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 Etude stabilité construction monopente R+1

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Chips
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MessageSujet: Etude stabilité construction monopente R+1   28.01.13 16:25

Bonjour, je lance un post qui peut intéresser les gens comme nous qui souhaitons contruire avec toit monopente, mais qui aimeraient aussi vérifier la stabilité. Aujourd'hui on construit de + en + avec des façades ouvertes (bioclimatisme) mais cela influe sur la stabilité des ouvrages.

Je suis parti de ces 2 fichiers pdf, qui expliquent la méthode simplifiée de calcul (applicable pour toutes les constructions décrites dans la page 1 du 1er pdf):
Je précise que c'est MBL qui en parla la première fois dans un post contreventement

http://syl20.h.free.fr/BD_gene/fic/VENT/NV65-R-III-2_9.pdf

http://syl20.h.free.fr/BD_gene/fic/StabiliteEquilibre_OB.pdf

Le premier nous explique la formule de départ de calcul de la pression dynamique, et les 2 coefficients selon la situation géographique

L'exemple d'étude au vent du 2 ème pdf est très intéressant car chiffré:

1/ calcul de la pression dynamique sur la façade concernée (on étudiera toutes les façades)

Cette pression est une projection du vent au m2 de mur, mais en situation normale et non extreme.

2/ calcul des coefficients de pression extérieurs Ce, en fonction de la pente du toit en degré

Le fichier excel intitulé calc_NV2_9 de cette page http://syl20.h.free.fr/BD_gene/ permet de calculer automatiquement ces coeff.
Il faut être à l'aise avec les termes "au vent", et "sous le vent", pour comprendre le principe, c'est aussi bon pour la culture générale!!

Il y a aussi le coeff de pression intérieur Ci, qui est de +-0,3 pour les constructions fermées.
Pour une construction ouverte, d'autres coeffs s'appliquent, mais c'est plus réservé à d'autres batiments. Dans nos constructions, par grand vent, on va considérer que la façade SUD garde ses fenêtres fermées!
> la façade SUD au vent "ouverte" impliquera une surpression à l'intérieur du batiment (Ci >0)
> la façade SUD sous le vent "ouverte" impliquera une dépression à l'intérieur du batiment (Ci <0)


3/ calcul des efforts soumis aux façades verticales selon ces coefficients

4/ calcul des efforts soumis aux versants > on constate que cet effort peutêtre négatif, et "soulage" donc la façade, mais crée donc un effort de soulèvement....

5/ calcul reprise de charges par plans de stabilité
L'exemple donné est une construction de plain pied.
Pour une construction à étage, on doit calculer en + de celle du plan de toiture: l'effort repris par le plan du plancher.
La somme de ces 2 est la charge que devra encaisser les murs orthogonaux (les plans de stabilité)

6/ répartition des plans de stabilité

A B C et D sont dans l'exemple du pdf des murs perpendiculaires à la façade chargée par le vent, les efforts du vent sont donc transmis à ces plans. Et en fonction de leur espacement, on calcule la charge reprise pour chacun de ces plans.
Ce peut être des murs de refend, ou des murs en ossature bois contreventés.... A et D correspondent aux murs extérieurs.

Je souhaite prendre un exemple concret et faire une étude de cas qui pourrait rendre service à de nombreuses personnes. Je sollicite donc votre aide. La feuille de MBL est difficilement déchiffrable et je n'arrive pas à tout comprendre, surtout dans le cas d'une toiture monopente....

Merci à vous,


Pierre


Dernière édition par Chips le 31.01.13 0:23, édité 7 fois
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   28.01.13 19:55

Premier élément de réponse.

J'ai calculé pour exemple à la main les efforts repris par ma toiture et mon plancher, selon la méthode simplifiée décrite dans les 2 pdf joints plus hauts.

Si je multiplie par 1.75 mes valeurs, je trouve les mêmes valeurs que dans la feuille de MBL.
Le coeff de 1.75 est celui qui permet de passer d'un vent normal (Pression dynamique précédemment calculée), à un vent extreme.
Et on étudie le renversement avec le vent extreme..

Pour une construction monopente, il suffit de cliquer "NON" dans la case "pignon sur petit coté" !

En gros la feuille de calcul de MBL est parfaitement adaptée aux constructions monopentes, et c'est l'application pure et simple des règles NV65, elle est donc pour moi très recommandable!

Le premier pdf indique d'ailleurs
"La couverture est :
soit une toiture-terrasse ;
soit une toiture unique de hauteur f à un ou deux versants plans inclinés au plus de 40° sur l'horizontale
soit une voûte dont le plan tangent à la naissance des directrices de la voûte est incliné au plus de 40° et au moins
de 22° sur l'horizontale."


Je vous conseille d'essayer de comparer les 2 (méthode simplifiée à la main, et feuille Excel de MB)
Les calculs sont assez rapides pour obtenir les efforts repris par toiture et plancher.

Pour les paragraphes 5 et 6 en revanche, je pêche!

@+

Pierre
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 0:20

Allez un petit exemple avec schéma pour déchainer les foules!!

Données:
> Construction R+1 toit monopente de pente 12°, longueur de rampant = 5.6m
> Les conditions définies dans ce pdf issu des règles NV65 doivent être réunies http://syl20.h.free.fr/BD_gene/fic/VENT/NV65-R-III-2_9.pdf

J'ai les règles NV65 au format pdf pour ceux que ça intéresse, mais dans l'exemple, ça risque + de semer le trouble qu'autre chose!



Avec P = 46 + 0.7H *Ks * Kr = 50.34 daN/m2 (coeffs = 1), et P extreme = 50.34*1.75= 88 daN/m2

On s'intéresse à la façade Nord AU VENT, donc pour une hauteur de 4.7 m celle ci reçoit
88* (0.8--0.5)*4.7 = 537.7 daN/ml .

Les versants soulagent de 88* -0.66 * sin12° * 5.6 (longueur rampant) = 67.2 daN/ml de rive d'égout

L'exemple ne comporte pas de refend perpendiculaire aux 9m, on a donc seulement 2 plans de stabilités A (façade EST), et B (façade OUEST) , qui reprennent chacun la moitié des efforts:



de la moitié de la hauteur du RDC + la hauteur de l'étage - la toiture:

soit : 88*(0.8- -0.5)*(4.7/2) - 67.2 = 201.7 dan/ml EDIT: Problème, on ne prend que la moitié de l'étage!!!!!

A et B reprennent donc chacun 4.5 m de façade, soit 4.5*201.7= 907.4 daN.[/i]

Merci de vos avis!!!


Dernière édition par Chips le 05.02.13 21:14, édité 4 fois
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kito
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 12:37

salut,
jon est bien au point avec ça, peut être pourra t'il t'éclairer si il repasse par là.
Pas le temps de me remettre la dedans pour l'instant, je n'avais pas trouvé les coef de forme pour les calcul dans l'EC5, le fichier excel a l'air bien a ce sujet.
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nicolas
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 22:55

salut
je pense qu'on peut prendre la plus grande surface de l'étage (calcul du cas le plus défavorable)

je fais les calculs avec la feuille de MBL, zone vent 1
vent normal = 50, vent extreme = 88
soit en projection mur = 51 et 90, des valeurs très proches des tiennes

l'effort sur les petits pans est donné à 1800 daN, doit 900 daN par mur,
donc très proche de tes chiffres

je ne sais pas (et n'ai pas compris) comment faire le calcul à la main. Mais ton calcul et celui de la feuille de MBL donnent des résultats équivalents.
à +
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mistoukwak
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 22:56

Salut,

Ca fait un bail que j'ai pas joué avec ça...

J'ai pas le temps d'éplucher tout en détail mais y a qq trucs qui me choquent notamment sur les unités.
Les 207.35 sont des daN/ml, non ?

OK pour le départ 88daN/m².
Si tu multiplies par la hauteur de 4.7m tu obtient des daN/ml d'égout.
Citation :
537.7 * (2.6/2+1.05)/4.7 - 61.5 = 207.35 daN.
Tu les multiplies ensuite par des ml de hauteur ?!
D'ailleurs tu fais 88x4.7 pour ensuite rediviser par 4.7.

Pour simplifier ton calcul, tu fais 88 * bande de charge (=hauteur à l'égout (4.7) / 2) - 61.5
Tu obtiens bien 207.35daN/ml d'égout.
Multiplié ensuite par la longueur d'égout puis diviser par 2 murs de reprise = 933daN

Désolé pour la reflexion en direct mais la conclusion c'est que ca m'a l'air OK.

++
Jon

PS :
Citation :
En gros la feuille de calcul de MBL est parfaitement adaptée aux constructions monopentes, et c'est l'application pure et simple des règles NV65, elle est donc pour moi très recommandable!
Depuis le temps que je vous le dit !!!!!!!
Ca fait plaisir à entendre ! ;)
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 23:16

Oui les 207.35 daN/ml, je vais corriger.

Ils correspondent à ce que devront reprendre les murs orthogonaux.

OK Jon tu divises par 2 la hauteur de la façade pour obtenir la bande de chargement....effectivement plus simple

Ca revient à prendre la moitié du RDC et la moitié de l'étage en hauteur. Mais pourquoi ?!!

>La moitié basse est reprise par la fondation donc c'est ça de moins à reprendre par les murs orthogonaux?
>La moitié de l'étage est reprise par.......le plancher? mais le plancher il transmet bien lui aussi les efforts donc il va bien falloir les reprendre qq part non? Et cela dépend de l'orientation des solives non?

C'est en ce sens que je ne comprends pas la logique de calcul...

Doute également sur le coeff de pression extérieur du vent sur une toiture monopente...

Nicolas c'est pour ça que je crée ce post, pour que tout le monde i comprenne quelque chose, donc on poura faire une étude de cas ou 2 pour illustrer la méthode de calcul, une fois les points noirs eclaircis Wink
Pour bien comprendre il faudra aussi étudier le vent sur un pignon.

Merci!
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nicolas
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   30.01.13 23:24

chouette initiative. Vu l'acuité que ces questions ont eu pour moi pendant plusieurs mois, un tuto limpide ce serait génial. Mes encouragements t'accompagnent, à défaut de mon aide...
à +
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   31.01.13 0:11

Sisi, je suis sur que tu vas pouvoir m'aider Smile
Le tuto a déjà comencé, tu peux contribuer !
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 11:22

Chips a écrit:


OK Jon tu divises par 2 la hauteur de la façade pour obtenir la bande de chargement....effectivement plus simple

Ca revient à prendre la moitié du RDC et la moitié de l'étage en hauteur. Mais pourquoi ?!!

>La moitié basse est reprise par la fondation donc c'est ça de moins à reprendre par les murs orthogonaux?
>La moitié de l'étage est reprise par.......le plancher? mais le plancher il transmet bien lui aussi les efforts donc il va bien falloir les reprendre qq part non? Et cela dépend de l'orientation des solives non?

C'est en ce sens que je ne comprends pas la logique de calcul...


Salut à tous, un petit up pour un post en standby Smile
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winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 12:00

Hi !

J'ai commencé l'étude pour mon projet.
Je suis arrêté à peu près au point 2.
J'ai plus de hauteur mais protégé par mes pièces tampons au nord et à l'ouest.

Je continuerai dans la semaine. Je te tiens au courant de mon avancement.

++
Winzo
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winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 15:32

Chips,

je ne trouve pas le même résultat que toi quand je calcule la force exercée sur ton toit monopente * la longueur de ton toit:
Citation :
Les versants soulagent de 88* -0.6 * sin12° * 5.6
Mon résultat est positif est de l'ordre de 10² comme si un toit monopente ne soulagait pas la façade. Tu peux m'expliquer ce calcul stp ?

Citation :
(je ne suis pas sur du coefficient -0.6 Smile)
Pour le coefficient de pression du toit au vent, avec tes données, on devrait avoir -0.66 et pas -0.6.

Winzo
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Chips
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 16:06

Si le coeff de pression est négatif le résultat est forcément négatif..tu as du faire une erreur vérifie

Pour le coeff, si je prend la formule d'un versant au vent et pour un angle compris entre 10° et 40°, on fait:

-2*(0.45-12/100) =-2*0.33 = - 0.66 > tu as raison (le fichier excel sur syl20.free donne aussi -0.66)

Pierre
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winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 16:26

J'ai pas vérifié la valeur du sinus que me donne excel. Merci excel Sad

Je trouve une pression pour mon versant au vent de -10kgf/m².
Pour toi je trouve -12kgf/m².

En fait, si mon calcul est ok, un toit monopente au vent soulage un max la façade.

Winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 16:39


ca soulage un peu mais surtout faudra vérifier l'ancrage des chevrons aux lisses hautes, on verra ça après .
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winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 16:52

Ok pour mes façades nord et sud.
Comment on prend en compte la pression de la toiture et la hauteur des murs pour calculer la force exercée sur les pignons ?

EDIT : Pour la façade sud, pour son toit, il n'y a pas de coefficient "au vent" mais seulement "sous le vent" ?

Winzo
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 17:06

On adopte la valeur pour alpha=0° pour un versant plan, soit -0.3 (cf. pdfs) (vent parallèle à la génératrice)

Pour la hauteur du pignon, on prend la moitié du RDC + l'étage, (en faisant une moyenne entre faitage et égout pour la hauteur de la partie inclinée)





Dernière édition par Chips le 05.02.13 18:44, édité 5 fois
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 17:07

winzo a écrit:


EDIT : Pour la façade sud, pour son toit, il n'y a pas de coefficient "au vent" mais seulement "sous le vent" ?



Yes Wink
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   05.02.13 21:09

mistoukwak a écrit:


Pour simplifier ton calcul, tu fais 88 * bande de charge (=hauteur à l'égout (4.7) / 2) - 61.5
Tu obtiens bien 207.35daN/ml d'égout.
Multiplié ensuite par la longueur d'égout puis diviser par 2 murs de reprise = 933daN


Revenons un peu en arrière.....

Jon tu dis de diviser par 2 la hauteur de la façade, et là, à mon avis, il y a souci!

> Pour le RDC on ne prend que la moitié de la hauteur pour calculer l'effort repris par les murs perpendic. , car on considère que la fondation reprend l'autre moitié.

>En revanche, pour l'étage, il faudrait à mon sens prendre en compte la hauteur totale de l'étage;

Cela revient à faire (RDC/2)=1.3 + (Etage entier)=2.1 >> = 3.4 m de bande de chargement, et non pas (4.7/2)..

_________________________________________________________________________

Ou alors, on divise en 2 efforts, c'est à dire:

> ceux repris par le plan du plancher : moitié basse du RDC + moitié basse de l'étage
> + ceux repris en tête de stabilité : moitié haute de l'étage +- versant

C'est ce que fait MBL dans la feuille de calcul

Please help!!!
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   06.02.13 11:54

Chips,

la façade sud, tu prends toute la hauteur ou bien juste ce qu'il dépasse de ta "véranda" ?

Pour les façade est et ouest, tu prends 0°C mais, pour la formule, tu te considères face au vent ?

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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   07.02.13 14:04

Il faut tout prendre, je considererais un bloc, sans compter la véranda, sinon le calcul est plus difficile, il y a des effets de tourbillon entre les 2 versants Smile

Attention aussi, la méthode simplifiée est faite aussi pour des constructions dont les 4 murs reposent sur le sol (cf conditions dans 1er pdf)
Mais au moins cela donne une idée de la valeur de charge horizontale à reprendre sur le poteau poutre ou mur poutres.

Pour un vent parallèle, c'est -0.5 pour les versants de 0 à 10°, et -0.3 pour les versants de 10) à 40° , que ce soit AU vent ou SOUS le vent (cf pdf...)


Pas d'avius sur ma question plus haut??

Bonne journée, Pierre

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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   07.02.13 14:45

Salut,

Citation :
Jon tu dis de diviser par 2 la hauteur de la façade, et là, à mon avis, il y a souci!

> Pour le RDC on ne prend que la moitié de la hauteur pour calculer l'effort repris par les murs perpendic. , car on considère que la fondation reprend l'autre moitié.

>En revanche, pour l'étage, il faudrait à mon sens prendre en compte la hauteur totale de l'étage;

Cela revient à faire (RDC/2)=1.3 + (Etage entier)=2.1 >> = 3.4 m de bande de chargement, et non pas (4.7/2)..

_________________________________________________________________________

Ou alors, on divise en 2 efforts, c'est à dire:

> ceux repris par le plan du plancher : moitié basse du RDC + moitié basse de l'étage
> + ceux repris en tête de stabilité : moitié haute de l'étage +- versant

C'est ce que fait MBL dans la feuille de calcul


Salut,

Pour dire vrai, je me suis posé la question quand j'ai écris ca.
Ca commence à dater tous ces calculs et j'ai pas trop le temps de m'y replonger plus que ca.

Ce dont je suis sur c'est que j'avais vérifié la feuille de calcul par rapport à ce que j'avais trouvé de Syl20 et de la NV65 et que c'était tout bon.

Donc tu peux essayer de retracer la formule avec les calculs de la feuille excel. C'est ce que j'avais fait.

Bon courage.
Et désolé de pas pouvoir t'aider sur ce coup là.

++
Jon
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   08.02.13 0:39

Salut,

J'ai pas réussi à tout décrypter, notamment les formules avec les arctangentes, alors la, completement largués..

Ma logique voudrait qu'on prenne la hauteur totale de l'étage, car je ne vois pas en quoi le plancher d'étage peut reprendre un effort, puisqu'il ne fait que le transmettre..
Il le transmet....aux fondations ??? Smile

Du coup, un peu bloqué dans cette histoire....ce qui me gêne, c'est pour les simulations avec un toit monopente....d'ailleurs la hauteur à l'égout n'est pas bonne dans la feuille de MBL, si on tape "NON" dans la case "pignon sur petit coté"....
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   29.04.13 18:57

Salut,

Un BE m'a fait une proposition pour une étude de stabilité et qq points de dimensionnements (assemblage muralière, poutre porteuse, faisabilité remplacement refend par poteau bois)

La technique du GREB n'ayant pas d'avis techniques concernant la stabilité, il va considérer une ossature bois classique, montants 45/160 entraxe 60cm, et CV en panneaux OSB 15mm.
Il ne pourra pas modéliser la double ossature comme je vous l'avais suggéré dans un précédent post (que je ne retrouve plus!)

Qu'en pensez vous? Smile

MBL dans sa feuile de calcul prend 470kg/ml pour une OssatureBois + 1 panneau OSB10mm, et 552 kg/ml ELU pour le mur GREB.....
Cette étude peut elle être tout de même utile?

Je serai heureux de partager cela avec vous si cela peut apporter qq chose, mais si cette étude "empirique" ne sert à rien, autant garder ses sous pour un beau canapé!

Merci de vos avis

Pierre
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   29.04.13 19:11

salut
Quant à prendre le BE, ça dépend des questions que tu te poses. S'il y en a plein, moi je prendrais. Combien te demandent-ils ? un canapé vraiment très beau ?
à +
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MessageSujet: Re: Etude stabilité construction monopente R+1   

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