Calcul des chevrons : comment ça se fait ?

Aucune maison ne peut être construite sans toit, et aucun toit ne peut être construit sans structure de support. Toute construction commence par la conception et les calculs. Considérez comment le calcul des chevrons est effectué.

De tels calculs sont extrêmement importants. Il est inacceptable de construire des systèmes de fermes "à l'œil" ou "approximativement". Il est nécessaire de prendre en compte toutes les charges qui auront un effet sur le toit. Ils sont divisés en :

• Permanent. Il s'agit du poids propre du revêtement, de l'imperméabilisation, des lattes et des autres composants de la "tarte". S'il est prévu d'installer un équipement sur le toit, son poids doit également être pris en compte.
• Variables. Ce type de charge comprend la masse de précipitations tombant sur le toit et d'autres influences qui n'affectent pas constamment le toit.
• Spécial.Dans les zones à risque sismique ou dans les zones où se produisent régulièrement des vents d'ouragan, il est nécessaire de prévoir une marge de sécurité supplémentaire.

Comment calculer le poids d'une tarte à la toiture ?

Tout d'abord, vous devez calculer combien il pèsera lui-même toit de la maison.

C'est un calcul nécessaire - les chevrons doivent supporter longtemps cette charge constante.

Il n'est pas difficile de faire un calcul, vous devez calculer la masse d'un mètre carré de chacune des couches de la "tarte" du toit. Ensuite, le poids de chaque couche est additionné et le résultat est multiplié par un facteur de correction de 1,1.

Exemple de calcul. Prenons par exemple un toit recouvert d'onduline. Le toit se compose des couches suivantes :

• lattage de toit, assemblé à partir de planches de 2,5 cm d'épaisseur.Le poids d'un mètre carré de cette couche est de 15 kg.
• Isolant (laine minérale) épaisseur 10 cm, poids au mètre carré d'isolant 10 kg.
• Imperméabilisation - matériau en bitume polymère. Le poids de la couche d'étanchéité est de 5 kg.
• Onduline. Le poids au mètre carré de ce matériau de toiture est de 3 kg.

Nous ajoutons les valeurs obtenues - 15 + 10 + 5 + 3 \u003d 33 kg.

Nous multiplions par le facteur de correction 33 × 1,1 \u003d 34,1 kg. Cette valeur est le poids de la tourte de toiture.

Dans la plupart des cas, lors de la construction de bâtiments résidentiels, la charge n'atteint pas 50 kg par mètre carré.

Conseil! Les constructeurs expérimentés recommandent de se fier à ce chiffre, bien qu'il soit clairement trop cher pour la plupart des toitures.Mais d'un autre côté, si dans quelques décennies les propriétaires de la maison veulent changer le toit, ils n'auront pas à changer tous les chevrons - le calcul a été fait avec une marge solide.

Ainsi, la charge due au poids de la "tarte" de la toiture est de 50 × 1,1 = 55 kg / m². mètre

Comment calculer les charges de neige ?

La charge de neige a un impact assez sérieux sur les structures de toit, car beaucoup de neige peut s'accumuler sur le toit.

Pour calculer ce paramètre, vous pouvez utiliser la formule :

S=Sgxµ.

Dans cette formule :

• S est la charge de neige,
• Sg est le poids de la couche de neige qui recouvre un mètre carré de surface horizontale. Cette valeur varie en fonction de l'emplacement de la maison. Vous pouvez trouver ce coefficient dans les systèmes snip - treillis.
• µ est un facteur de correction dont la valeur dépend de l'angle du toit. Ainsi, pour les toits plats qui ont un angle d'inclinaison de 25 degrés ou moins, la valeur du coefficient est de 1,0. Pour les toits avec un angle d'inclinaison supérieur à 25 et inférieur à 60 degrés, le coefficient est de 0,7. Pour un toit à fortes pentes, les charges de neige peuvent être ignorées.

Exemple de calcul. Par exemple, il est nécessaire de calculer la charge de neige pour le toit d'une maison en construction dans la région de Moscou et l'angle d'inclinaison est de 30 degrés.

La région de Moscou est située dans la région de neige III, pour laquelle la valeur calculée de la masse de neige par mètre carré de surface horizontale est de 180 kgf/sq. M.

180 x 0,7 = 126 kgf / m² M.

Il s'agit de la charge de neige estimée sur le toit.

Comment calculer les charges de vent ?

Pour calculer la charge sur les chevrons, la formule est utilisée:

L = L x k

• Wo est un indicateur normatif, qui est déterminé selon les tableaux, en fonction de la région du pays.
• k est un facteur de correction qui vous permettra de déterminer l'évolution de la charge de vent en fonction du type de terrain et de la hauteur du bâtiment.

A - ce sont des zones ouvertes : steppes, côte de la mer ou du lac ;

B - zones uniformément couvertes d'obstacles, par exemple, un développement urbain ou une zone forestière.

Exemple de calcul. Calculez la charge de vent pour une maison d'une hauteur de 5 mètres, située dans une zone boisée de la région de Moscou.

La région de Moscou est située dans la région de vent I, la valeur standard de la charge de vent dans cette région est de 23 kgf/sq. M.

Le facteur de correction dans notre exemple sera de 0,5

23 x 0,5 = 11,5 kgf / m² M.

C'est la valeur de la charge de vent.

Comment calculer les sections des chevrons et autres éléments de toiture ?

Pour calculer la longueur des chevrons, vous devez savoir quel matériau de toiture il est prévu d'utiliser, ainsi que de quels planchers de grenier sont faits (poutres en bois ou dalles en béton armé).

Les chevrons standard mis en vente ont une longueur de 4,5 et 6 mètres. Mais, si nécessaire, la longueur des chevrons peut être modifiée.

La section transversale de la poutre, qui va à la fabrication des chevrons, dépend des facteurs suivants:

• Longueur du chevron ;
• Étape d'installation du chevron ;
• Valeurs de charge estimées.

Les données du tableau présenté sont indicatives, elles ne peuvent pas être qualifiées de remplacement complet des calculs. Par conséquent, le calcul de la ferme en treillis est une nécessité pour déterminer la capacité portante du toit. .

Ces tableaux sont donnés en fonction des charges atmosphériques typiques de la région de Moscou.

Le pas avec lequel établi chevron (cm)	Longueur du chevron (mètres)
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100x150	100x175	100x200	100x200	100x250	100x250	—
175	75x150	75x200	75x200	100x200	100x200	100x200	100x250
140	75x125	75x175	75x200	75x200	75x200	100x200	100x200
110	75x150	75x150	75x175	75x175	75x200	75x200	100x200
90	50x150	50x175	50x200	75x175	75x175	75x250	75x200
60	40x150	40x175	50x150	50x150	50x175	50x200	50x200

Profilés de barres pour la fabrication d'autres éléments de toiture :

• Mauerlat - 100x100, 100x150, 150x150;
• Pour les vallées et la fabrication de pieds diagonaux - 100x200;
• Exécution - 100x100, 100x150, 100x200 ;
• Bouffées - 50x150 ;
• Barres transversales - 100x150, 100x200 ;
• Entretoises - 100x100, 150x150;
• Planches à ourler - 25x100.

Après avoir décidé de la section et de la longueur, ainsi que de l'espacement des chevrons, il est facile de calculer le nombre de chevrons, en se concentrant sur la longueur des murs de la maison.

Lors de la conception, en plus du calcul de résistance, le concepteur doit effectuer un calcul de flèche.

Autrement dit, vous devez non seulement vous assurer que les chevrons ne se cassent pas sous la charge, mais également déterminer dans quelle mesure les poutres peuvent s'affaisser.

Par exemple, le calcul d'une ferme en bois pour la construction d'un toit en mansarde doit être effectué de manière à ce que la flèche ne dépasse pas 1/250 de la longueur de la section sur laquelle la pression est appliquée.

Ainsi, si des chevrons d'une longueur de 5 mètres sont utilisés, la déviation maximale autorisée peut atteindre 20 mm. Cette valeur semble assez insignifiante, cependant, si elle est dépassée, la déformation du toit sera visuellement perceptible.

exigences de qualité des matériaux

Si des chevrons en bois sont calculés, outre des paramètres tels que la longueur et la section transversale, la qualité du matériau de construction doit également être prise en compte.

Chevrons de toit à faire soi-même fabriqué à partir de bois dur et de conifères.

Les principales exigences relatives au matériel sont énoncées dans GOST 2695-83 et GOST 8486-86. Parmi eux:

• Il permet la présence de nœuds en quantité maximale de trois par mètre de section, la taille des nœuds ne doit pas dépasser 30 mm.
• La présence de fissures non traversantes n'excédant pas la moitié de la longueur est autorisée ;
• La teneur en humidité du bois ne doit pas dépasser 18 % lorsqu'elle est mesurée avec un humidimètre.

Lors de l'achat du matériau à partir duquel il est prévu de monter les systèmes de fermes, le snip prescrit la vérification du document de qualité, qui indique:

• Informations sur le fabricant ;
• Numéro de norme et nom du produit ;
• Taille du produit, humidité et type de bois utilisé ;
• Le nombre d'articles individuels dans le colis ;
• Date de sortie de ce lot.

Le bois étant un matériau naturel, il nécessite une préparation préalable à l'installation. Cette préparation est prévue au stade de la conception du système de fermes - la cisaille prévoit des mesures de protection et de construction.

Les mesures de protection comprennent :

• Traitement du bois avec des antiseptiques pour prévenir la pourriture prématurée;
• Traitement du bois avec des imprégnations ignifuges pour la protection contre le feu ;
• Traitement avec des composés bioprotecteurs pour protéger contre les insectes nuisibles

Les activités constructives comprennent :

• Installation de tampons d'étanchéité au point de contact entre les structures en brique et en bois ;
• Création d'une couche d'étanchéité sous le matériau de couverture et le pare-vapeur - du côté des locaux devant la couche d'isolation ;
• Équipement de ventilation des combles.

Si toutes les exigences de la technologie sont remplies, le système de fermes d'une maison en bois acquerra des qualités de résistance supérieures et la structure du toit durera longtemps sans nécessiter de réparations.

Programmes pour la conception et le calcul de systèmes de fermes

Comme on peut le voir ci-dessus, pour calculer systèmes de construction de toit assez difficile. Vous devez avoir une réserve suffisante de connaissances théoriques, avoir des compétences en dessin et en rédaction. Naturellement, tout le monde n'a pas de telles compétences professionnelles.

Heureusement, aujourd'hui, la tâche de conception est grandement facilitée, car il existe des programmes informatiques très pratiques qui vous permettent de développer des conceptions pour divers éléments de construction.

Bien sûr, certains programmes sont conçus pour les professionnels (par exemple, AutoCAD, 3D Max, etc.). Il est assez difficile pour une personne inexpérimentée de gérer ce logiciel.

Mais il existe aussi des options plus simples. Par exemple, dans le programme Arkon, il est très facile de créer une variété de projets de conception afin de voir visuellement à quoi ressemblera tel ou tel toit.

Il existe également une calculatrice pratique pour calculer les chevrons, qui vous permet d'effectuer des calculs efficacement et rapidement. Le programme Arkon est idéal pour les professionnels, mais peut également être utilisé par des utilisateurs privés.

Sur le réseau, vous pouvez également trouver une calculatrice de calcul de chevrons qui fonctionne en ligne. Cependant, les calculs qui y sont effectués ne sont que des valeurs indicatives et ne peuvent remplacer le développement d'un projet à part entière.

conclusions

Effectuer des calculs lors de la conception est une étape importante dans la création d'un toit. Sa mise en œuvre doit être confiée à des professionnels. Mais des calculs préliminaires peuvent être effectués indépendamment, cela aidera à mieux comprendre le projet fini.

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