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Calcul charge toiture

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Env. 200 message Haute Vienne
Bonjour,

Je souhaite connaitre le poids total d'une future toiture pour pouvoir dimensionner des linteaux et poteaux en BA d'une élévation.

Toiture 2 versants symétriques, face au Nord et au Sud, pignon face Ouest (face Est mitoyenne).
Ce rajout viendra en continuité de la toiture principale existante avec pannes 7,5*17,5cm et chevrons 6,3*7,5cm.

Département Haute-Vienne (87)
Construction inférieure à 10m (entre 8,5m et 9m)
Altitude 325m
Pente 34°

Largeur toiture: 280cm avec débord
Longueur rampant: 540cm avec débord
Superficie extérieure d'un versant: 15,12m²
Superficie extérieure toiture: 30,24m²

Portée libre entre pignons: 230cm
Distance faîtage/arase: 523cm
Superficie intérieure d'un versant: 12,03m²
Superficie intérieure toiture: 24,96m²

Charge de neige en zone 1B plus altitude (>200m) moins pente (18%):
normale: [35+(325-200)/10] - 18%= 39kg/m²
extrême: [60+(325-200)/10] - 18%= 60kg/m²
accidentelle: [80+(325-200)/10] - 18%= 76kg/m²
Quelle charge dois-je prendre en compte pour le calcul ?
Soit 2298kg en prenant la valeur la plus grande

Pression dynamique des vents en zone 2, site normal:
normale: 60daN/m²
extrême: 105daN/m²
Je n'ai pas tenu compte des effets de masque et de dimension.
Quelle pression dois-je prendre en compte pour le calcul ? (j'ai pas l'impression qu'elle soit prise en compte dans les calculs que je vois sur les forums)
Soit 3175,20kg en prenant la valeur la plus grande

Tuile double romane Redland 49kg/m² max soit 1481,76kg
Charge plafond en BA13 hydro et ossature métallique: 15kg/m² soit 374,4kg
Charge isolant: 15kg/m² soit 374,4kg (charge limite admissible pour un plafond sur suspentes)

Charge totale de la couverture, tuiles, neige, vent, plafond, isolant: 260kg/m² (je lis souvent 150kg/m²...)

Entraxe des chevrons: 38,33cm
Section des chevrons: 6,3*7,5*540cm (charge admissible 162daN/m² pour une portée libre de 200cm)
Reprise de charges des chevrons: 1,74m x 38,33cm x 260kg/m² = 173,40daN/m² ce qui est limite si mon calcul est juste (neige, vent etc).
Nombre de chevrons: 9 par versant
Poids des chevrons: 18 x section x masse volumique du sapin = 18x0,063x0,075x5,40x850 = 390,38kg
Soit 12,91kg/m²

Entraxe des pannes: 174cm
Section des pannes: 7,5*17,5*280cm (charge admissible 1016daN/m² pour une portée libre de 250cm)
Reprise de charge des pannes intermédiaires: 2,30m x 1,74m x (260kg/m² + 12,91kg/m²) = 1092,19kg/m² ce qui est limite si mon calcul de charges est juste (neige, vent etc).
Nombre de pannes: 2 sablières + 4 intermédiaires + 1 faîtière
Poids des pannes: 7 x section x masse volumique du sapin = 7x0,075x0,175x2,8x850 = 218,66kg

J'ai un énorme doute sur mon calcul au niveau des charges de neige et de vent, mais si le calcul est bon alors la toiture complète (couverture, charpente, plafond et isolation) pèse dans le cas le plus extrême environ 2298 + 3175,20 + 1481,76 + 374,40 + 374,40 + 390,38 + 218,66 = 8312,80kg ou encore 274,89kg/m²

Quelqu'un pourrait me dire si le calcul est juste ou non, ça parait énorme pour un si petit ouvrage.
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
Ancienneté : + de 12 ans
 
message
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Env. 200 message Haute Vienne
UP

Un modérateur pourrait-il déplacer le sujet dans une section peut-être plus appropriée aux calculs de structures ?
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
Ancienneté : + de 12 ans
 
Env. 7000 message 06 (6)
Bonjour

Je suis plutôt « Eurocode ». Ceci vaut pour les charges climatiques comme pour le calcul structure ensuite.

Voilà ce que je trouve (à ma façon – c’est pas parfaitement rigoureux).

Pannes 7.5 x 17.5 entraxe 1.74 m portée 2.5 m, bois de classe structurale C18
Pannes posées d’à plomb

Charges permanentes sur les pannes : toit 50 daN/m² + chevrons 13 + plafonds 30

Pour la neige Région A2 :  Sk = 0.45 + (365/1000)-0.2 = 0.615  kN/m²
Avec le coef µ pour 34° = 0.8(60-34)/30 = 0.7
D’où la charge sur le toit, en projection horizontale : Sd = 61.5 x 0.7 = 43 daN/m²

Ou charge accidentelle 100 x 0.7 = 70 daN/m² , mais moins défavorable en résistance en fonction des pondérations, et n’intervient pas en calcul de déformations.

Pour le vent : région 1, site 3a (campagne), qp(z) = 53.5 daN/m² à hauteur 9 m.

Versant au vent :

Pression + 0.7 en bord de toit (sur 0.6 m), et + 0.453 en haut
dépression intérieure -0.3 , d’où Cpnet = 1 en bas et 0.753 en haut
Versant sous le vent : 0

Ou dépressions, mais qui ne soulèvent pas le poids.

Résultats

Cas de charge déterminant pour la résistance : poids propre seul G
En effet, dans ce cas la résistance du bois en flexion est pondérée à 8.3 MPa
Taux de travail en flexion < 60%

Cas de charge déterminant en déformation : G + vent+ + 0.5 neige

Déformation net finale : 0.82 cm (dont 0.26 de fluage), soit L/300, ce qui est acceptable.


Charge maxi sur la maçonnerie : soit G + S + 0.6 W+, soit G + vent+ + 0.5 neige  (je n’ai pas calculé).
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 7000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 8 ans
 
Env. 200 message Haute Vienne
Bonjour,

Merci llovir.
J'ai tout compris sauf la dernière phrase.

Dans le dernier paragraphe je comprend que la charge sur maçonnerie tient compte du poids propre de la structure (bois, tuiles, faux plafond etc), du vent et de la neige.
Par contre je ne comprend pas:
Citation: Charge maxi sur la maçonnerie : soit G + S + 0.6 W+, soit G + vent+ + 0.5 neige  (je n’ai pas calculé).

Qu'est-ce que S et W ? Snow et Wind ? Si c'est le cas, on prend l'une des 2 formules en appliquant soit un coeff 0.6 pour le vent soit un coeff 0.5 pour la neige ?
A quoi correspond vent+ ? Charge extrême ou accidentelle ?!
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
Ancienneté : + de 12 ans
 
Env. 200 message Haute Vienne
Entre temps j'ai réussi à avoir au téléphone l'ingénieur de Fimurex qui s'occupe du calcul des armatures pour mes linteaux qui supporteront cette toiture. Il était surpris que je trouve 275kg/m² pour le poids de la toiture. Il m'a dit qu'il prenait 200kg/m² en cas de charpente traditionnelle et 150 en cas de fermettes, donc ça répond à ma question.
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
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Env. 7000 message 06 (6)
Citation: Qu'est-ce que S et W ? Snow et Wind ?
Oui
Si c'est le cas, on prend l'une des 2 formules en appliquant soit un coeff 0.6 pour le vent soit un coeff 0.5 pour la neige ?
Oui, la plus défavorable

A quoi correspond vent+   Vent en pression, qui enfonce le toit ? Charge extrême  extrême n'existe pas en eurocode. C'est vent ordinaire ou accidentel
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 7000
De : 06 (6)
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En cache depuis le samedi 13 avril 2024 à 11h17
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