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Dimensions pannes et chevrons charpente

Ce sujet comporte 12 messages et a été affiché 189 fois
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Nouveau membre Env. 10 message Drome
Bonjour, je suis en cours de rénovation d'un vieux corps de ferme. La toiture est composée actuellement de 4 fermes pour une longueur totale de 15m et une largeur de bâtiment d'environ 8m. 

La pente est de 20°, département haute-loire pour une altitude d'environ 900m.

Je souhaite seulement garder les fermes et les tuiles (st Foy losangée). La longueur max d'un pan de toit fait 5m et la portée maximale entre 2 fermes est de 4m.

L'idée est d'arriver à isoler cette toiture avec une épaisseur d'environ 300mm de laine de bois, je souhaitais garder les pannes visibles mais ça me semble pas évident du tout pour arriver à une telle épaisseur. Je pense me résoudre à ne garder que les fermes visibles.

Voici les données que j'ai rassemblées:
- tuiles st Foy 45kg/m2
- isolation + BA13 = 25kg/m2
- osb3 18mm en sous toiture 12kg/m2
- neige accidentelle à priori 340kg/m2
total de 422kg/m2
 
pour les pannes: on va dire 4kg/m2 pour les chevrons +2kg/m2 de litelage en plus donc 428kg/m2

Mon OSB en sous toiture me demande un entraxe de 61cm pour les chevrons, la laine de bois ça ira bien également donc je pars sur entraxe de 61 pour les pannes et chevrons.

Pour les pannes : 4m de portée * 0,61 =2,44m2 de toit à supporter par pannes au max entre les deux fermes les plus espacés soit 1044kg d'après les données précédentes. En me basant sur un site connu avec abaques, je peux partir sur du 7x25 donnés pour 1193kg avec cette portée. 
(Pour information, cette portée est uniquement entre deux des fermes sinon elle est généralement divisé par deux avec une ferme intermédiaire)

Pour les chevrons, avec un appui tous les 61cm sur les pannes, la surface à porter entre deux pannes est de 0,61*0,61 = 0,37m2 donc 156kg. D'après l'abaque du même site quasi tout passe, voulant pour ma part au moins 300mm d'isolant je peux partir sur du 5x10

En contre liteau et liteaux, le pureau moyen pour cette tuile peut être de 355mm, et donc chevrons à 61cm d'entraxe, je pensais partir sur du 4x4 .

Pour finir, je ne souhaite pas sceller ou encastrer mes pannes, quelle surface d'appui serait optimal au niveau des pignons ? Je pense fixer un madrier/bastaing je ne sais comment l'appeler (ce qu'il faut quoi) avec des corbeaux dans mes murs de pignons.

Quelqu'un a t'il un avis sur tout ce qui a été dit précédemment? Une fois validé j'ai une petite particularité sur un pan de toiture à prendre en compte.... Mais dans un deuxième temps

Merci beaucoup 
Messages : Env. 10
Dept : Drome
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Env. 5000 message 06 (6)
Ne vous prenez pas la tête pour vos travaux de charpente...

Allez dans la section devis charpente du site, remplissez le formulaire et vous recevrez jusqu'à 5 devis comparatifs de charpentiers de votre région. Comme ça vous ne courrez plus après les charpentiers, c'est eux qui viennent à vous

C'est ici : https://www.forumconstruire.com/construire/devis-0-8-devis_charpente.php
 
Env. 5000 message 06 (6)
Bonjour

Citation: Pour les pannes : 4m de portée * 0,61 =2,44m2 de toit à supporter par pannes au max entre les deux fermes les plus espacés soit 1044kg d'après les données précédentes


Les pannes sont espacées de 61 cm aussi ? Vous êtes sur ?
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 5000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 6 ans
 
Nouveau membre Env. 10 message Drome
Bonjour, remplaçant les pannes actuelles je suis relativement libre de ce choix. Partant de panneaux de laine de bois de 57,5cm de large, en les espaçants de 61cm pour une largeur de panne de 7cm, j'ai un espace disponible de 54cm qui me semble pas mal pour coincer les panneaux d'isolant entre pannes. Idem pour l'entraxe chevron pour l'isolation (et mon OSB)
Je suis ouvert à toutes meilleurs propositions que ce soit entraxe ou dimensionnement biensur, d'où ma présence ici

Merci à vous d'avoir rejoint ce fil
Messages : Env. 10
Dept : Drome
Ancienneté : moins d'1m
 
Env. 5000 message 06 (6)
Tout d'abord, la charge de neige Eurocode 1 à 900 m en zone A2 est de 45 + (150 x 900/1000 -45) = 135, soit avec coefficient mu de 0.8 : 108 daN/m² en projection horizontale.
S'il y a des circonstances d'accumulation de neige, par exemple contre un mur en héberge, ce chiffre serait à majorer.
La charge accidentelle de 100 daN n'entre donc pas en compte.

Ensuite, votre configuration avec les sections que vous proposez me paraît tout à fait confortable, même en bois de classe C18.

Pensez à bien relier les chevrons entre eux au faitage ; ce sont eux, avec les panneaux osb, qui vont retenir la déformation du versant dans son plan sous l'effet de la flexion déviée des pannes qui seront nécessairement posées déversées.

Pour l'appui sur les murs, les sabots fixés dans la maçonnerie est une solution, mais vous allez en avoir beaucoup.

Sinon la poutre muraillère fixée par chevillage peut être plus simple à faire.
Nombre de fixation en fonction du produit que vous choisirez, à partir de sa fiche technique donnant la charge qu'elles acceptent selon la nature de la maçonnerie.
Dans ce cas, il vous faudra une file d'entretoise entre les pannes, sur leur appui (pour pas qu'elles tournent).
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 5000
De : 06 (6)
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Nouveau membre Env. 10 message Drome
Bonsoir,
merci beaucoup pour cette réponse.
Bien pris note que j'ai surestimé la charge climatique, mieux vaut plus que pas assez !
Je vais voir avec la scierie si un intermédiaire de chevron est faisable, aussi haut mais moins large.

Ayant des murs en pierre pas forcément des plus réguliers, il me sera je pense plus simple de régler 4 poutres de par et d'autre des deux pignons, soit par scellement chimique en ayant chercher les pierres du parement opposé, soit avec des corbeaux....
Bien pris note pour les entretoises, qui en plus participeront un peu à la reprise de l'appui des pannes.

La muralière en bas de pan de toiture, les chevrons devront être fixés dessus aussi je suppose pour les mêmes raisons ?

Si je vous fais parvenir un plan d'une partie particulière de la charpente, seriez vous éventuellement en mesure d'essayer de calculer la déformation de la charpente sous cette charge ?

Merci beaucoup
Messages : Env. 10
Dept : Drome
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Env. 5000 message 06 (6)
On peut toujours essayer.
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 5000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 6 ans
 
Nouveau membre Env. 10 message Drome
Bonjour,
avec mes talents très limités de dessinateur, j'ai essayé de représenté les principes. Les échelles ne sont pas forcément respectés. Mais l'idée est que sur un pan de toiture entre deux fermes, création de 4 grands trémies (186x186cm) pour y apposer des verrière vitrés.

Renforcement avec des pannes (x4) par sens, avec un décalage de +10cm en hauteur par rapport aux pannes classiques, afin d'affleurer avec le sommet des chevrons du reste de la toiture.
Concernant les charges, nous pouvons partir sur les mêmes que sur les calculs précédents (le double vitrage et châssis pèseront en réalité moins ).

C'est peut être trop compliqué à calculer la déformation sous neige.... Si vous entrevoyez quelque chose, ça m'intéresse..

Merci. Je suis évidemment disponible pour répondre aux questions et aider autant que possible à cette réflexion.



Messages : Env. 10
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Ancienneté : moins d'1m
 
Env. 5000 message 06 (6)
Je suppose que les pannes A seront appuyées sur les arbas des fermes, comme les pannes courantes ?

Vous êtes sûr que pour les châssis vitrés, il faudra que les pannes affleurent le niveau des chevrons courants ?

Quelle section auraient les pannes B ? (section)

Comment serait, plus précisément, la panne « muraillère », en fait plutôt une sablière posée sur le dessus du mur ? (section, disposition d'appui)

Et quelle est la section de la faitière ?

Ceci pour faire un modèle freelem, de ce versant, et essayer de voir comment ça se déformerait.
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 5000
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Nouveau membre Env. 10 message Drome
Bonjour,
merci beaucoup pour le temps consacré à tout ceci.

Pour l'affleurement c'est correct pour ce que je prévois.

Je suis malheureusement tellement nul en dessin en perspectives... cela aurait été beaucoup plus simple de comprendre les liaisons des éléments.

Les pannes A n'ont pas d'appuis intermédiaires, leurs extrémités sont fixés à une panne (premier dessin deuxième feuille) qui est en position de chevron juste en porte à faux des fermes de par et d'autre de l'ouverture. Cette panne est fixé en bout des pannes "courantes" qui appuie sur les arba, et du long des derniers chevrons avant l'ouverture.

Toutes les pannes du montage sont sur la base du format courant calculé précédemment : 7x25.

Oui effectivement petite confusion lors du dessin, c'est bien une sablière qui me termine le pan de toiture. Il est prévu de faire un chaînage en haut de mur (avec rehausse des génoises existantes) donc soit cheville à expansion soit scellement chimique, mais dans tous les cas appui de tout son long sur le chainage.

Pour le faitage, je vais partir sur du 7x30 jumelé et délardé (tout est une question de poids pour la manipulation..) en espérant que mon scieur puisse me faire cela.

Si jamais il te manque une donnée je ferais mon maximum pour la fournir.

Merci
Messages : Env. 10
Dept : Drome
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Env. 5000 message 06 (6)
Le montage de la panne A en bout du porte à faux des autres pannes, c'est un peu ollé ollé.

Il ne serait pas possible d'aller appuyer cette panne A sur les arbas de ferme ? Ca serait plus naturel.
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 5000
De : 06 (6)
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Nouveau membre Env. 10 message Drome
Je comprend, c'est effectivement envisageable et surement souhaitable d'ailleurs.
Dans ce cas je superposerais un chevron au dessus pour la hauteur.
La largeur des ouvertures dans le sens du faitage sera donc légèrement augmenté, 200cm environ
Messages : Env. 10
Dept : Drome
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Env. 5000 message 06 (6)
Je vous fais part de mon analyse personnelle, ne valant pas la prestation d’un bureau d’étude professionnel.

Pour le versant de toit vitré qui nous intéresse, j’ai considéré que :

Les appuis des pannes  sur les fermes sont des appuis fixes ; sachant que ce n’est pas tout à fait exact puisque les fermes ont leur déformation propre.

Les pannes B sont en 7 x 25, déversées, et portent de ferme à ferme (4 m)

La panne A est en 4 x 7 x 25 jumelées, déversée, et porte de ferme à ferme (4 m) - (!! même si ça ne se voit pas sur le dessin)

Le faux arbalétrier central est (équivalent) en 28 x 25, et porte des pannes B à la panne A, sans continuité (2 x 2 m).

Il y a donc quatre emplacements de châssis, dimensions 2 x 2 m à l’axe des pièces de charpente

La sablière est en 7 x 25 posée droite, de ferme à ferme

La faitière est supposée en 15 x 25, d’aplomb aussi.

Bois de classe structurale C 18  (supposé)


Charges :

Toiture charpente isolation plafond : 88 daN/m²  (45 + 25 + 12 + 6) + les pannes elles-mêmes
Châssis vitré supposé de même poids au m²
et 110 daN/m² neige.

Déformation de la structure dans son plan

Le versant se déforme en deux demi parallélogrammes, par l’arbalétrier central qui glisse vers le bas en poussant sur la sablière et en tirant sur la faitière.
Je trouve un glissement de l’ordre de 1 cm, ce qui n’est pas énorme. Mais il vaudrait mieux de chercher à le réduire, pour éviter de coincer les vitrages dans les châssis, ce qui pourra être obtenu par un bon assemblage de l’arba sur la faitière, retenue dans l’autre versant par les chevrons.

Déformation de la structure perpendiculairement à son plan

Le creux au milieu panne A atteint 14 mm, soit par rapport à la portée de 4 m : L/285
Le creux au point milieu des pannes B atteint 18.5 mm, soit L/215

C’est pas terrible quoique acceptable. Mais ce qui compte surtout, vis-à-vis de la bonne tenue des châssis vitrés, c’est la déformation individuelle subie par chaque cadre, sur les longueurs de 2 m de leurs côtés.

Donc j’obtiens sur ces longueurs de 2 m

2 mm sur la panne A,
< 1  mm sur le faux arba central
4.3 mm sur les pannes B

C’est bien me semble-t-il.

Je dirais qu’il serait plus équilibré :

De réduire le faux arba central, par exemple le passer en 2 x 7 x 25
Et d’augmenter les pannes B, par exemple en 2 x 7 x 25
Et également de « contrebalancer » la faitière par les chevrons du versant opposé.

Sur le reste du toit, les pannes et chevrons, avec les panneaux, forment une sorte de plaque nervurée, donnant à la charpente une rigidité un peu plus élevée que celle qui résulte uniquement du comportement individuel de chaque élément.
Pour favoriser cela, bien relier les chevrons à la faitière.

La structure, sur ces versants courants, est relativement simple en conception et en réalisation, moyennant toutefois des compétences et une pratique de la charpente bois.

Par contre, la configuration avec les chassais vitrés est plus audacieuse. Il peut apparaître des « surprises », et il faut aussi bien respecter les règles relatives aux vitrages en toiture. C’est nettement plus compliqué à réussir.
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
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