Bonjour, il est possible de la vérifier comme ceci. Libre à vous de vous référer à des abaques trouvés sur internet, de trouver des calculateurs en ligne ou de faire les calculs vous mêmes (mais c'est assez long, surtout si vous ne vous y connaissez pas).
Si on reprend les calculs, il me semble que ca donne quelque chose comme ca :
1. Hypothèse des charges :
* Tuiles + liteaux : 0,50 kN/m²
* Chevrons : ? kN/m²
* Poids propre : ? kN/m²
*
Panneaux solaires : 0,15 kN/m²
* Neige s : 0,5928 kN/m²
1.1. Calcul charge neige :
La charge neige est définie dans l'EC1 :
s = s
k × μ
i × C
e × C
t
= 0,741 × 0,8 × 1,00 × 1,00
= 0,5928 kN/m²
Avec :
* A = 491 m
* α = 20,0°
* s
k,200 = 0,45 kN/m²
* s
k = s
k,200 + A/1000 - 0,20
= 0,45 + 491/1000 - 0,20
= 0,741 kN/m²
* μ
i = 0,8 (car 0° < α < 30°)
* C
e = 1,00
* C
t = 1,00
2. Descente de charge :
On prend une bande de chargement de 1,90 m.
2.1. Charges permanentes G :
* Tuiles : 0,50 × 1,90 / sin(20°) = 1,011 kN/m
* Chevrons : ? × 1,90 / sin(20°) = ? kN/m
* Panne : ? × 1,90 / sin(20°) = ? kN/m
* Panneaux solaires : 0,15 × 1,90 / sin(20°) = 0,303 kN/m
-> G
tot = 1,314 kN/m
2.2. Charge neige S :
-> S = 0,5928 kN/m
3. Combinaisons de charge :
On applique des coefficients de sécurité définies dans l'EC0 :
3.1. ELS : (Etat limite de service -> Calcul des flèches)
* P
s = 1,00 G + 1,00 S = 1,907 kN/m
3.2. ELU : (Etat limite ultime -> Calcul à la rupture)
* P
u = 1,35 G + 1,50 S = 2,663 kN/m
4. Contrainte dans les barres :
On détermine l'effort normal, tranchant et fléchissant dans la barre (= compression/traction, cisaillement, flexion)
On prendra une longueur en travée L = 5,90 m
4.1. Contrainte dans les barres à l'ELS :
* N
s = 0,00 kN
* V
s = P
s × L / 2 = 5,623 kN
* M
s = P
s × L² / 8 = 8,298 kN.m
4.2. Contrainte dans les barres à l'ELS :
* N
Ed = 0,00 kN
* V
Ed = P
u × L / 2 = 7,857 kN
* M
Ed = P
u × L² / 8 = 11,589 kN.m
5. Vérification à la rupture :
5.1. Hypothèses matériau structurel :
On peut considérer une panne en bois C24 dont les valeurs caractéristiques sont affichées dans ce tableau :
Classe de service : 2 (milieu couvert mais humide, sans exposition directe aux intempéries).
k
mod = 0,9 (Charge de plus courte durée : neige/vent < 1 semaine).
k
h = Pour du bois massif : k
h = (150/h)^0,2 ∈ [1;1,3].
k
sys = 1,0.
k
cr = 0,67 pour le bois massif.
γ
m = 1,3 pour le bois massif.
-> On va choisir une section standardisée à partir d'ici et s'assurer qu'elle vérifie les conditions aux étapes (5.) et (6.) :
5.2. Vérification en compression :
σ
c,Ed ≤ f
c,d
Avec :
σ
c,Ed = N/A
f
c,d = k
mod × f
c,k / γ
m
5.3. Vérification en traction :
σ
T,Ed ≤ ft,d
Avec :
σ
T,Ed = N/A
f
t,d = k
mod × f
t,k / γ
m
5.4. Vérification au cisaillement :
T
Ed ≤ f
t,d
Avec :
T
Ed = (3/2) × V / (k
cr × b × h)
f
v,d = k
mod × f
v,k / γ
m
5.5. Vérification en traction :
σ
m,Ed ≤ f
m,d
Avec :
σ
m,Ed = M / W = M / (bh²/6)
f
m,d = k
mod × f
m,k / γ
m
6. Vérification au service :
6.1. Vérification de la flèche instantanée :
ω
inst ≤ ω
adm
Avec :
ω
inst = ω
inst(S) = 5×S×L^4 / (384×E×I)
ω
adm = L/250 ou L/300 (je sais plus, mais selon EC)
6.2. Vérification de la flèche instantanée :
ω
dif ≤ ω
adm
Avec :
ω
dif = ω
dif(G) × (1+k
def) + ω
dif(S) × (1+γ
2,2×k
def)
ω
adm = L/250 ou L/300
7. Quelques définitions :
(Je n'ai pas tout mis, c'est un peu long ...)
* A : Altitude (en m).
* s
k,200 : Valeur caractéristique de la charge neige sur le sol, à une altitude < 200 m, donnée par la carte nationale (en kN/m²).
* s
k : Valeur caractéristique de la charge neige sur le sol (en kN/m²).
* μ
i : Coefficient de forme de la toiture.
* C
e : Coefficient d'exposition.
* C
t : Coefficient thermique.
* G : Charges permanentes.
* Q : Charges d'exploitation.
* S : Charge neige.
* P
s : Charge répartie à l'ELS.
* P
u : Charge répartie à l'ELU.
* N : Effort normal maximal dans la barre (= compression/traction).
* V : Effort tranchant maximal dans la barre (= cisaillement).
* M : Moment fléchissant maximal dans la barre (= flexion).
* k
mod : Coefficient de modification, dépend de la classe du bois et de la charge de plus courte durée.
* k
h : Coefficient de hauteur de la section.
* k
sys : Coefficient système (capacité d’un système à redistribuer les efforts).
* k
def : Coefficient de déformation du bois.
* γ
m : Coefficient partiel de sécurité du matériau.
* E : Module d'Young du bois.
* I : Inertie de la section.
8. Via logiciel :
8.1. Les efforts dans la barre (avec poids propre) :
8.2. Vérification à l'ELU :
J'ai testé des sections avec trois largeurs différentes : 100, 125 et 150 mm, classe de bois C24. Les résultats sont à considérer à titre indicatif, il est possible que je sois passé un peu trop rapidement sur certains paramètres.
-> 100 × 220 mm
-> 125 × 200 mm
-> 150 × 180 mm
8.3. Vérification à l'ELS :
De même pour la vérification des flèches. Par contre, je ne suis pas sur de la flèche maximale renseignée (L/300 ici) :
-> 100 × 300 mm
-> 125 × 280 mm
-> 150 × 270 mm
La flèche est l'élément dimensionnant ici.