Calcul section de panne, charge sur panne

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SamTT01 Picto info

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Le 04/04/2024 à 21h42 Env. 10 message Nord

Bonjour, j'aimerais aménagé mes combles et je voudrais savoir si la panne intermédiaire actuelle peut supporter le supplément de poids de l'isolation et du placo.

Voici un schéma de la charpente :

J'ai donc une sablière, une intermédiaire et une faitière sur les lesquelles il y a des chevrons en sapin de 6,5 x 6,5cm tous les 30cm.

La pente est de 45° / 100%.

L'entraxe entre les pannes est de 2m.

Les pannes intermédiaires reposent sur des fermes, certaines font 2,50 de portée et d'autres 3,50m de portée.

En moyenne leur section est de 10x12cm et 12x12cm en chêne posée dans le même angle que les chevrons.

Je précise qu'il s'agit d'un chêne de plusieurs dizaines d'années donc bien sec.

En poids j'ai calculé :

Tuiles : 42kg/m2

Chevrons + liteaux : 5kg/m2

Isolation + fourrure = 5kg/m2

Ba13 : 10kg/m2

= 62Kg/m2

Par contre pour la neige (A1) et le vent (2) je ne sais pas trop.

La surface supportée par la poutre : 3.5m x 2m = 7m2

Ce qui ferait 7* (62 + neige + vent) = ?

Et ensuite j'imagine que la pente à une incidence sur le poids.
Il me semble qu'on calcule avec le cosinus de la pente ?

Pouvez vous m'aider ? Et éventuellement m'expliquer comment effectuer le calcul de la charge totale ?

Est ce que la section de la panne intermédiaire est suffisante et quelle est la flèche
pour les parties de 2.5m de portée ?
pour les parties de 3.5m de portée ?

Merci !

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Beibo

Le 05/04/2024 à 07h43 Membre super utile Env. 2000 message Sain Bel (69)

Bonjour,

D'après les abaques (simplistes) à ma disposition, une panne en feuillu de 12x12 avec 3m de portée ne peut pas supporter plus de 460 kgf.
Vous avez calculé la charge permanente et c'est une bonne chose, toutefois, vous avez oublié le propre poids de la panne qui doit avoisiner les 25 kg pour une panne de 10x10 avec 3m de portée et 35 kg pour une 10x12 avec 3m50 de portée.

On arrive d'après vos calculs à une charge permanente maximale de 454 + 35 = 489 kg.
Vous n'avez aucune marge pour le vent et la neige de surcroît.

En résumé, les pannes paraissent sous-dimensionnées.

Savoir de façon certaine, ça n'existe pas. Les seules choses fiables, c'est l'humilité et un regard attentif.

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SamTT01 Picto info

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Le 05/04/2024 à 10h21 Env. 10 message Nord

Merci pour votre réponse.

Je n'ai pas trouvé beaucoup d'abaques pour le chêne mais j'ai trouvé les mêmes valeurs que vous. Pour 3m50 en 12x12cm dans mon cas à priori environ 400kg.

Avec un calculateur assez fiable que j'ai, ce la me donne bien environ 400kg admissible pour une flèche de 1/400 et donc environ 500kg pour une fleche de 1/300.

Donc dans l'état actuel juste ce qu'il faut.

Par contre du fait de l'angle de 45° de la toiture ne faut t'il pas multiplié la charge par le cosinus de l'angle ?

Ex : 489 x COS (45) = 489 * 0.7 = 342kg

Autre question : Est il possible de renforcer les pannes par un moisage bois ou fer plat ?

Merci.

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Le 05/04/2024 à 11h27 Env. 7000 message 06 (6)

Bonjour

Je n'ai pas très bien compris comment est posée votre panne 10 x 12. C'est le côté 10 qui est posé sur l'arba de ferme ? (ce qui seraait le plus logique)
Ou ce sont des pannes 12 x 12 ?

Quelles sont les sections de la faitière et des sablières ?

Pour le vent, qui vous préoccupe : quelle est la hauteur au faitage (environ), et comment est l'environnement : rase campagne, village, ville ?

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

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SamTT01 Picto info

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Le 05/04/2024 à 13h13 Env. 10 message Nord

Re !

Désolé si je n'est pas était très clair.

Il y a des pannes de 10x12 et d'autres de 12x12.

Quand c'est du 10x12 la panne est posée comme sur l'image. Donc la face de 12 qui repose sur la ferme.

La faitière dois faire 11cm de large par 7cm de hauteur, la sablière idem mais elle repose sur les murs en briques.

Concernant le vent le faitage est de 3m, pente 45°, 80m d'altitude et c'est en village, près des champs.

D'après ce que j'ai pu trouver sur internet 60daN/m² à 112km/h et 100daN/m² à 150km/h, le tout a adapter à l'angle encore une fois mais je ne sais pas comment on fait pour le vent...

La neige ne m'inquiète pas trop, charge normale 35daN/m², avec l'angle de 45°, on peut enlever 2% par degré au dessus de 25°, 20° * 2% = 40%.
Donc 35 * 0.6 = 21Kg. Ce qui représente une épaisseur de 20cm.
Nous avons de moins en moins de neige dans notre région, déjà 20cm au sol c'est très rare...

Qu'en pensez vous ? même si les pannes sont sous dimensionnées est ce qu'il y a un risque de rupture ou simplement de fluage important ?

Merci !

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Beibo

Le 05/04/2024 à 14h36 Membre super utile Env. 2000 message Sain Bel (69)

Je ne sais pas comment renforcer vos pannes.
D'après les calculs, la charge permanente (490 kg) sera supérieure à la charge admissible (460 kg) donc les sections sont trop faibles (ou vous mettez trop de poids).

Ce que vous allez gagner avec le cosinus sur la charge descendante verticale, vous le perdez en partie sur la force du vent à l'horizontale ... mais plus précisément, je sais pas

Essayez de soumettre votre question à l'auteur de ce site :https://www.charpente-total-bricoleurs.fr/rubriques-devenez-de-vrais-charpentier/

Savoir de façon certaine, ça n'existe pas. Les seules choses fiables, c'est l'humilité et un regard attentif.

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Ilovir Picto info

Le 05/04/2024 à 21h10 Env. 7000 message 06 (6)

Pour le vent à 6 m de hauteur exposition 3a (campagne ave haies), on un qp(z) = 55 daN/m², avec un coefficient de pression situé entre 1 en bas de versant, et 0.9 ailleurs (au vent)
Donc pression de vent 55 x 0.9 = 49.5
Neige 45 x 0.4 = 18 daN/m² en projection horizontale, soit 13 daN/m² en rampant.

Les cas à considérer sont Neige + 0.6 vent ou Vent + 0.5 neige.

La panne fléchit dans deux sens : perpendiculairement au versant, et dans le sens du versant. Elle est donc en flexion déviée.

Mais cette flexion déviée est redressée par le fait que les chevrons s'accrochent en haut à la faitière, et en bas s'appuient sur la sablière.

Si cela se faisait parfaitement, la panne ne travaillerait alors que perpendiculairement au versant, avec la charge divisée par 1.414 (angle de 45 °)

En pratique, avec la déformation de la faitière et des sablières, la panne n'est pas totalement empêchée de se déformer dans le sens du versant et garde quand-même un peu de flexion déviée.

C'est un peu compliqué de calculer exactement combien, et pour le moment je ne l'ai pas fait. Subjectivement, j'estimerais à 30 % la part de flexion déviée qui reste.

Si c'était à moi, je chercherais à renforcer car vous avez quand même de bien petites sections. Pas trop de crainte vis à vis de la rupture, mais pour que ça ne se déforme pas de façon qui pourrait être désagréable.

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

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SamTT01 Picto info

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Le 09/04/2024 à 01h21 Env. 10 message Nord

Bonjour,

Merci de nouveau pour vos réponses.

Effectivement je vais renforcer car d'après les estimations faites avec un logiciel, une déformation attendue de 3cm, 3,5cm... ça fait beaucoup.

Bonne continuation à vous !