Consolidation poutre avec 2 upn

Bonjour les bricoleurs-euses

Je vous expose mon problème pour disposer de votre avis de vos éventuels retours d’expérience. Je vais dans un premier temps aborder le chantier dans sa globalité pour que vous disposiez de l’origine du problème et des premières solution mise en œuvre et de leur implication en terme de structure.

Généralité
Une partie de notre habitation est composée d’une petite maison en pierre disposant d’un étage mansardé. La pièce fait au sol 6,1m par 5,4m. Au milieu et dans sa largeur, une poutre traverse la pièce, distance entre appui 5,4m. La section de la poutre fait +/-30cm de haut par 28 cm de large.
Après démontage des pièces d’appui des solives le tout en chêne, j’ai constaté que la poutre était abimée (entaille de près de 8cm de profondeur sur 50cm de long et 5 de haut). Cette faiblesse se trouve à entre 50cm et 1m de l’appui.  La poutre a été vue par un charpentier, elle est saine y compris dans le mur.

Situation initiale

Le plancher de l’étage était composé d’une chape mixte 8/10 cm de ciment copeau de bois, plus 8/10 cm de dalle béton lourde, au final une dalle d'étage plutôt lourde. Une vaste trémie d’escalier prenait tout de même plus du quart du plancher de l’étage.
La dalle du RDC était en chaux de faible épaisseur majoritairement posée sur du sable et habillée de tommettes.

Symptômes : des fissures dans la dalle du RDC ainsi que sur la façade sont apparues ces dernières années au niveau de l’escalier projet en jaune.

Solutions retenues
J’ai choisi de supprimer les 2 dalles existantes, puis :

• Pour le rdc : implantation d’un hérisson de pierres ventilés et drainés de 18cm et dalle de chaux nhl5, sable et pouzzolane (dosage 5/3/7). Bien que solide cela reste plus fragile qu’une dalle en béton armé.

• Pour l’étage : mise en place d’un plancher osb sur solivette de redressage en 38mm/200mm. Les solivettes seront visées dans les solives chênes existantes d’un côté. De l’autre je fixerai un tasseau en partie basse. Le bas de la solivette et le tasseau permettront la fixation de l’habillage (placo ou lambris)

Estimation des charges avec projet de 2 chambres :
- 24 solives chêne 870kg  
- 32 solivettes 580 kg 
- plancher OSB 22mm 430kg
- parquet 300kg
- plafond placo 240kg
- cloison 780kg
soit 3200kg de charge fixe + 4500kg charge d'usage pour 30m2
Total 7700kg  => 3850kg sur poutre centrale


Afin de palier la faiblesse de la poutre maîtresse et aussi pouvoir soulager un peu les pannes de charpente (sapin de 30/10 avec 6,1m de portée) avec une cloison les soutenant. Je souhaite renforcer la poutre avec des profilé acier.

Mon projet est de placer de part et d’autre de la poutre un UPE 200 permettant d’accueillir les solives tout en reprenant une partie de la charge de plancher. Ce profil supporte à lui seul sur cette portée plus 1200kg. Le second UPE sera moins résistant, l’escalier tout proche ne permet pas de conserver l’intégralité des ailes du U qui seront découpées avec un débord ~ 3cm. Ne pas couper totalement l’UPE avant l’escalier permet de ne pas surcharger la poutre avec le poids propre de l’UPE.

Un dernier désordre, sinon ce ne serait pas drôle
Une panne est également abimée dans le mur suite à des infiltrations d‘eau. Pour renforcer sa solidité au cisaillement je prévois de la soutenir dans son dévers et par le dessous avec un UPN de 300 de 80cm l’une des ailes sera coupée pour former un profil en L. La chute servira de platine de l’autre côté de la panne, le tout serré avec des tige filetées boulonnées.

Mes besoins

-2 UPE de 200 en 6m avec les trous et la découpe,
- 1 UPE de 300 en 70cm avec les trous et la découpe,
- Visserie et boulonnerie de qualité.

Mes Questions ? 

- Avis général sur les solutions envisagées
- Quantité et choix de la visserie à employer :
        *assemblage des UPE à la poutre : distance entre 2 tirefonds, classe de qualité, diamètre et longueur des tirefonds,
        *Est-il pas nécessaire de traverser de part en part la poutre pour utiliser une tige filetée avec écrou, mise en œuvre plus difficile,
        *assemblage de l’UPE découpée en L à la panne : répartition des fixations, classe de qualité, diamètre de tige et des écrous.
        *assemblage des solivettes épicéas aux solives chênes, espacement des vis répartition haut bas, classe de qualité, diamètre, longueur Remarque solivette de 200mm de haut par 3,8mm d’épaisseur avec 12cm de recouvrement sur solive chêne de 10 /13 ou 15.




vue d'ensemble (sans le solivage)



escalier



faiblesse poutre en rouge derrière l'UPE




renfort panne

Par avance merci aux contributeurs qui pourront m’aider à outrepasser toutes les difficultés qui me sont tombées dessus.
Et
Tous mes vœux pour 2021