Zoom sur le bois dans les Jeux de Paris
Chevrons porte à faux

Chevrons porte à faux

il y a 11 ans

Bonjour,

Je cherche dans un premier temps à vérifier par le calcul la contrainte et la déformation d'un chevrons sur 2 appuis + porte à faux.
Avec l'intuition que les pièces sont sous dimensionnées pour cette configuration, je confronterais quelques idées pour sortir de l'impasse.

Les données du calcul sont les suivantes (croquis)
appui A = 12.5cm
appui B = 29.5cm
portée (AB) = 177.5cm
porte à faux = 151.5cm
longueur total du chevron = 371cm

H chevron = 225mm
épaisseur chevron = 75mm
entraxe = 50cm
pente = 5%

charge uniformément répartie composée de :

=> charge climatique selon NV65 = 200Kg/m² (dept 43, alt 1000m)

=> charges permanentes :
OSB 22mm = 12Kg/m²
étanchéité EPDM 1,2mm = 5Kg/m²
nappe drainante Dorken Delta Floraxx top = 11Kg/m²
végétalisation 15cm = 240 Kg/m²
une charge de sécurité fixée forfaitairement à 15 Kg/m². Une charge complémentaire forfaitaire de 85Kg/m² (soit 100Kg/m² au total) est ajoutée pour le dimensionnement des seuls éléments porteurs à base de bois (bois massif et panneaux dérivés), compte tenue de leur fluage naturel, lorsque la pente est inférieure à 7 % sur plan. (Cf règle professionnelles FFB pour la conception des terrasses et toitures végétalisées)
Soit un total de charges permanente de 368Kg/m²

La solution envisagée au cas ou le dimensionnement des chevrons s’avèrerait insuffisant serait le renforcement des pièces par collage d'OSB de 12mm sur chaque face des chevrons à la colle époxydique, à l'aplomb de l'appui B sur une longueur restant à déterminer.

Par avance merci à tous de votre participation et cordialités.

12 réponses

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1. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Etes-vous un professionnel ou expert, car à priori, d'après vos écrits, la toiture est déjà en place ?

N'est-il pas possible de placer votre croquis sur une page à accès direct ?

Concernant la charge de neige, avez-vous tenu compte de la majoration de 25% pour pente faible et risque d'accumulation ?

Personnellement, je ne pourrais vous répondre objectivement qu'en fin de semaine ou début de semaine prochaine. En congés, je n'ai pas les DTU avec moi, et il me faut vérifier les dispositions particulières pour une altitude supérieure à 900m.

Par exemple, je vous signale que l'OSB n'est plus autorisé en support de couverture et d'étanchéité car sans avis technique.

De plus pour une altitude supérieure à 900m on doit passer en double toiture ventilée donc au moins deux panneaux qui doivent être des panneaux de particules NF EN 312 P5 ou CTBH, ce qui modifie obligatoirement les entraxes.

Cela fait au moins deux bonnes raisons pour lesquelles l'assurance ne devrait pas fonctionner et donc une remise en état de s'imposer.

Il n'est pas envisageable sur chantier, d'effectuer un collage structurel qui doit être réalisé en condition de température et d'hygrométrie des bois bien précises. Le résultat des calculs mettra sans doute en évidence non pas un problème de résistance, mais de flexion excessive. Dans ce cas, le renforcement des faux arbas par du panneau est illusoire. Les panneaux sont utilisés dans les poutres "I" ou caisson en liaison des membrures pour sa résistance au cisaillement en âme, mais pans en flexion à chant. D'ailleurs, le seul matériau normalisé bénéficiant des qualités requises pour cela est le Lamibois dont les caractéristique mécaniques en flexion à chant sont testées et normalisées par le NF EN 14374 pour structure principale (fonctionnement poutre). Tous les autres panneaux ne sont utilisables qu'en structure secondaire, cisaillement et flexion à plat.

En résumé et sous réserve de vérifications et calculs, si cette toiture est en place en l'état, je pense qu'il y aura sans doute à envisager sa remise aux normes dans sa totalité.

Pour aller plus avant, j'ai besoin que vous m'apportiez les précisions demandées.

2. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Bonjour et merci de votre réponse.

Je ne suis ni professionnel, ni expert, mais juste auto-constructeur autodidacte.
Mes connaissances se limitent au calcul de contrainte et déformation d'une poutre bois sur 2 appuis.

Pris dans le déroulement du chantier, je suis passé totalement à coté du problème décrit pour l'anticiper.

Je placerais mon croquis sur une page d'accès directe en soirée.
Concernant la charge de neige elle n'est pas majorée.
Nous avons considéré que les vents auxquels nous sommes exposé sur notre plateau empêcherait l'accumulation de neige sur le toit.
(la réalité du secteur est que la neige évolue en congère, poussée par les vents et accumulée sur des obstacles ou mouvements de terrains.)
Les acrotères n'étant pas réalisé de manière conforme (+20cm sol fini) mais affleurant à la végétalisation, eux non plus ne participeront pas à une éventuelle retenue de neige.

J'attendrais votre disponnibilité tant votre expertise ne peut être écartée.

Concernant le support en OSB 4 de 22mm, il nous apparait aujourd'*** impossible sur le plan budgétaire de le démonter pour le remplacer par un CTBH ; de plus comme vous le précisez, il faudrait également démonter le chevronnage pour modifier les entraxes, tant la charge admissible et les dimensions des panneaux sont différant .

Pour ce qui est de la double toiture ventilée je connais également le procédé pour avoir précédemment rénové une maison en Savoie (73) à 1400m d'altitude.
Au risque de vous surprendre, (ou pas) aucun attisant dans notre département (Haute-Loire 43) ne répond à cette exigence, alors que près de la moitié du territoire culmine au dessus de 900m d'altitude. Les distributeurs de matériaux (y compris grandes enseignes) ne disposent même pas des produits d'étanchéité adéquates.
La couverture en climat de montagne représentant un surcout évident, les devis intégrant cet particularité, reste à l'état de devis ad vitam aeternam et ne se transforment jamais en marché de travaux chez des particuliers.

De notre coté notre choix s'est fait à partir des éléments suivants : Notre toiture est froide et la sous face d'OSB4 et largement ventilée (30cm au point bas 55cm au point haut)
L'isolant (béton de chanvre) déposé entre et sur un solivage indépendant de la charpente du toit ne pourra pas souffrir d'humidité (infiltration neige, brouillard, condensats)

J'ai bien compris les arguments et le raisonnement qui exclue notre proposition de solution de "renforcement", parce qu’inopérante. La démonstration est limpide et je m'y range bien volontiers.

Pour autant, la remise aux normes complète de cette charpente / couverture est absolument inenvisageable dans l’immédiat pour des raisons économiques. Seule notre problématique de dimensionnement/renforcement de chevrons nous apparait impérative à résoudre.

Enfin, concernant les avis techniques, DTU et autres normes, si nous les pensons comme essentiel, nous nous refusons de les considérer toute comme incontournable (elles évoluent et son décidé avec bien d'autres contraintes que les seules aspects techniques)
Nous essayons d'en comprendre les principes, de faire des choix, nos choix, comme dans tout projet de quelque nature qu'il soit, avec des ressources humaines, économiques et temporelles définies et limitées. Nous assumons et assumerons ces choix.

Cordialités et à très bientôt


3. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

OK ! bien compris !! Les avis technique sont nécessaires, ne serait-ce que pour protéger le consommateur de tous les abus de nouveaux produits ou produits d'importation souvent douteux. Quant aux normes et DTU, contrairement à vos affirmations, ils sont le minimum à respecter et le code de la route des entreprises. Il est irresponsable de penser, de dire et d'écrire qu'ils "sont décidés avec bien d'autres contraintes que les seules aspects techniques" – Tout d'abord, ils ne sont pas ""décidés"" mais discutés en fonction de critères techniques, économiques et en fonction des pathologies déclarées chez les assureurs.

Vous faites partie de ceux qui pensent que les règles sont écrites par de vieux technocrates empêcheurs de tourner en rond. Je suis personnellement expert à la commission de normalisation bois structure et si vous ne l'avez pas compris, lisez quelques articles de ce forum ainsi que mon blog et vous pourrez juger si je suis ou non un de ces technocrates.

Dans la mesure où vous ne pouvez et voulez rien changer, il est alors inutile de demander des conseils aux bénévoles qui paient de leur temps de loisirs pour aider les autres.  

4. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Boisphile faut pas vous vexer !
Il a pas dit que les dtu servaient a rien quand meme !!

5. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Comme demandé... le CROQUIS !
Cdt

6. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Repartons sur des bases sérieuses.

Vous êtes situé en zone E soit pour 1000m d'altitude une charge de neige qui peut être comprise entre 271 kg/m² en normal et 447 en extrême.

Si vous ajoutez à cela non pas 25% puisqu'il n'y a pas d'acrotère selon vos dires, mais la moitié, 12.5%, on arrive à des charges de 305 à 500 kg/m². Je sais que ce ne sont que les valeurs du DTU qui a justement été révisé pour tenir compte de certaines années que nous avons connu un peu gâtées et qui selon les météorologues (sans doute aussi technocrates) vont se reproduire de plus en plus souvent.

Avec du 75 x 225 la flèche serait de 1/140 et si l'appui d'origine ne prend que 80 kg, l'appui coté console se prend 1150 kg.

Alors, évidemment le problème serait raisonnablement réglé avec une écharpe à 45° en bout de la console pour créer un appui supplémentaire qui reprendrait 200kg, l'appui milieu 760 et celui d'origine 270, mais bon, je sais bien que les apprentis sorciers ont toujours un copain qui s'y connaît pour leur donner un bon conseil ………..

7. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Mon cher boisphile,

à fleur d'écorce comme certaine de vos contributions dès que l'on abonde pas 100% dans votre sens.

Les DTU sont utile oui.
Les techniques qui en sont exclues ne sont pas pour autant à bannir loin de là !
Pour mon cas personnel ma maison est en béton de chanvre : pas de DTU, pas d'avis technique et pourtant c'est une technique éprouvé, des professionnels, des maitres d’œuvre,  qui prennent des risques, et une filière chanvre complète en Auvergne.

La couverture sera en EPDM : 1 seule membrane sous avis technique chez 1 seul fabricant. Et si nous nous fournissons chez ce fabricant, lui même nous conseille une autre membrane que celle sous avis technique. (mort de rire)
Le contreventement de mon ossature bois est assurée par des écharpes encastrée non décrites dans le DTU, donc non conforme.
Je ne vous parle pas de la construction en paille, normalisé en Allemagne depuis plus de 20 ans...alors qu'en france... (à croire que nous ne faisons pas pousser les même céréales de l'autre coté du Rhin !)

Je vous l'ai dis, j'ai fais des choix, je prend des risques (et encore cela se discute) et je les assume et n'en rend personne responsable en cas de problème.

Pour l'OSB et renseignement pris : la procédure d'avis technique n'a pas été demandé par Kronofrance.
Selon moi refus d'avis technique et absence d'avis technique sont 2 choses différentes, car la procédure n'est pas automatique à ma connaissance.  Ne vous serait il pas venu à l'esprit qu'un fabricant décide de rentrer ou non dans une procédure de demande d'avis technique pour des raisons commerciales, pour favoriser telle ou telle référence dans sa gamme plutôt qu'une autre ??? (Ex : on favorise la vente de panneaux de particules sous avis technique, au détriment de l'OSB pour lequel il n'y a pas de demande depuis le changement de sa formulation "sans formaldéhyde".
Donc oui le fabricant à l'origine de la demande décide en fonction d'autres critères que ceux purement technique.

Je ne prends aucun expert de quelques commission que se soit pour de vieux technocrates. Je pense que  les commissions du CSTB disposent d'expert compétant, mais qu'elle fonctionnent également avec des professionnels de l'industrie du batiment, et que les conflits d’intérêt réels ou supposés posent problème dans les processus de décision, comme ils en ont posé dans l'organisme dit indépendant et ses commissions tout aussi indépendante en charge d'autoriser la commercialisation des médicaments (AFFSAPS/Médiator vous dit peut être quelque chose)

Pour ce qui est de refaire ma couverture, j'ai expliqué, me semble t il, que je n'en avais pas les moyens.
CE N'EST PAS UNE QUESTION DE VOULOIR OU DE NE PAS VOULOIR MAIS DE MOYENS FINANCIER.
Et ce n'est pas en restant locataire que je me dégagerais un budget pour le faire. J'espère que vous pouvez comprendre.
Enfin si j'avais du faire appel à des professionnels pour la construction de ma maison, la question ne se serait pas posé une seule seconde pour la simple et bonne raisons que je n'en n'avais pas du tout les moyens !!!

Cependant je vous informe que j’accepte les dons en espèce et par chèque, et serait, le cas échéant ravis de revoir ma position en fonction des dons que j'aurais reçu !

Pour en revenir au sujet, je suis venu participer à ce forum pour une vérification par le calcul et rien d'autre, car si j'ai appris par moi même à calculer flexion et contrainte sur 2 appuis (ok ok en CB71 pas en Eurocode5), je peine pour un calcul sur 2 appuis plus 1 porte à faux.

Et cette interrogation n'a rien à voir avec le fait de savoir si mon OSB, ma membrane et mes acrotères son conforme DTU ou sous je ne sais quel avis technique, car dans dans tout les cas de figure, lorsque l'on est auto constructeur, en conformité ou non, on est pas couvert par les assurances !

Mes sincères cordialités.

8. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Merci boisphile pour votre calcul,

Décision est prise de renforcer la face supérieur (face qui travaille en traction) de la poutre avec un procédé SIKA (carbodur+sika)(bande de plastique carbone + colle epoxy)

Le dimensionnement sera assuré par un ingénieur.

Remerciements et cordialités

9. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Merci boisphile pour votre calcul,

Mais la Haute Loire est en région A2 !

Si le sous dimensionnement était confirmé, décision serait prise de renforcer la face supérieur (face qui travaille en traction) de la poutre avec un procédé SIKA (carbodur+sika)(bande de plastique carbone + colle epoxy)

Le dimensionnement sera assuré par un ingénieur.

Remerciements et cordialités

10. Chevrons porte à faux il y a 11 ans

Juste quelques rectifications et nous en resterons là de ces discussions stériles qui emmerdent tout le monde et n'apportent rien..

à fleur d'écorce comme certaine de vos contributions dès que l'on abonde pas 100% dans votre sens. 9100 réponses sur plus de 7 ans ….. si c'était le cas, ça se saurait ?
Les DTU sont utile oui.
Les techniques qui en sont exclues ne sont pas pour autant à bannir loin de là !
Vrai et les enquêtes de techniques nouvelles et avis techniques sont là pour ça.
Pour mon cas personnel ma maison est en béton de chanvre : pas de DTU, pas d'avis technique et pourtant c'est une technique éprouvé,
dans un milieu très restreint, et je crois bien que des démarches sont en cours  des professionnels, des maitres d’œuvre,  qui prennent des risques non, qui en font prendre aux maîtres d'ouvrage et une filière chanvre complète en Auvergne qui a toutes les possibilités de travailler dans le sens de la normalisation.
La couverture sera en EPDM : 1 seule membrane sous avis technique chez 1 seul fabricant
Parce que vous parlez d'un produit précis, mais des membranes d'étanchéité sous avis technique, il y en a chez tous les fabricants. Et si nous nous fournissons chez ce fabricant, lui même nous conseille une autre membrane que celle sous avis technique. (mort de rire) ça, c'est son et votre problème
Le contreventement de mon ossature bois est assurée par des écharpes encastrée non décrites dans le DTU, donc non conforme.
Faux, les croix de St.André et les guettes sont du domaine traditionnel parfaitement admises.
Je ne vous parle pas de la construction en paille, normalisé en Allemagne depuis plus de 20 ans...alors qu'en france... (à croire que nous ne faisons pas pousser les même céréales de l'autre coté du Rhin !)
Parce qu'à ce jour, personne n'a pu déterminer les caractéristiques des ballots de paille utilisés, leur mise en œuvre, leur durabilité, leur résistance aux champignons et leur propriété physiques. Pour information, il y en a encore trois qui vont être rasées en région parisienne parce qu'elles se déforment.
Je vous l'ai dis, j'ai fais des choix, je prend des risques (et encore cela se discute) et je les assume et n'en rend personne responsable en cas de problème.
C(est votre droit
Pour l'OSB et renseignement pris : la procédure d'avis technique n'a pas été demandé par Kronofrance.
Si monsieur, mais cela n'a pas été formalisé car dans les discussions préliminaires, le CSTB a fait savoir qu'en l'état l'AT ne pourrait pas être accordé. Il y a donc des travaux complémentaires en cours pour déboucher vers une demande. Mais sans doute à l'horizon de 2 ou 3 ans.
Selon moi refus d'avis technique et absence d'avis technique sont 2 choses différentes, car la procédure n'est pas automatique à ma connaissance.
Non, c'est une procédure volontaire qui coûte très cher, d'où des préliminaires avant d'engager des fonds.  Ne vous serait il pas venu à l'esprit qu'un fabricant décide de rentrer ou non dans une procédure de demande d'avis technique pour des raisons commerciales, pour favoriser telle ou telle référence dans sa gamme plutôt qu'une autre ??? (Ex : on favorise la vente de panneaux de particules sous avis technique, au détriment de l'OSB pour lequel il n'y a pas de demande depuis le changement de sa formulation "sans formaldéhyde". NON ! de plus les panneaux de particules sont du domaine traditionnel et n'ont pas besoin d'avis technique. Et puis un AT valorise le produit. Quant au dalles de particules qui après découpe et usinage sont vendues moins chères que les panneaux bruts dont elles sont issues, compte tenu des marges, l'industriel a plutôt intérêt à vendre de l'OSB.
Donc oui le fabricant à l'origine de la demande décide en fonction d'autres critères que ceux purement technique.
Pour avoir été le père de l'OSB en France, je vous certifie que non.
Je ne prends aucun expert de quelques commission que se soit pour de vieux technocrates. Je pense que  les commissions du CSTB disposent d'expert compétant, mais qu'elle fonctionnent également avec des professionnels de l'industrie du batiment, et que les conflits d’intérêt réels ou supposés posent problème dans les processus de décision, comme ils en ont posé dans l'organisme dit indépendant et ses commissions tout aussi indépendante en charge d'autoriser la commercialisation des médicaments (AFFSAPS/Médiator vous dit peut être quelque chose)
ne confondez pas les intérêts des géant de la chimie avec les industriels du panneau qui crèves les uns après les autres, les budgets ne sont pas comparables.
Pour ce qui est de refaire ma couverture, j'ai expliqué, me semble t il, que je n'en avais pas les moyens.
CE N'EST PAS UNE QUESTION DE VOULOIR OU DE NE PAS VOULOIR MAIS DE MOYENS FINANCIER.
Et ce n'est pas en restant locataire que je me dégagerais un budget pour le faire. J'espère que vous pouvez comprendre.
Parfaitement
Enfin si j'avais du faire appel à des professionnels pour la construction de ma maison, la question ne se serait pas posé une seule seconde pour la simple et bonne raisons que je n'en n'avais pas du tout les moyens !!!
Cependant je vous informe que j’accepte les dons en espèce et par chèque, et serait, le cas échéant ravis de revoir ma position en fonction des dons que j'aurais reçu !
Pour en revenir au sujet, je suis venu participer à ce forum pour une vérification par le calcul et rien d'autre, car si j'ai appris par moi même à calculer flexion et contrainte sur 2 appuis (ok ok en CB71 pas en Eurocode5
peu de différence), je peine pour un calcul sur 2 appuis plus 1 porte à faux.
Nous sommes là pour ça et nous y prenons plaisir parce que passionnés, mais nous sommes trop souvent pris pour des rigolos par des apprentis sorciers qui pensent tout savoir parce qu'ils ont épluchés des tonnes de papier, sont profs ou ingénieurs et croient que les bouquins et le net suffisent pour construire une maison.
Et cette interrogation n'a rien à voir avec le fait de savoir si mon OSB, ma membrane et mes acrotères son conforme DTU ou sous je ne sais quel avis technique, car dans dans tout les cas de figure, lorsque l'on est auto constructeur, en conformité ou non, on est pas couvert par les assurances

 

Mais la Haute Loire est en région A2 !  Vous avez raison, j'ai confondu avec un de vos mails qui citait le 73.

Donc pour le 43 à 1000 mètres 201 kg et 335 en extrême soit avec une majoration de 12.5% 226 et 377 kg/m²

Dans ces conditions, les résultats sont les suivants avec les 75 x 225 entraxes 500 :

Flèche de 1/153 et si l'appui d'origine ne prend que 72 kg, l'appui coté console se prend 1017 kg.

Il y a effectivement peu de différence avec le précédent calcul, car les charges de neige sont comptées à court terme, bien que normalement à cette altitude, on devrait en prendre une partie comme moyen terme. En parallèle, le coefficient de fluage de 1.8 s'applique sur les charges permanentes qui sont les plus importantes.

La solution proposée peut être efficace pour rattraper une petite rigidité, mais dans le cas présent où les chevrons devraient avoir une hauteur de 300 au lieu de 225 pour une flèche de 1/330, je doute de l'efficacité à long terme, car ce qui compte, ce ne sont pas les calculs instantanés, mais ce qui se passera dans les 5 à 10 ans qui suivent.

De plus, une telle console est soumise aux charges verticales, certes, mais il faut aussi prendre en compte les efforts au soulèvement avec quelque chose comme 88 kg/m² soit au vent jusque 140 kg/m² et là, ce sont les fixations qui souffrent.

Pour le reste, vous êtes maître à bord ………………

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