Charpente chevron garage

BZH-Taz · 03/08/2016 12:38:15

Bonjour,

Nous allons faire construire une maison ossature bois prochainement dans la région Nantaise avec un maitre d’œuvre. Il y aura un garage mitoyen à la maison que nous allons réalisé par nous même (hors prestation maitre d’œuvre) pour une question de budget et pour assouvir une réel envie de faire une partie de la maison "sois-même" étant très bricoleur.

Je suis en ce moment en train de dessiner ce garage et de dimensionner les différentes sections de bois à utiliser pour les murs et la toiture. Il s’agit d'un garage double de 7.5m x 6.5 m avec toiture deux pentes ardoise à 35°. Le garage sera divisé en deux avec une mezzanine sur une moitié (3.75m x 6.5m) et un plafond cathédrale sur l'autre moitié. Je souhaite réalisé une charpente à "chevron arbalétrier" ou à "chevron porteur" celons les différentes dénomination trouvées. Je parle ici d'une charpente sans ferme et sans panne intermédiaire, les chevron de forte section (45x220 par exemple) repose sur deux appui : la panne faitière et la lisse haute des murs, ils ont un entraxe relativement faible de 40 à 60cm et c'est la panne faitière qui supporte la majeur partie du poids de la toiture. Je me suis basé sur le livre "La maison à ossature bois par les schémas - Manuel de construction visuel" de Yves BENOIT pour dimensionner le plancher de la mezzanine. Ce livre détail par des abaques et des calculs assez simple une méthode pour dimensionner les sections de bois des planchers et toitures. Malheureusement il n'y a rien au sujet du dimensionnement des chevrons pour une toiture à chevron porteur.

Je suis ingénieur de formation mais malheureusement pas dans le génie civil/charpente bois, je suis dans l'aéronautique. Je cherche comment dimensionner mes chevrons, est-ce que vous savez où je pourrais trouver une méthode de calcul ou une feuille de calcul excel permettant de dimensionner des chevrons "porteur" ? Après pas mal de recherche sur internet je trouve un peu tout et n'importe quoi avec des sites qui me disent que des chevrons de 50x150 font l'affaire et d'autre qui me disent que des chevrons de 75x300 sont insuffisant… Mes dernières recherches me font atterrir ici où plusieurs membres du forum semble savoir dimensionner ce genre de charpente (vms01, jfquillacq, …).

Merci.

vms01 · 03/08/2016 18:38:30

comme je n'ai pas de dessin descriptif et que je ne veux pas calculer à la légère et qu'il est tard apres ma journée de taff : quelle commune? quelle altitude? portée des chevrons? quelle matériaux en charge permanentes? débord de toiture en égout?

BZH-Taz · 03/08/2016 22:47:42

Bonsoir,

Parfait si l'un des principal identifié peux m'aider, je vais essayer d'être le plus précis possible dans ce cas.

Alors pour la commune concernée il s'agit de Vigneux-de-Bretagne (44360) en Loire Atlantique. L'altitude du terrain est de 80m. La hauteur du faitage est de 5.386m et la hauteur à l'égout d'environ 2.795m. La toiture est une bi-pente à 35° d'inclinaison (70%). Pour les matériaux composant la toiture (charge permanente) il y a : la couverture en ardoise naturel (+ lattis et voligeage), un voile de contreventement (je pensais à un OSB3 9mm pour le contreventement de ce type de charpente) et par la suite une isolation entre chevron type laine de roche et un parement en OSB 9-10mm.

Pour les dimensions voilà un petit schéma :

Maintenant on peux déjà vérifier si je prend les bonnes hypothèses de charges :
- Couverture ardoise : 35 daN/m²
- Contreventement (OSB3 9mm) : 6.3 daN/m²
- Isolation (laine de roche) : 34 daN/m²
- Parement (OSB 10mm) : 7 daN/m²
Soit un total pour les charges permanentes G=82.3 daN/m² auquel il faut ajouter le poids des chevrons (mais vu que je ne connais pas encore la section à prendre ni l'entraxe à utiliser je ne l'ai pas).

Pour la charge de neige :
Zone A1 et altitude inférieur à 200m donc Sk=45 daN/m²
µi=0.667 (pente de 35°)
Soit une charge ponctuelle de neige S=45*0.667*cos(35°)=24.5 daN/m²

Et une charge ponctuelle d'intervention sur la toiture de 80 daN/m²

Voila pour les hypothèses, je précise bien que je parle d'une charpente à chevrons porteur ou c'est la panne faitière qui reprend la majeur partie des charges. De ce que j'ai compris du livre précédemment cité ceci permet d’éviter les efforts horizontaux retransmis au mur. Comme je le disais je souhaite un "plafond cathédrale" sur la moitié du garage, il n'y aura donc pas de solive de plancher pour jouer le rôle d'entrait pour trianguler la charpente. Si vous pouvez me confirmer la faisabilité de cette solution ?

En continuant mes recherches sur internet je suis tombé sur un utilitaire distribué par la société Metsa Wood pour dimensionner les éléments d'une structure bois : "Finnwood 2.4 FR". Cet utilitaire est très bien fait et correspond parfaitement à ce que je cherche pour dimensionner ma charpente, malheureusement je n'arrive pas à choisir du bois scié structurel (classe C18 ou C24) ou du bois lamellé-collé classique (classe GL24H) alors que c'est pourtant indiqué dans le documentation. Il ne me propose que les produits du fabricant (poutre Kerto et autres dérivés…). Si quelqu'un connais ce logiciel et peux m'aider ?

J'ai également trouvé un livre qui pourrait correspondre à mon besoin mais j'aurais voulu avoir l'avis de personnes qui l'ont déjà pour être sur de ne pas acheter un autre livre supplémentaires qui ne m'apporteras pas les réponses à mes questions. Il s'agit du livre Calcul des structures en bois du même auteur que le livre que j'ai déjà, Yves BENOIT. Est-ce que ce vous savez si se livre présentes bien la marche à suivre pour définir la section de chaque pièce composant ma structure (chevrons porteurs, panne faitières, solive pour le plancher de la mezzanine) ?

Merci.

vms01 · 04/08/2016 05:53:49

du 45x180 entraxe 500mm convient.
pour faire simple, je vous conseille d'utiliser du 45x220

il faut une ( petite ) entaille en pied du chevron ( genre 3cm ) sur la lisse de chainage du mur ob pour faire un blocage

jfquillacq · 04/08/2016 06:23:53

vms :
petit rappel géo-climatique : BZH, c'est la Bretagne… charge de neige 35kg ; le point culminant est à 384m et je suis pas vraiment sûr qu'on soit autorisé à y construire
petit cours de lecture : couverture ardoise (donc 30kg), entr'axe 40 à 60 (dans le texte) ; portée (selon toute vraisemblance) 6,50/2 = 3,25

@ Taz : du 5x15 devrait suffire
par contre, la faîtière et le support de rive de mezzanine vont être assez monstrueux : genre 12x40 en BLC

vms01 · 04/08/2016 07:09:18

jfquillacq a écrit :

petit rappel géo-climatique : BZH, c'est la Bretagne… charge de neige 35kg ; le point culminant est à 384m et je suis pas vraiment sûr qu'on soit autorisé à y construire
petit cours de lecture : couverture ardoise (donc 30kg), entr'axe 40 à 60 (dans le texte) ; portée (selon toute vraisemblance) 6,50/2 = 3,25

petit rappel qualité genre iso9000

ce n'est pas parce que j'ai un pseudo ou il y a BZH dedans que le projet se situe en bretagne
on ne savait rien dans le texte initial sur l'isolant et le plafond
on ne savait rien dans le texte initial sur le sens du faitage

d'ou ma demande de précision

tchussss

evolubois · 04/08/2016 08:09:26

vms01 a écrit :

du 45x180 entraxe 500mm convient.
pour faire simple, je vous conseille d'utiliser du 45x220

Bonjour,
comme vms45x220 entraxe 600 . section facilement disponible avec l'avantage d'un classement C24 et un taux d'humidité stable.
Pour réduire la portée du LC ,si le garage comporte deux portes ,un poteau ou cloison porteuse de 1200 ou moins, placé derrière le trumeau central ne gênera pas l'accès et réduira sensiblement la section de la poutre porteuse.

BZH-Taz · 04/08/2016 09:31:58

Bonjour,

Merci pour vos informations, ne vous battez pas, je suis effectivement Breton (et fière de l'être) et la construction se trouveras en limite des frontières bretonnes (actuelles) en Loire Atlantique. Régions effectivement peux touchée par la neige mais plus impactée par le vent…

Donc je vais partir sur du 45x220 avec un entraxe de 600 c'est parfait. Quelque petites questions sur des détails technique maintenant :
- Pour le contreventement, est-ce qu'un voile complet sur toute la surface du toit en OSB3 9mm comme pour les mur convient ? Est-ce trop ou pas assez ?
- Pour la fixation sur la lisse de chainage des mur, une entaille de 3cm sur le plan horizontal pour la faire reposer proprement est suffisant (seulement 3cm) ?
- Pour la fixation sur la panne faitière, les chevrons reposeront au dessus de la panne faitière pour qu'elle reprenne les effort. Est-ce qu'ils doivent être parfaitement alignés d'un pan de toiture à l'autre (support seulement sur une demi faitière) ? Est-ce qu'il est possible de les croisée pour pouvoir les clouée ensemble ? Est-ce qu'il vaut mieux faire une encoche sur le chevron pour qu'il repose sur une faitière de section rectangulaire ou vaut-il mieux usiner le haut de la faitière pour qu'elle suive la pente du toit et laisser les chevrons intacte ?

Au sujet de l'appui bas des chevrons, ceux-ci peuvent bien reposer directement sur la lisse de chainage des mur ? Ou faut-il également une poutre comme pour la panne faitière qui reposerait sur la lisse de chainage des mur ?

Je vais maintenant pouvoir calculer la section de ma faitière et de ce qu'il y a en dessous, je vais surement caser un poteau au centre du garage qui supportera d'abord une poutre de 6.5m au milieu du garage pour soutenir la mezzanine puis la panne faitière de 7.5m. Dans mon cas, quel-est le mieux ? Deux poteaux, un du sol au la poutre de soutient de la mezzanine de 6.5m puis un de la mezzanine a la panne faitière ? Ou un seul poteau du sol à la panne faitière et la poutre de soutient de la mezzanine sera divisé en deux morceau de 3.25m fixé avec des sabot sur le poteau ?

Pouvez-vous me confirmer que mes hypothèses initiales de charges permanentes et de charge de neige étaient correcte pour que je puisse continuer mes calcul sur de bonne base ?
Est-ce que vous pouvez me confirmer également la répartitions des charges suivante : la panne faitière reprend la moitié du poids de la toiture et les mur supporte un quart du poids de la toiture chacun ?

Personne n'utilise le logiciel Finnwood 2.4 du fabricant Metsa Wood ?

Merci.

vms01 · 04/08/2016 17:12:19

BZH-Taz a écrit :

- Pour le contreventement, est-ce qu'un voile complet sur toute la surface du toit en OSB3 9mm comme pour les mur convient ? Est-ce trop ou pas assez ?

moi je mettrai de la dalle 4 RL en 16mm d'ou plutot un entraxe de 50cm pour les chevrons

BZH-Taz a écrit :

- Pour la fixation sur la lisse de chainage des mur, une entaille de 3cm sur le plan horizontal pour la faire reposer proprement est suffisant (seulement 3cm) ?

ouep, 3cm c'est bien

BZH-Taz a écrit :

- Pour la fixation sur la panne faitière, les chevrons reposeront au dessus de la panne faitière pour qu'elle reprenne les effort. Est-ce qu'ils doivent être parfaitement alignés d'un pan de toiture à l'autre (support seulement sur une demi faitière) ? Est-ce qu'il est possible de les croisée pour pouvoir les clouée ensemble ?

je ferai un mi bois sur chaque chevron de maniere à les faire croiser tout en les gardant alignés

BZH-Taz a écrit :

Est-ce qu'il vaut mieux faire une encoche sur le chevron pour qu'il repose sur une faitière de section rectangulaire ou vaut-il mieux usiner le haut de la faitière pour qu'elle suive la pente du toit et laisser les chevrons intacte ?

il vaut mieux délarder la faitière

BZH-Taz a écrit :

Au sujet de l'appui bas des chevrons, ceux-ci peuvent bien reposer directement sur la lisse de chainage des mur ? Ou faut-il également une poutre comme pour la panne faitière qui reposerait sur la lisse de chainage des mur ?

je laisse répondre quelqu'un d'autre. je n'ai pas l'habitude de ces pentes du nord et je n'ai pas encore bien compris la poussée des chevrons sur les murs......

BZH-Taz a écrit :

Dans mon cas, quel-est le mieux ? Deux poteaux, un du sol au la poutre de soutient de la mezzanine de 6.5m puis un de la mezzanine a la panne faitière ? Ou un seul poteau du sol à la panne faitière et la poutre de soutient de la mezzanine sera divisé en deux morceau de 3.25m fixé avec des sabot sur le poteau ?

ce qui vous arrange pour le levage. a mon avis 2 poteaux sauf si vous etes equipé comme il faut pour le levage

BZH-Taz a écrit :

Pouvez-vous me confirmer que mes hypothèses initiales de charges permanentes et de charge de neige étaient correcte pour que je puisse continuer mes calcul sur de bonne base ?

neige 30
poids propre 8.32
ardoise 28
osb16 10.30
laine minérale 300mm 9
osb en sous face 7
film de sous toiture 2
divers 5

BZH-Taz a écrit :

Est-ce que vous pouvez me confirmer également la répartitions des charges suivante : la panne faitière reprend la moitié du poids de la toiture et les mur supporte un quart du poids de la toiture chacun ?

oui

BZH-Taz a écrit :

Personne n'utilise le logiciel Finnwood 2.4 du fabricant Metsa Wood ?

pas moi en tout cas

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