Transformation d'un plancher de combles en plancher d'habitation dans une maison aux murs en pierre

Bonjour,

Nous sommes en train de planifier la "rénovation" d'un plancher de combles dans une vieille maison en pierre (plancher de combles, donc pas du tout approprié pour une utilisation d'habitation normale). La pièce en question fait 5,16m x 4,02m. Les murs  en pierre font 55cm d'épaisseur. Le plancher existant est supporté par 3 vieilles poutres d'environ 100x150 espacées... aléatoirement (1,10m d'un côté, 1,40m de l'autre...), disposées dans le sens de la largeur et encastrées dans les murs de chaque côté.

Nous envisageons deux solutions assez différentes, qui impliquent toutes les deux de tout refaire de toutes façons.

Ca fait presqu'une semaine que j'y suis, je trouve plein de choses différentes sur le net, dont plusieurs fils de discussion de ce forum, mais bon... la pièce du dessous, c'est la chambre de ma fille, ce serait gênant que je me plante dans mes calculs et que le plafond lui tombe dessus... et vu que de bonnes âmes ont répondu aux questions des autres internautes en quête de réassurance sur leur projet, je me suis décidé à faire pareil. Donc voici les deux hypothèses sur lesquelles je travaille depuis quelques jours (c'est long...) :

Solution 1 (structure cachée, moins coûteuse) :

• pose de 2 muralières en 225x75x5500 : 17cm de chaque extrémité seraient encastrés dans le mur en pierre + scellement de corbeaux en tube rectangulaires 40x40x2 espacés de 70 cm, enfoncés de 15/20 cm dans le mur

• 11 solives 225x75x3850 fixées à chaque muralière grâce à des sabots de charpente avec un entraxe de 50cm pour faciliter la pose des OSB (choix de la section avec ce tableau http://boisphile.over-blog.com/article-6372996.html)

• panneaux OSB3 2500x675x18mm

• laine minérale

• faux plafond en plaques de placo fixées à des rails eux-mêmes fixés à des suspentes fixées aux solives.

Pour cette solution, voici les calculs que j'ai fait :

• poids du solivage : 0.225*0.075*(3.85*11)*550kg/m³ = 393,06 kg soit 19,04kg/m²

• poids OSB3 18mm :10kg/m²

• poids isolation : 4kg/m²

• poids placo : 8kg/m²

• charge d'occupation 150kg/m²

total 191kg/m²

poids total structure 191kg/m²*20.64m² = 3942,24kg

charge par solive = 191*0.5*3.85 = 377,3kg... (c-à-d la moitié de ce que peut supporter une solive en 75x225 portée 4m d'après ce tableau http://macharpente.free.fr/tableau.pdf je ne comprends d'où vient cet écart avec ce qui est proposé par boisphile sur son blog, c'est mon calcul qui est foireux?)

poids du bois des muralières 0.225*0.075*(5.16*2)*550kg/m³ = 95,78kg

poids total de la structure 3942,24 + 96,78kg = 4038,02kg

charge/muralière = 2019,1kg

Solution 2 (poutres apparentes en chêne, €€€)

• pose de 5 poutres en chêne dans le sens de la largeur (200x200x4500) encastrées dans le mur (de 25cm de chaque côté donc) entraxe 1,5m (avec un peu de chance, je pourrai réutiliser certains trous qui accueillent les poutres actuelles)

• solivage posé sur les poutres avec un entraxe de 0,5m (toujours pour faciliter la pose des panneaux OSB) et une portée de 1m (même si les solives mesureront 5,16, la portée est 1 mètre puisque puisqu'elles sont appuyées sur les poutres dont l'entraxe est 1m, j'ai bon ? Si j'ai pas bon, tous mes calculs par la suite sont faux...)

• panneau OSB3 18mm

• placo fixé à des corniers elles même fixées aux poutres (au début, j'étais parti sur un entraxe de 1m, donc ça posait pas problème... mais avec 1m50, c'est plus embêtant) et isolation laine minérale
  

  
  

Alors là, c'est plus compliqué, mais voilà comment j'ai calculé :

Je calcule le poids du revêtement + l'isolation + charge d'occupation :

• poids OSB3 18mm :10kg/m²

• poids isolation : 4kg/m²

• poids placo : 8kg/m²

• charge d'occupation 150kg/m²

• total 191kg/m²

Ensuite je calcule le poids du solivage

Avec mon entraxe de 0,5m j'aurais 9 solives (l'entraxe entre les deux dernières serait un peu plus courte) : chaque solive reprendrait donc 191*0,5*1 = 95,5kg sans le poids propre du bois

Pour voir quelle section correspondrait, j'ai utilisé la formule trouvée dans un post du forum : (384*E*F*F) / (5*L^3)

Avec une E de 11000 pour du sapin, une section de 40x60mm, une portée de 1m entre appuis et une flèche de 1/500, chaque solive pourrait supporter 124kg entre chaque appui.

Le poids propre du bois de solivage serait donc 0,04x0,06x5,160*9  = 61,3kg en tout, soit 2,97kg/m².

Donc chaque solive reprendrait 194*0,5*1 = 97kg donc ça roule pour la section choisie, et la structure solivage + revêtement + charge d'occupation pèserait 4004,16kg

Je calcule le poids total de l'ensemble revêtement + isolation + solivage + poutres :

Poids au m² de la structure + solivage + occupation : 194m²

 charge/poutre 194*4*1 = 776kg

le poids propre des poutres serait : 0.15*0.20*4m*5 poutres*650kg/m³ = 390kg

soit 18,89 kg/m²

et donc la charge par poutre (194+18,89)*4*1 = 851,56kg

D'après ce tableau (https://i77.servimg.com/u/f77/14/05/45/07/charge10.jpg) il me faudrait des poutres de 180x180 ou 150x200 pour une portée de 4m. Mais je n'ai vu que du 150x150 ou 200x200 dans mes recherches, mais pas du 180x180 ou 150x200. Sauf que 5 poutres en 200x200, ce serait overkill quand même (1600kg supportés par poutre...) ... alors je me suis dit... et si j'en mettais que 4, espacées de 1,5m... changement de section car entraxe plus grand (60x80 ) et reprise des calculs.

revêtement + l'isolation + charge d'occupation: 191kg/m²

191*0,5*1,5 = 143,25kg/poutre sans le poids propre du bois

poids du bois 0,06x0,08x5,16*9*550 = 122,6kg soit 5,94kg/m²

191+5,94 = 196,94kg/m² --> chaque solive reprendrait 196,94*0,5*1,5 = 147,08kg entre chaque appui.

Poids total de la structure sans les poutres : 196,94kg/m²*20,64m² = 4064,84kg (comparé aux 4004 avec 5 poutres)

poids propre des poutres

Poids au m² de la structure + solivage + occupation : 196.94kg/m²

charge/poutre 196.94*4*1,5 = 1181.64 kg sans le poids propre du bois

0.2*0.2*4m*4 poutres*650kg/m³ = 416 kg, soit 20,15kg/m²

charge totale au m²  = 197kg/m²+20,15kg/m² = 217,09kg/m²

Donc chaque poutre reprendrait 217,09*4*1,5 = 1302,9 kg. Et la structure totale pèserait 4480,74kg.

Sachant que le doc sur les poutres en chêne donne 1600kgs supportés, ce serait bon non ?

(Bon, l'entraxe de 1,50m complique les choses avec le place mais bon...)

Et donc au final, plusieurs question :

1. Est-ce que quelqu'un qui a eu le courage de lire jusqu'ici peut me confirmer que mes calculs sont bons ? (au moins les résultats)

2. Pour encastrer les poutres dans le mur en pierre, il faut que j'encastre quelle longueur?

3. Qu'est-ce qui est le mieux (mortier ?) pour sceller les poutres dans le mur ?

Merci beaucoup !