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Dimension poteaux et poutres linteaux

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Env. 200 message Haute Vienne
Bonjour,
Voici un aperçu 3D de la maison actuellement:

Vue de face:

Vue de dessus:


Vieille maison en pierres maçonnées à la terre et/ou chaux, avec des murs d'environ 40cm. L'extension n'a pas vraiment été ancrée à la maison, mais il n'y a pas de fissures entre.
Le mur 1 est en pente.
Il y avait une toiture mono pente 35° en Redland double romane que j'ai démontée.

A présent j'aimerais surélever cette extension:


La nouvelle toiture serait double pente, comme la toiture principale (en respectant les pentes, une mono pente me donnerait 1m65 de hauteur en bas...).
Tuiles: Redland double romane.
Pente: entre 18° et 26° (le minimum admis étant 17,5°).
Poids tuiles: entre 42kg et 51kg/m².
Altitude: 325m.
Neige: zone 1B (Haute-Vienne), 55kg/m² il me semble.
Vent: ?
Surface: 29m² (2;90*5*2 en comptant les débords).
Pannes: 1 faitière et 4 inter en 300*100, 2 sablières en 100*100, entraxes 1m33.
Chevrons: taille standard 63*75 avec entraxe 58cm.
Liteaux: environ 93m.
Ecran sous toiture: peut-être ?!
Sous-toiture: isolation + habillage suspendu (placo ou autre)

Je souhaite avoir les plus grandes ouvertures possibles pour cette extension.

Je comptais surélever en montant une 1ère rangée de brique style BGV à joints mince, avec chaînage horizontale (en orange sur le plan 3D), une 2nde rangée puis seulement des briques poteaux avec chaînages verticaux (en bleu); les poteaux C et D seraient ancrés au mur 2.

Les briques poteaux font 20cm de large par 50cm de long, existent avec une réservation de 12cm ou 15cm pour le chaînage, les poteaux feraient 2m20 de hauteur.

Sur ces poteaux, soit des grands linteaux Terreal dont la longueur max n'est que 2m80 (soit 2m60 d'ouverture sous linteau), soit des poutres bétons à acheter ou à couler soit-même sur place, en jaune sur le plan 3D (chaînage horizontal haut).
Puis monter des briques pour soutenir les pannes (mur 6).

Questions:
1. Puis-je sceller 5 pannes 300*100 dans mon mur en pierres (mur 2) ? Ou y-a-t-il une autre solution pour les fixer ?

En fonction du poids de la toiture:
2. Combien de poutres béton faut-il entre les poteaux A et B (distance 8m70) ? (le minimum sans prendre de risques)
3. Quelle dimension de poutres ? Possibilité de les faire soi-même ?
4. Quelle dimension de poutres entre poteaux A,D et B,C (distance 2m60) ?
5. Combien de poteaux entre A et B pour soutenir les poutres ? (dans l'idéal un seul comme sur le plan 3D)
6. Quelle dimension de poteaux ? Les briques poteaux BGV avec chaînage vertical suffisent-elles ou faut-il couler des poteaux béton spécialement dimensionnés ?

Et la question bonus:
7. Est-ce que mes murs existants (1, 3, 5) supporteront la charge supplémentaire due aux poteaux et poutres rajoutés ? (pas de raison)

Voilà, si quelqu'un pouvait m'aider à calculer les charges et dimensionner tout ça, ce serait sympa, merci.
Messages : Env. 200
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Env. 200 message Haute Vienne
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Personne pour m'aider à dimensionner ces poutres ?
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
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Env. 200 message Haute Vienne
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Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
Ancienneté : + de 12 ans
 
Env. 7000 message 06 (6)
Bonjour

Premier avis :

Question 7 : C’était la question à poser en deuxième. La question à poser en premier, que vous n’avez pas posée, est « est-ce que les fondations existantes supporteront l’élévation ? »

Pour ces deux questions, la réponse ne peut venir que d’un examen des ouvrages sur place.

Il en découlera aussi la réponse à votre question 1 sur le mode de liaison entre pannes nouvelles et mur ancien, en fonction du risque de tassement différentiel.
NB en D et C, vous rendez la structure extension indépendante de la maison en pierre ce qui permet à ces endroits le tassement différentiel.

Au fait, ne prévoyez-vous pas un plancher porteur au niveau du chainage orange ? à moins qu’il n’y soit déjà. Ferez-vous aussi un plancher de combles, au niveau des poutres jaunes ?

Autres questions :
2 : combien de poutres entre A et B : deux travées AE et EB , à mettre en continuité
3 : entre A et E possibilité d’un maxi-linteau, mais entre E et B portée 5.95, faire une vraie poutre de hauteur au moins 35 cm, largeur 20. On ne peut pas abouter les éléments de maxi-linteau
4 : A priori, maxi-linteaux entre AD et BC pour leur portée maxi 2.60 m.
5 : Poteaux comme vous l’avez dessiné, mais à préciser en fonction des caractéristiques du mur existant – question 7
6 : Dimension de poteaux : à voir avec toutes les données de charge (plancher), mais il se peut que les poteaux en bloc chainage soient insuffisants en E et B.

NB : vous êtes en zone de sismicité 2, pas d’exigences règlementaires à ce niveau.

cordialement
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 7000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 9 ans
 
Env. 200 message Haute Vienne
Bonjour,
Merci de la réponse.

La question des fondations et des charges, je me la suis posée. Cette maison date fin XIXè, l'extension début XXè. A cette époque les fondations étaient succinctes, il n'y avait pas d'études de sol dignes de ce nom.
Un schéma pour mieux visualiser:


J'ai 3 murs porteurs de 8m30 de hauteur (pignons) qui représentent entre 30 et 40 mètre cube de pierres granit maçonnées à la terre (et/ou chaux):
le mur 2 supporte trois planchers bois, la toiture principale sur un côté seulement, et l'ancienne toiture de 29m².
les murs 3 et 4 (mitoyen) supportent les toitures principales + quatre planchers bois chacun !
Pas de désordre alarmant à signaler sur ces murs malgré leur age et leur poids.

J'ignore le poids et les charges que cela représente exactement mais je pense que le mur 2 peut aisément supporter le rajout d'une toiture un peu supérieure à l'ancienne, et bien plus légère que celle supportée par les murs 3 et 4. En plus il supporte un plancher de moins. Donc je pense qu'il n'y aurait pas de problème particulier à sceller mes pannes dedans, avant la panne faîtière était fixée dessus avec des corbeaux métalliques...

Concernant l'extension, le mur 1 représente seulement 8 mètre cube de pierres et supportait une toiture de 29m², donc il y a de la marge pour les fondations, comparé aux trois autres murs d'une trentaine de mètre cube supportant une toiture de plus de 70m².

Alors certes ce n'est pas calculé par un BE mais c'est un raisonnement logique il me semble, je me trompe peut être, qu'en pensez vous ?


Deux nouveaux schémas plus explicites:


rouge: briques poteaux avec emplacement de 12 ou 15 cm pour chaînage verticale, 20cm d'épaisseur.
orange: brique linteau (U) pour chaînage horizontale, 20cm d'épaisseur par 20cm de hauteur.
jaune: poutres bétons ou maxi linteau ou ? dimensions ?
bleu: chaînage verticale.

Plancher bois déjà existant sur muralières au niveau du future chaînage orange.
Pas de plancher prévu pour combles au niveau du chaînage jaune, simplement faux plafond.
Je comptais rendre les poteaux D et C solidaires de la maison en scellant des tiges d'ancrage.
De même je comptais, une fois les U de chaînage fixés, percer à travers les U et le mur 1, 3 et 5 pour y sceller des tiges verticales reliées au chaînage horizontale, pour éviter la désolidarisation entre le mur en pierre et le reste en brique... 

Je vais reformuler mes questions:

1. Pensez vous que les fondations du mur 1 puissent supporter une surélévation en briques avec poteaux, linteaux, poutres béton etc, sachant que la priorité est de laisser un maximum d'ouvertures (comme une véranda), donc moins lourd que des murs pleins.

2. Quelqu'un pourrait-il calculer brièvement le poids de ma future toiture dont j'ai donné les caractéristiques dans le 1er post, histoire de connaitre les charges à supporter par les poutres ou les linteaux.

3. Combien de poteaux (chaînage verticale) entre A et B pour reprendre les charges de toiture et du mur 6 (toujours en briques) de manière à avoir un linteau ou une poutre de hauteur minimale (20cm si possible car contrainte de hauteur).
Sur le schéma, j'ai mis un seul poteau E, à mi-distance entre A et B, soit une portée libre de 3m35 (si briques de 50cm). S'il faut plus de poteaux entre A et B, alors un poteau risque de se retrouver au dessus d'une fenêtre du rdc (avec linteau IPN) donc pas très cool.
Est-ce que les briques BGV suffisent pour reprendre ces charges ? (avec chaînage verticale en béton armé) Ou faut-il dimensionner sur-mesure ?

4. Dimensions des poutres ou linteaux entre A et B ? J'ai trouvé des poutres pré-contraintes chez mon revendeur, Rector 20x20, mais très chères. Possibilité de faire soit-même ? (et est-ce que ça vaut la peine financièrement de faire soit-même plutôt que d'acheter du tout prêt...?! temps de mise en oeuvre, temps de séchage, coûts des matériaux, qualité...)

Entre AD et BC, je ferai un schéma car il y a aussi des contraintes, ouvertures en rdc avec risques de cisaillement...

Mes murs 1, 3 et 5 sont enfin de niveau (restaurés à la chaux, c'est long...), je compte attaquer l'arase ce week-end, 25cm de large par  2cm d'épaisseur (sachant qu'il y a les interstices entre les pierres), juste de quoi poser les briques (20cm), mais j'hésite toujours entre mortier ciment et mortier bâtard pour limiter un peu la différence de matériaux (mortier chaux et mortier ciment ne font pas bon ménage).
Les briques U seraient scellées directement dans l'arase, en espérant que cette méthode soit ok.
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
Ancienneté : + de 12 ans
 
Env. 7000 message 06 (6)
Bonjour

Sans faire votre projet, voici quelques éléments de réponse à vos questions.

Charge sur mur 6 :

1.6 m de largeur de toit à (51 + 15 (pannes et chevrons)) = 106 DaN/ml
1.6 m de largeur de toit à 55 (neige normale) = 88 DaN/ml à pondérer

Charge sur les poutres AEB (en mettant l’appui E au milieu)

Celles-ci-dessus auxquelles ajouter :

1m (h moyen rectangle assimilé) * 1000 DaN/m3 * 0.20 épaisseur = 200 DaN/ml de mur 6
Poids poutre : 0.20 * 0.20 * 2500 = 100 DaN /ml

Plafond : 1.10 m x 20 kg = 22 DaN /ml

Soit en poids propre : 106 + 200 + 100 + 22 = 428 DaN /ml arrondi à 450.

Neige : 88 * 1.35 (Elu) = 120 DaN /ml
Vent : je n’ai pas fait le calcul, mais ce ne devrait pas être dimensionnant.

Total : 570 DaN /ml, soit un Mo (elu) sur une travée de 4 m entre appuis, de 1 140 DaN^m à répartir entre travée et appui.

Charge sur poteau central : 8.70 * 570 / 2 = 2.5 tonne – poteau 15 x 15 en coffrage brique.

Tout ça, c’est peu et ne nécessite que très peu d’acier d’armature.

Pour les petites travées, extrêmement peu chargées, le bloc linteau est suffisant s'il a la longueur de portée.

Le problème de votre projet, ce n’est pas le dimensionnement proprement dit, mais le choix des bonnes dispositions constructives, leur réalisation effective, l’adaptation à l’existant pour lui reporter les charges, qui me semblent justifier de solliciter l’avis, de visu, d’un BET ou autre technicien « aguerri ».

Pouvoir réduire les longueurs de travée en mettant 2 poteaux au lieu d'un entre A et B permettrait de passer en blocs linteaux préfa, mais vous l'avez remarqué, cela chargerait le linteau du RdC. Sauf avis d'un technicien sur place, c'est à éviter.

Par ailleurs, si on n’apporte que peu de surcharge en % du poids de la structure existante, il est logique de penser qu’elle le supportera. Mais « on n’est pas dans les fondations », et là, où-bien vous explorez davantage pour avoir la réponse, où-bien vous prenez le risque
Mon avis, non professionnel, ne peut servir d’étude pour une réalisation.
Messages : Env. 7000
De : 06 (6)
Ancienneté : + de 9 ans
 
Env. 200 message Haute Vienne
Bonjour,

Merci beaucoup pour cette réponse llovir, je rentre de vacances et viens juste de la voir.

Je ne comprends pas tout dans les calculs:
Citation: Poids poutre : 0.20 * 0.20 * 2500 = 100 DaN /ml

Il y a une "règle" approximative qui circule sur internet qui consiste à diviser par 10 la portée pour avoir une idée de la hauteur du linteau/poutre à réaliser. Dans mon cas il faudrait donc des poutres de 41,5cm de hauteur pour AE et EB !
Je souhaite mettre des poutres les moins hautes possibles, je parlais si possible de 20cm, mais ne faut-il pas calculer cette hauteur en fonction des charges descendantes du toit pour AD et BC, et toit + mur 6 (106+120+200+22=448DaN/ml) pour AE et EB ?

Citation: Total : 570 DaN /ml, soit un Mo (elu) sur une travée de 4 m entre appuis, de 1 140 DaN^m à répartir entre travée et appui.

Kezako ?!

Je pense avoir compris le reste.
D'ailleurs, pour la charge totale sur poteau E, vous prenez 8,7m qui est la distance entre l'extérieur des murs en pierres, mais c'est 8,3m d'entraxe entre poteau A et B, je chipote un peu 
Du coup on a 8,3*570/2= 2,37 DaN

Si j'ai bien compris:
_ chaque poutre AE et EB reprend environ 448DaN/ml + leur propre poids
_ le poteau E reprend une charge de 2,37T (avec des poutres de 20cm de hauteur)


1. Quelle armature horizontale pour le chaînage bas (orange) ?
sachant que sous le poteau D le chaînage servira de linteau d'une portée libre de 70cm, et au dessus soit une fenêtre, soit une porte...

2. Quelle section et quelle armature pour les poutres AE et EB ? (je mettrai les même pour AD et BC).

3. Quelle armature pour les différents poteaux ABCDE ? faut-il une armature spécifique pour le poteau E ?!

Il y a tellement de choix d'armatures, chaînage, linteau, poteau de reprise, poteau raidisseur, plate, triangulaire ouverte ou fermée, quadrangulaire, rectangulaire, différentes sections etc.
Je n'arrive pas à trouver d'explication ou de tuto pour les différentes utilisations 
Messages : Env. 200
Dept : Haute Vienne
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