Dimension poutre

Question

Bonjour, 
J'aimerais savoir si ma poutre est sous-dimensionnée. Je ne trouve pas de réponse à cette question sur internet, c'est pourquoi je viens vous la poser directement.

La poutre en question a une longueur de 4 mètres, largeur/épaisseur de 7.5cm et hauteur de 22cm. Elle traverse la maison dans sa largeur et est dans les murs mitoyens. C'est une poutre en bois.
Dessus il y a les solives de 15cm de hauteur, 7cm de largeur/épaisseur, espacés de 30cm et qui font 4m de long.
Entre les 3 murs et la poutre il y a donc une surface de plus ou moins 16m^2.
A l'étage du dessus (le grenier), c'est un sol en panneau de bois et il y a une cloison en plaque de plâtre juste sur la poutre. C'est une chambre d'enfant.

Voilà, je pense que tout est dit, si vous avez besoin d'autres informations, dites-moi! 
La poutre tient sans problème pour l'instant, mais elle me fait un peu peur... 
En vous remerciant d'avance pour toute réponse!

atlassaturn · Answer

Bonjour
En fonction de la section et de la portée , la poutre peut supporter une charge totale répartie de 805 daN , disons 800 kg . Comme la poutre supporte la moitié de la charge , (l'autre moitié est supportée par le mur qui fait face et dans lequel doivent être encastrées les solives) , la charge moyenne admissible est de 100 kg/m2 . Pour un plancher en étage aménagé on prend en général 250 à 300 kg par m2 . Il s'agit de charges forfaitaires , incorporant des marges pour tenir compte de tous les aménagements et de tous les cas d'utilisation . Pour être plus précis il faut calculer les charges permanentes (tout ce qui est fixe :solives , plancher , cloisons ....) et rajouter les charges d'exploitation (mobilier , occupation des locaux...) . Autant pour les charges permanentes le calcul peut être précis autant pour les charges d'exploitation on est obligés de prendre des valeurs forfaitaires majorées pour tenir compte de tous les cas de figures . En général on prend 120 à 150 kg/m2 pour les charges d'exploitation auxquelles il faudrait rajouter les charges fixes .
Donc la poutre est sous-dimensionnées d'au moins un facteur 2 . Pas de panique ! le plancher ne va pas s'effondrer : les poutres bois sont dimensionnées pour une' flèche admissible , en général 1/300 de la portée . Mesurez la flèche , ça vous donnera une idée du problème . Je pense qu'il faudrait au moins doubler la poutre pour tenir compte de tout ce qui pourra se passer à long terme (le jour où vos enfants seront des ados et se mettront à 10 ou plus pour danser sur le plancher) .

taaab · Answer

La réponse que je redoutais ...
Mais je ne m'attendais pas à ce qu'elle soit à ce point sous dimensionnée ...
Je suis quand même un peu (vraiment beaucoup) embêté ...
J'ai 4 poutres comme celle-là en fait, 2 par étage. D'un côté pour supporter 16m^2 et de l'autre 12m^2. Je pensais que du "grand côté", c'était un peu juste mais qu'il n'y avait pas de problème pour l'autre. Mais plus ou moins 130kg/m^2 c'est pas super non plus.

Est-ce que je peux juste vous demander une petite précision;
On parle de charge moyenne, existe-t-il une approximation des charges maximales selon l'endroit de la poutre? Au 1/4 et à la 1/2.


Cela fait deux ans qu'on habite là, on a demandé l'avis à plusieurs personnes dont c'était censé être le domaine et il n'y avait pas de problème d'après eux.
On a donc refait un plafond au rez-de-chaussée en plaque de plâtre de 9mm. Les poutres sont donc inaccessibles... Je peux sans doute placer un renfort au milieu de la poutre. Si j'ai bien compris, cela doublerait (au minimum) la charge moyenne admissible? Par contre, je ne sais pas trop comment caler un renfort au milieu tout juste à la bonne taille sans casser une partie des plaques de plâtre ...
En faisant un grossier calcul des charges fixes, on arrive déjà à 80kg/m^2 ...
Mais tout le poids de la pièce (charges variables; meubles, ...) se trouve contre le mur extérieur (là où sont encastrées les solives). Il n'y a vraiment rien directement sur la poutre et encore moins en son milieu.


Pour la poutre entre le premier et le grenier j'avais envisagé visser et coller 2 longueurs de panneau de multiplex de 12mm, 24 au total donc (sur une hauteur de 15/20cm). Et rajouter un renfort de chaque côté contre les murs (de quelques cm d'épaisseur) afin que les rajouts en panneau repose bien dessus. Je ne sais pas si cela semble une bonne idée. Sachant qu'il n'y aura jamais 200kg/m^2 à cet étage.
Cette poutre est accessible facilement (d'un côté). Je pourrais aussi mettre un renfort en son milieu une fois que celle en dessous est aussi renforcée.


Un grand merci en tout cas atlassaturn, après des semaines ou des mois à m'interroger, j'ai enfin une réponse... Pire que ce que j'aurais imaginé mais bon... Un tout grand merci malgré tout

atlassaturn · Answer

Bonsoir
Encore une fois le risque n'est pas l'effondrement mais une flèche excessive , tout au moins dans une première phase . Les charges prises en compte sont les charges extrèmes , qu'on ne rencontre qu'exceptionnellement . Donc on peut très bien utiliser un plancher sous-dimensionné , sous réserve de ne pas mettre de meubles trop lourds et de ne pas être trop nombreux .
En ce qui concerne la première question : comment prendre en compte les charges localisées ? On peut faire des calculs avec des charges locales et des charges localisées et superposer les chargements , mais c'est assez fastidieux !
e
Si vous pouviez mttre un pilier support au milieu , la portée serait de 2 m au lieu de 4 m . Comme la flèche varie comme le cube de la portée , la charge admissible serait multipliée par 8 (et même plus dans la mesure où un côté peut être considéré comme encastré) . Par contre il faut que le pilier supporte la charge (de l'ordre d'une tonne) ; mais surtout il faut que l'appui de ce piler supporte aussi cette charge . Si en plus vous adoptez la même solution au dessus , il faut pratiquement doubler la charge .

En ce qui concerne les renforts que vous envisagez entre le premier et le grenier je n'ai pas bien compris . Si les panneaux multiplex ne font pas toute la longueur d'un seul tenant , ça ne sert pas à grand chose . 
 Enfin en ce qui concerne la reprise des efforts au niveau des encastrements , ce n'est pas un problème critique si les renforts sont solidaires de la poutre principale .

Dans une première étape , il serait intéressant de connaitre la flèche avec un chargement nominal , si elle est inférieure à 1 cm , ça donnerait une idée de la marge dont vous disposez .

Epoisses · Answer

Bonjour, oui tout cela pour dire que la poutre est sous dimensionnée. Vous n'avancez pas plus avec toutes sorte de bricolage que vous proposez et sans intérêts, la solution du  ou des poteaux dessous n'est pas top non plus au vue de l'amenagement du RDC. Remontons au grenier, les poutres sous dans le sens de la largeur de la maison, le faîtage est dans le sens de la longueur de la maison, plutôt que de soutenir par le bas les poutres trop faible, si serait moins embarrassant de les pendres  par le haut par des tirants entre poutres et faîtage, un grenier n'est pas une pièce à vivre ou occasionnellement

taaab · Answer

Merci pour les précisions.

Sur aucune poutre je n'ai de charge ponctuelle au centre, c'est déjà une bonne chose donc... Et je vais évidemment faire très attention à cela le temps d'arranger tout ça...

Sur la seule poutre accessible, la flèche est plutôt de l'ordre d'1.5cm ...

Voici une petite photo du bricolage envisagé sur la poutre entre le premier et le grenier:

C'est pas ce qu'on appellerait un dessin d'architecte mais ça a le mérite d'aider à la compréhension je pense. (Contrairement au dessin, la poutre est encastrée dans le mur.)
Je pourrais évidemment mettre un renfort en acier sur la côté de la poutre (de la même façon que pour les panneaux de multiplex) d'une longueur de 4m. Si cela fonctionne mieux.

Pour les poutres entre le rez et le premier, la seule solution qui me semble envisageable c'est un pilier. Qui se trouverait à plus ou moins 1.5m d'un des murs.
Evidemment si le sol le permet. Je regarderai bien demain. Il y a une cave, mais pile sous la poutre, il y a un mur en brique (qui part donc du sol de la cave jusqu'au sol du rez de chaussée). Je pourrais renforcer ce mur si nécessaire (c'est une simple épaisseur de brique, il me semble.. je vérifierai cela demain). 

Après, je ne sais pas de quelle façon exactement renforcer ce mur, en faisant un socle pour ce pilier, je ne sais pas non plus de quelle façon placer ce pilier. Je devrais surélever d'un petit cm la poutre en son milieur afin d'y placer ce pilier? Je ne sais pas non plus quelle type de pilier y placer afin de supporter ce point.
Enfin bref, je ne sais pas trop comment faire cela, mais je vais déjà regarder le sol voir si ça a l'air possible. Et sans doute faire appel à un professionnel pour vérifier tout ça...

En tout cas, merci pour vos conseils et réponses.

atlassaturn · Answer

bonjour 
Pour ce qui est de la mise en place d'un pilier entre le plafond et la dalle du rez de chaussée , il faut voir effectivement comment reprendre la charge au niveau inférieur . Le pilier pourrait être constitué d'un poteau en bois (sec) , d'une section de l'ordre de 100 cm2 . une fois l'appui réalisé il faudrait  mettre en charge le pilier en soulageant la poutre avec des étançons de maçon , de façon à la remettre horizontale et faire travailler le pilier dès le début de la flexion .
Pour ce qui est du renforcement de la poutre supérieure par des plaques , je n'y crois pas trop si les plaques ne font pas toute la longueur . Il serait plus efficace de visser coller une planche de la hauteur de la poutre . L'idéal si c'est possible serait de visser coller une planche de chaque côté de la poutre . Avec deux  planches de 27 mm la charge serait augmentée de 80 % .
Il y aurait une autre solution , si le niveau de l'étage est complètement dégagé , ce serait de réaliser une structure entre les deux poutres (plafond rez de chaussée , plafond étage ) pour solidariser ces deux poutres et les faire travailler ensemble , ce qui donnerait l'équivalent d'une ferme , dont la rigidité est très supérieure à la somme des rigidités des éléments constitutifs , pris séparément . Mais ceci nécessiterait une étude .

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