Charpente sous dimensionnée et chevron autoportants

Bonjour a tous,

Nouveau arrivé sur ce forum, je suis en rénovation d'une maison bourbonnaise (murs pierre de chaux d'environ 50 cm d'épaisseur) avec charpente traditionnelle d'environ 200 m² sur 2 pans et tuiles plates (charge d'environ 70 à 85 Kg au m²).

2 problème se posent a ce jour :

- les pointes des liteaux sont bouffées par la rouille. la toiture risque donc de glisser à la première neige d’où le projet de rénovation un peu précipité malgré que pour le moment, ce n'est pas une maison où je vis et je ne compte pas y attribuer un budget conséquent : la réno des combles aménageables est la deuxième priorité, le rez de chaussé demandant trop de frais pour le moment. 70 m² de panneaux photovoltaïques viendront couvrir la face sud ce qui nous donnera l'opportunité de couvrir le reste avec les vielles tuiles en place après tri et de générer un apport a moyen terme pour financer le reste des travaux, tout en participant écologiquement a l'évolution de notre production énergétique, ce qui n'est pas pour nous déplaire.

- sous dimensionnement de la charpente pour les tuiles actuelles : 2 arbalétriers sur les 6 montrent des faiblesses et après passage d'un charpentier, il semble que ces pièces (les 6) soient sous dimensionnées pour le poids actuel. Une seul ligne de panne intermédiaire est placée avec 4,60m entre sablière et faitage et 4,40 m entre 2 ferme ... et devinez, c'est sous cette ligne que les 2 arbalétriers ont cédé.

Le projet : profiter de refaire la toiture pour faire l'isolation par le dessus.

Option paille privilégiée au départ (mon père étant agriculteur) ou si le poids trop conséquent me l'interdit, ouate de cellulose en insufflé. Dans les 2 cas, mon projet serait d'apposer une volige (délignée mi-bois et rabotée) sur les chevrons en place (une fois les tuiles et liteaux déposés) afin de garder en apparent pour le plafond des combles aménagés. Ensuite préparer les coffres pour isolation (30 a 35 cm d'épaisseur) puis fermeture des coffres avec panneaux fibre bois isolants faisant office de contreventement et pare-pluie sur lesquels viendront panneaux photovoltaïques (environ 25kg/m²) ou tuiles plates déjà en place. Ce procédé permettra aussi de zapper les imperfections de la toiture actuelle (chaque chevron ayant travaillé un peu) et repartir sur une couverture totalement plate ce qui sera aussi important pour les panneaux photovoltaïques.

Mes questions :

J'ai lu sur le bouquin "l'isolation thermique écologique de JP Oliva et S Courgey (édition terre vivante), que l'utilisation de chevrons en I ou treillis autoportants permettait tout en réalisant les coffres pour bottes de paille ou autre isolant vrac de renforcer une charpente faible ou tout du moins soutenir et ne pas charger la partie intermédiaire de la charpente.

Pouvez vous me confirmer cette hypothèse ? Il va de soit que je devrai tout de même renforcer cette charpente pour que les pannes faitières tiennent le coup. c'est a l'étude : renfort direct des arbalétriers par 2 pièces prenant en sandwich ces dernières (ce qui pose un problème esthétique) et/ou renfort vertical de poutres reposant sur le plancher ou le rez de chaussé (si plancher pas assez dimensionné). Ce la dépendra aussi du porte monnaie et des possibilités que j'ai a réutiliser des vielles poutres chêne que j'ai déjà en stock.

Comment dois-je dimensionner ces chevrons que je pourrai fabriquer moi-même (sections ligne supérieure et inférieure pour une portance de 4,60 m entre sablière et faitage, épaisseur de l'âme si chevrons I privilégié ou type de treillis : section, angle, nombre, ...).
Dans ce cas, la charpente actuelle ne supportera alors que les voliges en anciens chevrons, ces nouveaux chevrons autoportants supporterons la charge de l'isolant (paille si le poids permet un tel projet ou ouate) + pare pluie + liteaux + tuiles.

Je suis dans les calculs de charge et viendrai compléter en détail dès que j'aurai finalisé. En attendant, je suis preneur de tout avis ou expérience similaire à mon problème.

Merci d'avance pour vos réponses

Bonjour,

Quelques photos et schéma aiderait à la compréhension de ce que tu souhaites faire.

Pour répondre à ta première question : en effet les chevrons porteur type poutre en I ne nécessitent pas de pannes intermédiaire et ne font pas travailler les arbalétriers en flexion (par contre on n'enlève pas le travail en compression dû au poids)
Il faut savoir en revanche que du coup l'ensemble du poids de toiture est partagé entre les murs (via la sablière) et la faitière.

++
Mistou

Bonjour,

Si tu veux fabriquer toi même ces chevrons, l'option la plus juste est celle des caissons chevronnés )par ex 2 chevrons de 6 8 emprisonnés par 2 "joues" OSB de la hauteur d'une botte de paille, et non pas la poutre en I.

Plusieurs posts à ce sujet... (Julio a adopté la technqiue entre autres...)

Par contre il faudra peut être réhabiliter tes fermes pour soulager la faitière...

Bon courage

Doublon matinal

Bonjour et merci pour ces premières réponses.

Photos, schémas, mesures et calculs charge sont en préparation ... je fais suivre au plus vite et c'est clair que c'est plus parlant.

J'ai lu tous les posts et vu en effet que certains privilégiaient le caisson au I. Quels en sont les raisons mis a part la facilité de fabrication ... pourquoi solution la plus juste ?
Pour moi 2 problèmes a cette technique liés à une utilisation plus importante d'OSB : le cout et la texture de l'OSB (douglas d'origine nord américaine en majorité qui dans nos contrées est un désastre du point de vue de la conservation animale et végétale). Le chevron I en consomme 2 fois moins d’où ma préférence et reste plus léger a mon sens mais peut être que j'omets de nombreux points sur le sujet. Le chevrons treillis reste de loin mon favori alliant légèreté et me laisse le choix de l'essence avec possibilité de récup pour les tasseaux en treillis.

Mais quelques soit le type de chevron fabriqué, comment dimensionner tout ça en fonction de la portance recherchée (460 pour moi) et des matériaux en charge tout en se limitant les sections à ce qui est nécessaire.

Dernier point Chips, que dois je comprendre par "réhabiliter tes fermes pour soulager la faitière" ?

merci encore ...

Salut,

Pour une poutre en I autoconstruite sur 4,5m, ton âme OSB sera forcément en 2 morceaux...

Poutre en I industrielle peut être la meilleure solution, mais la plus chère,

Restent le massif (certains ici ont réussi à trouver de la "planche" de 5 par 40), ou le caisson chevronné.

Pour les fermes cela dépend de ce que devra supporter ta panne faitière. Si paille trop lourd, tu devras la soulager en gardant tes vieilles fermes. Reste à voir si elles sont en état.
Pour le dimensionnement je ne saurais te dire, mais pour des chevrons de 40 de haut espacés tout les 45 cm, cela semble "surdimensionné" donc pas de souci.
Tu dois par contre calculer la charge que devra supporter faitière et sablière. (quel sera la masse de ton toi fini, et n'oublie pas les charges de vent et de neige)

Sous toute réserve biensur, je ne suis pas charpentier

Voici pour compléter quelques photos et plan avec les cotes:

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Calcul de charge effectué (sauf erreur):

voici les chiffres de la charge (tuiles +liteaux +pare pluie rigide duoprotect) qui viendra sur ces fameux chevrons autoportants de 4,60 m entre faîtière et sablière
Pno = 28.8daN/m²
P'no = 48.0 daN/m²
Charge G = 127 daN/m²

Reste a savoir quel chevron pour la suite. Il est vrai que j'ai une bonne proposition d'une scierie locale pour des poutre massives 5x35 (si paille) ou 30 (si ouate) a 200€ le mètre cube en peuplier. Est ce qu'un entraxe de 45 reste surdimentionné pour une telle charge, Sinon, comment espacer ces poutres au plus juste pour alléger au max ma charpente. Je comptais partir plus sur un entraxe de 60 mais est ce envisageable ?

Pour compléter sur cette charpente : les arbalétriers ont une section de 13x13 chêne pour les 2 premières et 16x16 en peuplier pour la dernière. C'est trop peu et c'est pour cette raison que je dois calculer au plus juste le chargement tout en prévoyant un renfort de ma charpente.

merci pour votre aide

Merci encore pour les futures réponses ...

salut

J'ai un devis pour des poutres Steico 45x300 à environ 8 € HT/ml. Les poutres en I autoconstruites me revenaient à peu-près le même prix, donc pas interessant d'autoconstruire

il semble que Steico soit le moins cher, mais que l'esthétique de ces poutres ne soit pas terrible. Ce qui n'est pas grave si elles ne sont pas visibles

à +

Bonjour Nicolas et merci pour cet info

Je comptais bien obtenir un prix inférieur en autoconstruction mais tu as peut être raison. Sur quelles matériaux et sections partais tu pour réaliser ces poutres en I ?

Est il possible d'en savoir un peu plus sur ces poutre steico que tu as sur ton devis : quelle charge peuvent elles supporter et quel entraxe doit on respecter ?

merci

pour les poutres en I autoconstruites, je partais sur 2 bois 40x100 en membrure basse (ou un peu moins, 50x70), idem en membrure haute, et OSB 10 en ame

pour les Steico, aucune idée de la charge maxi. Pour ma part, portée 4,50, isolation ouate 30 cm et toit bac acier, plus tous les faux-frais (liteaux, placo, etc). Les poutres sont surdimensionnées, 200 aurait suffit, mais 300 choisi pour l'isolation.

Sur le site de Finnwood, tu peux télecharger un logiciel qui permet de calculer les poutres en I et autres

à +

Bonjour Staphneth et les autres Je n'ai pas tout suivi mais apparemment

tu comptes découvrir puis mettre des poutres en I sur l’ensemble du faitage au mur sur un pare freine vapeur en changeant ou non le voligeage en place et créer donc des caissons en voligeant puis reposant la couverture.

En isolant en ouate de cellulose ou en paille en bottes?

Si tu m'envoies ton adresse mail par mp je peux t'envoyer des photos sur ce que nous avons fait, mais de pignon à pignon.

GJP

Bonjour gpj43

Pour faire court, détuilage et pose de volige sur les chevrons existants. Puis frein-vapeur et isolant (prévu initialement en paille mais ma charpente présente des faiblesses et j'ai déja un tuilage lourd (80 kg/m² : petite tuile plate). Poutre composite (en I ou caisson ou treillis : le plus léger et économique possible) pour réaliser les caissons sans trop charger la partie intermédiaire de la charpente et ensuite panneaux fibre bois rigide pare-vent/pare-pluie et enfin panneaux photovoltaïques ou littelage/tuile plates.

Etant nouveaux sur ce forum, je viens de voir que je ne peux envoyer de messages mp pendant 7 jours. Peux tu inversement m'envoyer ton adresse par mp et je te renvoie mon mail.

merci

Bonjour,

Perso jamais je ne ferais de poutres en I , elles ne seront jamais aussi solides que des poutres I industrielles.
Comment calculer la solidité quand on sait qu'il y a rupture de l'âme OSB due à la longueur maxi des plaques vendues dans le commerce (2.5M). Même avec un couvrejoint vissé aux ruptures je trouve ça très risqué!

Je préfère de loin les poutres caissons.

Ce n'est qu'un avis d'un non initié à la charpente mais en toute logique je ne comprends pas trop comment on peut choisir d'autoconstruire de la poutre en I plutot que du caisson...

salut

Les poutres en I autoconstruites ne sont pas aussi solides, mais elles sont souvent surdimensionnées. Quand on fait un linteau au-dessus d'une fenetre, avec un OSB, c'est finalement une sorte de poutre en I autoconstruite...

On m'a parlé de qqun qui aurait fait valider ses poutres en I par un BE.

mais au final, vu le surdimensionnement, ce n'est pas moins cher que des poutres en I autoconstruites

à +

Salut,

Pour un linteau de baie de 2M40 aucun souci puisqu'on trouve de l'OSB par panneau de 2M50

En revanche des rampants de 6M ou plus, cela te fait quand même 3 raccords

Enfin perso je n'ai pas confiance à moins de trouver de l'OSB en longueur de 5M

As tu envisagé le bois massif?

Bonjour les poutres en I du commerce ont des âmes en OSB avec rupture de joint. elles font en général 12 m à la fabrication donc il est difficile de trouver des plaques d'OSB de 12 m .C'est le cas de ce toit où les poutres ont été coupées à environ 10m.

Salut gjp43,

Alors autant pour moi

L'aboutement doit être très performant alors Et je doute qu'on puisse faire ce type de joint soi même...

A la rigueur on fixe une entretoise à chaque rupture, pourquoi pas!

Salut,

Salut,

Pour info, j'ai utilisé des poutres de marque Trica ... L'aboutement des plaques d'OSB n'a vraiment rien d'exceptionnel. C'est simplement collé bord à bord (bords plats).
Je pense que c'est le complexe âme/membrures qui assurent les performances de l'ensemble.
Les membrures sont en revanches en pleine longueur et c'est ça qui est essentiel !

Voici ci-dessous le blog d'un autoconstructeur qui a réalisé ses propres poutres en I.
http://maisonautonome85.over-blog.com/article-poutre-trica-et-cloison-105428361.html
Cela m'a l'air de parfaitement tenir la route, si je compare avec mes poutres industrielles. Et comme dis plus haut, elles sont tellement surdimensionnées qu'il y a de la marge de sécurité ... si l'on prend une hauteur suffisante .... j'ai pris des 490mm membrures incluses pour loger le plafond 23mm et les bottes de 360mm. Il ne fallait pas moins !
Enfin, c'est un plaisir à poser et hyper léger.

salut,
j'ai vu des poutres en I dont les membrures étaient aboutées avec des petits morceaux.

Dans les poutres en I commercialisées la plaque d'osb fait en général 3m quelque fois plus je crois qu'on peut trouver des plaques de 5m,Elles sont simplement aboutées sans colle ni quoi que ce soit.On peut voir le jour entre les deux plaques.

Nous en avons fabriquées avec des amis d'environ 5 m de long pour loger des bottes de paille pour isoler un plafond, donc elles faisaient 35cm de hauteur avec des chevrons de douglas sans noeuds de 5m de 6x8cm bien secs et droits, une rainure de 2cm de profondeur pour loger l'osb de 0,9mm, de la colle à bois de qualité dans la rainure, des serres joints, nous avons renforcé par des vis en biais tous les 50cm. Il faut être équipé de matériel performant dégau raboteuse toupie un bon lot de serre joints, on peut prendre des serres joints de maçons.

Travailler à trois ou quatre aussi facilite les choses car c'est assez fastidieux.

Salut,

Si on en a beaucoup à faire, on peut réaliser un banc de serrage avec des palettes, des tiges filetées et quelques bouts de 10x4.
Ca permet d'en coller 6 ou 8 d'un coup et de laisser le tout bien serrer sans avoir une floppée de serre joint.

++
Jon

Beau boulot...

OSB: tout à fait ca existe en plaque de 5m, bon en tout cas dans la Yaute (74)...
Ca doit pourvoir ce commander ailleurs...

seb

Effectivement il existe des plaques d'osb de grandes dimensions mais à mon avis difficile à trouver, des plaques classiques conviennent très bien.

JPG