissée plus libre au niveau des chevrons avec des liens assurant juste le centrage.

4. On parle bien des platines métalliques qui servent à étendre la surface d'appui?

5. Je remplace ma coquetterie par un renfort horizontal comme en bas du triangle

8. C'est prévu: les deux extrémités des chevrons sont pleines.

J'aime bien le béton cellulaire aussi..

Pour la végétalisation, j'ai des notes de calculs sur les systèmes de retenue du substrat pour les toits en pente qui précisent où se concentre la charge selon le type de fixation. Le poids est globalement réparti dès que l'enracinement est achevé mais il peut y avoir des déséquilibres ponctuels. En cas de charge de neige accidentelle par exemple, il est plus judicieux que le système de retenue soit suspendu. (j'y avais pensé dès l'explication sur les chevrons traction mais je n'avais précisé nulle part)

Sinon, un tout premier croquis du refend. en poutre de 12x12 ou 15x15 selon calculs. Le but, mis à part garder un maximum de transparence, est de garder deux ouvertures de 2x2m de chaque côté du pilier central. La grosse lisse est ancrée dans les poteaux intégrés aux murs (dans lesquels se trouvent actuellement les jambes de force de la ferme centrale). Je peux envisager un chaînage sous la lisse, lui-aussi encastré dans le mur avec rupteur de pont thermique (technique que je ne maîtrise pas mais qui, je l'espère, ne remet pas en cause la solidité du lien ente les deux murs.) Le sol du premier étage sera à peu près à 1,4m du haut du mur. Le mur est percé de deux portes, aucune n'est au droit d'un appui.

Evidement, je ne me contente pas d'un dessin, même si le premier est le plus simple et rationnel et peut-être complètement à côté de la plaque...






Pour tenir la HEB, je pars sur deux poteaux en 15x15cm ou équivalent en poutre ancienne. Vu les efforts à reprendre, il est clair qu'il faut du bois mais surtout là où il faut. A cet endroit, je ne suis cependant pas contre un peu de superflu et de tarabiscoté. Pour la toiture, ce n'est pas possible, il me faut du rationnel et rapide à mettre en oeuvre. Pour les deux refends, je travaille à l'abri et à hauteur d'homme. Et puis après tout, le concept est de faire apparaître les branches et le tronc qui portent le toit végétalisé au-dessus...un peu de poésie que diable. Ceci dit, si la première solution peut suffire, je ne suis pas contre l'idée d'aller vite non plus, j'aurai plus de temps pour lire...

Citation:

4. On parle bien des platines métalliques qui servent à étendre la surface d'appui?

le bois direct sur la poutre; Les machin simpson c'est pour les cotée pas le dessous.

Citation:

5. Je remplace ma coquetterie par un renfort horizontal comme en bas du triangle

sans dessin dur de comprendre

Citation:

Sinon, un tout premier croquis du refend. en poutre de 12x12 ou 15x15 selon calculs. Le but, mis à part garder un maximum de transparence, est de garder deux ouvertures de 2x2m de chaque côté du pilier central. La grosse lisse est ancrée dans les poteaux intégrés aux murs (dans lesquels se trouvent actuellement les jambes de force de la ferme centrale). Je peux envisager un chaînage sous la lisse, lui-aussi encastré dans le mur avec rupteur de pont thermique (technique que je ne maîtrise pas mais qui, je l'espère, ne remet pas en cause la solidité du lien ente les deux murs.) Le sol du premier étage sera à peu près à 1,4m du haut du mur. Le mur est percé de deux portes, aucune n'est au droit d'un appui.

Le bleu c'est quoi ?

tu te complique pour rien ! Fait une ferme à blochet au lieu d'un mur en bois mal branlé (ou mur en sipo du sol jusqu'au faite avec ferraille béton en interne du sipo).

cdt

les post se sont croisées;

je répond au deuxième post.

c'est super à faire tes murs treillis, mais long à calculer !
La ferme c'est bien c'est connue et c'est costaud même si ici les sections seront grosses !

cdt

C'est moins drôle...mais sage...mais moins drôle.
Donc quand tu disais qu'une ferme en massif n'était pas envisageable vu le poids, tu pensais une ferme jusqu'au sol donc...
Je pensais que les jambes de forces risquaient d'induire une poussée horizontale, ce n'est donc pas le cas avec les blochets ancrés dans le mur de refend?

Combien elle doit reprendre du coup? La faitière reposera sur le Pignon Nord - 7m - ferme centrale - 3.5m - ferme sud - 3.5 - pignon sud.
poids propre faîtière 100kg ml = donc sur la ferme centrale 100 * 3.5 + 100 * 1.75 = 525kg
poids porté par la faîtière (hypothèse la plus lourde 420kg/m2) 5.25 (ml) x 5 (m2) x 420kg = 11025

Je fais un calcul faux à partir d'abaques que j'ai sous la main (juste en vertical, en négligeant le poinçon et les poussées horizontales)pour avoir une idée de section des arbalétriers: ça fait 5.5T par arbalétrier, la jambe de force réduit la portée d'un mètre. Ca passerait en 8x40 en résineux? Belle bête mais gérable...l'entrait va être bien joufflu...

Citation:

C'est moins drôle...mais sage...mais moins drôle.
Donc quand tu disais qu'une ferme en massif n'était pas envisageable vu le poids, tu pensais une ferme jusqu'au sol donc...
Je pensais que les jambes de forces risquaient d'induire une poussée horizontale, ce n'est donc pas le cas avec les blochets ancrés dans le mur de refend?

non tu est maintenant dans une conception en chevron traction avec une seul panne la faitière donc tu transmet un effort quasi verticale !
coté horizontal y a plus qu'une partie du vent ou autre petit truc, mais on est pas de l'ordre d'un fort pourcentage de 86 tonnes !
et comme tu le souligne au début c’était de descendre tout jusqu'en bas même les verticaux pour avoir un méga espace de 14m de porté.
entre temps on a progressé tu a réalisé le problème des efforts horizontaux donc mur de refend (au moins jusqu'au rez de chaussez) donc un espace de 14m réduit en deux et la solution chevron traction, le problème de l'entrait le plus haut possible mais pas trop...

Revenons au pb, le plus simple serait une ferme simple ou l'entrait serait dans le plancher
une ferme simple c'est un simple triangle adonc deux arba et un entrait.
bien sur si tu veux de la place je proposait à blochet. Mais bon ferme simple si l'espace te va alors go !

cdt

je rajoute parceque tu as commencé à me faire douter.

mais çà y est j'ai retrouvé le facteur "qui fait que" en sus des autres déjà exprimés.

Point important tu veux faire en bois, (alors que mois je suis pour du béton).

alors j'ai pris en compte ta motivation bois.

Et pour faire en bois la fonction de tenir la faitière le plus efficace, optimisé, simple depuis quelques siècles qu'on travail avec le bois c'est la ferme .


cdt

pour la ferme simple je dirais des arba de 300*300mm par 6000mm en C18, soit 20tonnes par arba (au pif tout çà)

cdt

Boudiou, ce sont des arbres qu'il me faut...paradoxalement, ça me rassure parce que je ne comprenais plus, j'avais intégré le fait qu'il fallait un mur.

Quelques solutions:
calculer mes colombages, plutôt 20x20 pour les sections donc. Si je ne m'abuse, un poteau en chêne accepte plus de 100kg/cm2 en compression, 40T pour un 20x20...pour les ordres de grandeur, je ne suis pas à l'Ouest mais encore faut-il bien le réaliser

reprendre ce que tu disais plus haut: une ferme sur mesure en lamellé collé technique pour réduire les sections.

déterminer à quel point je peux ouvrir un mur de refend en syporex

voir combien coûterait un triangle porteur en béton avec un poteau au milieu

Y'a pas de problème, y'a que des solutions

Citation:

reprendre ce que tu disais plus haut: une ferme sur mesure en lamellé collé technique pour réduire les sections.

a mon avis un 300mm *300mm sur 6000mm tu peux trouver çà en scierie pour moins chère que du LMC.

un LMC c'est qualité GL24h soit 24

un sapin avec nœud c'est C18 soit qualité 18
et un sapin sans nœuds c'est C24 voir c32 donc qualité 24 ou 32.
a mon avis c'est jouable en scierie.
le seul intérêt du LMC c'est sa stabilité alors que la scierie çà va un peu se déformer (séchage, ...).

et en dessous de la ferme donc tout le rez de chaussez faudra des truc et leur fondation !!!!!
Le RDC reportera les actions du poids 40 tonnes et les actions du vent (une deux tonnes ?)

et non pas comme au début les 40 tonnes et

Citation:

ensuite ta toiture a une pente si tu fixe un chevron au sommet du mur, la totalité des chevron vont transmettre aussi un effort latéral en gros pour 26° de pente
le double du verticale
donc 2*87 tonnes, autant dire que tes murs vont basculer et tomber par terre.

cdt

Et aussi je disait :

Citation:

Citation:

je voyais une ferme au centre

ben une ferme en bois vue les poids va être pas impossible mais monstrueuse !
Une lmc sur mesure pourrait être super jolie !

tu peux envisager une ferme/structure acier, tu sera dans le raisonnable. elle pourrait même reprendre des efforts de plancher de 1er étage.

pour moi le plus malin est de faire un mur interne appelé mur de refend en béton qui lui va facilement transmettre les efforts au sol.

puré je suis pas encore en Alzheimer

je rajoute un triangle de 6000mm en 300*300mm c'est du monstrueux
0.3m*0.3m* 6m*3 (deux arba plus entrait) *500kg/m^3 = 810 kg

cdt

Moi aussi je me souvenais bien (normal, c'est mon fil) d'où ma surprise quand au bout de quatre pages : tu me dis t'emm.. pas, fait une ferme à blochet

il suffisait de commencer par ça: tu plantes un arbre au milieu et t'attends qu'il tienne le tout, ça passera pour la 80ème édition de l'Eurocode (et pas besoin de fondations). Avec quelques rangs de bambous bien choisis, plantés à des endroits stratégiques, ça peut marcher en quelques années, si les rhizomes me font pas tomber les murs.
Rien que pour voir la réaction du scieur qui voit débarquer un particulier lui demander du 300x300x6000 pour une ferme, je vais aller me renseigner.
J'envisage aussi une ligne de T-shirt avec des castors obèses : l'Eurocode m'a tué

Du coup, au pifomètre le plus total, un mur treillis avec six poteaux en 20x20 répartis sur 8m60, ancrés dans la maçonnerie et contreventés par des croix de st andré de même section et un gros entrait, ça devrait pouvoir fonctionner quand même dans le principe, non? (en restant simple comme dans le premier schéma, sans les trucs inutiles et avec ceux qui manquent)

Je résiste encore un peu avant de maçonner (je n'ai pas encore creusé pour voir les fondations sous le refend). La toiture a été ramenée entre 37 T et 58T (dont 23T ELUesques incompressibles).
Si les fondations existantes (refend et murs extérieurs) peuvent supporter 37T et qu'une ferme à blochet redevient possible, je végétaliserai chez un pote.
Si le refend ne tient même pas 40 et que je dois tout refaire, je dimensionnerai pour 60.

Il faut que je fasse un tour du côté maçonnerie (non, je ne craque pas, je me renseigne c'est tout). La descente de charge, à la louche c'est un tiers du poids de la toiture? Il faudra que je sois plus précis pour la taille possible des linteaux de part et d'autre du pilier central.

Bon, je vais planter un arbre sous ma faîtière

J'ai démarré un fil dans la section maçonnerie...https://www.forumconstruire.com/construire/topic-172898.php#2205795

Maître Tournesol a calculé 13T de moins à l'ELU : plus que 42T de charges descendantes en version végétalisée.

Sinon, j'ai refait deux schémas de la ferme actuelle et de mon refend treillis...je continue mon délire tant qu'on ne m'a pas confirmé que tu avais raison


La conception de mon mur se tient un p'tit peu ou pas? Plus précisément, ce n'est pas pile ce qu'il ne fait pas faire pour que les murs restent debout ? L'entrait est trop retroussé?

A+

c'est cool c'est pile ce que je veux pas.

un triangle non fermé. Les jambes de force, appui sur le mur au lieu d'être retenu par un entrait planquée dans le plancher !!!!!!!

Faut vraiment faire un truc en forme de triangle complet même un peu déformé par les jambes de force dans le cas avec blochet.

le deuxième dessin beaucoup de bois mal placée; il faut tenir la faitière. Comme la solution est basée sur un poteau il faut "juste" (j'exagére) deux arba qui sont la en simple anti flambage anti bascule, pour la stabilité.

Citation:

plus que 42T de charges descendantes en version végétalisée.

c'est potentiellement cool. Cela veux dire dans nos échanges quand j’indiquais que

Citation:

Si tu en fait deux murs internes alors les portées seront plus que de 5m maxi. Alors il est possible de passer à une toiture sans ferme avec que des pannes. Si tu part sur une entre axe de panne de 1000mm à l'applomb en 300*100mm qualité C24 alors tu est sur du 380DaN/m².

Tu enlève 80 pour chevron isolation placo, il reste 300dan/m². De mes souvenirs, les règles de calcul disent qu'il faut retrancher 100daN pour marge. Il reste 200kg/m², il est possible de faire un toit végétaliser avec çà.
page 5
http://www.ecovegetal.fr/pdf/GUIDE_VEGETALISATION_EN_PENTE.pdf

je lit 145kg/m² poids d'eau saturer !!!!!!!!!!!!

Soit avec 2 mur de refend soit 5 mètres de porté avec le truc max sur catalogue 300*100mm ton rêve est réaliste.

le chiffre de 380DaN/m² était le chiffre que pouvait supporté au max la section max des poutres bois 300*100mm standard sur sa portée max sans soucis.

le chiffre exacte étant bien sur à affiné (mais cela te redonnais espoir de faire quelque chose à ton gout);

maitenant on affine le calcul est donc on s’aperçoit que c'est plus léger que ce max de 385kg/m².

c'est cool c'est moins, mais on est encore à un ordre de grandeur au dessus des charpentes classiques qui encaissent que quelques tonnes.

j'aime bien l'idée de la graine de chêne que tu plante au milieu de ta maison pour te faire plus tard le méga poteau de soutien de ton IPN .

cdt

Pour les dessins, e prmeier c'est l'existant. pour le deuxième, j'ai oublié une étiquette: la ligne bleue sous mon assemblage de bois, c'est le chaînage du mur maçonné en dessous qui relie les deux murs. J'ai supposé qu'on pouvait considérer ce chaînage comme une poutre en BA fermant le triangle.

Pour l'arbre planté au milieu, c'était un peu mon idée de départ (qui s'est ensuite confrontée à la réalité): réparer les fermes existantes et installer une mégapoutre ancienne au milieu du hangar, scellée profondément dans un m3 de béton armé avec plein de liens dans différentes directions pour tenir la couverture. Dans le principe, ça pourrait marcher mais au prix de calculs très compliqué et de multiples difficultés de réalisation. Je glisserai quand même l'idée à mon BE...ne serait-ce que pour le fun.

Sinon, je pense que je vais me diriger vers une solution maçonnée...Le fait de n'avoir que trois points d'appui pour la faîtière et les différentes contraintes imposent d'être raisonnable à un moment. Je verrai après calcul!

Citation:

Pour les dessins, e prmeier c'est l'existant.

ha, pardon j'avais pas compris

Citation:

J'ai supposé qu'on pouvait considérer ce chaînage comme une poutre en BA fermant le triangle

oui oui oui

Citation:

.Le fait de n'avoir que trois points d'appui pour la faîtière et les différentes contraintes imposent d'être raisonnable à un moment. Je verrai après calcul!

Oui tu est mure pour aller voir ton BE avec solution de IPN caisson chevron traction et mur de refends avec les quelles variantes évoquées, pour dimensionner tout çà plus finement, apparemment d'aprés tournesol avec des sections à la baisse (tant mieux).

cdt

Un p'tit sketchup + tard pour que tu visualises...

avant...

après...




Le refend est en ossature bois pour une question pratique...je débute sous sketchup...

cool !