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Mezzanine dans garage: suspendu ou sur solive? Résolu

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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 15/03/2017 à 21h44
Mezzanine dans garage: suspendu ou sur solive?
Bonsoir tout le monde,

Comme beaucoup de gens sur ce forum, je souhaiterais créer une mezzanine dans mon garage. Comme les autres membres du forum, le but est de stoquer tout ce qui prend trop de place.

Pour des raisons d'accès (le plancher sera à raz de la charpente, sur les bords), la zone utile de cette mezzanine devra être coupée en 2 zones de 320 x 160 (laissées en blanc sur le dessin).
La hauteur va varier entre 50cm et 75cm.
A noter que sur un côté (à gauche sur l'image), le mur est encombré par des tuyaux et autre câbles électriques. Donc je n'ai pas le choix de l'emplacement pour fixer les poutres.

D'après ce que j'ai lu (et compris) sur le forum, une des solutions pourrait être celle sur la photo, avec:
     - les poutres (désolé je suis perdu dans le vocabulaire technique) en violet seraient en 75 x 250;
     - les poutres en vert seraient en 50 x 150.





1ère question: est-ce que le dimensionnement serait bon (pour de l'OSB3 en 22 dessus)?

Ce qui me gène dans l'histoire, c'est l'impression (fausse?) de mettre beaucoup de bois (et d'argent du coup) pour une faible surface utile (voir les zones inutile que je suis obligé d'avoir - qui seront vides, e.g. sans OSB).

Une 2ème solution serait de suspendre une structure (laquelle?) à la charpente.
Les 3 panes (incluant la faitière) font 70 x 150 (pour 450 de portée). Elles ont été renforcées par des plaques de métal de 1cm d'épaisseur, 10 cm de haut boulonnées sur toute la longueure des panes après avoir été pliées de force (en "sourire" - pour éviter de fléchissement des panes).
Ce système semble assez costaud, mais je n'ai aucune idée de la charge que je pourrais mettre dessus.
Est-ce que quelqu'un saurait me dire ce qu'il en est?
A noter que la charpente supporte le toit en tuile, que le garage fait 4.5 x 7m avec une pente "classique" (25%???).
Vu que je suis dans la région de Toulouse, pas de risque de neige...

Est-ce que le surcout et le surcroit d'embêtement de la 1ère solution vaut de coup?

Merci d'avance pour vos conseils.
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 18/03/2017 à 19h50
Hummm, il y a pas quelqu'un qui aurait un avis pertiant sur la question?
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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 20/03/2017 à 14h57
Bonjour

Je suis curieux de voir une photo de ces plaques pliées "en sourire".

Mais quoiqu'il en soit, j'éviterais de suspendre quelque chose pouvant être lourd, à ces pannes qui ont déjà du faire l'objet d'un renforcement de fortune.

NB : pour évaluer la force portante des pannes, il faudrait bien évaluer les charges qu'elles reçoivent déjà, ce qui impliquerait des plans et coupes assez détaillés, avec les dimensions, et la position de la toiture par rapport à l'ensemble de la construction. L'altitude du site aussi, et la nature des tuiles (poids au m²).

Ce qui restera difficile (pour ne pas dire impossible)  à évaluer, c'est l'efficacité des renforts, d'où ma préférence pour s'abstenir de surcharger.
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 21/03/2017 à 08h53
Bonjour Ilovir,

Ci-dessous les photos de la plaque d'acier.
Pour le "sourire", c'est pas la Jaconde: il doit y avoir 1 à 2 cm entre le plus bas et le plus haut. Mais quand je vois la taille de la plaque en question, ça n'a pas dû être simple à plier!

A noter que ce système a été fait par un charpentier parce que plus solide que de doubler les panes.



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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 21/03/2017 à 16h38
En faisant un calcul estimatif, je trouve :

Contrainte dans le bois en flexion :  100 % du maxi admissible (pour du C24)
Contrainte dans l'acier : 72 % du maxi admissible (pour du S235)
Flèche au milieu : 2.7 cm

Ceci dans les hypothèses où :

Le renfort acier (1 face) aurait été mis à l'origine, avant que la panne ne fléchisse
Charges fixes 70 kg/m², et neige 35 kg /m²
Pannes de portée 4.50 m, largeur de chargement 1.80 m (sensiblement 190 DaN/ml à l'ELS)
Section bois 7 x 15   et acier 1 x 10
Le renfort acier vient s'ancrer dans les murs de chaque côté des appuis de pannes
Il n'y a pas plus de 3 mm de jeu et déformation au niveau des boulons.

Dans ces conditions, on peut estimer que le renfort acier améliorerait globalement de 70 % la force de la panne bois seule.

Si le renfort acier a été ajouté alors que la panne était déjà fléchie, donc contenant déjà une contrainte due aux charges permanentes, elle aura sous neige une contrainte supérieure aux 100 % précités, le renfort acier n'intervenant que pour bien moins de 70 % d'amélioration dans ce cas.

L'ensemble est donc à sa limite de charge, voire au delà, et il convient de ne rien venir suspendre de plus.
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 23/03/2017 à 13h42
Merci de ta réponse Ilovir.

Quelques remarques:
   - Je suis dans la région de Toulouse. Le risque neige est donc quasiment nul;
   - Les renforts d'acier viennent juste d'être mis sur 2 des panes. La dernière était pourrie (problème de toiture) et vient donc d'être remplacée - en ajoutant le renfort en plus.
   - Les renforts d'acier ne pénètrent pas dans les murs. Ils s'arrêtent en limite du mur.
   - Le charpentier qui a mis en place les renforts m'a dit que ce système est plus solide que de doubler les panes. Donc je m'attendais à avoir plus de 100% de renfort...

Est-ce que ces données changent tes conclusions ou pas?
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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 23/03/2017 à 17h18
La neige est toujours à prendre en compte, et aussi le vent. Je n'ai pas fait tout le détail. Si vous le voulez, il faut communiquer toutes les données complètes et précises.

Si le renfort s'arrête avant le mur, il faut que son dernier boulon sur la panne soit le plus près possible du mur. Plus il s'en éloigne, moins on a d'efficacité, parce que l'appui du renfort baisse lors de la flexion de la panne et par le jeu de l'assemblage.

Si le bois est bon, l'acier apporte + 70 % environs
Si le bois est mauvais l'acier apporte + 100 % environ.

La part acier sera plus forte (plus près de 100 %) avec un renfort mis sur du bois neuf, parce que d'une part l'acier sera intéressé dès le début à toute la charge, et d'autre part parce que le bois va fluer et se soulager davantage sur l'acier.

Il y a bien un seul renfort par panne ? c'est difficile d'en mettre deux et de bien les ajuster.
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 24/03/2017 à 16h47
Je confirme qu'il n'y a qu'1 renfort par Pane.
Le premier boulon est à 30cm du mur, avec une vis à mi-distance (mais je ne suis pas sûr que la vis serve à quoi que ce soit...).

Au dessus des panes, il y a des "chevrons" (?) qui font 55 x 74. Il y en 9 de chaque côté, soit 18 au total.
Encore au dessus, il y a un écran de sous-toiture. Puis ce sont les liteaux et les tuiles (DC12 de chez Terreal).

D'après mes mesures, la pente du toit est de 23°.

Point de vue altitude, je suis à 170m.

Est-ce que ca fait des données "complètes et précises"? (Désolé, mais je n'ai aucune idée de quelles données sont nécessaires).
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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 24/03/2017 à 17h03
Sur la photo, on a l'impression d'une pente de 23 % peut-être, mais pas 23° qui feraient 42 %, un peu plus pentu.
Merci de vérifier.
Par ailleurs, Est-ce qu'au dessus de la toiture de ce garage, il y a un mur en surplomb, et éventuellement une autre toiture en surplomb ? OU c'est tout droit ?
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 24/03/2017 à 18h52
Mes plus plates excuses, la pente est de 30% (baisse de 1.05m sur une distance de 3.50m)Blush

Il y a un mur en surplomb sur le côté gauche de l'image et du schéma (qui correspond à l'étage de la maison).
Le devant et le derrière sont totalement libres. Le côté droit n'est occupé que par une haie (<2m de haut).

Au cas où, l'orientation est Sud-Ouest (i.e. le haut du schéma = la porte et la fenêtre de la photo).

Quoi qu'il en soit, merci beaucoup de prendre le temps de traiter mon cas. J'apprécie vraiment
Biggrin
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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 24/03/2017 à 21h08
La question pour le mur en surplomb, c'est parce qu'il entraine une accumulation de neige sur le toit, à prendre en compte pour le dimensionnement des pannes. Même à Toulouse. Du moins, c'est la norme. Reste à voir comment est ce mur : quelle hauteur, Est-ce qu'il porte un toit qui regarde vers le garage.
Croquis éventuellement.
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 24/03/2017 à 23h00
Le toit à côté est à 7m de haut (en gros).

Voilà la vue (vue opposée par rapport à la photo précente - noter la porte et la fenêtre sur le garage):

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Ilovir
Messages : Env. 3000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 4 ans
Le 25/03/2017 à 17h16
[size=2][color=#000000]Comme je le pressentais, avec ce renfort, difficile de bien savoir ce qu’on calcule.
[/size][/color]
En fonction de vos indications, le poids du toit ce serait 55 kg/m² avec tuiles liteaux et chevrons. (donc moins que ma 1[sup]ère[/sup] estimation à la louche de 70 kg/m²).

La neige dans la région est de 36 kg/m², sur un toit isolé.

Le vent en pression ferait 30 kg/m², je le laisse de côté pour les vérifications en résistance.

Avec le mur en surplomb, l’accumulation fait aller de 36 kg au bord (épaisseur 18cm de neige), à 126 kg/m² (63 cm) contre le mur.

On peut simplifier en faisant une moitié du toit à 100 kg / m², et l’autre moitié à 60 kg/m².

Ensuite le renfort : je l’ai modélisé comme une barre en acier parallèle à la panne, attachée à celle-ci au milieu et à 30 cm des bords, par une attache dont la déformation représente celle de l’assemblage boulonné. Le principe c’est que le bois en son milieu s’appuie au milieu de l’acier, lequel va se ré appuyer sur le bois à ses deux extrémités.

Avec la neige complète accumulée, j’ai :

Contrainte dans le bois : 16 MPa (pour 16.6 admissible) taux de travail 96 %
Contrainte dans l’acier : 270 MPa (pour 235 admissible) taux de travail 115 %

Glissement d’assemblage : 5 mm au milieu et 2.7 mm aux extrémités.

Avec la neige simple sans accumulation, ce serait beaucoup plus supportable ; on aurait :

Contrainte dans le bois : 11.6 MPa (pour 16.6 admissible)  taux 70 %
Contrainte dans l’acier : 195 MPa (pour 235 admissible) taux 83 %

Glissement d’assemblage : 3.5 mm au milieu et 2 mm aux extrémités

Dans ces deux cas, le renfort acier apparaît pour plus de 100 % d’amélioration.

C’est cohérent, à mon avis mais on est vraiment dans les approximations. C’est tiré par les cheveux ; il suffit de varier un peu les estimations pour voir varier le résultat.

Je n’ai pas pu intégrer le fait que le renfort est mis sur une panne contenant déjà de la contrainte. Ce qui aboutirait au final à plus de contrainte dans le bois, et un peu moins dans l’acier, que dans le modèle utilisé.

 

Ce que j’en tire comme conclusion, c’est que la toiture tient, mais que ce n’est pas prudent du tout de vouloir lui rajouter des charges. Si on veut s’éviter des ennuis.
[size=2][color=#000000]D’autant plus que ces taux de travail importants s’accompagnent de déformées non négligeables, qu’on peut dire hors norme : de l’ordre de 3 à 4 cm en milieu de panne.[/size][/color]
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bigclems
Auteur du sujet
Messages : Env. 30
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 6 ans
Le 26/03/2017 à 20h01
C'est bien noté. J'abandonne donc l'option mezzanine suspendue.
Merci beaucoup pour ton temps et tes conseils Ilovir Biggrin
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