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Chevauchez 6 mètres. Couverture de grandes portées avec poutres en bois : poutres collées, fermes en bois. La procédure de calcul des poutres en bois

Les poutres de plancher en bois assurent non seulement la résistance de la structure horizontale. Le but du plafond est d'assurer la rigidité de l'ensemble du bâtiment. C'est pour cette raison qu'une attention particulière doit être portée au choix des éléments porteurs et à leur installation.

Avantages et inconvénients des parquets

Pour installer le plafond vous-même, vous devez vous préparer. Le sol de la maison doit reposer sur une structure solide et rigide. Avant de commencer les travaux, vous devrez étudier les exigences relatives aux éléments, les caractéristiques de leur calcul et les types de sections.

Les avantages suivants du parquet peuvent être soulignés :

  • attractif apparence, la possibilité de réaliser un parquet sans mesures supplémentaires ;
  • poids léger, charge réduite sur les murs et les fondations, économies sur la construction ;
  • possibilité d'effectuer des réparations pendant le fonctionnement ;
  • rapidité d'installation, exécution des travaux sans machines ni mécanismes supplémentaires.
Les poutres en bois n'alourdissent pas la structure et s'installent rapidement

Mais il convient également de souligner les inconvénients :

  • inflammabilité du bois, nécessité d'une imprégnation spéciale avec des produits ignifuges ;
  • plus petit que le béton armé ou éléments métalliques force;
  • retrait et déformation dus aux changements de température et d'humidité;
  • sensibilité à la pourriture et à la moisissure lorsque humidité élevée, il est nécessaire de traiter avec des antiseptiques au stade de la construction et périodiquement pendant la durée de vie.

Exigences pour les parquets

Les poutres de plancher en bois doivent répondre aux exigences suivantes :

  • correspondance des dimensions des sections avec la charge, la portée et le pas, cela nécessite le calcul des poutres ;
  • bonne résistance et rigidité;
  • sécurité incendie;
  • aucun défaut ou dommage grave du bois.

Pour travailler, il faut se préparer matériel de qualité

Il existe également certaines exigences concernant le matériau à partir duquel les poutres sont fabriquées. Il est recommandé de choisir du bois espèces de conifères. Il contient beaucoup de résine et résiste donc mieux à divers micro-organismes. Le meilleur matériel les arbres qui ont poussé dans des conditions difficiles sont pris en compte. La densité de leur tronc est plus élevée. Pour cette raison, il vaut la peine d'acheter du pin ou de l'épicéa qui a poussé dans régions du nord pays.

Il faut également faire attention au temps de préparation. La meilleure période est considérée comme étant la fin de l’hiver. À ce stade, l'arbre est dans un état dormant, il contient moins de sève et, par conséquent, la teneur en humidité du matériau sera moindre.

Quels types de parquet existe-t-il ?

Les poutres de plancher en bois sont utilisées à presque tous les niveaux de la maison. La charpente à poutres doit être prévue pour les types de construction suivants :

  • sous-sol ou sous-sol (premier étage);
  • revêtement intermédiaire;
  • étage du grenier.

L'épaisseur de la poutre de support du grenier est de 10 à 20 cm

La charge utile normalisée prise en compte dépend du type poutres en bois sols. Il y aura également une différence dans l'épaisseur de l'isolation et sa nécessité.

Entre les poutres au-dessus du sous-sol, il y a généralement de 5 à 15 cm laine minérale, mousse de polystyrène ou mousse de polystyrène extrudé. Dans les structures inter-étages, il suffira de prévoir quelques centimètres pour l'isolation phonique. Un grenier froid nécessite le plus de matériel. Ici, l'épaisseur peut aller de 10 à 20 cm. Les valeurs exactes dépendent de la région climatique de construction.


La laine minérale est posée entre les poutres du sous-sol

Parfois, ils préfèrent réaliser le sous-sol non pas en bois, mais en métal et en béton armé. Dans ce cas, une poutre en I ou un canal est utilisé comme poutres porteuses et le béton est coulé dans un coffrage constitué de tôles ondulées. Cette option sera plus fiable s'il existe un risque d'inondation. Il résistera également mieux à l’humidité du sous-sol.

Quels types de poutres existe-t-il ?

Il existe plusieurs critères selon lesquels les poutres de plancher en bois sont classées : par taille, matériau, type de section. La longueur des poutres de plancher dépend de la distance entre les murs. A cette valeur il faut ajouter une marge de support des deux côtés. Idéalement, vous devez prévoir 200-250 mm.

En fonction du matériau, les éléments sont divisés dans les types suivants :

  • depuis bois massif ou des planches ;
  • à partir de bois de placage stratifié.

Les poutres courbées sont fabriquées à partir de bois de placage stratifié

Ces derniers sont nettement plus chers. Mais tel le matériel est adapté pour couvrir de grandes portées. Une poutre ordinaire peut fonctionner à des distances de 4 à 6 m, tandis qu'une poutre laminée s'adapte bien à des distances de 6 à 9 m. Le bois lamellé-collé ne rétrécit pratiquement pas, est ignifuge et résistant à l'humidité. Il est possible de produire non seulement des éléments linéaires, mais aussi des éléments pliés. Un inconvénient important d'un tel matériau sera la présence de composants non naturels (colle).

La section transversale des poutres peut être des types suivants :

  • carré;
  • rectangulaire;
  • poutre en I

Ce dernier présente des éléments élargis en haut et en bas. Au milieu de la section, il est réduit à la taille maximale possible. Cette option permet d'utiliser rationnellement le bois et de réduire sa consommation. Mais réaliser un tel élément n’est pas chose aisée. Pour cette raison, les poutres en I ne sont pas souvent utilisées dans la construction.


Le bois le plus couramment utilisé est de forme rectangulaire.

La meilleure option deviendra un rectangle. En même temps côté long est situé verticalement et le court est horizontal. Cela est dû au fait qu’une augmentation de la hauteur a un meilleur effet sur la résistance qu’une augmentation de la largeur. Installer une poutre à partir d'une planche plate est pratiquement inutile.

Le plus peu rentable de ceux présentés peut être considéré section carrée. Il est le moins adapté au diagramme des forces dans l'élément.

Vous pouvez également utiliser des bûches pour la toiture. Mais cette option n’a pas gagné en popularité. La section du tableau est beaucoup plus rentable et plus facile à installer, elle est donc utilisée beaucoup plus souvent.

Calculs

Le calcul de la section vous permettra d'avoir aucun doute sur la solidité et la rigidité de la structure. Dans ce cas, il est déterminé longueur maximale, ce qui est autorisé pour n'importe quelle section. Pour effectuer le calcul, vous avez besoin des données suivantes :

  • la longueur de la poutre du plancher en bois (plus précisément, la distance entre les murs porteurs) ;
  • la distance entre les poutres (leur pas) ;

Pour calculer, vous devez connaître la distance entre les poutres, la largeur de la travée et la charge sur la structure

La charge se compose de deux valeurs : permanente et temporaire. Le permanent comprend la masse des poutres elles-mêmes (préliminaire pour l'instant), l'isolation, le revêtement du plafond, le sol brut et fini. La charge temporaire est la masse de personnes et de meubles. Par documents réglementaires pour les locaux d'habitation, elle est prise égale à 150 kg/m2. Pour le grenier, vous pouvez en prendre moins, mais il est recommandé d'utiliser le même. Cela offrira non seulement une certaine marge de sécurité, mais permettra également à l'avenir d'aménager vos combles en combles sans reconstruire les éléments porteurs.

Le cadre de poutre doit être calculé à l'aide des formules suivantes :

  • Mmax = (q*l2)/8 ;
  • Wreq = Mmax/130.

Dans ces formules, q est la charge par mètre carré. m de revêtement de sol, qui comprend la masse des structures et 150 kg de valeur utile. Dans ce cas, ces valeurs doivent être multipliées par la distance entre les poutres. Cela est dû au fait que les calculs nécessitent une charge sur mètre linéaire, et initialement la valeur a été calculée comme étant carrée. l2 - la distance entre les murs porteurs sur lesquels repose la panne, prise dans un carré.

Connaissant les exigences, vous pouvez sélectionner la section du sol. W = b*h2/6. Connaissant W, vous pouvez facilement créer une équation à une inconnue. Ici, il vous suffit d'en demander un caractéristique géométrique b (largeur de la section) ou h (sa hauteur).

Le plus souvent, la poutre en bois a déjà une largeur connue. Il est plus pratique de le réaliser à partir d'une planche de 50 ou 100 mm de large. Vous pouvez également envisager l'option avec une section composite. Il est constitué de plusieurs planches de 50 mm d'épaisseur.

Par calcul dans ce cas, la hauteur requise de l'élément est trouvée. Mais il y a des cas où il faut s'insérer dans une certaine tarte au plafond afin de ne pas réduire la hauteur des locaux. Dans ce cas, la hauteur de la section est ajoutée à l'équation en tant que quantité connue et la largeur est trouvée. Mais quoi moins de hauteur, plus le cadre de plancher sera peu économique.

Pour serrer deux ou trois planches ensemble, il est pratique d'utiliser des épingles métalliques. Dans ce cas, lors du serrage des écrous, veillez à utiliser des rondelles plus larges. Ils empêchent le métal de s'enfoncer dans le bois plus tendre. Il est impératif de prévoir une isolation entre les fixations en bois et en acier. Pour cela, vous pouvez utiliser un matériau tel que le PPE de la marque TECHNOELAST.


Blocs de bois doit être imperméabilisé avant l'installation

Avant utilisation éléments en bois ils sont traités avec une composition antiseptique. Ceci est nécessaire pour éviter la moisissure et la pourriture. Il est également recommandé de traiter avec des produits ignifuges, ce qui augmentera sécurité incendie. Lorsque les pannes sont posées sur un mur en brique ou en béton, leurs extrémités sont enveloppées de technoélast, de linocrom, d'imperméabilisant ou de feutre de toiture.

Les poutres d'une maison appartiennent généralement à système de chevrons ou se chevauchent, et pour obtenir conception fiable, dont l'exploitation peut être effectuée sans aucune crainte, doit être utilisé calculateur de faisceau.

Sur quoi est basé le calculateur de faisceau ?

Lorsque les murs ont déjà été amenés sous le deuxième étage ou sous le toit, il faut faire, dans le second cas, se transformer en douceur en pieds de chevrons. Dans ce cas, les matériaux doivent être choisis de manière à ce que la charge sur la brique ou murs en rondins n'a pas dépassé la limite autorisée et la résistance de la structure était au niveau approprié. Par conséquent, si vous envisagez d'utiliser du bois, vous devez choisir les bonnes poutres et effectuer des calculs pour déterminer l'épaisseur requise et la longueur suffisante.

L'affaissement ou la destruction partielle du plafond peut être causé par diverses raisons, par exemple, un pas trop important entre les solives, une flèche des traverses, une section transversale trop petite ou des défauts dans la structure. Pour éliminer d'éventuels excès, vous devez connaître la charge attendue sur le sol, qu'il s'agisse d'un sous-sol ou d'un étage intermédiaire, puis utiliser un calculateur de poutres, en tenant compte de leur propre poids. Cette dernière peut évoluer en fonction linteaux en béton, dont le poids dépend de la densité du renfort ; pour le bois et le métal à une certaine géométrie la masse est constante. L'exception est le bois humide, qui n'est pas utilisé dans travaux de construction sans pré-séchage.

Sur les systèmes de poutres dans les planchers et structures de chevrons la charge est exercée par des forces agissant sur la flexion, la torsion et la déflexion de la section sur la longueur. Pour les chevrons, vous devez également prévoir de la neige et charge de vent, qui créent également certaines forces appliquées aux poutres. Il est également nécessaire de déterminer avec précision étape nécessaire entre les linteaux, car trop de traverses entraîneront un excès de poids du plancher (ou du toit), et trop peu, comme mentionné ci-dessus, affaibliront la structure.

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Comment calculer la charge sur une poutre de plancher

La distance entre les murs s'appelle une travée, et il y en a deux dans la pièce, et une travée sera nécessairement plus petite que l'autre si la forme de la pièce n'est pas carrée. Linteaux inter-étages ou plancher du grenier doit être posé sur une portée plus courte, longueur optimale soit de 3 à 4 mètres. Un espacement plus grand peut nécessiter des poutres de taille non standard, ce qui entraînera une certaine instabilité du pont. La meilleure solution dans ce cas serait d'utiliser des barres transversales métalliques.

Concernant la rubrique poutre en bois, il existe une certaine norme qui exige que les côtés de la poutre soient dans un rapport de 7:5, c'est-à-dire que la hauteur est divisée en 7 parties, et 5 d'entre elles doivent constituer la largeur du profilé. Dans ce cas, la déformation de la section est exclue, mais si vous vous écartez des indicateurs ci-dessus, alors si la largeur dépasse la hauteur, vous obtiendrez une déviation ou, si l'écart inverse se produit, une courbure sur le côté. Pour éviter que cela ne se produise en raison de la longueur excessive de la poutre, vous devez savoir comment calculer la charge sur la poutre. En particulier, la flèche admissible est calculée à partir du rapport à la longueur du linteau de 1:200, c'est-à-dire qu'elle doit être de 2 centimètres pour 4 mètres.

Pour éviter que la poutre ne s'affaisse sous le poids des bûches et des revêtements de sol, ainsi que des objets d'intérieur, vous pouvez la meuler de quelques centimètres en dessous, en lui donnant la forme d'un arc. Dans ce cas, sa hauteur doit avoir une marge appropriée ;

Passons maintenant aux formules. La même flèche mentionnée précédemment est calculée comme suit : f nor = L/200, où L est la longueur de la portée et 200 est la distance autorisée en centimètres pour chaque unité d'affaissement de la poutre. Pour poutre en béton armé, charge répartie q qui équivaut généralement à 400 kg/m 2, le calcul du moment de flexion limite est effectué à l'aide de la formule M max = (q · L 2)/8. Dans ce cas, la quantité de renfort et son poids sont déterminés selon le tableau suivant :

Surfaces de section transversale et masse des barres d'armature

Diamètre, mm

Carré coupe transversale, cm 2, avec le nombre de tiges

Poids 1 mètre linéaire, kg

Diamètre, mm

Renfort de fils et de tiges

Câbles à sept fils classe K-7

La charge sur toute poutre constituée d'un matériau suffisamment homogène est calculée à l'aide d'un certain nombre de formules. Pour commencer, le moment de résistance W ≥ M/R est calculé. Ici M. est le moment de flexion maximal de la charge appliquée, et R.résistance de conception, qui est tiré d'ouvrages de référence en fonction du matériau utilisé. Puisque le plus souvent les poutres ont forme rectangulaire, le moment résistant peut être calculé différemment : W z = b h 2 /6, où b est la largeur du faisceau, et h- hauteur.

Que devez-vous savoir d’autre sur les charges des poutres ?

En règle générale, le plafond est à la fois le sol de l'étage suivant et le plafond du précédent. Cela signifie qu'il doit être réalisé de manière à ce qu'il n'y ait aucun risque de combiner les pièces supérieures et inférieures en surchargeant simplement les meubles. Cette probabilité apparaît notamment lorsque le pas entre les poutres est trop grand et que les rondins sont abandonnés (les planchers en planches sont posés directement sur les bois posés dans les travées). Dans ce cas, la distance entre les barres transversales dépend directement de l'épaisseur des planches, par exemple, si elle est de 28 millimètres, la longueur de la planche ne doit pas dépasser 50 centimètres. S'il y a du décalage, l'écart minimum entre les poutres peut atteindre 1 mètre.

Il faut également prendre en compte la masse utilisée pour le sol. Par exemple, si des tapis en laine minérale sont posés, alors mètre carré le sous-sol pèsera de 90 à 120 kilogrammes, selon l'épaisseur de l'isolation thermique. Le béton de sciure doublera la masse de la même zone. L'utilisation d'argile expansée rendra le revêtement de sol encore plus lourd, puisque la charge au mètre carré sera 3 fois supérieure à celle lors de la pose de laine minérale. Ensuite, il ne faut pas oublier la charge utile, qui pour plafonds inter-étages est de 150 kilogrammes par mètre carré minimum. Dans le grenier il suffit de prendre charge admissible 75 kilogrammes par carré.

nommé après avoir rempli un certain nombre de conditions. Ainsi, le retrait des éléments latéraux du coffrage, qui ne supportent pas la charge du poids de la structure, n'est autorisé qu'une fois que le béton a atteint une résistance garantissant la sécurité de la surface et des bords des coins.
Des exigences plus strictes sont imposées pour le retrait des coffrages porteurs des structures en béton armé, qui ne peuvent être retirés qu'une fois que le béton a atteint la valeur de résistance de conception :


  • éléments structurels porteurs d'une portée allant jusqu'à 2 m – 50 % ;

  • structures porteuses constituées de poutres, traverses, pannes, dalles et voûtes d'une portée de 2 à 6 m – au moins 70 % ;

  • structures porteuses d'une portée supérieure à 6 m – au moins 80 % ;

  • structures porteuses renforcées par des cadres soudés porteurs - au moins 25 %.
Approximativement, nous pouvons supposer qu'après 3 jours, le béton de ciment Portland gagnera en résistance d'environ 30 %, après 7 jours - environ 60 % et après 14 jours - environ 80 % par rapport à une résistance de 28 jours. Cependant, le durcissement du béton se poursuit même après 28 jours. Ainsi, après 90 jours de durcissement, le béton peut acquérir une résistance supplémentaire de 30 à 35 %.
Les conditions standard pour le durcissement du béton sont : température 20 ± 5ºC ​​et humidité de l'air supérieure
90 %. Il convient de garder à l’esprit qu’en pratique, en règle générale, conditions réelles ne répondent pas aux normes standard et le processus de durcissement du béton ralentit ou s'accélère. Par exemple, à une température de 10 °C, après 7 jours, le béton gagnera 40 à 50 % de résistance, et à 5 °C - seulement 30 à 35 %. S'il durcit à une température de 30 à 35 ºC, le béton gagnera 45 % de résistance en 3 jours. À des températures inférieures à zéro, le béton sans additifs spéciaux ne gagne pas du tout en résistance. Par conséquent, la décision de décaper et de charger la structure doit être prise après avoir testé la résistance du béton.
Le délai nécessaire pour que le béton atteigne une résistance donnée est établi par le laboratoire de construction sur la base des résultats des tests d'échantillons ou de méthodes de contrôle. contrôles non destructifs. Sur les chantiers d'un volume total de travail inférieur à 50 m3, recevant du béton prêt à l'emploi d'usines ou d'installations situées à une distance ne dépassant pas 20 km, il est permis d'évaluer la résistance du béton selon le laboratoire du fabricant. mélange de béton sans faire d'échantillons de test sur le site d'installation. Cependant, cette instruction ne s'applique pas aux structures critiques appariées et à parois minces : poutres, colonnes, dalles de plancher, ainsi que les joints monolithiques des structures préfabriquées.
Bien sûr, lors de la construction de banlieues bâtiments résidentiels Ils ne mesurent généralement pas la résistance du béton, car la plupart des entreprises de construction travaillant dans le secteur de la construction de logements privés ne disposent tout simplement pas de laboratoires de construction. Donc dans dans ce cas vous devrez vous fier aux données de laboratoire du fabricant du mélange de béton. De plus, vous pouvez effectuer vos propres tests de résistance du béton. Pour ce faire, vous devez prendre une boule métallique d'un diamètre d'au moins 20 mm et la lancer de la même hauteur vers surface en béton: contrôle et sujet. En fonction de la hauteur de rebond de la balle, il sera possible, je le dis tout de suite – avec un grand étirement, de déterminer si la résistance du béton a atteint la valeur requise.
Charge nominale complète sous forme dépouillée structure en béton armé ne peut être autorisé qu’une fois que le béton a acquis sa résistance nominale.
Poutre de plancher métallique en forme de poutre en I - comporte un certain nombre de des avantages indéniables. Ainsi, une poutre en I métallique peut couvrir de grandes portées avec une charge importante. De plus, la poutre en acier métallique est absolument ininflammable et résistante aux influences biologiques. Cependant, une poutre métallique exposée à des environnement peut se corroder, un revêtement protecteur doit donc y être appliqué.
Dans la plupart des cas, dans la construction de logements privés, une poutre métallique comporte des supports articulés - ses extrémités ne sont pas fixées rigidement, par exemple, puisque dans un cadre structure en acier. La charge sur le sol avec poutres en I en acier, en tenant compte de son propre poids, doit être calculée sans chape de 350 kg/m2 et 500 kg/m2 avec chape.
Il est recommandé de rendre le pas entre les poutres en I égal à 1 000 mm, cependant, afin d'économiser de l'argent, vous pouvez augmenter le pas entre les poutres métalliques à 1 200 mm.
Le tableau ci-dessous montre la sélection du numéro de poutre en I poutre métalliqueà différents emplacements et longueurs de courses.

Portée3 m

Portée4 m

Portée6 m

Numéro de poutre en I à l'étape

Numéro de poutre en I à l'étape

Numéro de poutre en I à l'étape

Comme le montre le tableau, avec une charge totale de 500 kg/m2 et une portée de 6 m, vous auriez dû choisir une poutre en I d'un nombre plus élevé et choisir une étape d'installation de poutre plus petite.

Ajouté : 26/05/2012 08:21

Discussion du problème sur le forum :

Nous avons coulé le plafond entre le premier et le deuxième étage le long de la poutre en I n°12, d'une portée de 6 mètres avec une sortie à 1 mètre de mur porteur premier étage. La distance entre les poutres en I est de 2 mètres, par le bas entre elles un treillis de la cellule 20 est relié au renfort n°12, au-dessus du treillis n°5, cellule 10 cm. Question : au bout de combien de jours peut-on décoffrer et au bout de combien de jours peut-on poser les murs, y compris en débouché ?



 


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