TREGUNC Salle de sport Diagnostic structure Rapport d expertise
SOMMAIRE Objet du rapport, limites... 3 TREGUNC SALLE DE SPORTS... 4 CHARPENTE BOIS... 4 PRESENTATION :... 4 HYPOTHESES :... 6 TEXTES : Normes et DTU en vigueur... 8 MODELE REPERAGE... 9 Portiques : files 2 à 5... 10 Demi-portiques : files 1-2 & 5-6... 12 A - ETUDE : CHARGEMENT ACTUEL DE LA CHARPENTE... 14 I Pannes 19... 14 II Pannes ~40... 17 III Demi Portiques... 18 IV Portiques... 21 Conclusion Chargement actuel... 25 B - ETUDE : CHARGEMENT FUTUR DE LA CHARPENTE... 27 I Pannes 19... 27 II Pannes ~40... 28 III Demi Portiques... 29 IV Portiques... 30 Conclusion sous chargement futur... 31 ANNEXES... 35 2/35
OBJET DU RAPPORT, LIMITES Ce rapport a pour objet : - La vérification de la charpente de la salle de sport (tennis) de TREGUNC en vue d un changement de couverture, sous chargements existants et futurs. - La définition des renforcements éventuels. Le présent rapport se base sur : - Les points relevés suite à notre visite sur chantier du 12/01/2016. Ces points ne pouvant être exhaustifs, nous ne pourrons être tenus pour responsables de tout vice caché, toute malfaçon sciemment dissimulée. - Les éléments transmis par la société M.O.BAT : o Le plan et la coupes de la salle o Les hypothèses de poids de couverture future De plus, en l absence de plans définissant clairement la nature des matériaux mis en œuvre, nos calculs de résistance de la structure ne se baseront que sur les hypothèses de poids propre définies ci-après. Les éléments en lamellé-collé seront calculés dans ce rapport en ne considérant aucune contre-flèche initiale. L accès aux fermes n ayant pu se faire qu à bord d une petite nacelle, les sections relevées seront établies comme hypothèses générales. 3/35
TREGUNC SALLE DE SPORTS CHARPENTE BOIS PRESENTATION : Données bâtiment : Hauteur totale : ~ 13.9m Largeur total : ~ 39.2m Longueur totale : ~ 39.2m Faitage ~13.9m ~7.1m ~39.2m ~39.2m RELEVE : L accès aux fermes n a pu se faire à bord d une petite nacelle de hauteur maximale de 10m. Le faîtage étant à plus de 13m, certaines sections et assemblages n ont pu être constatés que visuellement. 4/35
PRESENTATION DES ELEMENTS PRINCIPAUX DE LA STRUCTURE : Les éléments sont en bois lamellé-collé pour la grande majorité des éléments porteurs. Les sections des éléments seront détaillés de le chapitre «MODELE-REPERAGE». PORTIQUES PRINCIPAUX : Les portiques principaux sont des portiques en bois lamellé-collé composés de 2 «arcs» assemblés au faîtage. Des arbalétriers et poteaux moisés ferment les bas de pente. Poteaux moisés Arbalétrier Portique Contreventement entre portiques (rampant) Contreventement entre portiques PORTIQUES SECONDAIRES : Les portiques secondaires forment les 2 pans d extrémités du bâtiment. Ces portiques sont constitués de poteaux moisés, d arbalétriers. De part et d autre du faîtage, des arbalétriers moisés viennent se fixer sur les portiques principaux. Arbalétriers moisés Arbalétrier Arêtier Contreventement entre portiques Poteaux moisés 5/35
HYPOTHESES : MATERIAUX : METAUX : S235 Flexion : f u = 360 Mpa Cisaillement : f y = 235 Mpa Module d élasticité : E = 210 000 Mpa Masse volumique : ρ = 7850 kg/m 3 BOULONS : CLASSE 6.8 Limite d élasticité : f ub = 600 Mpa Limite résistance à la traction : f yb = 480 Mpa BOIS LAMELLE-COLLE : GL24H Flexion : f m,k = 24 Mpa Traction 0 : f t,0,k = 19.2 Mpa Traction 90 : f t,90,k = 0.5 Mpa Compression 0 : f c,0,k = 24 Mpa Compression 90 : f c,90,k = 2.5 Mpa Cisaillement : f v,k = 3.5 Mpa Module d élasticité : E = 11 500 Mpa Masse volumique moyenne : ρ = 420 kg/m 3 BOIS MASSIF : C24 Flexion : f m,k = 24 Mpa Traction 0 : f t,0,k = 14 Mpa Traction 90 : f t,90,k = 0.4 Mpa Compression 0 : f c,0,k = 21 Mpa Compression 90 : f c,90,k = 2.5 Mpa Cisaillement : f v,k = 4 Mpa Module d élasticité : E = 11 000 Mpa Masse volumique moyenne : ρ = 420 kg/m 3 6/35
CHARGES PERMANENTES : Classe de durée de chargement : permanant au sens de l EN 1995-1-1 PERMANENTES ACTUELLES : Suite à notre visite sur chantier du 12/01/2016 nous avons pu noter les points suivants : o TOITURE actuelle «pleine» Bac acier Isolant Toile Divers = 8 dan/m² = 4 dan/m² = 1 dan/m² = 3 dan/m² Total : Gactuel = 16 dan/m² + Poids propre des pannes o TOITURE actuelle «translucide» Panneau translucide = 3 dan/m² Divers = 3 dan/m² Total : Gactuel = 6 dan/m² + Poids propre des pannes PERMANENTES FUTURES POSSIBLES : Les hypothèses de charges de panneaux sandwich fournies par l entreprise M.O.BAT le 20/01/2016 sont les suivantes : OU o TOITURE future Panneau sandwich Type 1 : 60mm isolation polyuréthane = 12.9 dan/m² Divers = 3 dan/m² Total : Gfutur 1 = 15.9 dan/m² + Poids propre des pannes Soit + 0 dan/m² par rapport au chargement actuel Panneau sandwich Type 2 : 60mm isolation laine de roche = 15.5daN/m² Divers = 3 dan/m² Total : Gfutur 2 = 18.5 dan/m² + Poids propre des pannes Soit + 2.5 dan/m² par rapport au chargement actuel o TOITURE «translucide» Panneau translucide = 3 dan/m² Divers = 3 dan/m² Total : Gactuel = 6 dan/m² + Poids propre des pannes Les panneaux translucides qui sont au faitage seront supprimés entièrement et ceux en partie basse seront conservés. 7/35
CHARGES D EXPLOITATION CHARGES D ENTRETIEN : Classe de durée de chargement : court terme au sens de l EN 1995-1-1 Charges de toiture : Catégorie H - Inaccessible = 150 dan à mi-portée CHARGES CLIMATIQUES : NEIGE : Classe de durée de chargement : court terme au sens de l EN 1995-1-1 Région A1 S0 = 45 dan/m² 19 : µ1 = 0.8 S = 36 dan/m² 40 : µ1 = 0.8x(60-40)/30 S = 24 dan/m² VENT : Classe de durée de chargement : instantanée au sens de l EN 1995-1-1 Vent [Eurocode1, EN 1991-1-4:NA 2008] Ville Tregunc Valeur de base de la vitesse du vent vb,0 26 m/s Région de vent 3 Coefficient de probabilité : Cprob 1 Durée du projet (ans) 50 ans Hauteur de calcul des pressions 13.9 m Hauteur maximale de la construction 13.9 m Coefficient de rugosité : Cr 0.89 Catégorie de terrain : (IIIa) Campagne avec végétations et habitats très dispersés IIIa Coefficient d'orographie : Co 1 Type d'obstacles constituant l'orographie : Aucun, terrain plat Coefficient de turbulence : Kl 0.97 Pression dynamique de pointe: qp(z) 84.9 dan/m2 TEXTES : NORMES ET DTU EN VIGUEUR Les textes faisant foi pour les constructions de ce type sont : LES NORMES EUROCODES : - NF EN 1991-1-1 Mars 2003 P06-111-1 Eurocodes 1 : Actions sur les structures - NF EN 1991-1-3 Avril 2004 P06-113-1 Eurocodes 1 : Actions sur les structures & A1 & AN - NF EN 1991-1-4 Novembre 2005 P06-114-1 Eurocodes 1 : Actions sur les structures & A1-A2 & AN - NF EN 1995-1-1 Novembre 2005 P21-711-1 Eurocodes 5 : Conception et calcul des structures en bois. LES DTU : - DTU 31.1. NF P21-203 Mai 1993 Travaux de bâtiment - Charpente et escaliers en bois - DTU 31.2. NF P21-204-1 Mai 1993 Construction de maison et bâtiments à ossature bois 8/35
MODELE REPERAGE A B C D E F G 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 A B C D E F G 9/35
PORTIQUES : FILES 2 A 5 Les portiques des files 2 à 5 sont composés des éléments suivants : +7135 20593 539 1570 1400 1400 1400 2050 2050 2050 2050 1400 1400 1400 1884 19.0 p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 34.49% p10 p11 p12 Portique LC 135x(1100-1125-935) p13 ~935 +13790 +12855 7135 +2120 2120 5015 1125 Arbalétrier LC 2[65x220] Poteau LC 2[70x215] ± 0 1110 LC : Lamellé-collé bois Entraxe des portiques : ~7.8m SECTION des pannes bois : P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13 Gl24h 65x315mm long. ~ 7.67m P3/P4/P10/P11 Gl24h 65x225mm long. ~ 7.67m SECTION des contreventements bois : CVT «Verticaux» entre poteaux Gl24h 130x135mm long. ~ 10m CVT «en rampant» entre portiques Gl24h 115x135mm long. ~ 10-11m Toutes les sections des pannes n ont pas pu être contrôlées du fait du faux plafond présent lors de notre visite. Les sections des éléments situés au faîtage sont estimées par le dessin. 10/35
pa pb pc p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13 p12 p11 p13 p10 p9 p8 p7 p6 p5 p4 p3 p2 p1 pc pb pa 11/35
DEMI-PORTIQUES : FILES 1-2 & 5-6 Les «demi» portiques présents ente les files 1-2 et 5-6 sont composés des éléments suivants : pa pb pa pc ~2956 10256 397 1980 2147 2147 3585 ~+6760 pb pc ~2956 10256 397 1980 2147 2147 3585 86.1% 40.7 86.1% 40.7 +13005 +13005 +13005 +13005 Arbalétriers LC 90x490 3585 86.1% 40.7 ~2956 3585 86.1% 40.7 10256 2147 ~2956 +6600 2147 10256 2147 1980 2147 397 1980 397 7100 7100 2400 2400 4700 4700 ~+6760 +2400 +2400 Linçoir LC 2 Poteaux LC 90x355 Mur GO ±0 ±0 Poteau LC 2[65x355] +6600 2756 6671 397 1980 2147 2147 pa pb +6600 pc 86.1% 40.7 +10891 +10981 Arbalétrier LC 90x540 Arbalétrier LC 2[65x470] Arbalétrier LC 2[65x470] 3195 397 1980 818 pa pb +6600 86.1% 40.7 +8656 5356 +8840 7100 2400 4700 +2400 Poteau LC 2[65x355] 7100 Arbalétrier LC 90x540 Poteau LC 2[65x355] ±0 ±0 LC : Lamellé-collé bois Les sections des pannes ont été difficilement relevables. 12/35
SECTION des pannes bois : pa/pb/pc Gl24h 65x240mm long. ~ 6.18 à 6.91m selon les travées SECTION des contreventements bois : CVT entre poteaux Gl24h 65x215mm long. ~ 8.5 à 8.6m selon les travées 13/35
A - ETUDE : CHARGEMENT ACTUEL DE LA CHARPENTE Il s agit ici de connaître la capacité ou non des éléments de charpente à supporter des charges supplémentaires. Le bâtiment a été dimensionné selon les anciens règlements : NV65 et CB71. Selon ces règlements, pour les bâtiments ce type et de ces dimensions, les charges de vent à considérer ne comportaient pas le cas de vent en pression perpendiculaire à la toiture, uniquement de la dépression (voir rapport en Annexe). Il serait donc très défavorable de vérifier la charpente sous chargements de vent perpendiculaire à la toiture aux Eurocodes (nouveaux règlements). Il serait très probable que la structure ne soit plus correctement dimensionnée sous combinaisons Eurocodes de vent. L étude est donc réalisée, selon les nouveaux règlements, mais uniquement sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige. I PANNES 19 MODELE ANALYSE DES PANNES ACTUELLES : Lors de notre visite nous avons pu constater uniquement l état de quelques pannes. Elles semblaient tout à fait correctes. A ZONE FILES 1 A 6 - N P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13 Les pannes entre les files 1 et 6 n P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13, sont estimées en classe mécanique gl24h de section 65x315mm et de longueur ~ 7.665m. Bande de chargement moyen : 2.05m Sous G = 16 dan/m² Le calcul prend en considération l antidévers réalisé à mi portée des pannes. Les pannes sont posées sur 2 appuis. RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que ces pannes sont toutes correctement dimensionnées aux états limites ultimes (ELU) et aux états limites de services (ELS), sous les chargements actuels G = 16 dan/m² (74.8% ELU et 86.7% à l ELS final). 14/35
Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 15/35
B ZONE FILES 2 A 5 - P3/P4/P10/P11 Les pannes entre les files 2 et 5 n P3/P4/P10/P11, sont estimées en classe mécanique gl24h de section 65x225mm et de longueur ~ 7.665m. Bande de chargement moyen : 1.4m Le calcul prend en considération l antidévers réalisé à mi portée des pannes. Les pannes sont posées sur 2 appuis. Sous G = 6 dan/m² RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que les pannes sont toutes correctement dimensionnées aux états limites ultimes (ELU) sous les chargements actuels : 76.5% à l ELU. Concernant la vérification aux états limites de services (ELS), toutes les pannes sont sous dimensionnées : 121.1%. Ces pannes seront donc à renforcer afin de limiter les déplacements. Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. C ZONE FILES 1 A 2 ET 5 A 6 P3/P4/P10/P11 Les pannes entre les files 1 et 2 et 5 et 6, n P3/P4/P10/P11, sont estimées en classe mécanique gl24h de section hypothétique 65x225mm et de longueur variable de ~ 6.43m à ~ 2.64m. Bande de chargement moyen : 1.4m Le calcul prend en considération l antidévers réalisé à mi portée des pannes de grande portée. Les pannes sont posées sur 2 appuis. Sous G = 6 et16 dan/m² RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que ces pannes de plus petite longueur sont toutes correctement dimensionnées aux états limites ultimes (ELU) sous les chargements actuels (58.6%) et aux états limites de services (ELS) (82.3%). Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 16/35
II PANNES ~40 MODELE ANALYSE DES PANNES ACTUELLES : Lors de notre visite nous avons pu constater uniquement l état de quelques pannes. Elles semblaient tout à fait correctes. D ZONE FILES A A G - N PA/PB/PC Les pannes entre les files A et G et 5 et 6, n PA, PB et PC, sont estimées en classe mécanique gl24h de section hypothétique 65x240mm et de longueur ~ 6.91m. Bande de chargement moyen : 2.05m Le calcul prend en considération un antidévers probablement réalisé à mi portée des pannes. Les pannes sont posées sur 2 appuis. Sous G = 16 dan/m² RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que ces pannes sont toutes correctement dimensionnées aux états limites ultimes (ELU) sous les chargements actuels (71.9%) et aux états limites de services (ELS), (86.5%). Ainsi, toutes les pannes dans cette travée entre les files A et G plus courtes sont donc correctement dimensionnées sous chargement actuel. Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 17/35
III DEMI PORTIQUES MODELE Modèle filaire : ANALYSE DES DEMI-PORTIQUES ACTUELS : Lors de notre visite nous avons pu constater uniquement l état de quelques éléments. Ils semblaient tout à fait corrects. Les arêtiers sont estimés en classe mécanique gl24h de section 90x360mm. Les arbalétriers fixés au faîtage sont estimés en classe mécanique gl24h de section 90x490mm. Les autres arbalétriers sont estimés en classe mécanique gl24h de section 90x540mm. Les arbalétriers moisés fixés sur les arcs des portiques sont estimés en classe mécanique gl24h de section 2[65x470]mm. Les poteaux moisés sont estimés en classe mécanique gl24h de section 2[65x355]mm. Sous G = 16 dan/m² RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que ces demi-portiques sont correctement dimensionnés sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige : - Arêtiers : 57.7% ELU 60.2% ELS - Arbalétriers fixés au faîtage : 51.9% ELU 58.5% ELS - Autres arbalétriers : 64.8% ELU 35.8% ELS - Arbalétriers moisés : 48.6% ELU 21.3% ELS - Poteaux moisés : 12.4% ELU Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 18/35
ANALYSE DES ASSEMBLAGES DES DEMI-PORTIQUES ACTUELS : (1) (2) Aucune fissure ou délaminage n a été constaté sur site au niveau de ces 2 assemblages. ASSEMBLAGES ARBALETRIERS/ARBALETRIERS MOISES (1) : Les assemblages Arbalétriers/Arbalétriers moisés sont réalisés au moyen de 14 boulons M20, estimés de classe 6.8. Ils sont répartis suivant une couronne de boulons associée à 7 boulons alignés. ASSEMBLAGES ARBALETRIERS/POTEAUX MOISES (2) : Les assemblages Arbalétriers/Poteaux moisés sont réalisés au moyen de 4 boulons M20, estimés de classe 6.8. 19/35
ASSEMBLAGES ARBALETRIERS/POTEAUX (3) : L assemblage du support de l Arbalétrier sur les Poteaux est réalisé au moyen de 3 boulons M20, estimés de classe 6.8 (3a). L assemblage de l Arbalétrier sur le support est réalisé au moyen de 4 boulons M20, estimés de classe 6.8 (3b). RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige, les assemblages constitués de boulons uniquement, travaillent comme il suit : - Assemblage (1) Arbalétriers/Arbalétriers moisés : 14M20 à ~154.2% ELU - Assemblage (2) Arbalétriers/Poteaux moisés : 4M20 à 26.6% ELU - Assemblage (3a) support Arbalétrier/Poteau : 3M20 à 30.8% ELU - Assemblage (3b) Arbalétrier/ support : 4M20 à 65% ELU Nota : La présence de crampons ou anneaux de charpente n a pas pu être constatée sur site. Afin de déterminer la présence ou non de ce type d assembleurs de charpente, des essais destructifs sont en effet nécessaires car ces assembleurs sont placés entre les moises et les arbalétriers. Ainsi, il est probable que ce type d assembleur soit présent au niveau de l assemblage (1) car aucune fissure n est constatée et le taux de travail de 14 boulons uniquement est dépassé. A titre informatif, l assemblage avec crampon type C2, de diamètre 50mm, de hauteur 5.6mm travaille à 88.8%. Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. Les assemblages (1), Arbalétriers/Arbalétriers moisés seront donc à renforcer, sauf si la présence de crampons est précisée. Une solution de renfort est précisée à la fin du présent rapport. 20/35
IV PORTIQUES MODELE Modèle filaire : ANALYSE DES PORTIQUES : Lors de notre visite nous avons pu constater l état de quelques éléments. Tous semblaient tout à fait corrects. Les arcs sont estimés en classe mécanique gl24h de section variable 135x(1100-1125-935)mm. Les arbalétriers moisés fixés sur les arcs des portiques sont estimés en classe mécanique gl24h de section 2[65x220]. Les poteaux moisés sont estimés en classe mécanique gl24h de section 2[70x215]mm. Sous G = 16 dan/m² 21/35
RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que les portiques sont correctement dimensionnés sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige : o Portiques files 3 et 4 - Arcs : 86.3% ELU 38.1% ELS - Arbalétriers moisés : 83.4% ELU 100.6% ELS - Poteaux moisés : 13.7 ELU o Portiques files 2 et 5 - Arcs : 86.5% ELU 39.6% ELS - Arbalétriers moisés : 84% ELU 105.2% ELS - Poteaux moisés : 13.7% ELU Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés ANALYSE DES ASSEMBLAGES DES PORTIQUES ACTUELS : Aucune fissure ou délaminage n a été constaté sur site au niveau de ces 2 assemblages. (1) (2) (3) (4) (5) 22/35
ASSEMBLAGES ARCS (1) : Les assemblages des 2 arcs sont réalisés au moyen de 2 plats métalliques et de 2x4 boulons M20, estimés de classe 6.8. ASSEMBLAGES ARBALETRIERS MOISES/ARCS (2) : Les assemblages des arbalétriers sur les arcs sont réalisés au moyen de 2 boulons M20, estimés de classe 6.8. ASSEMBLAGES ARBALETRIERS MOISES/POTEAUX (3) : Les assemblages des arbalétriers sur les poteaux sont réalisés par l intermédiaire d une fourrure bois et au moyen de 4 boulons M20, estimés de classe 6.8. 23/35
ASSEMBLAGES POTEAUX/ARCS (4) : Les assemblages des poteaux sur les arcs sont réalisés au moyen de 4 boulons M20, estimés de classe 6.8. ASSEMBLAGES PIEDS DE POTEAUX (5) : Les assemblages des poteaux sur les arcs sont réalisés par au moyen de plats métal et de 5 boulons M20 avec crampons ou anneaux de charpente, estimés de classe 6.8. RESULTATS: Après calculs, nous pouvons constater que sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige, les assemblages constitués de boulons uniquement, travaillent comme il suit : - Assemblage (1) Arcs faîtage : 2x4M20 à 69% ELU - Assemblage (2) Arbalétriers/Arcs : 2M20 à 29.5% ELU - Assemblage (3) Arbalétrier/Poteau : 2M20 à 29.9% ELU - Assemblage (4) Poteaux/Arcs : 4M20 à 16.4% ELU - Assemblage (5) Pied de poteaux : 5 M20 à 69% ELU 24/35
CONCLUSION CHARGEMENT ACTUEL ELEMENTS DE CHARPENTE Comme nous pouvons le constater, sous chargement vertical, des éléments sont déjà actuellement très sollicités : Eléments Section ELU ELS A-Pannes P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13 B-Pannes P3/P4/P10/P11 C-Pannes P3/P4/P10/P11 plus courtes D-Pannes PA/PB/PC E-Demi-Portiques Poteaux E-Demi-Portiques Arbalétriers faîtage E-Demi-Portiques Arbalétriers E-Demi-Portiques Arbalétriers Moisés E-Demi-Portiques Arêtiers F-Portiques 3-4 Arcs F-Portiques 2-5 Arcs F-Portiques 3-4 Arbalétriers F-Portiques 2-5 Arbalétriers F-Portiques 3-4 Poteaux F-Portiques 2-5 Poteaux 65x315 74.8% 86.7% 65x225 76.5% 121.1 % A renforcer 65x225 58.6% 82.3% 65x240 71.9% 86.5% 2[65x355] 12.4% 90x490 51.9% 58.5% 90x540 64.8% 35.8% 2[65x470] 48.6% 21.3% 90x360 57.7% 60.2% 135x (1100-1125-935) 135x (1100-1125-935) 86.3% 38.1% 86.5% 39.6% 2[65x220] 83.4% 100.6% 2[65x220] 84% 105.2% 2[70x215] 13.7% 2[70x215] 13.7% Concernant les dépassements aux états limite de service, cela indique que les déplacements (flèches) des éléments sont trop importants par rapport aux critères réglementaires. Les pannes «type «B» n P3/P4/P10/P11 seront donc principalement à renforcer afin de limiter les déplacements. Après augmentation du poids de couverture, les limites réglementaires aux états limites ultimes (ELU) seront très vite atteintes. 25/35
NOTA : Ces résultats ne prennent pas en compte les contre-flèches potentielles présentes au montage de la structure. Cette conclusion résulte des hypothèses de sections établies après notre relevé du 12/01/2016 (détaillé au début du document). ASSEMBLAGES Sous chargement vertical la plupart des assemblages sont correctement dimensionnés : Assemblages - ELU Demi-Portiques Assemblage (1) Demi-Portiques Assemblage (2) Demi-Portiques Assemblage (3a) Demi-Portiques Assemblage (3b) Portiques Assemblage (1) Portiques Assemblage (2) Portiques Assemblage (3) Portiques Assemblage (4) Portiques Assemblage (5) Arbalétriers/Arbalétriers moisés Arbalétriers/Poteaux moisés support Arbalétrier/Poteau 14M20 ~154.2% (88.8% avec hypothèses crampons Ø50mm) A renforcer 4M20 26.6% 3M20 30.8% Arbalétrier/ support 4M20 65% Arcs faîtage 2x4M20 69% Arbalétriers/Arcs 2M20 29.5% Arbalétrier/Poteau 2M20 29.9% Poteaux/Arcs 4M20 16.4% Pied de Poteaux 5M20 69% La présence de crampons ou anneaux de charpente n a pas pu être constatée sur site au niveau des demi-portiques. Afin de déterminer la présence ou non de ce type d assembleurs de charpente, des essais destructifs sont en effet nécessaires car ces assembleurs sont placés entre les moises et les arbalétriers. Ainsi, il est probable que ce type d assembleur soit présent au niveau de l assemblage (1) des demiportiques car aucune fissure n est constatée et le taux de travail de 14 boulons uniquement est dépassé. Les assemblages (1), Arbalétriers/Arbalétriers moisés seront donc à renforcer, sauf si la présence de crampons est précisée. Une solution de renfort est précisée à la fin du présent rapport. 26/35
B - ETUDE : CHARGEMENT FUTUR DE LA CHARPENTE Après calcul des chargements futurs de couverture, nous obtenons 2 cas : - Choix d une couverture avec panneau sandwich «Type 1» : 60mm isolation polyuréthane Chargement futur total = 15.9 dan/m² + Poids propre des pannes Soit + 0 dan/m² par rapport au chargement actuel - Choix d une couverture avec panneau sandwich «Type 2» : 60mm isolation laine de roche Chargement futur total = 18.5 dan/m² + Poids propre des pannes Soit + 2.5 dan/m² par rapport au chargement actuel De plus, les panneaux translucides qui sont au faitage seront supprimés entièrement, remplacés par des panneaux de type 1 ou 2, et ceux en partie basse seront conservés. I PANNES 19 ANALYSE DES PANNES SOUS CHARGEMENTS FUTUR : A ZONE FILES 1 A 6 - N P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13 RESULTATS: «Type 1» : voir A-I-A : Elles sont correctement dimensionnées aux ELU (74.8%) et aux ELS (86.7%). «Type 2» : Elles sont correctement dimensionnées avec 2.5daN/m² supplémentaires : aux ELU (78.3 %) et aux ELS (92.1%). Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. B ZONE FILES 2 A 5 - P3/P4/P10/P11 RESULTATS : Le chargement des pannes en partie basse P3 et P4 est inchangé (6 dan/m²) : voir A-I-B : Elles sont toutes correctement dimensionnées aux ELU (76.5%) mais sont déjà sous dimensionnées aux ELS (121.1%). Les pannes P10 et P11, déjà sous dimensionnées seront rechargées, («Type 1» +10 dan/m² et «Type 2» +12.5 dan/m²), elles devront donc être renforcées ou remplacées. RENFORTS : Les pannes P3 et P4 seront à renforcer au moyen d un doublage par une section de 37x225mm. Ainsi les panes possèdent un critère de flèche de 83.4% (et 47.9% à l ELU). Les pannes P10 et P11 seront à remplacer par des pannes de section : «Type 1» : LC Gl24h 65x270 : 67.7% ELU et 95.8% ELS «Type 2» : LC Gl24h 65x315 : 55.1% ELU et 65.7% ELS Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 27/35
C ZONE FILES 1 A 2 ET 5 A 6 P3/P4/P10/P11 RESULTATS: Le chargement des pannes en partie basse P3 et P4 est inchangé (6 dan/m²) : voir A-I-B : Elles sont toutes correctement dimensionnées aux ELU (58.6%) et aux états limites de services (ELS) (82.3%). Les pannes P10 et P11 sont correctement dimensionnées sous 16daN/m² (type 1) et sous 18.5dan/m² (type 2) : 31.9% ELU et 39.6% ELS Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. II PANNES ~40 ANALYSE DES PANNES ACTUELLES : D ZONE FILES A A G - N PA/PB/PC RESULTATS: «Type 1» : voir A-II : Elles sont correctement dimensionnées aux ELU (71.9%) et aux ELS (86.5%). «Type 2» : Elles sont correctement dimensionnées avec 2.5daN/m² supplémentaires : aux ELU (75.8 %) et aux ELS (93.1%). Ainsi, toutes les pannes dans cette travée entre les files A et G plus courtes sont donc correctement dimensionnées sous chargement futur 1 ou 2. Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. 28/35
III DEMI PORTIQUES ANALYSE DES DEMI-PORTIQUES SOUS CHARGEMENT FUTUR : RESULTATS: «Type 1» : voir A-III : Les demi-portiques sont correctement dimensionnés sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige : - Arêtiers : 57.7% ELU 60.2% ELS - Arbalétriers fixés au faîtage : 51.9% ELU 58.5% ELS - Autres arbalétriers : 64.8% ELU 35.8% ELS - Arbalétriers moisés : 48.6% ELU 21.3% ELS - Poteaux moisés : 12.4% ELU «Type 2» : Les demi-portiques sont correctement dimensionnés sous charges descendantes avec 2.5daN/m² supplémentaires : - Arêtiers : 60.3% ELU 64% ELS - Arbalétriers fixés au faîtage : 54.5% ELU 62.1% ELS - Autres arbalétriers : 67.7 ELU 38% ELS - Arbalétriers moisés : 50.8% ELU 22.5% ELS - Poteaux moisés : 12.9% ELU Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés. ANALYSE DES ASSEMBLAGES DES DEMI-PORTIQUES SOUS CHARGEMENT FUTUR : RESULTATS: «Type 1» : voir A-III : Sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige, les assemblages constitués de boulons uniquement, travaillent comme il suit : - Assemblage (1) Arbalétriers/Arbalétriers moisés : 14M20 à ~154.2% ELU - Assemblage (2) Arbalétriers/Poteaux moisés : 4M20 à 26.6% ELU - Assemblage (3a) support Arbalétrier/Poteau : 3M20 à 30.8% ELU - Assemblage (3b) Arbalétrier/ support : 4M20 à 65% ELU «Type 2» : Sous charges descendantes avec 2.5daN/m² supplémentaires : - Assemblage (1) Arbalétriers/Arbalétriers moisés : 14M20 à ~161% ELU - Assemblage (2) Arbalétriers/Poteaux moisés : 4M20 à 27.8% ELU - Assemblage (3a) support Arbalétrier/Poteau : 3M20 à 32.2 % ELU - Assemblage (3b) Arbalétrier/ support : 4M20 à 68% ELU Les assemblages (1), Arbalétriers/Arbalétriers moisés seront donc à renforcer, sauf si la présence de crampons est précisée. Une solution de renfort est précisée à la fin du présent rapport. 29/35
IV PORTIQUES ANALYSE DES PORTIQUES SOUS CHARGEMENT FUTUR : RESULTATS: «Type 1» : Les portiques sont correctement dimensionnés sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige : o Portiques files 3 et 4 - Arcs : 91.8% ELU 43.6% ELS - Arbalétriers moisés : 83.4% ELU 100.6% ELS - Poteaux moisés : 13.7% ELU o Portiques files 2 et 5 - Arcs : 89.3% ELU 42.4% ELS - Arbalétriers moisés : 84% ELU 105.2% ELS - Poteaux moisés : 13.7% ELU «Type» : Sous charges descendantes avec 2.5daN/m² supplémentaires : o Portiques files 3 et 4 - Arcs : 95.2% ELU 46.4% ELS - Arbalétriers moisés : 84.1% ELU 102.1% ELS - Poteaux moisés : 13.9% ELU o Portiques files 2 et 5 - Arcs : 92.6% ELU 44.7% ELS - Arbalétriers moisés : 86.2% ELU 109.4% ELS - Poteaux moisés : 14% ELU Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés ANALYSE DES ASSEMBLAGES DES PORTIQUES SOUS CHARGEMENT FUTUR : RESULTATS: «Type 1» : Sous charges descendantes permanentes, d exploitation et de neige, les assemblages, travaillent comme il suit : - Assemblage (1) Arcs faîtage : 2x4M20 à 73% ELU - Assemblage (5) Pied de poteaux : 5 M20 à 72% ELU «Type 2» : Sous charges descendantes avec 2.5daN/m² supplémentaires : - Assemblage (1) Arcs faîtage : 2x4M20 à 76% ELU - Assemblage (5) Pied de poteaux : 5 M20 à 75% ELU 30/35
CONCLUSION SOUS CHARGEMENT FUTUR ELEMENTS DE CHARPENTE Les 2 solutions de chargement futur sont envisageables : Eléments Section Type 1 : G=16daN/m² Type 2 : G=18.5daN/m² A-Pannes P1/P2/P5/P6/P7/P8/P9/P12/P13 B-Pannes A Renforcer par 37x225 P3/P4 B-Pannes - A Remplacer par LC Gl24h P10/P11 C-Pannes P3/P4/P10/P11 plus courtes D-Pannes PA/PB/PC E-Demi-Portiques Poteaux E-Demi-Portiques Arbalétriers faîtage E-Demi-Portiques Arbalétriers E-Demi-Portiques Arbalétriers Moisés E-Demi-Portiques Arêtiers F-Portiques 3-4 Arcs F-Portiques 2-5 Arcs F-Portiques 3-4 Arbalétriers F-Portiques 2-5 Arbalétriers F-Portiques 3-4 Poteaux F-Portiques 2-5 Poteaux ELU ELS ELU ELS 65x315 74.8% 86.7% 78.3% 92.1% 65x225 47.9% 83.4% 47.9% 83.4% Nouvelle section 65x270 67.7% 65x270 95.8% 65x315 55.1% 65x315 65.7% 65x225 58.6% 82.3% 58.6% 82.3% 65x240 71.9% 86.5% 75.8% 93.1% 2[65x355] 12.4% 12.9% 90x490 51.9% 58.5% 54.5% 62.1% 90x540 64.8% 35.8% 67.7% 38% 2[65x470] 48.6% 21.3% 50.8% 22.5% 90x360 57.7% 60.2% 60.3% 64% 135x (1100-1125-935) 135x (1100-1125-935) 91.8% 43.6% 95.2% 46.4% 89.3% 42.4% 92.6% 44.7% 2[65x220] 83.4% 100.6% 84.1% 102.1% 2[65x220] 84% 105.2% 86.2% 106.4% 2[70x215] 13.7% 13.9% 2[70x215] 13.7% 14% Concernant les légers dépassements aux états limite de service des arbalétriers moisés des portiques, cela indique que les déplacements (flèches) des éléments sont légèrement supérieurs aux critères réglementaires. Cela peut être considéré comme admissible compte tenu du type de bâtiment et de son caractère existant. NOTA : Ces résultats ne prennent pas en compte les contre-flèches potentielles présentes au montage de la structure. 31/35
ASSEMBLAGES Sous chargement vertical la plupart des assemblages dimensionnant sont correctement dimensionnés : Assemblages - ELU type 1 ELU type 2 Demi-Portiques Assemblage (1) Demi-Portiques Assemblage (2) Demi-Portiques Assemblage (3a) Demi-Portiques Assemblage (3b) Portiques Assemblage (1) Portiques Assemblage (5) Arbalétriers/Arbalétriers moisés Arbalétriers/Poteaux moisés support Arbalétrier/Poteau 14M20 ~154.2% (88.8% avec hypothèses crampons Ø50mm) A renforcer ~161% (92.8% avec hypothèse crampons Ø50mm) A renforcer 4M20 26.6% 27.8% 3M20 30.8% 32.2% Arbalétrier/ support 4M20 65% 68% Arcs faîtage 2x4M20 73% 76% Pied de Poteaux 5M20 72% 75% NOTA : La présence de crampons ou anneaux de charpente n a pas pu être constatée sur site au niveau des demi-portiques. Afin de déterminer la présence ou non de ce type d assembleurs de charpente, des essais destructifs sont en effet nécessaires car ces assembleurs sont placés entre les moises et les arbalétriers. Ainsi, il est probable que ce type d assembleur soit présent au niveau de l assemblage (1) des demiportiques car aucune fissure n est constatée et le taux de travail de 14 boulons uniquement est dépassé. Les assemblages (1), Arbalétriers/Arbalétriers moisés seront donc à renforcer, sauf si la présence de crampons est précisée. Cette conclusion résulte des hypothèses de sections établies après notre relevé du 12/01/2016 (détaillé au début du document). 32/35
RENFORTS POSSIBLE DE L ASSEMBLAGE (1) : Une solution envisageable afin de renforcer les assemblages Arbalétriers/Arbalétriers moisés des demi-portiques est la suivante : Il s agit d ajouter des bracons de part et d autre de l assemblage afin de réduire le moment important présent dans la couronne de boulon. Renforts haut : 1 [90x315] Renforts bas : 2 [65x315] + Boulonnages 2x6xM20 cl6.8 Sous chargement vertical les assemblages sont alors dimensionnés comme il suit : Assemblages - ELU type 2 ELU type 2 renforcé Demi-Portiques Assemblage (1) Arbalétriers/Arbalétriers moisés 14M20 ~161% (92.8% avec hypothèse crampons Ø50mm) 83.4% 33/35
Renforts haut : 1 [90x315] + Boulonnages 6xM20 cl6.8 Renforts bas : 2 [65x315] + Boulonnages 6xM20 cl6.8 Ainsi, le modèle filaire est alors le suivant : Voir : Calculs en annexe pour définition des modèles et résultats détaillés 34/35
ANNEXES 35/35