Bonjour,
Voici une question de charpente.
je viens d'acquérir le guide suivant :
Dans l'introduction sur le calcul des charges (p. 41), il y a ce cas qui décrit la différence à faire lorsqu'on veut dimensionner une poutre sur 3 appuis ou sur 2 appuis :
Dans le cas d'une pièce sur 3 appuis (fig. 4.2), on constate que l'appui central doit supporter 1,25 charge (10/8e de la charge), soit beaucoup plus que les appuis latéraux qui ne supportent chacun que 0,375 charge chacun (3/8e).
Alors que si l'on utilise 2 pièces au lieu d'une seule (fig. 4.3), les charges sont réparties de manière plus équitable : 1 part (8/8e) sur l'appui central, et 1/2 part (4/8e) sur chaque appui latéral.
Dans l'optique de limiter la section (et donc le prix) des éléments porteurs (les appuis), il semble donc plus intéressant de diviser les éléments portés en plusieurs pièces (2 pièces pour 3 appuis) plutôt que d'avoir une grande pièce portée sur plusieurs appuis, car l'élément porteur (appui) pour 1 grande pièce doit pouvoir supporter plus de charge ("1,25") qu'un élément porteur (appui) qui recevraient 2 pièces ("1" charge) : voir l'image d'illustration pour bien comprendre la logique peut-être peu intuitive à la lecture seule.
Cependant cela implique de réfléchir différemment à la fixation des éléments entre eux, notamment en terme de risque d'écartement (longitudinal) ou de glissement (latéral). Je pense particulièrement à l'assemblage éventuel des deux pièces qui sont dans le prolongement l'une de l'autre.
Que ce soit pour une solive de plancher portée par des poutres ou pour une panne portée par des fermes, quels autres éléments de réflexion seraient à prendre en compte pour décider de la stratégie à adopter ?
d'avance merci pour vos éclairages
Florent
6 réponses
Autre chose à prendre en compte:
En effet diviser les éléments portés en plusieurs pièces permet de gagner sur l'élément porteur.
Cependant, la section de l'élément porté pourra être réduite s'il est en une pièce sur trois appuis plutôt qu'en deux pièces (comparer par exemple les tables p.74 et p.78 de ton bouquin).
On gagne d'un côté ce qu'on perd de l'autre, la stratégie optimale dépend de chaque configuration!
Et dans le concret, elle est souvent guidée par les sections que l'on sera en mesure de trouver sans trop de difficulté.
Bonne journée
oui, il est également nécessaire de calculer les moments fléchissants dans les poutres pour déterminer leurs sections.
Car les sections ne sont pas issues directement des réactions des appuis, il y a un certain nombre d'étapes intermédiaires dans le calcul.
Je suis quasiment dans une configuration similaire, c'est à dire une grande portée entre deux murs au environs de 8.88 m et implicitement des poutres assez longues.
J'ai une bâtisse de 22 m de long qui a été transformée / modifiée à plusieurs reprises par "des artistes" incompris des années 65.
Par exemple pour une pièce de 64 m² j'ai trois poutres en résineux qui sont comme des cure-dents et assez en mauvais état, sans parler d'un bricolage fait par les "artistes" de l'époque qui n'a fait que les rendre plus fragiles qu'elles ne l'étaient déjà.
Enfin pour parfaire le tout il y a un étage qui a été bâti sur des poutres destinées à la base au grenier, donc nullement prévues pour supporter la charge d'un étage d'habitation.
Mon approche est la suivante :
1 - Sur les grands volumes j'ai mis des poutres en chêne pour réduire les entre axe entre deux poutres qui des fois sont à 3.48 m
2 - Sur les secteurs plus petits je vais rajouter des solives / poutres à demi-largeur de la pièce et monter en HEA / HEB qui va reprendre autant les appuis des "demi-poutres" que les relais de charge pour les poutres longues déjà posées.
Donc je suis dans le cas ou j'ai exactement l'exposé du bouquin une poutre longue travée avec 3 appuis (HEA / HEB et murs) et des poutres à mi-largeur un appuis sur un mur le deuxième sur le HEA / HEB.
Cela fait un peu de calculs à faire sur Excel, cependant pas impossible de le faire et surtout bien définir les sections des éléments bois et des éléments métalliques nécessaire.
Pour ce qui est de la charge repartie en 3 appuis c'est surtout les moments fléchissant qui font que la charge en appui central est plus importante que sur les appuis périphériques.
Cependant la 1.25 ql prise en compte sur la charge à supporter par le HEA / HEB il suffit juste de dimensionner la poutrelle métallique pour la charge résultante afin de supporter le poids.
Pour ce qui est de raccords des demi-poutres que je vais installer il a des sabots spécifique pour une prise dans les ailles des poutrelles métalliques et un vissage sur les éléments bois. Par ailleurs dans mon cas les extrémités sont fixe dans les murs et les milieux sont passepoilés et fixes entre eux par des tiges boulonnées et des éléments de fixation prévus pour les HEA évitant ainsi les basculent et/ou la translation des poutres bois.
Désolé pour cette longue réponse mais je voulais exemplifié par un cas concret.
Je ne suis pas charpentier.
Un bâtiment de cette taille, ça ne s’improvise pas, ça se calcule par un bureau d’étude bois.
Ceci dit, je sais qu’il est nettement plus facile d’obtenir une grande résistance à la compression (pour la reprise de charge) pour un appui qu’une grande résistance à la flexion pour une poutre.
Par ailleurs, le raisonnement sur l’appui central est incomplet : en effet, la divion d’une poutre simple en deux poutres ne change pas le poids total statique à supporter.
L’appui terminal porte une demie poutre alors que l’appui central doit porter la demie poutre de gauche et la demie poutre de droite. Il est donc nécessairement plus costaud que les appuis d’extrémité.
Par ailleurs, l’assemblage de deux poutres au-dessus de l’appui central est plus complexe et coûteux qu’une fixation d’appui simple.
Enfin, la résistance à la flexion de l’ensemble de la poutre est meilleure avec une poutre unique.
Bref, je ne vois pas où l’est l’avantage technique de diviser ses poutres (à part des considérations de disponibilité de certaines longueurs ou de contraintes de mise en place selon les moyens de levage ou de prix).
Certes, l appui central porte le double d'un appui terminal lorsqu'il y a 2 poutres mais lorsqu'il n'y a qu'une poutre, c'est encore plus, c'est bien ce qu'indique le tableau.
Dans le premier cas , 2 poutres : 25% 50% 25% comme indiqué dans le tableau (qui est complet),et dans le second cas d'une poutre: 18,75% 62,5% et 18,75% (comme indiqué aussi).
Il y a des inconvénient mais l'avantage que vous ne voyiez pas est bien celui là.
Bonjour,
Un simple petit commentaire, qui en fait n'est que le complément à tout ce qui a été dit
A bientôt
Merci CALCULATE !
je me plonge avec délice (non!) dans ces histoires de résistance des matériaux, théories des poutres et autres histoires de "moments" qui sont encore très mystérieux pour moi.
Je n'ai pas encore trouvé de ressource sur ces diagrammes des moments de flexion : sauriez vous par hasard m'orienter vers de la documentation en ligne ?
d'avance merci
Bonjour,
Ha c'est une difficile question que tu me poses là. La RDM (qui a été remplacé par la mécanique des milieux continus beaucoup plus compliquée) ne s'apprend pas en une journée. Ce n'est pas bien difficile ......encore faut il apprendre malheureusement.
Je ne suis pas certain qu'un charpentier connaisse cette théorie des poutres, et je me base sur le fait qu'un illustre forumer avait dit qu'en charpente il n'y a pas de calcul.....maintenant si tu souhaites l'apprendre, bravo à toi. Je pense que tu peux trouver des renseignement sur Internet, et il y a aussi une multitude de bouquins....attention cependant de ne pas te décourager à cause de la quantité de boulot qui à mon avis te servira peu en charpente de petit volume.
Bon courage
Dommage, mais merci de votre réponse CALCULATE.
Je n'arrête pas de me surprendre devant les avis radicalement opposés que je lis de ci de là, entre les partisans du "il faut tout calculer" et ceux de "il ne faut rien calculer". Certes ce n'est jamais exprimé de cette manière aussi brutale mais c'est un peu l'idée, sans doute un poil caricaturale. Mais bon, quand je vous lis citer "en charpente il n'y a pas de calcul" cela contraste énormément avec votre premier commentaire photographié, ou encore avec votre pseudo 
Quoi qu'il en soit, et n'ayant qu'une très maigre expérience et une extrêmement courte formation pratique en charpente, je n'ai pas le luxe de pouvoir faire l'impasse totale sur les calculs. Je n'irai peut-être pas jusqu'à tout calculer dans les moindres détails, mais j'essaie à minima de suivre toutes les recommandations techniques "normées" dans la mesure de mes capacités.
J'ai acheté ou récupéré sur internet plusieurs bouquins (ceux là) et je tâche d'en tirer le meilleur parti.
1- Attention, dans le cas 1, si l'appui central supporte 1,25q, les appuis aux extrémités n'ont à supporter que 0, 375d.
Donc, certes, l'appui central doit être plus "fort", mais on gagne sur les deux autres appuis.
Au final, pas certain que l'un ou l'autre solution soit plus "économique".
2- D'autre part, je suis très intéressé à voir les éléments de démonstration et de calcul permettant d'obtenir ces résultats.
L'idée c'est que les appuis soient tous de même section : pour une panne, je me verrais pas bien faire une ferme plus dodue au centre et des fermes plus fines aux extrémités, pour une solive, en général, les poutres qui les supportent sont rarement plus épaisses/grandes au centre que sur les côtés.
je suis navré mais l'ouvrage que j'ai cité ne détaille pas les éléments de démonstration ni de calcul, mais c'est co-édité chez Eyrolles et Afnor, donc ça m'inspire plutôt confiance (je suppose que c'est sérieux).
Les mêmes auteurs ont également publié aux mêmes éditions un "Calcul des structures en bois : guide d'application des Eurocodes 5 et 8" dans lequel il y a, dans la partie 2 Vérifier les sections, un chapitre 2 La flexion simple des poutres droites, avec un sous-chapitre 2.3.3 Panne d'aplomb sur 3 appuis, qui semble détailler des éléments de démonstration, mais je n'y comprends rien (j'ai pas le niveau ingénieur).
Voir :
Il faut poser les équations sommes des forces de réactions sur les 3 points = poids total, sommes des moments en un point quelconque = zéro et pour "fermer" le systeme (nombre d'inconnues vs nombre d'équations) on peut aller chercher en équation complémentaire qu'il n'y a pas de fleche au centre s'il y a un appui central. On utilise l'équation module d'young x moment d'inertie (en section) x dérivée 4eme de la flexion sur dx = la charge (x). 5qL4 /384EI permet effectivement de retomber sur les 3/16 10/16 3/16. (Pour aller plus loin, on est sur la théorie d'Euler Bernouilli en résistance des matériaux)
Quelques temps après mon apprentissage
( il y a quelques dizaines d'annees)
je posais la question à mon compagnon!
Je n'ai jamais oublié sa réponse , son bon sens,et surtout une logique à toute épreuve
"Trop fort n'a jaimais cédé" !
je comprends le raisonnement, et je l'ai moi-même appliqué à un petit projet. Mais là je dois construire 200 m2 de hangar, donc bon...
du bon sens, ça dépend...
une logique à toute épreuve ? pas à celle du porte-monnaie ni de la praticité de mise en oeuvre en tout cas.
Dans tous les cas je ne trouve pas que ça réponde à la question que j'ai posé.
Mais merci pour votre commentaire
En effet, trop fort ça tient. Mais c'est comme les voitures la première vie : light is right. Plus tu optimise et gagne du poids moins t'en a besoin. La question est: ou faut il s'arrêter !
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