Calcul de la charge soutenue par un plancher

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Malé

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Le 27/09/2023 à 11h38 Env. 20 message Gard

Bonjour,

Je suis en plein rénovation d'une maison ancienne. J'ai actuellement une petite salle d'eau à l'étage que je voudrais transformer en salle de bain en remplaçant le receveur de douche par une petite baignoire de 120x70. La rénovation avait été commencée par les anciens propriétaires, et je trouve le plancher de l'étage un peu limite. Je voudrais m'assurer qu'il puisse supporter cette transformation, ou bien le cas échéant étudier des possibilités d'étayage, ou encore renoncer et installer ma salle de bain ailleurs. Je ne sais pas quelles sont les informations pertinentes, alors je vais donner tout ce que j'ai, désolée pour le déluge !

Le plancher de l'étage est conçu comme suit : solivage par chevrons en douglas de 60x75 mm reposant perpendiculairement à la charpente d'origine (deux troncs de châtaigner d'une vingtaine de centimètres de diamètre) et, j'imagine (ce n'est pas visible car caché par doublage placo) dans la maçonnerie à chaque extrémité. Longueur totale des chevrons environ 4 m., mais portée d'environ 1,30 m. entre le tronc et la maçonnerie à l'endroit où je voudrais mettre ma baignoire. L'entraxe des chevrons varie de 42 à 44 cm. Sur les chevrons reposent des dalles d'agglo de 19mm d'épaisseur. Au niveau de la salle d'eau, on a une couche de carrelage de 8 mm d'épaisseur, puis une dalle de ce que j'imagine être du béton léger de 35mm d'épaisseur, suivi d'une autre couche du même carrelage de 8 mm d'épaisseur (je n'ai pas la moindre idée d'à quoi ils pensaient en faisant une chose pareille). La baignoire que je souhaite poser (je ne sais pas s'il est utile de le préciser, mais elle reposera perpendiculairement à 3 de mes chevrons) pèse 15kg à vide et a une capacité maximale de 109 litres. Je suis un poids plume, mais admettons qu'une personne de poids normal, mettons 80kg, veuille prendre un bain dans cette baignoire (peu probable vu la taille de la baignoire, mais on ne sait jamais !)
D'après mes estimations (si quelqu'un peut les confirmer ou les infirmer, je suis preneuse), l'agglo, les deux couches de carrelage, le béton, la baignoire pleine et la personne dedans pèsent au minimum 340 kg sur les 0.84 m² de surface occupée par la baignoire. Quand je vois ces minuscules chevrons espacés de plus de 40 cm, j'avoue être inquiète... Auriez-vous une méthode de calcul pour estimer la charge maximale qu'un plancher comme celui-là peut supporter ?

Merci de votre aide !

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Le 27/09/2023 à 12h23 Env. 7000 message 06 (6)

Bonjour

Si on essaie d'estimer les charges (vérifiez de votre côté) :

Plafond en-dessous : plâtre 20 daN/m²
Panneau sol : 12
Carrelage 2 x 8 mm = 40 (avec la colle)
Chape « légère » à 800 daN/m3 : 30
Cloisons (réparti) : 50
Sous-total fixe : 152 daN/m²

Exploitation : 150 daN/m². (inclut sanitaire et occupants)

Portée supposée entre appuis : 1.50 m
Entraxe 44 cm
Section réelle 6 x 7.5 cm (le 7.5 dans le sens de la hauteur)

Bois supposé équivalent classe structurale C18 (à vérifier)

Je trouve un taux de travail en flexion à 75 % (donc < 100 %)
Et une flèche totale de 0.75 cm. C'est un peu trop vis-à-vis de ce qui est posé dessus : SdB et carrelage.
Cependant si le chevron est en un seul morceau de 4 m, passant en continuité sur les poutres rondin, cette flèche sera notablement diminuée, et on peut espérer qu'elle sera divisée par 1.5 à 2 et devenir acceptable.

Reste à voir si les poutres rondin sont suffisantes de leur côté.

Et, très important, sous les SdB les structures en bois peuvent être abîmées par des infiltrations d'eau, qui favorisent les champignons lignivores et ramollissent le bois.
A vérifier dans tous les cas, et si nécessaire faire des renforcements.
Ensuite être intransigeant sur l'étanchéité de la SdB (parois, sanitaires, sols ...)
Il est souhaitable que cette structure bois soit aérée et visible (ou visitable) par le dessous.

Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.

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Malé

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Le 30/09/2023 à 10h33 Env. 20 message Gard

Merci infiniment pour cette réponse !
Je précise qu'il n'y a pas de plafond à la pièce du dessous, juste la sous-face de l'agglo apparente. Je mettrai sûrement une couche de peinture dessus à un moment, mais rien de plus (la hauteur sous-plafond étant déjà limite, je ne veux pas la rabaisser), la structure bois restera donc visible. Par ailleurs, il y a effectivement plusieurs traces d'infiltrations d'eau sur l'agglo, mais pas de moisissures visibles. Quel type de renforcement je peux envisager, sur les zones infiltrées ?
Les chevrons sont bien d'un seul tenant sur les 4 mètres, avec un point d'appui supposé dans la maçonnerie à chaque extrémité, et deux de plus sur les poutres rondins. Ces poutres sont en châtaignier, d'environ 4.50 m. de long, prises dans la maçonnerie à chaque extrémité, et d'un bon 20 cm de diamètre. Elles sont d'origine (elles ont donc au moins 200 ans), mais elles paraissent en bon état.
Si je comprends bien vos calculs (que je vais tâcher de vérifier), je peux donc envisager de poser cette baignoire sans étayer par en-dessous ? Sachant que je peux éventuellement enlever la couche supérieur de carrelage et la remplacer par un autre type de revêtement pour alléger un peu le tout. C'est dommage car le carrelage est bien posé, mais ça me paraît moins contraignant que de me lancer dans des étayages.
Merci encore pour toutes ces informations !

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Le 30/09/2023 à 14h42 Env. 7000 message 06 (6)

Pour ces poutres que je pourrais supposer en bon résineux D30, je trouve une déformée de 3 cm, environs au milieu. Et un peu moins si le plancher n'est pas chargé à fond, par exemple 2 cm.

Du coup, c'est un peu moins stable vis à vis de la déformation des solives en continuité, mais apporte quand-même une "certaine" stabilité, donc une "certaine" diminution de la flèche des solives, que je ne peux pas calculer.

Comme ce qui vous préoccupe, c'est ce qui va se passer si vous ajoutez de la charge, je dirais que ça ne va pas beaucoup changer par rapport à l'état actuel. La différence, c'est que la part de charge d'exploitation correspondant à la baignoire sera effectivement présente, alors qu'elle ne l'était pas avant.

D'où une assez faible augmentation de la déformée existante, et toujours le maintien de la sécurité vis à vis de la rupture. On est à < 70 % de la capacité pour la solive (j'ai enlevé le poids du plafond), et 55 % pour la poutre.

Sauf si le bois est très abîmé, je ne vois de renforcement ni d'étayage à réaliser.

Le plus difficile à voir est le bois là où il est encastré dans le mur porteur. Pour déceler un bois pourri, on peut essayer d'y entrer une pointe et voir si ça rentre ou si ça résiste. Et examen visuel bien sur.

Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.

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