Section charpente toit plat végétalisé - appuis intermédiaires

Bonjour

Pourriez-vous donner le détail des charges à 150 kg/m² ? Avez-vous compté le poids de terre mouillée ?

Si vous mettez un poteau vers le milieu d'une longueur, d'un seul morceau, cela diminue sensiblement la déformée en travée par rapport au cas où la longueur se ferait en deux morceaux en travées simples.

Je suppose que vous avez prévu de placer les solives en chambrée, avec des sabots, pour limiter la retombée de poutres ?

Merci de votre retour, pour les charges, je me base sur un substrat très pauvre composé de 80% de perle d'argile et 20% de terre végétale donc mouillé 100kg/m²

CTBH 15
Étanchéité 3
Substrat de 5cm 100
Végétaux 30
TOTAL ARRONDI Mouillé 150 kg/m²

A cette heure il n'est pas prévu de placé des sabots si l'on réussi à s'en passer (les arba sont dans des cloisons) donc il faut juste garder des passages confortables en dessous.

Les accrotères sont côtés à 320 cm.

Ais-je fait de grosses bétises? (et même des plus petites!)

Je suppose qu'il faut ajouter le poids de plafond et isolation ?

Oups j'avais zappé ça, plafond dans la zone à faible portée! (il y a déjà une iso sous epdm prise en compte dans le calcul 'etanchéité'

Au final je pense donc que l'on peut monter la charge de 10kg/m² soit 250 kg/m² au total, les calculs de section sont ils toujours viables?

Je vous fais part de mon analyse, à titre indicatif, ce n'est pas une étude BET.

Hypothèses sur les charges

Charge poids propre :

150 kg/m² + plafond 15 = 165 kg/m² + solives et poutres.

Charge variable :

Charge d’exploitation :

100 kg/m² sur un carré de 10 m² 4.5 x 2.25 m.

Pour les solives, cela les concerne en totalité

Sur les poutres, ça complique le calcul, il faut déplacer le rectangle, et chercher ce que ça donne.

Charge de neige

Je vois sur votre récit que la toiture sera au pied d’un étage de hauteur 2.5 m au moins, ce qui donne un coefficient d’accumulation µw de 2.8, qui décroît  quand on s’éloigne de ce surplomb, jusqu’à 0.8 à 5 m de distance, donc encore > 0.8 en bord de toit. Soit neige de 2.8 x 45 = 126 kg/m²  à 58 kg/m², et selon les endroits. Très fastidieux.

Bref,  pour le calcul des poutres je prendrai 90 kg/m² partout, comme vous le pressentiez … C’est déjà pas mal lourd. On n'ajoute pas neige et exploitation, n'étant pas présentes en même temps

Charge de vent

Le vent n’agit qu’au soulèvement, ce qui ne va pas nous concerner.


Le cas de charge dimensionnant sera :  poids propre + surcharge   (ELU et ELS)

Bois C18  f,m,k = 18 Mpa. Pour ces charges de courte durée, je retiens kmod = 0.9, d’où :
f,m,d = 12.45 MPa  -  et fluage kdef : 0.8 (locaux abrités non chauffés)

Hypothèses sur la structure

Les solives sont appuyées sur les poutres, en travées simples. Dans un premier temps,  je n’ai pas considéré qu’elles puissent être en continuité par deux travées (ce qui est apparemment faisable).

Les poutres sont appuyées sur poteaux et sur murs, avec continuité sur les poteaux, c’est-à-dire poutres d’un seul morceau sur la longueur.
Dans un premier temps j’ai considéré que les appuis sont fixes (ne bougent pas verticalement)

Résultats

Solives

Les travées sont de longueurs très différentes, entre 2.75 m et 4.5 m, ce qui entraîne une très grande différence entre les besoins en sections.

Ici j’ai considéré deux sections de solives possibles, et différents entraxes. A débattre, d’autres solutions sont possibles.

Travée portée 4.60 m

Madriers 7.5 x 22.5 entraxe 0.50 m  Flèche net finale L/200, tout juste conforme. Taux de travail 82 %.

Travée portée 3.55 m

Madriers 7.5 x 22.5 entraxe 0.60 m  Flèche net finale L/365, confortable. Taux de travail 58 %.

Travée portée 2.75 m

Bastaings 6.3 x 17.5 entraxe 0.60 m  Flèche net finale L/300, convenable. Taux de travail 68 %.

Travée portée 3.35 m

Bastaings 6.3 x 17.5 entraxe 0.60 m  Flèche net finale L/209, tout juste conforme. Taux de travail 68 %.


Poutres

J’ai pris des sections dont je ne sais pas si vous les trouverez. On peut revoir en fonction de ce que vous pourrez approvisionner. Ou deux 10 x 28 jumelées valent un peu plus d’une 12 x 32.

Poutre 1 (gauche) section 10 x 25

Portée 2.57 m du poteau à l’appui sur angle mur, puis 1.23 m jusqu’au bout.
Flèche : 7.5 mm  (L/340)
Taux de travail : 76 % sur appui, et  54 % en travée

Poutre 2 (centre) section 10 x 28

Portée 4.55 m entre poteaux, puis 2.80 m  jusqu’à l’appui sur mur.
Flèche : 11.7 mm (L/390)
Taux de travail : 82 % sur appui et 50 % en travée

Poutre 3  (droite) section 12 x 32

Portée 4.20 m entre poteaux, puis 3.20 m  jusqu’à l’appui sur mur.
Flèche :  -12.3 mm (L/340)
Taux de travail : 82 % sur appui et  64 % en travée


Quelques réactions aux appuis (non pondérées) : 

Sur murs :  poutre 1 :   2.35 t        poutre 2   :   0.9 t        poutre 3 : 0.9 t
Sur poteaux : milieu poutre 2 :  2.6 t       milieu poutre 3 : 3.9 t

Il pourrait être judicieux de placer un poteau contre le mur, en bout de poutre 1, car l’effort sur un scellement dans la maçonnerie serait difficile à reprendre.


Remarques

Les contraintes maximales dans les poutres sont sur les appuis en continuité, d’où un taux de travail en flexion relativement en regard d’une flèche plutôt limitée en travée.

Ceci dans l’hypothèse d’appuis fixes. S’ils bougent, par exemple par tassement des fondations des poteaux, ou sur les fixations dans les murs, ces contraintes, déformations, et réactions d’appuis se redistribuent de façon différente.

Par exemple si le poteau du milieu tasse un peu plus (poutres 2 et 3), la contrainte dans la poutre à l’appui sur poteau diminue, augmente en travée,  la flèche augmente, la réaction sur mur augmente.

Cette redistribution se fait aussi du fait du fluage du bois car (ce dont ne tient pas compte l’EC5), celui-ci est plus fort sous contrainte plus élevée, faisant que la poutre  se relaxe un peu sur l’appui du poteau pour reporter un peu plus de charge en travée.

Il est possible d’envisager de réaliser les solives en deux fois deux travées en continuité en appui sur une poutre. Ce sera bénéfique à celles qui, dans les portées les plus longues, sont un peu en limite. En contrepartie, les poutres formant l’appui de continuité des solives seront un peu plus chargées.

Tout cela se calcule : croisement des solives en continuité sur les  poutres quand celles-cis fléchissent, et présence de tassements d'appuis (appuis élastiques dans le modèle). Mais ça devient lourd, et ce n'est valable que si l'on peut déterminer exactement comment se comporteront les appuis. Là, je renonce.

Je suis bouche bée, un grand merci pour toutes ces explications détaillées! je vais devoir relire cela au calme pour intégrer tous les éléments.

Grand merci pour le temps passé (jusqu'à aller voir le récit), chapeau bas M. Ilovir!