Plan et dimensionnement de charpente toit monopente 6%

Je vous donne mon avis.

Vent :

Vous êtes en Région 2, site 0 (bord de mer). C’est l’exposition maxi, sinon site 2
La différence est qu’en 0 le qp(z) est de 96 daN/m², et 72 en site 2. Pour z = 3.5 m.

Les coefficients de pression sont variables selon les emplacements de la toiture, étant maxi sur les bords au vent. Je retiens pour simplifier, un cpe = 1 partout, et cpi = 0.2 , ce qui fait un cp net de 1.2.
Résultat : vent au soulèvement 96 x 1.2 = 115 daN/m².

Le vent agit peu en enfoncement, avec une dépression intérieure de -0.3.
Il intervient dans un cas de charge neige + 0.6 vent, donc pour : 96 x 0.3 x 0.6 = 17 daN/m²

Neige : 45 x 0.8 = 36 daN/m²

Poids propre :

Tole : 8 daN/m² + isolant 10 + plafond 12
Panneaux solaires : 20 daN/m² avec accessoires

Résultats neige (avec panneaux)  +0.6 vent+

Solives 6.3 x 17.5 en bois de classe  C18, portée 2.65, entraxe 1.25 m

Taux de travail en flexion : 37  %
Flèche totale  0.55 cm  dont  0.47 cm  nuisible
Solives très largement dimensionnées.

Poutres 12 x 32 en BLC  classe GL24, portée 6.50 m, largeur d’influence (entraxe) 2.65 m

Taux de travail en flexion : 54 %
Flèche totale  3.0 cm  dont  2.5 cm  nuisible (L/260).
Cela me semble le maxi souhaitable pour les panneaux, mais c'est à confirmer.

Résultats vent- (sans les panneaux), au soulèvement

Flèches actives : Solives : -0.45 cm  Poutres : -0.2 cm

Le vent n’est pas contraignant pour la structure, mais il exerce un soulèvement de l’ensemble, très fort sur les tôles en bord de toit, et jusqu’aux poutres qu’il faut bien arrimer à la maçonnerie.

Merci beaucoup Ilovir pour ce calcul détaillé et clair ! 

Je pense avoir compris.
Il me reste une question.
J'ai l'impression que le calcul est valable pour une panne "seule", et donc que le montage avec faux arbalétrier (schéma ci-dessous) n'aurait pas d'impact sur la taille de la panne principale ?
Il faudrait donc mettre les poutres 1 et 2 en 12 x 32 ?
J'ai ajouté des numéros sur le schéma en coupe pour bien me faire comprendre car je ne suis pas sûr d'avoir les bons termes.

Je ferai bien attention à ce que le tout soit bien fixer à la maçonnerie pour éviter un soulèvement. Les chantiers alentours ont quasiment tous des planches d'épaisseurs 4 ou 5 cm sur le tour de la maçonnerie, avec vis et scellement chimique, et les sabots sont fixés dessus avec des pointes. J'envisage le même procédé. 

Ce que vous dessinez est une ferme triangulée assemblée. C'est plus technique et nécessite un charpentier. Et elle prendra de la place en hauteur car en fait ça sera une poutre en treillis sur cette faible pente.

Pour les fixations en maçonnerie, renseignez vous sur la capacité de charge des systèmes que vous utiliserez. Voir fiche technique ou appel au service du fabricant.
Dans la maçonnerie creuse, ce n'est pas très performant.

Aux appuis de poutres, à pleine charge, j'ai un tonne (non pondéré) par appui à supporter ; il peut falloir autre chose.

Merci pour les précisions. 
Ce sera plus lourd mais plus simple à réaliser. Je vais regarder pour les appuis, si besoin je dois pouvoir chercher du renfort dans les chaînages horizontaux.

Ilovir a écrit:

Ce que vous dessinez est une ferme triangulée assemblée. C'est plus technique et nécessite un charpentier. Et elle prendra de la place en hauteur car en fait ça sera une poutre en treillis sur cette faible pente.

Sur les 3 chantiers proches que je regarde, la charpente est telle que la photo ci-dessous.
Ça vous semble trop complexe à réaliser pour un non professionnel ?

Je suis bon bricoleur mais sans formation en charpente.
En regardant la pose et le résultat je m'en sentais capable, mais sans pouvoir dimensionner les bois (quitte à payer une prestation auprès de quelqu'un du métier pour le dimensionnement si besoin)
Merci d'avance pour votre avis, j'espère ne pas abuser, j'arrête de vous embêter après 😉

Je précise que la pente de la charpente en photo est légèrement plus importante que la mienne, mais sur un autre chantier dont je n'ai pas de photos, c'est une pente quasi identique (7.5% contre 6.5% pour moi).

Je dirais qu'il faut quand même avoir les compétences d'un charpentier. Savoir ce qu'on fait et pourquoi on le fait.

Plus la poutre treillis est faible en hauteur, plus il y a d'effort dans les membrures, donc plus il faut qu'elles soient fortes. Et plus les efforts dans les assemblages sont importants.

Pour gagner quelque chose par rapport au massif dans votre cas, il vous faudrait faire une poutre treillis de hauteur de l'ordre 70 à 80 cm.

Sinon le calcul va trouver des sections de bois telles qu'il n'y aura pas la place de les mettre.

Essayez de dessiner quelque chose à l'échelle, avec les emplacements des assemblages, en vous inspirant de ce que vous voyez sur votre photo.

Autres variantes comme sujet de réflexion :

Avec des solives dans la portée de 6.5 m, entraxe 0.50 m, en section madrier 7.5 x 22.5 en bois de classe structurale C24, on arrive au même résultat qu'avec les poutres 12 x 32 : flèche 3 cm, dont 2.5 cm active.
Et dont 2 cm résiduel sans charge.
En grossissant ces sections, la flèche peut diminuer.

En acier, avec une poutre centrale unique en acier de portée 6.50 m, par exemple IPE 220 (env. 180 kg) et des solives 7.5 x 20 (portée 4.05 m), qu'il vaudrait mieux avoir en C24 dans ce cas.

Super, merci beaucoup pour toutes ces informations, je vais mesurer sur place et réfléchir à tout ça.

Bonjour,
En reprenant votre premier message (du 03/05/2024 à 14h31), la charge est de 113 Da/m² (vent + neige + poids propre).
Je pense avoir compris comment calculer, ce qui m'a permis de réfléchir aux différentes possibilités et de calculer les pannes LC 
Merci Ilovir !!

J'arrive aux conclusions suivantes:
 - la solution à 2 pannes LC 12x32 envisagées ne me semble pas la solution la plus appropriée car il y en aura une qui reposerait dessus le linteau de la baie vitrée (peut-être que ça passe mais je ne vais pas prendre le risque) 
- j'envisage de ne pas retenir non plus la solution à 1 seule panne car elle serait trop lourde pour la pose et ferait un appui important sur les appuis (de l'ordre de 1.5 tonne)

Il me reste 3 possibilités:
 - 16 solives 7.5 x 22.5 avec entraxes 0.50m tel que tu m'as proposé Ilovir. 
- 3 pannes LC 10x32 avec des bastaings transversaux de 2.1m fixés par sabots 
- 3 pannes LC 10x32 avec des bastaings transversaux de 8.1m fixés dessus les pannes LC (ou des bastaings de 4.5m bout à bout), fixations par équerres métal ou bois)

Les 3 variantes envisagées devraient me revenir plus ou moins au même prix, peut-être un peu moins cher pour la 3eme.

J'ai fait des petits schémas des 3 variantes envisagées pour être sûr de bien me faire comprendre:
variante 1:

variante 2:


variante 3:

Ma question (et peut-être/j'espère la dernière) est la suivante:
Est-ce que ces 3 variantes sont aussi solides les unes que les autres ou y en a-t-il une à privilégier ?

la réflexion avance...
Merci de m'avoir lu 

En reconsidérant votre projet, je pense que quand-même il faut limiter davantage que je ne l’avais fait  la flèche active nuisible pour les plafonds et cloisons. Désolé pour la surprise.

J’opterais donc pour 3 GL24 en 12 x 32, portée 6.46 m, avec une flèche totale de 2.30 cm, dont 1.90 cm active, soit L/340  (dont 0.75 cm due aux charges climatiques).
Et donc en ayant considéré que les panneaux solaire pèsent 20 daN/m², n’ayant pas d’autres infos.

Les solives par contre voient leur portée ramenée à 2 m en fait, et vous pourrez réduire leur section.

En section 5 x 12.5 (réelle), en bon bois C24, elles auraient une flèche totale de 0.55 cm, donc confortable.

Si vous les mettez en continuité sur 3 appuis, elles fléchiront encore moins, mais chargeront un peu plus les poutres d’appui de continuité, ce qui à mon avis n’est pas souhaitable.
Donc je les mettrais en chambrée entre les poutres, avec des sabots.

Cela dit, je vous invite à prendre d’autres avis, et au moins l’avis d’un professionnel. D’autres idées peuvent venir. Je rappelle que je n’établis pas ici une étude technique.

Merci Ilovir pour les infos et le calcul!

Je suis bien conscient que votre aide ne vaut pas une étude technique et ne vous engage pas (et heureusement).
C'est la raison pour laquelle j'aime bien comprendre les calculs: soit je les comprends et me les approprie pour réaliser mes travaux en confiance, soit il faudra que je fasse faire une étude.

J'allais partir sur 3 GL24 en 12 x 32 par sécurité. La mauvaise surprise vient que ce n'est plus un calcul "large" mais presque la limite souhaitable.

Dans les chantiers alentour que je regarde, ils ont en fait rajouté une barre en métal de support vertical (de diamètre assez fin pour être mis dans une cloison placo, je dirais 6cm mais je vais aller mesurer) pour soutenir la poutre/panne principale. Cette barre est vissée au sol et en haut dans la panne.
J'ai l'impression que je n'en ai pas besoin, mais ça reste une possibilité si une fois la toiture montée ça me semblait léger les jours de vent.

Je pense que nous pouvons considérer que le plan de toiture est fait

Je m'attaque au choix de la couverture avant de commencer les travaux.
La suite dans mon récit de chantier !
Merci

La technique des "aiguilles" c'est à dire de mini poteaux minces noyés dans des cloisons pour porter des poutres, souvent des planchers, est ancienne. Elle a fait ses preuves.
Elle est toujours utilisée notamment par les aménageurs de combles dans les villas existantes. Pour transformer ce qui était un simple plafond, en plancher d'habitation.

Si vous pouvez placer quelque part des poteaux, donc si vous avez un appui pour les fonder, vous verrez diminuer fortement les sections de vos poutres, en même temps que vous diminuerez leur flèche.

Inconvénients donc : les poteaux ne peuvent plus être enlevés par la suite, et il leur faut une fondation, parce que le dallage n'est pas prévu en principe pour porter lui-même ces poteaux.

Ilovir a écrit:

La technique des "aiguilles" c'est à dire de mini poteaux minces noyés dans des cloisons pour porter des poutres, souvent des planchers, est ancienne. Elle a fait ses preuves.
Elle est toujours utilisée notamment par les aménageurs de combles dans les villas existantes. Pour transformer ce qui était un simple plafond, en plancher d'habitation.

Si vous pouvez placer quelque part des poteaux, donc si vous avez un appui pour les fonder, vous verrez diminuer fortement les sections de vos poutres, en même temps que vous diminuerez leur flèche.

Inconvénients donc : les poteaux ne peuvent plus être enlevés par la suite, et il leur faut une fondation, parce que le dallage n'est pas prévu en principe pour porter lui-même ces poteaux.

Si je passe les 3 GL24 en 12 x 32 en 10x36, ça ne résoudrait pas le problème ?
D'après cet abaque: https://www.weisrock.fr/upload/tinymce/pdf/LAMELLE%20COLLE-2020.pdf (je vérifierais auprès de mon fournisseur avant commande) il semble que je passe d'une charge de 259 à 303kg.
Par contre je ne sais pas comment calculer ou définir la flèche ?

Je vous rappelle, si ça vous intéresse, le calcul de la flèche
Calculer la section du bois à 12 % d’humidité, ce qui fait réduire les dimensions de 2 %
Calculer ainsi le I = b x h^3 / 12 en cm4
Noter le E d’élasticité  11 500 MPa (ou 115 000 DaN/cm²) pour le GL24

Calculer la flèche sous la charge selon la formule f = 5 x p x L^4 / (384 x E x I)
Il faut mettre des unités cohérentes, et je trouve plus simple de tout passer en unité cm :
La charge p en daN/cm, L en cm, E en daN/cm², et le I en cm4, ce qui donne direct la flèche en cm.

Il y a une flèche sous charge permanentes (inclure les panneaux solaires)
Il y a une flèche de fluage = 0.6 x la précédente
Il y a une flèche sous les charges climatiques
Le tout donne la flèche totale, et la somme des deux dernières est celle qui est active
Je trouve 1.85 et 1.5 cm avec le 10 x 36

A votre calculette (ou votre tableur)