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 Colonnes de soutien

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seboseb
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MessageSujet: Colonnes de soutien   23.05.09 23:12

Bonjour,

Dans le livre, (reçu ce matin, merci Amandine, Vincent et Franck !!) il est question de colonnes de soutien sous la panne faitière, et aussi sous les pannes intermédiaires.

Ma maison aura un étage (combles habités). Si je mets une colonne de soutien sous chaque panne intermédiaire (une ou deux, j'ai pas encore calculé), faut-il que cette colonne descende jusqu'en bas ? Ou bien peut-elle s'arrêter au plancher d'étage, les charges étant reprise par la lisse de ce niveau et par les poteaux de l'ossature du RDC ?

C'est important pour moi car je souhaite mettre de larges ouvertures (2.40m) au RDC de mon pignon sud, et la présence de cinq colonnes sur une façade rendrait les choses impossibles.

Comment faites-vous ?
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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   26.05.09 13:07

Re,
un petit retour d'expérience, peut-être ? Quelqu'un a-t-il déjà fait des colonnes sous les pannes (sur les pignons) qui s'arrêtent à la semelle de l'étage ? En renforçant ladite semelle ou non ?
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geocada
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   12.06.09 20:00

salut seboseb.

excellente question .... question que je me pose en ce moment puisque je fais mon ossature sous sketchup...

Je n'ai pas fait de reprise jusqu'en bas mais ai je bien fait??

ce qui me semble plus problematique ce sont les entretoises qui servent de support aux poteaux de la colonne d'appui , puisque ceux-là ne sont fixés que par des vis...
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Eddie
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   12.06.09 20:25

peux tu mettre un crobar sur le forum ?
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Eddie
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   12.06.09 20:27

sinon pour les colonnes d'appui tu peux les poser sur le solivage de ton sol ou passage d'étage

il faudra par contre que tu renforce tes passages de portes en conséquences.

pour les calculs je suis pas une références sorry
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geocada
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   12.06.09 21:12


Promis la prochaine , je fais moins grand !
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JB
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   13.06.09 13:38

Citation :
un petit retour d'expérience, peut-être ?
Quelqu'un a-t-il déjà fait des colonnes sous les pannes (sur les
pignons) qui s'arrêtent à la semelle</a> de l'étage ? En renforçant ladite semelle ou non ?

http://pailleaberjou.blogspot.com/2007_12_01_archive.html
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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   14.06.09 15:04

Bien vu l'appui sur les solives, geocada.
Merci jb pour le lien, on y voit en effet des colonnes qui ne descendent pas jusqu'en bas. Par contre, on ne voit pas comment les charges sont reprises (double épaisseur de semelles ?)
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JB
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   14.06.09 22:46

Il n'y a pas réellement de reprise de charge importante sur un point précis... la descente de charge est très diffuse et répartie des 2 cotés du mur.
Dès les 1er cm la charge part dans la maçonnerie et c'est l'effet "plaque" ou voile travaillant qui fait le reste.
Si tu n'as pas de mortier, alors rien ne t'empeche de doubler les lisses basse...
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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   15.06.09 17:41

Je ne comprends pas bien ta réponse, JB. Si on a besoin de colonnes de soutien, c'est bien parce qu'il y a une surcharge localisée, non ? Si je suis ton raisonnement, il y a une surcharge localisée EN HAUT (une panne, par exemple), mais les efforts sont "dissouts" dans l'ensemble de la paroi avant d'arriver en bas de la colonne. C'est bien ça ? Et si oui, comment ça s'explique ? La charge pèse verticalement, la colonne est verticale... Pourquoi les forces iraient-elles s'exercer ailleurs ?
Il y a sans doute qq chose qui m'échappe. Peux-tu m'éclairer ?
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mistoukwak
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 12:49

Salut,
Je suis un peu comme seboseb, j'ai du mal à bien visualiser la descente de charge dans le GREB.
Si j'envisageai une répartition comme le dit JB, je l'expliquerai comme ca :

La charge est au départ localisée sur la sruface d'appui de la panne, cette charge verticale se répartie sur la colonne d'appui (les 4 montants + les 4cm d'enduits entre chaque montant). La charge arrive donc en bas du poteau sur une surface en forme de cadre carré. Deux des côté de ce cadre sont au dessus de la couche d'enduit du mur. La charge se répartie donc dans la largeur de cette enduit et un peu dans les montants par les vis. Elle arrive donc en bas sur une surface plus importante.
J'ai bon ?

Pour s'imaginer la répartition d'une charge dans l'enduit, j'imagine une poutre avec 2 appuis. Tu appliques une charge au milieu. Il se crée une flèche. La matière en dessous de la flèche recoit donc un profil de charge de la même forme que la flèche. Tu passes donc dune charge ponctuelle à une charge répartie selon le même profil que la flèche.
J'ai bon ?

Merci de m'éclairer.
++
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Tijules
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 13:18

juste une petite précision, la colonne d'appui compte 8 montants ;-)

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mistoukwak
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 14:22

Vi c'est vrai !
Mais ca ne change pas le raisonnement... ;)

Ca te semble bon comme explication ?
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Tijules
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 19:01

c'était un peu pour t'embêter ;-)

par contre je ne sais pas trop si l'enduit reprend la descente de charge,
je pense qu'il faut considérer le mur comme un ensemble paille+mortier+bois indissociable.

On va attendre les réponses des "plus calés".

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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 22:13

J'espère que l'enduit ne reprend pas les charges car chez moi il y aura du bardage... Le mortier en reprend peut-être, mais il me semblait qu'il travaille surtout horizontalement (contreventement). Mais je dis tout ça intuitivement et comme tu dis Tijules, il faut attendre la réponse des plus calés !
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   16.06.09 23:11

Euh, je me suis planté dans mon message.... Oups
J'ai écrit enduit au lieu de mortier !!??
Je parlais bien du mortier pour la reprise des charges !
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JB
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   21.06.09 22:59

Slt à tous
Pour aller plus loin dans la réflexion.

Citation :
une colonne d'appui est composée de 4 "poteaux d'angles", chacun composé de 2 poteaux fixés
entre eux pour empêcher tout flambement et offrir une résistance
mécanique dont les limites je pense ne seront jamais atteinte en maison individuelle


Si la colonne d'appui devait reprendre les charges toute seule, ça voudrait dire qu'il serait donc possible qu'elle s'affaisse avec la charge.
Si la colonne s'affaisse, il y a désolidarisation de la colonne d'avec le mortier et affaissement de la lisse de reprise de charge.
comment se désolidariserait un poteau du mortier ? le mortier se fissurerait au niveau des clous, ou encore les clous s'arracheraient du bois... est-ce concevable ? sur les 4 liaisons bois mortier d'une colonne d'appui, j'ai un peu de mal à y croire.

Ainsi, je considère que, comme le dit rappelle Tijules
Citation :
ensemble paille+mortier+bois indissociable.
, que la force exercée par une charge se répartie de manière linéaire sur son support. Les 4 plaques de mortier situées de part et d'autre d'une colonne d'appui reprennent elles aussi la charge exercée en son sommet, qui elles mêmes sont accrochées à la paille qui apporte aussi une part de résistance etc etc etc etc....

Voiloups
@+
jb
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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 0:09

Je fais l'avocat du diable, mais j'ai une autre hypothèse (purement théorique et pas du tout étayée par aucune expérience que ce soit) :
1- la colonne d'appui est rigide, indéformable
2- elle ne s'affaisse donc aucunement
3- le mortier n'est donc pas sollicité puisque ça n'appuie pas dessus
4 - les charges sont donc intégralement transmises verticalement,
5 - si le bas de la colonne d'appui repose, disons, au beau milieu d'un linteau au dessus d'une baie vitrée de 3 m de large, le linteau va vachement morfler.

Pour le dire autrement, je crois que si la colonne se "tasse" de 2 mm sous l'effort, les charges seront réparties dans le mortier via les clous, mais si elle se comporte comme une grosse poutre métallique indéformable, le mortier ne jouera aucun rôle

Crédible ou non ?
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 12:51

Salut,

L'hypothèse d'indéformabilité peut etre vérifiée simplement. Quelle est la charge appliqué sur ton pillier (juste un ordre de grandeur) ?

D'une manière plus générale, je dirais que le bon sens voudrait que tu concoives ta maison de telle sorte qu'un pillier d'étage ne se retrouve pas au dessus d'une baie vitrée. Il faut au maximum concevoir les plans de sorte que tes pilliers d'étage se retrouvent au dessus ou sinon pas loin de tes pilliers de RDC.

Fais moi passer une valeur plausible de charge sur pillier (j'en suis pas encore là...) et je fais le calcul de déformation d'une colonne.

++
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seboseb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 17:56

Merci de cette offre Mistoukwak,
le problème, c'est que je ne sais pas calculer les forces s'exerçant à un endroit précis.

Ma toiture sera à 2 pans, pente de 35° (70%), sur une maison carrée de 9 * 9 m (extérieur). Il y a des débords de toit d'un mètre, ce qui nous fait à peu près 122 m2 de toit.
Pour le poids de la toiture, environ 50 kg/m2 (bac acier, charpente, bottes de paille) + 134 kg de neige (zone 3). On peut arrondir à 200 kg par m2.
Donc, charge totale approximative 25 tonnes

Les colonnes de soutien seront sur le pignon sud, qui sera aussi ouvert que possible. J'en prévoie une au milieu, descendant jusqu'en bas. Plus une dans chaque angle. Et selon le nombre de pannes, 2 ou 4 supplémentaires. C'est celles là qui me posent problème : je veux les arrêter à la semelle de l'étage pour garder la place de mettre des baies vitrées au RDC.

Merci pour ton aide,
Seb
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 18:28

Salut,

De rien pour l'aide, le forum est là pour ca.

Je ne suis pas un expert mais j'ai quelques notions de RDM.
Je ferai le calcul suivant :

Contrainte (sigma) = Module de Young (E) x Déplacement relatif (epsilon)
Le module de Young du bois est d'environ 10000 N/mm² (entre 5000 et 15 000 suivant l'essence, le sens des fibres, l'humidité, etc... mais pour un ordre de grandeur prenons 10000)
Ta charge est de 25 tonnes réparties sur au moins 6 poteaux (les 2 de la panne faitiere + 4 aux coins ; hypothèse défavorable, on ne compte pas les piliers intermédiaires).
Chaque poteau est fait de 8 sections de 10x4. Ce qui fait un total de surface de charge de 6x8x100x40=192000mm²
Et donc une contrainte(sigma)=charge(F)/section(S)=250000N/192000mm²=1,3N/mm²
Rq : Charge en Newton = charge en tonne x 1000 Kg x g(gravité)=10

On obtient donc une variation de longueur relative epsilon de :
epsilon = sigma / E = 1,3/10000 = 0,00013.

Sur un poteau d'environ 2600mm, on obtient une variation de longueur de 2600 x 0,00013 = 0,34mm

Si mes calculs sont justes (avis aux spécialistes), on peut dire que le poteau se tasse de seulement 0,34mm sous la charge que tu m'as donné. C'est un cas défavorable (6 poteaux uniquement et pas de reprise de charge par l'ossature des murs au travers de la lisse).
On pourrait donc dire que l'hypothèse de raideur infini (indéformable) tient la route.
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 18:35

Je rajouterais les hypothèses prises :
- pas de flambement
- travail dans le sens des fibres
- zone élastique (à mon avis vérifié par la contrainte de 1,3N/mm² très loin de la contrainte à la rupture de 50N/mm² environ)
- participation négligeable de l'ossature des murs (hyp fausse mais qui permet un calcul défavorable)
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   22.06.09 22:12

OK, ça confirme mon intuition pifométrique initiale : les charges portant sur une colonne d'appui ne se "perdent" pas dans les murs puisque cette colonne est (quasi) indéformable.

On retrouve donc ces charges en grande partie au pied de la colonne. Si le pied de la colonne repose sur un linteau... Il faut que ce dernier soit balèze.

JB avait pourtant envoyé un lien où l'on voyait une colonne à l'étage reposer en plein au milieu d'une baie vitrée. Danger ? Peut-être pas si la toiture est légère et le linteau bien dimensionné. Mais je reste prudent : chez moi la neige peut multiplier par 4 les contraintes de charge !!! Donc même si "ça tient" en temps normal, il faut prévoir le pire.

Grand merci à mistoukwak pour les calculs hors de mon domaine de connaissance et à tous ceux qui ont pris la peine de répondre.

Je termine avec une question subsidiaire : mistoukwak a divisé par 6 la charge du toit pour ses calculs, vu qu'il y a 6 colonnes. C'est OK quand on simplifie. Mais je pense que sur un toit en pente, chaque pan pèse différemment sur la sablière et sur la faitière. Quiconque a déjà monté une machine à laver par l'escalier sait que celui du bas porte plus que celui du haut. Pareil pour la toiture. En caricaturant, on peut dire qu'avec une pente à 89°, la faitière ne porterait quasiment rien. Alors, comment ça se calcule, cette différence de répartition des charges ?
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   23.06.09 9:46

Salut,

Effectivement, il vaut mieux toujours être prudent.
Ce qui est dangereux pour un vitrage, c'est pas tellement la descente de charge, mais la flèche que prend le linteau.
Si tu as un poteau au RDC pas trop loin, la lisse haute va transférer une bonne partie de la charge sur ce poteau. Le reste de la charge reprise par le linteau sera donc un peu plus faible et il "suffit" de bien dimensionner le linteau (à voir si la taille nécéssaire au linteau est compatible avec la place disponible pour lui ??!!)

Pour le calcul de la charge en fonction de la pente, c'est tout simplement une histoire de sinus, cosinus. Il s'agit d'une projection du vecteur (force) sur l'axe vertical.
Dès que j'ai un peu le temps, j'y réfléchirai plus en détail pour expliquer au mieux.
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MessageSujet: Re: Colonnes de soutien   23.06.09 15:04

normal on se raproche de la verticale , donc paralléle au vecteur poids p=mg...

par contre je me demande si la différence ne serait pas inversement proportionnel au sinus de la pente ??

sinon (même pas peur !), j'ai une ouverture de 3,6 m avec au dessus une reprise des gites , un pignon avec une ouverture de 1,8 m , pignon de 5,7 de largeur sur 4.75 de hauteur, ...

donc un peu de charge quand même, je ne vois pas d'autre idée que de mettre des linteaux en bois massif ...

un de 10X29 cm et un autre de 17x29 cm ....



ah j'aillais oublié , les gites sortent de 80 cm pour faire un balcon ...
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