Calcul des éléments de la charpente d’une toiture à double pente

bruno

Hypothèses de calcul :

Les données concernant ce calcul sont les suivantes :

  • Zone du projet : Aube
  • Altitude de la zone du projet : 77 m
  • Aucun isolant ni plafond
  • Couverture : tôle ondulée galvanisée 8/10
  • Pente de la toiture : 25,26%
  • Nom du projet : garage ELI

1. Calcul de la charge sur la toiture

Charpente deux pentes
  • 4 : Closoir
  • ep : Entraxes des pannes
  • ec : Entraxes des chevrons


Dans ce chapitre, il me suffit simplement d’insérer mes données dans cette calculatrice.


La calculatrice me donne 63 daN/m² comme charge totale appliquée sur la toiture.

2. Vérification de la section des chevrons

En plus des données que nous avons en notre possession, nous aurons besoin des valeurs suivantes :

  • La portée des chevrons : 150 cm
  • L’entraxe entre les chevrons : 70 cm

Pour obtenir ces valeurs, il faut procéder par tâtonnement.


Le fournisseur m’a proposé plusieurs sections de bois, à savoir les sections 50/125, 63/150, 63/175 et 80/120. Mais après avoir effectué le calcul et après mûre réflexion, la section 80/120 est la plus déterminante.

3. Vérification de la section des pannes

Pour pouvoir vérifier si la section des pannes que nous avons choisie supporte les chevrons, il est nécessaire de calculer la charge de ces derniers qui s’applique sur les pannes.

Considérons un bois massif de 500 kg/m3 de masse volumique (se renseigner auprès de votre fournisseur pour avoir cette valeur). Nous allons insérer cette valeur à notre calcul. Nous obtenons alors la masse des chevrons qui s’étalent sur un versant du toit : 10 [U] x 0.08 [m] x 0.12 [m] x 500 [kg/m3] = 48 [kg]. Puisque nous n’avons pris que la moitié de notre toiture, la surface que nous prendrons en compte sera aussi la moitié de la surface totale, c’est-à-dire S\over 2 = 20.26 m². La charge permanente des chevrons sera de 2,40 kg/m². C’est la valeur de G dans la feuille excel, dans l’onglet calcul des pannes.

Par ailleurs, vous aurez toujours besoin des données suivantes pour le calcul des pannes :

  • Portée de la panne : 499 cm
  • Entraxe de la panne : 100 cm
  • Section du bois à vérifier : 150/150 mm

A la fin, la feuille de calcul nous montre que la section disponible chez notre fournisseur est adéquate pour notre structure. Dans le cas contraire, il faut refaire le calcul.

4. Nombre et dimension de l’échantignole

Comme tous les éléments de la charpente, l’échantignole doit être dimensionnée avant de pouvoir être utilisée.

Panne déversée
  • 1 : Pannes ou chevrons
  • 2 : Échantignole
  • 3 : Arbalétrier /pannes
  • h : Hauteur des pannes
  • b : Hauteur de l’échantignole
  • l : Largeur de la panne
  • a : Base de l’échantignole

Puisque nous avons déjà la section des pannes qui est de 150/150, nous pouvons calculer l’échantignole. Pour cela, commençons par déduire la base de ce dernier avec :

  • a= h * 133%

Application numérique :

a = 150*133% ==> 199.50 mm, nous pouvons prendre a= 200 mm.

Pour trouver b, il suffit de suivre la condition suivante : b < h. Pour cela, nous avons h = 150 mm donc si nous respectons la condition b < h alors b peut-être égal à 130 mm.

Panne à l’aplomb
  • h : Hauteur des pannes/ chevrons
  • l : Largeur des pannes/ chevrons
  • a : Base de l’échantignole

Pour les pannes à l’aplomb, nous procéderons comme suit :
a = (h*133%) + l

Application numérique :

a = (150*133%) + 150 ==> 349.50 mm, nous pouvons prendre a= 350 mm

Dans les deux cas, nous avons utilisé 36 échantignoles posées tous les 140 cm.

5. Exemple de fiche récapitulative

DésignationsSections [cm]ClassesEntraxe [cm]Pente de la toiture [%]FournisseurObservations
Chevrons 8 x 12 C24 70 25,26% scierie BERTRAND Douglas, prix abordable, livraison possible
Pannes 15 x 15 C18 100 scierie BERTRAND -
Échantignoles - - - - - nombre : 36 unités