Préparation projet plancher bois sur IPN

Question

Bonjour, je suis en train de réfléchir à la réalisation d'un plancher bois sur une structure IPN.
Il s'agit d'un rectangle de 7,5 mètres sur 3,6 mètres. 10 IPN de 100mm viennent s'appuyer sur un IPN de 180mm qui fait donc 7,5 mètres de long. Les extrémités sont scellés dans la maçonnerie qui est en béton armé.
Les entraxes entre les IPN de 100mm sont de 80 cm.
Plusieurs questions se posent à moi :

Quel bois est le plus approprié pour ce projet? la pièce est un salon. JE pensais à du chène mais je ne suis pas spécialiste du bois peut être que d'autres essences sont plus appropriées.
Faut t'il mettre une seule épaisseur de bois perpendiculairement aux IPN de 100 mm ou bien plusieurs couches croisées seraient plus solides?
Quel épaisseur de bois choisir pour assurer une bonne solidité?
Je pensais m'orienter vers des planches de 2 mètres de long est ce qu'il y a un rapport à respecter entre l'épaisseur et la largeur de la planche pour éviter le phénomène de tuilage?

Par avance, merci

François

Boisphile · Answer

Avant de répondre sur la partie bois, la partie métal m'interpelle quelque peu avec un IPN ou IPE de 180 pour une portée de 7500 et une bande de chargement de 1800 me paraît un peu faible.Je pense qu'il y a un problème de prise en compte des charges et peut-être également de répartition. En effet une poutre centrale reprenant un solivage, reprend à elle seule 65% des charges totales.Dans votre cas les IPE (j'ai calculé en IPE) reprennent 684kg sur la longueur de 3600, soit 444kg sur l'appui milieu et 120kg sur chacun des deux appuis d'extrémités.Calculé à l'Eurocode avec un logiciel officiel, des solives sur 3 appuis, en IPE de 80 suffisent.Par contre, la poutre centrale qui reprend donc 444/0.833 = 533kg/ml + son poids propre de 41.4kg/ml, avec un blocage latéral tous les 833 (j'ai considéré que les solives seraient soudées sur la poutre et constituaient des blocages latéraux) nécessite un IPE de 300 avec pour autant 13.5mm de flèche ce qui demeure correct au regard des 1/500 requis.Je pense qu'il convient donc de vérifier cela avant toute chose.

francescoli · Answer

Merci pour votre réponse, après vérification les poutrelles métalliques sont des poutrelles HEB et ont déjà été scellées dans la maçonnerie par le précédent propriétaire. est ce que malgré que ce soient des poutrelles différentes on retrouve le même problème de sous dimensionnement?

Boisphile · Answer

OK ! Je veux bien recalculer; mais sachez que cela prend du temps, alors je ne me lancerai dans les calculs que lorsque vous m'aurez confirmé que ce sont bien des HEB et non pas de HEA ou autre, leur sections précises, que ce soit pour les solives comme pour la poutre. Il faut également me confirmer s'il s'agit bien de solive filante de 3600 posées SUR la poutre et soudées dessus ou des solives  de 1800 posées de chaque coté et si elles sont soudées. Tout cela a de l'importance et sur ce forum les réponses sont précises, mais avec des données précises.

francescoli · Answer

Je vais tacher d'être le plus précis possible. J'ai appelé l'ancien propriétaire qui m'a confirmé que c'étaient :   10 HEB de 100 mm qui font 3600 de long scellées : - d'un coté dans la maçonnerie - de l'autre coté soudées sur le HEB de 180mm qui fait 7500 de long et qui est scellé des deux cotés dans les murs en béton armé.  Merci pour le temps que vous nous consacrez.  François

Boisphile · Answer

Là, je comprends encore moins ……….. Le HEB de 180 est situé aux extrémités des HEB de 100 ou au milieu ?Et confirmez aussi que les HEB de 100 sont bien avec des entraxes de 833.

francescoli · Answer

Le HEB de 180 est situé à une des extrémités des 10 HEB qui sont scellés dans la maçonnerie de l'autre coté. Les entraxes sont bien de 833.  La future mezzanine dessine un rectangle 3600x7500 dont 3 cotés sont les murs en béton armés et le dernier coté est le HEB 180

Boisphile · Answer

Ce n'est pas possible, je rêve, il faut les forceps pour vous extraire les informations ……….. Maintenant vous dites que c'est une mezzanine ………… Alors il faut expliquer encore un peu plus : Est-elle ouverte côté HEB ? Sur toute la longueur ou partiellement ?  Je suppose qu'il y a un garde corps ? Un escalier d'accès ? Où ? Y a-t-il des cloisons ? Où ? Un plafond ? Quoi ? Des isolants ? Quoi ? Désolé, mais ici, les réponses ne sont pas données au pifomètre.

francescoli · Answer

Excusez moi pour mon manque de précision, je ne pensais pas que ces éléments interféraient avec le dimensionnement du plancher. Je vous donne tous les éléments :  La mezzanine se situera dans un salon, la pièce fait 7500x7500 et 5000 de hauteur sous plafond à la périphérie. Le bas de la structure metallique est à 2,92 mètres du sol fini. La mezzanine sera ouverte du coté HEB 180 mm sur toute la longueur, il y a aura un garde corps métallique (un tube intox d'environ 50 mm diamètre pour la rambarde puis 10 tube inox de 10 mm en dessous). Il y aura un escalier 1/4 tournant bas qui arrivera perpendiculairement au HEB 180 entre les deux premiers HEB 100 . L'escalier n'a pas encore été calculé avec précision, mais il y aura à l'arrivée une partie de plancher de 80x80 et en fonction de la pente de l'escalier au bout du premier espace entre les HEB 100 mm une autre partie de plancher qui fera entre 80x80 et 100x80. Il n'y aura aucune cloison dans la mezzanine, le plafond existe déjà c'est le plafond du salon, il est en pente, constitué de panneau d'isolation sandwich avec 110 mm de polystyrène extrudé et la sous face en BA 13. Les murs périphériques sont déjà isolés, c'est une structure en placostil, avec des plaques de BA 18, et 100 mm de laine de verre GR32.  Encore merci pour le temps que vous nous consacrez.  François

Boisphile · Answer

Nous somme là, dans un ouvrage structurel, tout a de l'importance, surtout en métal, avec lequel les coefficients de sécurité sont beaucoup plus faible qu'avec le bois. La position du HEB de 180 est essentielle car placé au milieu de la portée des solive, il reprend 65% des charges du plancher alors qu'en extrémité il n'en reprend que 50%. Par contre il faut compter le garde corps et les personnes qui s'appuient dessus. J'en profite pour rappeler que la législation sur les garde-corps ne fait pas partie du domaine normatif, mais du domaine réglementaire donc de la loi que nul n'est sensé ignorer. Ceci est extrêmement important, dans la mesure où, en cas d'accident, si le garde-corps n'est pas aux normes et que c'est vous qui l'avez posé et/ou si vous avez accepté un garde-corps conçu et fabriqué hors normes, vous en serez pénalement responsable.   Passons maintenant au plancher : Soit vous posez effectivement des lames à parquet en 30mm, directement sur le solivage, mais vous rencontrerez trois difficultés, 1) trouver des lames usinées en 30mm, 2) Quelles soient sèches, 3) leur fixation sur des HEB avec des vis auto foreuses et taraudeuses. Soit vous fixez des fourrures en bois sur le dessus des HEB avec des vis auto foreuses et taraudeuses et dans ce cas ce sera bien plus facile d'y fixer des lames à parquet. Mais pour autant les deux premières difficultés demeureront. Soit vous posez des lambourdes perpendiculaires aux HEB de 100, avec des entraxes de 450mm et dans ce cas vous pouvez poser directement des lames à parquet standard de 23mm. Soit encore posez des lambourdes perpendiculaires aux HEB de 100, avec des entraxes de 500mm et dans ce cas vous pouvez poser des dalles OSB 3 de 18mm et ensuite un revêtement de sol. Faites votre choix et tenez moi au courant.

francescoli · Answer

Ma préférence irait à des lames en 30mm d'épaisseur mais vous avez raison ce n'est pas ce qu'il y a de plus facile à trouver, j'ai envoyer des mails pour avoir des renseignements à deux distributeurs sur internet, j'attend leur réponse. Une question concernant la solution avec des lambourdes, est ce que l'on peut, pour des raisons esthétiques, opter pour des tubes carrés métalliques en lieu et place des lambourdes bois traditionnelles? Je reviens vers vous dés que j'en sais plus concernant la possibilité de trouver des lames en 30mm.  Merci  François

Boisphile · Answer

Personnellement, je ne vous conseille pas la fixation directe de lames sur du métal, pourquoi ? 1) parce que bois et métal présentent des variations dimensionnelles différentielles, le bois s'allonge avec la reprise d'humidité, par exemple l'été et le métal s'allonge avec la température; par exemple l'hiver lorsqu'il y a du chauffage, pendant que le bois sèche et donc "rétrécit". 2) Vous serez obligé de fixer avec des vis auto foreuses taraudeuses d'un diamètre de 5 ou 6mm pour traverser le métal et vous ne pourrez pas loger la tête dans l'angle de la languette. C'est la raison pour laquelle il est plus raisonnable de poser une interface en bois de telle sorte que le plancher bois soit fixé sur du bois. Je vais quand même faire les calculs au plus juste, mais je peux d'ores et déjà vous dire que le HEB de 180 est très insuffisant et qu'il faudra trouver un plan "B".

Boisphile · Answer

Voici les résultats : Hypothèse de calcul pour les solives HEB 100 Charge d'exploitation = 150 kg/m² dont 20% en permanente et 80% en temporaires Charges permanentes : Plafond  = 20 kgm², Lambourdes = 5 kg/m² et plancher massif 30mm = 20 kg/m² Flèche admissible pour les solives 1/400. Concernant ces solives en HEB de 100 de 3600 avec entraxes de 833, pas de problème.   Hypothèse de calcul pour la poutre principale HEB 180 Les charges d'exploitation et permanentes sont identiques à celles du solivage, en ajoutant le poids propre des solives. En fait, il s'agit d'appliqué la réaction d'appui de chaque solive et de la ramener à une charge linéique, à laquelle il faut ajouter le garde-corps et les personnes qui y sont appuyées. Pour ne pas pénaliser compte tenu qu'il s'agit d'une mezzanine, j'ai pris une hypothèse de 100kg/ml au lieu de compter des charges concentrées au point le plus critique.   Concernant un HEB de 180, d'un point de vu résistance mécanique pure, que ce soit en ELU ou en ELS (Etat limite ultime et Etat limite de service) il n'y a pas de problème. Ce qui me fait dire, s'il y a eu calculs, que ceux-ci ont été fait sur la résistance du métal, mais pas sur la déformation, dans la mesure où c'est sur la flèche qu'il y a problème avec une déformation attendue de 28.2mm. De plus, d'un point de vue vibratoire, le résultat est très juste dans la mesure où le logiciel ne permet pas de sélectionner des blocages latéraux uniquement sur la membrure supérieure. Le calcul a donc été fait avec un blocage des deux membrures Il faut passe au HEB 220 pour obtenir un résultat bon sur tous les critères, même si on relève une déformation de 13.8mm (pour 15mm maxi requis) En résumé : D'un point de vue purement mécanique, il n'apparaît pas de risque quelconque. Par contre, il vous appartiendra de choisir entre une déformation disgracieuse en façade et sans doute quelques mouvements vibratoires et la réduction de la portée de 1m50 pour rétablir une déformation de 11.5mm pour 12 requis. Concernant le plancher proprement dit, vous avez reçu mon avis.

francescoli · Answer

Merci beaucoup pour vos calculs. Je vais prendre rdv avec un ferronnier pour voir avec lui ce qui peut être fait pour améliorer la déformation de la poutre HEB en 180.  Merci à vous  François

Boisphile · Answer

Si, évidemment; vous ne voulez pas de poteau, une solution consisterai à souder une plaque de 7500 x 180 x 5 ou 6mm sur les ailes haute et basse de la poutre. Je pense qu'un seul coté devrait suffire pour donner la raideur qui manque.

francescoli · Answer

Oui c'est la solution qui me semble la plus compatible avec la pièce. Encore merci  François

Préparation projet plancher bois sur IPN

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