Guide d’utilisation de l’outil "Vérifier une poutre"

bruno

Pour faciliter le dimensionnement des éléments de votre structure en bois, nous avons mis à votre disposition l’outil de vérification des poutres qui vous permettra de dimensionner vos chevrons, vos poutres, vos pannes, vos solives mais aussi les autres éléments structuraux de votre structure.

L’outil va s’assurer que les caractéristiques que vous avez choisies lors de votre pré-dimensionnement sont bons, ce qui va assurer la stabilité de toute votre structure.

Les caractéristiques à remplir sont divisées en 3 étapes :

  • 1. Caractéristiques de la pièce : section de la pièce, portée de la pièce, charge permanente sur la pièce, classe de résistance de la pièce et type de charge sur la pièce
  • 2. Charge(s) sur la pièce
  • 3. Mise en oeuvre : classe de service, classe de durée, type d’appui, nature du bâtiment, nature de la pièce

Une fois toutes les caractéristiques de la pièce remplies, l’outil va effectuer les calcul et vous dira si les caractéristiques sont vérifiées ou non. Dans le cas où elles ne sont pas vérifiées, vous devrez faire quelques modifications (exemple : modification de la section de la pièce, de la portée de la pièce, de la classe de résistance de la pièce,...)

Etape 1 : Caractéristiques de la pièce

Sections commerciales courantes
Ici, vous devrez choisir la largeur b et la hauteur h de votre pièce. L’outil vous propose une liste des sections commerciales courantes présentes sur le marché. Si votre pièce dispose de dimensions courantes, il vous suffit de choisir une section parmi la liste. Cependant, si elle ne dispose pas de dimensions standards, vous pourrez insérer vous-même les dimensions de vos pièces. Pour cela, vous devrez directement remplir les cases "b" pour la largeur et "h" pour la hauteur de vos pièces. Vous pouvez également saisir l’unité des sections (m/cm/mm). Cependant, si vous ne saisissez aucune unité, l’unité par prise défaut sera le millimètre.

Portée de la pièce
La portée sera la distance entre 2 appuis de pièces consécutives. Dans le cas où vous avez des chevrons qui reposent sur une panne intermédiaire, vous devrez prendre comme portée la distance entre 2 pannes.

Charge permanente sur la pièce
Vous pouvez obtenir la charge permanente sur la pièce en utilisant cet outil.

Classe de résistance de la pièce
La classe de résistance de la pièce va dépendre de l’essence du bois que vous avez choisi. Il est à savoir que plus la classe de résistance est élevée, plus le bois est bon et résistant. Cependant, le prix augmente aussi avec la classe de résistance. Lorsque vous choisissez l’essence de votre bois, le mieux est de demander à votre fournisseur quelles classes de résistance il peut vous fournir et faire votre choix en conséquence. En général, si vous souhaitez une charpente traditionnelle, la classe minimale à choisir est C18 et pour une charpente industrielle, la classe minimale est C24. Lorsque vous utilisez l’outil, vous n’aurez qu’à choisir la classe de résistance de vos pièces parmi la liste déjà proposée.

Choix du type de charge sur la pièce
Pour la charge sur la pièce, vous avez le choix entre :

  • une charge uniformément répartie
  • 3 charges ponctuelles
  • 2 charges ponctuelles
  • 1 charge ponctuelle

Remarque : Si vous avez 3 ou plusieurs charges ponctuelles sur la pièce et que la distance entre-axe des chargements est faible, c’est-à-dire inférieure à 1 m, il est préférable de choisir comme type de charge une charge uniformément répartie.

Etape 2. Charge(s) sur la pièce

Cette étape va dépendre du choix du type de charge que vous avez fait dans l’étape 1.

Cas 1 : Charge uniformément répartie
Si vous avez une charge uniformément répartie, il vous suffira de remplir la case qui va correspondre à la charge d’exploitation totale sur la poutre.

Cas 2 : 3 charges ponctuelles
Vous devrez tout d’abord remplir 3 cases qui correspondent aux valeurs des 3 charges ponctuelles. Les valeurs ne sont pas obligatoirement les mêmes. Ensuite, vous devrez remplir les 3 cases qui correspondent aux distances de chaque charge par rapport au bord gauche de la pièce, ce bord sera considéré comme étant l’origine de la pièce.

Cas 3 : 2 charges ponctuelles
Vous devrez tout d’abord remplir 2 cases qui correspondent aux valeurs des 2 charges ponctuelles. Les valeurs ne sont pas obligatoirement les mêmes. Ensuite, vous devrez remplir les 2 cases qui correspondent aux distances de chaque charge par rapport au bord gauche de la pièce, ce bord sera considéré comme étant l’origine de la pièce.

Cas 4 : 1 charge ponctuelle
Vous devrez tout d’abord remplir la case qui correspond à la valeur de la charge ponctuelle. Ensuite, vous devrez remplir la case qui correspond à la distance de la charge par rapport au bord gauche de la pièce, ce bord sera considéré comme étant l’origine de la pièce.

Etape 3. Mise en oeuvre de la pièce

Classe de service
La classe de service de votre structure en bois va définir l’exposition du bois aux intempéries. Vous devrez choisir entre 3 classes de service :

  • Classe 1 : pour un local chauffé (ex : habitation)
  • Classe 2 : pour une structure se trouvant en extérieur mais sous abri (ex : carport, préau)
  • Classe 3 : pour une structure se trouvant en extérieur qui est non abrité et exposé (ex : pergola)

Classe de durée
La classe de durée correspond à la durée de la charge. L’outil vous propose plusieurs types de classes parmi lesquels vous devrez choisir :

  • Permanente : charge d’une durée supérieure à 10 ans (exemple : charge de structure)
  • Long terme : charge d’une durée comprise entre 6 mois et 10 ans (exemple : stockage)
  • Moyen terme : charge d’une durée comprise entre 1 semaine et 6 mois (exemple : neige sur une structure se trouvant à plus de 1 000 m d’altitude)
  • Courte terme : charge d’une durée inférieure à 1 semaine (exemple : neige sur une structure se trouvant à moins de 1 000 m d’altitude)
  • Instantanée (exemple : vent, neige exceptionnelle)

Appuis
Ici, vous devrez choisir entre 2 types d’appuis :

  • Appuis simple : poutre sur 2 appuis simples ou articulés
  • Porte-à-faux : poutre sur console

Nature du bâtiment
Ici, vous devrez choisir entre 2 types de bâtiments :

  • Bâtiment courant
  • Bâtiment agricole et similaire

Nature de la pièce

Caractéristiques de la pièce
  • P : portée de la pièce
  • h : hauteur de la pièce
  • b : largeur de la pièce

Ici, vous devrez choisir entre 2 types de natures :

  • Chevron
  • Autre éléments structuraux : poutre, panne, solive, etc


Exemples de cas pratiques

Exemple 1 : Vérification d’un chevron avec une charge uniformément répartie
Prenons les données suivantes pour vérifier les chevrons d’un carport :

Etape 1

Exemple 1 : Etape 1
  • Section du chevron = 63 x 125 mm
  • b = 63 mm
  • h = 125 mm
  • Portée P = 3 000 mm
  • Charge permanente sur la pièce = 61 daN/m
  • Classe de résistance C24
  • Type de charge : charge uniformément répartie


Etape 2

Exemple 1 : Etape 2
  • Charge d’exploitation sur la pièce = 200 daN/m


Etape 3

Exemple 1 : Etape 3
  • Classe de service 2 (en extérieur)
  • Classe de durée instantanée
  • Appuis : appuis simple
  • Nature du bâtiment : bâtiment courant
  • Nature de la pièce : chevron


Exemple 1 : Résultat

Après les calculs, l’outil nous indique que même s’il n’y a aucun risque de déformation, le travail est trop important et il y a donc un risque de rupture.

Il faut donc faire des modifications. Nous allons modifier la section du chevron. Ainsi, nous allons prendre une section de 63 x 150 mm.


Exemple 1 : Etape 1 modifiée

Une fois le calcul refait avec ces nouvelles données, nous avons un résultat positif, c’est-à-dire que le chevron peut supporter les charges sans rompre et qu’il n’y a pas de risque de déformation.


Exemple 1 : Résultat final

Pour récapituler, nous aurons alors des chevrons dont les caractéristiques sont :

  • Section du chevron = 63 x 150 mm
  • Portée P = 3 000 mm
  • Charge permanente sur la pièce = 61 daN/m
  • Classe de résistance C24
  • Type de charge : charge uniformément répartie
  • Charge d’exploitation sur la pièce = 200 daN/m
  • Classe de service 2 (en extérieur)
  • Classe de durée instantanée
  • Appuis : appuis simple
  • Nature du bâtiment : bâtiment courant
  • Nature de la pièce : chevron

Exemple 2 : Vérification d’une panne avec 2 charges ponctuelles
Prenons les données suivantes pour vérifier les pannes d’une pergola :

Etape 1

  • Section du chevron = 75 x 150 mm
  • b = 75 mm
  • h = 150 mm
  • Portée P = 2 650 mm
  • Charge permanente sur la pièce = 60 daN/m
  • Classe de résistance C24
  • Type de charge : 2 charges ponctuelles
Exemple 2 : Etape 1
Exemple 2 : Etape 1



Etape 2

Exemple 2 : Etape 2
  • Charge ponctuelle Q1 = 200 daN/m
  • Charge ponctuelle Q2 = 150 daN/m
  • Distance a1 = 1,15 m
  • Distance a2 = 2,10 m


Etape 3

Exemple 2 : Etape 3
  • Classe de service 3 (extérieur non abrité)
  • Classe de durée : court terme
  • Appuis : appuis simple
  • Nature du bâtiment : bâtiment courant
  • Nature de la pièce : autre éléments structuraux


    Exemple 2 : Résultat final

    Après les calculs, l’outil nous indique qu’il n’y a aucun risque de rupture et qu’il n’y a aucun risque de déformation. Les données de la panne sont donc vérifiées.