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 Fixation métallique de l’ossature

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mistoukwak
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   23.03.10 11:40

Salut à tous,

Voilà déjà un de mes premiers calculs grossier (ordre de grandeur) pour la résistance au soulèvement de ma maison dans le cas d'une dalle bois sur plots (risque de soulèvement su au vent qui s'engouffre sous la dalle).

On prend la tempête à 100Kg/m2.
Dalle bois de 80m2, ca fait 8tonnes.
Si on considère des corrections de pressions (hypothèse les mêmes qu'horizontales avec intuitivement le sentiment que le vent qui se déplace plutot horizontalement a un effort moindre sur le plancher que sur le mur).
Je prend donc 1,3 comme coeff.
Ca fait 8x1,3 = 10,4 tonnes.

Ma maison a à peu près 40m linéaire de périmètre de murs sur une hauteur de 6m. J'ai choisi 7cm de mortier int et 4cm à l'ext. On a donc 40x6x0,11 = 26m3 de mortier à 1500Kg/m3 environ.
J'ai donc déjà pas moins de 39 tonnes de mortier...

C'est très approximatif mais si on raisonne sur les ordres de grandeur on peut dire que même sans ancrage aux plots de fondations, si j'ai pas fait d'erreur dans mon calcul, la maison ne peut pas s'envoler ! Ouf...

Voila pour le calcul au soulèvement.
Reste maintenant à voir le déversement.

++
Mistou
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   23.03.10 17:47

Slaut,

Ce qui est le plus pénalisant c est le renversement, c est a dire le vent sur les murs multiplié par le bras de levier.

MBL
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mistoukwak
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   23.03.10 22:05

Salut,

OK MBL, je me suis donc lancé dans un petit calcul (toujours en ordre de grandeur) de la stabilité au renversement.

Tout d'abord un petit schéma des notations et longueurs :


Maison RDC +1
La zone jaune transparente c'est le vide sur salon.

Je ne fais que le calcul qui me semble le plus défavorable juste pour avoir une idée.
Je partirai donc avec un vent qui souffle perpendiculairement à la grande face devant nous sur le schéma repris uniquement par A et par C (B étant une cloison intérieur, je pars du principe qu'elle sera mal contreventée et donc inutile).

Prenons un vent à 100daN/m².
Coeff de pression : 0,8 - -0,5 = 1,3
Donc effort du vent de 130daN/m2
Sur une hauteur de 6m on a 780daN/ml de facade

La pente du toit est de 40% soit 21,8°
Il y a un débord de 0,7m
Donc une longueur de rampant de (12m/2 + 0,7m)/cos(21,8) = 6,75m.
Coeff de pression : -0,57 - -0,38 = -0,19
Donc effort soulagé : -0,19x100xsin(21,8)x6,75x2= 100daN/m2

L'hypothèse est prise que le plan B ne reprend que la moitié des efforts du murs + ceux des versants (négatifs).
Note : c'est l'hypothèse pour un plain pied. Est ce que ca marche pour un étage ? MBL ?

On a donc 780/2 - 100 = 290daN/m de facade.

Le plan A ou C reprend 6m de facade.
C'est à dire un effort de 290x6 = 1740daN

L'effort R de renversement est donc égale (d'après l'exemple de Syl20 donné par MBL) = 1740 x 1,75 (coeff) x 6m (hauteur) / 8m (largeur petite facade) = 2300daN

Cet effort est à reprendre par le poids des murs et de la toiture.
Dans mon cas, si on ne considère que le mortier:
J'ai 4cm intérieur et 7cm extérieur soit 0,11m.
Ca fait un volume de 6mx8mx0,11m=5,3m3
Avec une densité d'environ 1500Kg/m3.
Ce qui nous donne 7,9t soit environ 7900daN
Soit environ 4x plus que nécessaire !

On est donc très largement couvert contre le risque de renversement !
Ouf...

J'ai mal à la tête moi maintenant...

T'en penses quoi MBL de mon calcul (grossier je te l'accorde mais le but c'est l'ordre de grandeur dans un premier temps) ?

++
Mistou
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   24.03.10 12:54

Salut,

Région vent selon NV 65 : région 2
Vent normal : 65kg/m2 vent extrême : 105 kg/m2
h=6+40%*4=7.6m
Kh= 2.5*(h+18)/(h+60)=0.946
Site normal
Ks=1
Pas d’effet de masque
Km=1
Effet de dimension (plus grande dimension 12m) :
δ=0.82
Coefficient de majoration dynamique
β=1

Action d’ensemble :
0,8 - -0,5 = 1,3

Donc effort du vent de :
P=q10*kH*Ks*Km* δ* β*(Ce-Ci)
Vent normal : 65.54 kg/m2 vent extrême : 105.88kg/m2

Dans le cas ou il n’y a pas de vide sur salon, l’effort de
vent sur les murs est repris au niveau du rez de chaussée : pour moitié directement sur la fondation, pour moitié par le plancher haut du rez de chaussée ; pour l’étage : moitié par le plancher haut du rez de chaussée, moitié par la toiture.

Soit un effort global de 105.88*4.5=476.46kg/ml et un moment
de renversement de (105.88*3)*3+(105.88*1.5)*6=1905.84kg.m/ml

Pour la toiture :
λa=h/a=7.6/12=0.633
λb=h/b=7.6/8=0.95
b/a=0.666
d’où γ0=1 (abaques)
pente 21.8°
Ce = 0.38 sous le vent Ci = 0.48 au vent (abaques)

Donc effort soulagé : (0.48-0.38)*105.88*sin(21.8)*6.75=26.51kg/ml
Moment soulagé= 26.51*6.8=180kg.m/ml

Résultante par pignon sous vent extrême:
Effort Tranchant ELU= (476.46-26.51)*6=2699kg
Moment de renversement ELU= (1905-180)*6=10350kg.m

L’effort de soulèvement amené par le vent sans prise en
compte du poids propre est :
-Pour un mur plein de 8m de long : 10350/8=1293kg
-Pour un mur plein de 4m de long (+1 fenêtre de 2m20 et
un bout de mur de 1m80): 10350/4=2587.5kg
-Pour 3 murs de 1.2m (+2 fenêtres de 2m20) :10350/1.2/3=2875kg

Poids du mur (11cm mortier GREB) :
0.11*1250+0.35*100=172kg/m2
soit 172*6.8=1169kg/ml

Les résultantes sont donc :
-Pour un mur plein de 8m de long : il faut mobiliser 1.10m de mur, pas de problème
-Pour un mur plein de 4m de long (+1 fenêtre de 2m20 et un bout de mur de 1m80): en considérant le mur appuyer à ses deux extrémité seulement R=4*1169/2-2587kg=249kg de soulèvement
-Pour 3 murs de 1m20 (+2 fenêtres de 2m20) : R=1.2*1169/2-2875=2173.6kg de soulèvement.

CONCLUSION : Il faut prendre en compte les fenêtres! Il faut faire la vérification dans les 2 directions. Dans ton cas, le calcul est fait pour 11cm de mortier GREB, on aura des résultats sensiblement équivalents pour 8cm de GREB+2*1cm de mortier chaux. Enfin toiture et plancher doivent assurer le rôle diaphragme donc OSB seul ou OSB par-dessus plancher apparent. A
priori je mettrai une poutre horizontale de 45 cm de largeur noyée dans le mur au niveau du vide sur salon pour reprendre le mur dans des conditions normales.
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   24.03.10 13:00

Tout cela correspond assez bien à la règle simplifiée du DTU 31.2 « constructions bois » (où les ancrages se font dans du béton armé relié par du béton ramé à une fondation en béton armé):

L'entrepreneur doit justifier la stabilité de la construction.

Cette justification de stabilité, pour autant que la construction satisfasse aux spécifications du présent Cahier des Clauses Techniques, est réputée satisfaite pour les murs en maisons individuelles ou en bande à deux niveaux habitables au plus qui
répondent aux conditions ci-dessous :


1 chaque façade extérieure doit comporter au minimum 4,8 m de partie pleine constituée d'éléments de voile travaillant (cf. point 4 ci-dessous) dont la largeur est ≥ 1,20 m et la hauteur ≤ 2,6 m.
La distance entre deux murs parallèles résistant à des efforts horizontaux dans
leur plan est ≤ à 9 m ;


2 le plancher intermédiaire en panneaux ne comporte pas de percements autres que celui nécessité par la trémie d'escalier ou le passage des gaines ;

3 l'espacement des montants est ≤ à 0,60 m ;

4 l'un des parements des parties opaques des parois verticales est constitué par des voiles travaillants:
· contreplaqué extérieur conforme à la norme NF B 54-161 d'épaisseur ≥ 7 mm,
· panneaux de particules CTB-H conformes à la norme NF B 54-112 d'épaisseur ≥ 10 mm,

fixé sur la structure porteuse par des pointes, agrafes ou vis d'un diamètre minimal de 1,8 mm. L'enfoncement dans le bois sous-jacent sera d'au moins 35 mm. Le compostage de la face du panneau par la fixation doit être évité. Les fixations horizontales et verticales sur les montants et traverses périphériques du cadre doivent être espacées au maximum de 0,15 m. L'espacement maximal sera porté à 0,30 m sur les montants et les traverses intermédiaires du cadre ;

5 le parement intérieur assure une protection du voile travaillant, dans les conditions spécifiées au chapitre 6 du DTU « Règles Bois-Feu 88 » .

Les conditions ci-dessus sont acceptables pour les bâtiments édifiés en :
· région I site normal
· région I site exposé
· région II site normal.

Elles ne s'appliquent pas à des bâtiments édifiés en Région II site exposé ou Région III (cf. pour le vent le DTU Règles NV 65 ).

Pour la justification de stabilité des bâtiments qui ne répondent pas à la définition ci-dessus, on peut utiliser une méthode de calcul proposée par un organisme notoirement compétent, par exemple :
· étude CTBA/CSTB « Le contreventement des maisons à ossature
en bois », Cahier du CSTB 2213 de janvier/février 1988 ;

· étude CATED/UTI « La distribution des efforts horizontaux sur
les refends et pignons des constructions à ossature bois », Annales de l'ITB 463 de mars/avril 1988 ;

· étude CATED/UTI « Recueil
de contributions au calcul des éléments et structures en bois », Annales de
l'ITB 466
de juillet/août 1988.
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Fred_Bordeaux
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MessageSujet: Re: Fixation métallique de l’ossature   25.03.10 20:52

Salut bon comme il faut faire des choix sinon on commence jamais... :-)

Donc pour nous, ca sera dalle "classique" 1 rang avec renfort métallique latéraux dans la dalle armée épaisse de 12cm, et renfort dans les angles et sous mes 2 colonnes d'appuis soutenant ma poutre en LC de 11m de portée.

Les lisses seront fixées avec des goujons d'ancrage 10*120 espacés tous les 70cm (donc ca fera 80mm de réelle fixation dans la dalle)

En fait j'aurais préfère des 12x150 mais on peut me donner environ 130 goujons de 10*120 et comme j'ai 80 ml de lisses à peu près...ca colle.

Je fixerais des équerres métalliques en complément à chaque angle et aussi des renforts aux fenêtres de la face OUEST, face la plus longue et la plus exposée aux vents chez nous.

Pour l'etage, les madriers de 75x225 seront recouverts d'osb3 structurel de 18mm et je ferais aussi un renfort aux angles et aux fenêtres.

Voili, voila...

Vu de dessus cela devrait ressembler à ca : (sauf pour les 100x250 :-))


++
Fred


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