Charpente Maison ossature bois

Dimensionnement et question charpente chevron porteurs

Publié par cleriensis il y a 1 mois

Bonjour,


je prévois la construction d'une extension en ossature bois pour une maison dans l'ille et vilaine. L'extension fera 10,45 m de long pour 6 m de large avec un refend à 5 m ( soit quasi au milieu ). La pente du toit est à 48° pour une longueur de chevron à 4,05 m. J'ai calculé une charge de 106 daN/m2, avec toiture ardoise naturelle ( volige et lattis ), dessous un pare-pluie posé sur les chevrons de type fibre de bois rigide en 6cm, puis laine de bois de 20 cm, ensuite pare-vapeur, soit 74 daN/m2 pour les matériaux et une surchage de neige de 36 na/m2 ( c'est ce qui est donnée pour mon département, je suis à 90 m d'altitude.

J'avais prévu des entraxes de 60 cm pour un chevron ( en douglas ) dimensionné à 45x200, avec 3 entretoises, pour la portée de 4,05 m a priori pas de souci pour le dimensionnement des chevrons, d'après les calculateurs ça passe. Mais quid de la panne faitière ? j'ai lu que des chevrons porteurs reportaient surtout l'effort sur le bas et que de simples entretoises en faitage suffisaient ?? ça me semble étrange. Sur mon calculateur le modèle de charpente à chevron porteur n'existe pas, donc j'ai mis un entraxe de 4,05 entre la sablière et la faitière, mais comme il ne me demande pas la section des chevrons j'ai un doute, car il me propose des sections de 330x100 pour la faitière ce qui me semble surdimensionné pour une portée maximale de 5,45 m si le chevron est porteur ? non ?


bref j'ai un doute sur ce point.


Le reste de la stucture sera en douglas de 45x200 entraxe de 60 cm avec contreventement intérieur OSB de 22, pare-vapeur, fibre de bois entre les poteaux ( 20 cm donc ), puis pare-pluie en fibre de bois rigide de 6 cm, tasseaux et bardage. J'aurais besoin de quelques conseils aussi sur le chainage. Je comptais partir sur une solive de 100x250 posée à champs sur la lisse haute, faite de 2 chevrons superposés ( à plat donc ) de 45x200 ( donc 9 cm d'épaisseur en tout ), les solives du plancher s'appuient sur les 10 cm restant et sont vissées à la solive posée à champs puis chapeauté par un autre chevron à plat de 45x200 qui sert de lisse basse au mur de l'étage... je ne sais pas si je suis très clair. Pour assurer la rigidité je comptais décaler les sections entre les solives à champs et les chevrons à plat.. 


Cela vous semble-t-il cohérent ? ou je fais fausse route ?


Pour le solivage du plancher, je suis parti sur des solives de 100x250 entraxe de 50 cm, pour un poids de charge max à 150 kg par m2. La aussi je pense que c'est bon, le calculateur me dit que c'est le cas.


merci pour votre patience, mon message et long, et j'attends avec plaisir vos conseils.


cdlt


Boisphile

Publié par Boisphile il y a 1 mois

Dans ce cas particulier, il convient de bien calculer les charges et avec une telle pente, ce n'est pas tant la neige qui est importante, mais le vent dont la poussée sera sans doute plus forte que la charge de neige.

Pour le vent et le risque "termites", il conviendra de dire où précisément se trouvera cette construction.

Dans l'attente, quelques réflexions :

1) Vous envisagez d'interposer une LDB de 60 mm en guise de PP, ce qui sous-entend que les fixations des voliges et le lattage traverseront les 60 mm d'un produit présentant une masse volumique insuffisante pour reprendre les efforts de glissement parallèle à la pente, des ardoises, voliges et lattes. A mon sens, un PP traditionnel en film serait plus judicieux.

2) Idem pour les parties verticales des murs. Vous pouvez le faire à la condition de poser des chevrons horizontaux fixés sur l'ossature principale pour soutenir l'ITE.

3) Le contreventement en 22 mm est totalement inutile, le 12 mm est largement suffisant.

4) C'est bien de vouloir tout faire soi-même, mais on ne s'improvise pas charpentier ou BE en consultant Internet, il faut savoir éviter les pièges qui sont nombreux en COB.

Raison pour laquelle je vous joins le texte d'un article que j'avais écris dans une revue spécialisée et qui vous montre que tout n'est pas si simple qu'il n'y parait.

5) Enfin, concernant le plancher, les 150 kg/m²dont vous faites allusion, ne sont QUE et unique ment que les charges d'exploitations dont 20 % sont considérées comme permanentes et 80 % comme temporaires.

Aux charges permanentes, il faut ajouter toutes les autres charges permanentes que sont : Le poids propre des matériaux, le plancher, les isolations, les cloisons, les revêtements de sol, ce qui se traduit dans la plus part des cas d'habitation à 120 kg/m² de charges permanentes et 120 de temporaires.

 

Présentation

L'augmentation des performances thermiques et par conséquent des épaisseurs d'isolants, conduit à l'évolution des charpentes vers une solution qui consiste à poser des chevrons autoporteurs ou faux-arbas, du faîtage à la sablière.

Si cette technique est bien connue, sa mise en œuvre est délicate et lorsqu'elle est mal maîtrisée, peut générer des désordres.


Les différents cas

Les croquis ci-contre, font penser à un fonctionnement en arc "Delta", pour lequel il n'y aurait pas besoin de panne faîtière. Mais pour autant, faudrait-il que les murs soient en mesure de reprendre les poussées horizontales sans déformation notoire.

A défaut, il faut donc autoriser le glissement des

faux arbas au niveau de la sablière, qu'il soit horizontal ou parallèle à la pente.

Mais ce n'est pas si simple, dans la mesure où il convient aussi de prévoir des dispositifs qui s'opposent au soulèvement.

Concernant les faux arbas ou chevrons, ils se calculent de la même façon et donnent les mêmes résultats quel que soit le mode de pose.

 

 

Cas 1

Les chevrons reposent sur la faîtière et glissent librement sur une sablière délardée à la pente.

Un feuillard ou des suspentes torsadées, fixées sur la sablière, contiennent le soulèvement.

C'est à priori la solution qui semble la plus facile, mais c'est pourtant celle qui crée le plus de désordres.

En effet, si la faîtière reprend effectivement les charges des deux demi-rampants, elle doit également reprendre les deux composantes parallèles aux rampants qui ne sont pas reprises par des appuis en sablière.

Les deux composantes se combinent en faîtage sous forme d'une charge verticale qui vient s'ajouter à celle des deux demi-chevrons.

Si "P" est la charge totale d'un arba et "alpha" l'angle du rampant en degrés, la charge supplémentaire se calcule comme suit : 2 x P/2 x SIN² alpha.

Pour le calcul, il faut passer des degrés aux radians pour l'angle par la formule : alpha x (PI()/180).

Dans le cas particulier d'une pente à 100% soit 45°, la majoration de charge pour la faîtière est de 50% de P, en d'autres termes, la charge de la faîtière est doublée.

Cette disposition particulière échappe souvent, y compris à des BE.

En outre, il faut reprendre ces efforts de traction en faîtage, ce qui conduit à préférer la pose sur faîtière qui est plus facile à maîtriser en reliant les deux faux arbas par deux goussets en contreplaqué CTBX d'épaisseur minimum 15 mm 5 plis ou une plaque métallique de liaison.

Cas 2 et 3

Les cas 2 et 3 sont comparables dans la mesure où les chevrons glissent horizontalement sur la sablière.

Le cas 2 peut être employé pour des petites portées d'arbas (3m–3m50) ou des arbas peu chargés (toitures métalliques) car la reprise des tractions en tête sont toujours délicates par des ferrures en extrémités de bois.

 

Le cas 3 est sans doute le plus raisonnable, avec des faux arbas posés sur la faîtière et une liaison directe par des goussets en contreplaqué CTBX d'épaisseur minimum 15 mm 5 plis ou plaque de liaison métallique.

Pour les très gros ouvrages, le glissement est assuré par des appuis à rouleaux ou des plaques de Téflon. Dans les cas de petits ouvrages comme la maison individuelle, le glissement peut être assuré par une simple feuille de Polyéthylène pliée en deux et interposée entre la sablière et le pied des chevrons.

Comme pour l'appui glissant d'une fermette, une équerre E5-1.5 est disposée de chaque côté du chevron et son aile verticale est clouée par 7 pointes CNA 4.0 x 35 ou 50.

L'aile horizontale est maintenue par un tirefond ou une vis ASSY III KOMBI 10 x 60.

Le tirefond ou la vis ne sont pas serrés pour permettre le glissement.

 

Autre cas

Pour les petits ouvrages, il reste possible de fixer les arbas en tête sur la faîtière ou sur ses flancs et en pieds sur la sablière, dans la mesure où la déformation de la faîtière est limitée à quelques millimètres sans dépasser le centimètre.

Dans ce cas, la poussée sur les murs sera faible et pourra être reprise par la rigidité de la sablière ou du chaînage.

Publié par cleriensis il y a 1 mois

Bonjour,


Merci beaucoup pour cette réponse détaillée. Bien sûr c'est à l'étape de projet et je comptais tout faire valider et superviser par un charpentier mais j'aime réflechir moi-même à la conception et si elle est bien pensée ça allège la facture d'une étude complète. Je connais très bien une boite de construction bois qui a fait mon ancienne MOB en Limousin (Ambiance Bois) et qui contrôleront tous les plans avant le grand saut.
Effectivement le choix d'une fixation en faitière et en sablière me semble la plus logique. Dans ce cas donc j'imagine que le dimensionnement de la faitière doit être relativement important.
Pour la pente je peux descendre à 45° même un peu moins si c'est plus sûr. En fait j'ai repris l'angle de la construction existante, mais comme le faitage de l'extension est plus bas, ça ne choque pas que l'angle soit plus ouvert.

Pour le pare-pluie, je comptais le traverser avec des vis de 120 mm de long.. normalement c'est prévu pour ça ce type de produit ? Ou alors il y a une mise en oeuvre speciale ? Mon ancienne maison a été faite comme ça mais avec une toiture en bardeaux.. peut-être plus légère.. je vais voir avec eux.

Merci pour tout, j'ai matière à reflexion. Je vous tiens au courant des avancés.

Cdlt.

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