Quelles sections de bois pour un carport avec toiture végétalisée en altitude ?

Bonjour

On peut s'inspirer de ce qui est tout fait ...

https://m.planfor.fr/achat,carport-en-bois-viso-6-x-6-m,M759,FR

Merci. Il parait très bien ce carport, mais il ne me semble pas être adapté à une charge aussi importante que celle imposée par la neige et la toiture végétalisée.

En effet, j'avais imaginé pouvoir me passer des 3 poteaux au milieu mais les calculs m'ont obligé à réduire les portées à 3m et à mettre 2 madriers côte à côte au centre.

Si quelqu'un sait comment calculer les poteaux et les contrefiches, cela mm'aiderai beaucoup.

J’ai repris vos charges, 30 kg, 100 kg, 170 kg, + poids des poutres et poteaux des portiques.

Je regarde le  portique central, qui est chargé par 3 m de largeur du bâtiment.




Poteaux 15 x 15
(hauteur à l’axe des poutres : 2.80 m),
poutres 20 x 22.5,
bracons 8 x 15  - coupent les axes des poteaux et poutres à 70 cm des angles
Bois de classe structurale C18 : f m,d = 12.5 MPa (sous neige) ou 15.2 MPa (sous vent)

Avec charge de neige seule :

Contrainte de flexion composée maxi : 7.5 MPa < 12.5
Déformations maxi : 7.5 mm (soit L/400)


La charge de neige  ne pose donc aucun problème. Elle n’en poserait d’ailleurs pas même s’il n’y avait pas de bracons (9.5 MPa et 10 mm, théoriquement).

Mais il faut braconner, même pour les charges verticales, parce que la verticalité n’est jamais parfaite. Et surtout le braconnage est indispensable pour résister au vent.

C’est le vent qui pose les problèmes.

J’en ai fait une estimation à 700 daN horizontalement sur toute la largeur du bâtiment, soit donc 350 daN pour le portique central.
Cela correspond à une pression de base de 50 kg/m², sur une épaisseur de toit de 0.80 m, poteaux de 0.15, coefficient de force 1.8.
Voir si quelqu’un peut trouver quelque chose de plus pertinent.

Fonctionnement des bracons

Les assemblages des bracons sur les barres ont un « glissement », c'est-à-dire qu’ils se déforment eux-mêmes à l’effort..
Il en résulte une perte d’efficacité du bracon.
Il faut l’évaluer, et pour cela il y a des méthodes.
Comme c’est un peu compliqué, je vais m’en tenir à un « glissement » forfaitaire de 2 mm sous 1 tonne, par assemblage.

Et comme Freelem ne permet pas de rentrer les raideurs d’assemblage, je simule en donnant au matériau des bracons un module d’élasticité qui aboutit à ce résultat de 2 mm / tonne axial.

Avec charge de vent + 0.5 neige

Contrainte de flexion composée maxi : 8.5 MPa, mais située dans le poteau central, dans la section où il peut être affaibli par l’assemblage du bracon.
Si on considère que cet assemblage n’affaiblit pas la section de plus de 40%, la contrainte réelle deviendrait 8.5 / 0.6 = 14.2 < 15.2 dans ce cas. A voir de plus près.

Déformations :

Verticale maxi en milieu de travée : 6 mm
Horizontale maxi, en sommet de poteaux : 24 mm.

Cette dernière valeur de 24 mm peut sembler excessive. On peut la faire diminuer par les actions suivantes :
- diminuer la hauteur du bâtiment
- augmenter la section des poteaux
- passer en bois de classe C24 pour ces poteaux
- et déterminer plus précisément les valeurs de poussée du vent


Avec les approximations que j’ai indiquées, mon analyse ne peut être que succincte ;  elle est uniquement destinée à donner un ordre d’idée.
Une étude complète est à confier à un BET professionnel, qui analysera tous les cas et définira tous les détails, notamment le dimensionnement des assemblages.
Je n’exclus pas qu’on puisse trouver une solution sans les poteaux de la file centrale, avec des poutres BLC de portée 6 m, et des poteaux et des bracons un peu plus forts (et les assemblages en conséquence).

Merci beaucoup llovir pour cette réponse et ces éléments.

Je retiens que les poteaux tiendront   et que je devrai faire attention aux assemblages.

Et qu'il ne faut pas négliger le vent.

J'ai lu une prise au vent du toit de 0,8 m, cela me paraît être au-dessus de la réalité que je pense être moins importante pour ce qui est de la face avant (Côté entrée des voitures). 

Par contre, il y aura une surface explosée plus importante d'un côté car celui-ci étant en limite de propriété, il me faudra supprimer la vue directe sur le voisin. Je pense donc à réaliser un bardage en clin non continu afin qu'une partie du vent puisse passer au travers et ainsi limiter un peu la pression.

Et je pense utiliser des madriers eux-aussi en 100 x 225 afin que chaque poteau soit uniquement surmonté de madriers qui serviront à tous les relier ensemble. Ainsi les bracons seront reliés de part et d'autre à des madriers de même section. Ces madriers permettront en plus d'éviter que les autres ne vrillent.

De plus, les bracons pourront être réalisés en poutre de 100 x 100.

Si j'ai bien compris, la distance des points de fixation des bracons doit être calculé. Et, au plus ces distances sont importantes, au plus les bracons sont efficaces. Ceci parce que leurs bras de levier augmentent, il est donc plus facile pour eux de maintenir les pièces en place.

Ayant continué mes recherches, j'ai trouvé ci-dessous un lien qui préconise un angle autour de 53° pour les bracons. Cela permet entre autre de mieux soutenir la charge verticale. 

http://charpente-total-bricoleurs.wifeo.com/tracer-une-contrefiche-sur-epure.php

Je pense donc partir sur des distances de 70cm en horizontal et 80cm en vertical, soit un angle de 49° pour une longueur de bracon de 106cm.

Encore merci et je suis toujours preneur de remarques ou conseils.

Voici où j'en suis dans mes réflexions. Si je pose des bracons en 100x100 à 70cm des angles, avec un espace entre poteaux de 300 - 14 - 7 = 279cm, cela donne une largeur sous le toit de passage disponible entre bracons de 279 - 2x70 - 2x 7 = 125cm. 

Soit, si les bracons sont montés avec un angle de 45°, la largeur de passage disponible à mi-bracon est alors de 125 + 77 = 202cm à une hauteur de 250 - (77 / 2) = 211,5cm du sol. C'est largement suffisant pour une voiture mais trop juste pour un utilitaire de type renault master et encore moins pour une caravane familiale.

Jusqu'où peut-on réduire raisonnablement la longueur des bracons ? Par exemple, est-ce suffisant de poser des bracons à 40cm des angles ? 

Quelle autre astuce peut-on mettre en oeuvre pour augmenter la largeur de passage sans pénaliser la résistance au vent de la structure sans débordement en dehors de la structure?

On peut peut-être voir un système avec des bracons uniquement sur les poteaux externes, et pas sur celui du milieu.
Bracons qui seraient toujours à 70 cm en haut, et à 1.50 m du bas. Toujours mesures au niveau des axes. ?

Je pense réduire au maximum les bracons, mais de combien, je ne sais pas encore ?

Et je pense soigner les fixations au sol en noyant les ancrages en H dans le béton afin de limiter le mouvement de rotule des poteaux. Un peu dans l'esprit d'une palissade qui ne tient que par le bas alors quelle a potentiellement une grande surface exposée au vent. 

L'encastrement des poteaux en pieds, ce n'est pas du tout évident.
Mais il faudrait commencer par mieux cerner ces efforts de vent.
Comment serait le bâtiment, en coupe ?
Qu'est-ce qu'il y a autour : d'autres maisons, une forêt, quelque chose qui dévente, ou rien ?
Et dans quel sens souffle le vent le plus fort, par rapport au plan ?

Oui, les ancrages métalliques en H noyés dans le béton demanderons un peu d'attention lors de leur mise en place pour ne pas avoir d'embêtement au moment de la pose des poteaux.

Concernant le vent, il peut être fort les jours de tempête. D'un côté j'ai le jardin d'un voisin et de l'autre une pature, donc aucune protection au vent.

Pour la coupe, ça ressemblera beaucoup à ça, mais en 6x6m avec 9 poteaux, une toiture végétalisée et 1 seul mur coté voisin.
http://latelierdescastors.com/images/carport3.jpg

Désolé, je n'ai pas d'autres infos.

S'il y a un mur, ça change encore la poussée du vent : elle augmente en perpendiculaire au mur.
Et dans le plan du mur, pour le vent parallèle, on peut mettre un contreventement.

Bonjour,
Le projet avance et a évolué.
Le carport de 6mx6mx2,8m reposera sur 3 murs horizontaux en béton banché. Deux côtés seront fermés par des bardages bois afin d'habiller le béton banché et ne laisser qu'une entrée ouverte. Le carport sera composé de :
4 poteaux par côté, soit 8 poteaux fixés au sol par des liaisons réglables en hauteur.
Entraxe entre 2 poteaux : environ 2m
La charge des poteaux au centre des côtés sera de : 2 x 3 x 300kg/m² = 1 800kg par poteau
Poteaux en 150 x 150mm
Les poteaux soutiendront des pannes qui soutiendront des solives.
Une panne aura donc une portée max de 2m entre deux poteaux pour une charge estimée à 1 800kg/panne.
Les pannes pourraient être composées de 2 bois côte à côte de 75x160, soit L x H = 150x160mm.
13 solives en lamellé collé de type GL24h en 90x320mm avec entraxe d’environ 50cm reposeront sur les pannes.
Chaque solive sera maintenue en position verticale grâce à 4 équerres métalliques (2 par extrémité) plus 1 planche de rive en OSB22 à droite de l’entrée du carport afin de relier les 13 solives aux pannes situées en-dessous.
Couverture par un plancher en OSB22 mise en pente de 1% en diagonale afin que l’eau s’écoule vers l’arrière du carport en s’éloignant de la maison.

Je suis intéressé par vos réactions et suggestions, en particulier sur les systèmes de contreventement à mettre en oeuvre.

Merci et bonne journée à tous.


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