Concevoir le préau ou l’auvent : les étapes et les éléments à connaitre

Bruno Caillard

En quoi consiste la conception d’un préau ou d’un auvent ? Quelles sont les étapes à suivre ? Qu’est-ce que l’on doit prévoir ?

Voici un extrait gratuit du guide de construction :

Conception d’un préau ou d’un auvent

La conception d’un préau ou d’un auvent est la même que pour un carport. Voir conception d’un carport. La différence réside dans le sol. En effet, il est possible d’opter pour une plateforme en bois pour un préau ou pour un auvent. Un guide à part et complet traite de ce sujet, voir le guide de conception d’une plateforme en bois.

Les précautions à prendre
A part celles déjà énumérées dans la conception du carport, il est important, en particulier pour un auvent où on fait souvent appel à une muralière, de bien traiter et de ne pas négliger la partie fixation de cette muralière sur votre façade.

Conception du préau BECKER

Hypothèses
Pour concevoir le préau BECKER, prenons les hypothèses suivantes :

  • Département : Savoie 73
  • Altitude : 200 m
  • Longueur du préau : 600 cm
  • Profondeur du préau : 320 cm
  • Hauteur sous panne : 180 cm
  • Porte-à-faux de derrière : 22,5 cm
  • Type de couverture : tôle profilée galvanisée (supposons que la charge est la même que celle de la tôle ondulée galvanisée 8/10)
  • Pente de toiture : 8,75 %
  • Aucun plafond ni isolant
  • Bois utilisé de classe C18
  • Masse volumique : 500 kg/m3
  • Acrotère : 150 mm x 20 mm (Le choix de la section de l’acrotère dépend surtout de la capacité de sa hauteur à recouvrir le bas des chevrons jusqu’en haut des solins et le fait d’arriver à un même niveau plan sur la partie haute)
  • Porte acrotère : 40 mm x 40 mm
Vue éclatée du préau
  • 1 : Poteau
  • 2 : Panne
  • 3 : Chevron
  • 4 : Bras de contreventement
  • 5 : Acrotère
  • 6 : Porte acrotère
  • 7 : Tôle de revêtement

Les charges sur la toiture
Les charges sur la toiture sont les suivantes :

Charge sur la toiture préau BECKER

Les chevrons

Vérification de la section de chevron à h100 x b40

Ensuite, nous allons calculer la section des chevrons en admettant que les tôles profilées sont directement posées sur ces chevrons et l’entraxe maximal admissible est de 55 cm pour une plaque de tôle de 100 cm de large.

La portée correspond à la portée rampante du chevron, soit pour 320 cm à l’horizontal et environ 322 cm en rampant.

Pour la méthode de fixation, nous allons prendre "Fixation par le haut et par le bas" car les chevrons seront fixés en même temps sur la panne sablière et sur la panne faîtière.

Dans un premier temps, nous allons proposer une section de bois de h100 x b40, l’outil donne un résultat insuffisant.

Vérification de la section de chevron à h120 x b50

Nous allons donc augmenter la section à h120 x b50. Après vérification de l’outil, la section choisie est bonne.


Les pannes


Résultat du calcul de la panne

La portée d’une panne est égale à la moitié de la longueur du préau car nous allons supposer que nous allons mettre 3 poteaux alignés sur chaque côté de l’ouvrage. Donc, portée = 300 cm.

L’entraxe correspond à la moitié de la profondeur du préau car chaque ligne de panne va supporter la moitié de la charge de la toiture. Donc, entraxe = 160 cm.


Calculons la charge au m² des chevrons. Avec un entraxe de 55 cm et une longueur totale du préau de 600 cm, on aura en tout 12 chevrons. La charge de chevron est donc égale à 12 chevrons x (3,22 m + 0,225 m ) x 0,120 m x 0,050 m x 500 kg/m3 / (6 m x 3,425 m) = 6 kg/m².

D’après le schéma de la structure, les acrotères et les portes acrotères font aussi partie des charges des pannes car ils sont fixés sur les chevrons. Calculons alors leur charge :

  • acrotères principaux : 2 lignes x 6 planches x 0,150 m x 0,020 m x 3,06 m x 500 kg/m3 / (6 m x 3,425 m) = 2,68 kg/m²
  • acrotères latéraux : 2 lignes x 3 planches x 0,150 m x 0,020 m x 3,73 m x 500 kg/m3 / (6 m x 3,425 m) = 1,63 kg/m²
  • porte acrotère : 42 unités x 0,040 m x 0,040 m x 0,45 m x 500 kg/m3 / (6 m x 3,425 m) = 0,74 kg/m²

Enfin, le poids propre des pannes. Charge des pannes = 4 pannes x 3 m x 0,175 x 0,050 x 500 kg/m3 / (6 m x 3,425 m) = 2,56 kg/m² = 2,50 daN/m².

L’unité de charge dans l’outil de calcul est le kg/m², il faut convertir la charge de toiture de 18 daN/m², soit 18 daN/m² = 18,36 kg/m². La charge totale des pannes est alors de 18,36 kg/m² + 6 kg/m² + 2,68 kg/m² + 1,63 kg/m² + 0,74 kg/m² + 2,56 kg/m² = 31,97 kg/m². En essayant plusieurs sections sur l’outil "Panne", la section de 175 x 50 mm répond positivement aux charges.

Les poteaux

La charge de structure Gs totale sur l’ouvrage est donc de 31,34 daN/m².

Après vérification sur l’outil de calcul des pilotis, la section de 60 mm x 60 mm suffit pour supporter les charges. Par contre, on va fixer des pannes de 50 mm de largeur sur ces poteaux, en créant des encoches. Il est donc important d’utiliser des poteaux plus larges de l’ordre de 150 mm x 150 mm.

Les bras de contreventement

Préau BECKER avec les éléments calculés

Pour les bras de contreventement, on peut utiliser la section de 150 mm x 50 mm.

Conception de l’auvent KHALIL

Anatomie de l’auvent Khalil
  • 1 : Poteau
  • 2 : Panne
  • 3 : Chevron
  • 4 : Liteau
  • 5 : Tirant
  • 6 : Bras de contreventement
  • 7 : Planche de rive
  • 8 : Finition pied de poteau

Hypothèses :

Pour concevoir l’auvent KHALIL, prenons les hypothèses suivantes :

  • Département : Yvonne 89
  • Altitude : 300 m
  • Longueur de l’auvent : 786 cm
  • Profondeur de l’auvent : 365 cm
  • Hauteur sous tirant : 240 cm
  • Hauteur sous panne faîtière : 383 cm
  • Hauteur sous panne sablière : 265 cm
  • Porte-à-faux sablière : 30 cm
  • Type de couverture : tuile mécanique à emboîtement
  • Pureau tuile : 30 cm
  • Pente de toiture : 32,50 %
  • Aucun plafond ni isolant
  • Bois utilisé de classe C18
  • Masse volumique : 500 kg/m3
  • Planche de rive : 190 mm x 20 mm
  • Fenêtre Velux dimension tableau h55 cm x l45 cm.

Les charges sur la toiture
Les charges sur la toiture sont les suivantes :

Charge sur la toiture auvent KHALIL

Les liteaux


Vérification de la section du liteau

La portée du liteau est égale à l’entraxe des chevron. Les chevrons auront un entraxe de 45 cm vu la pose des fenêtres Vélux.
L’entraxe correspond au pureau pour les tuiles, c’est-à-dire 30 cm.
Vérifions une section de 27 mm x 27 mm du liteau. Les résultats sont positifs.


Attention : pour la hauteur et la largeur sur le champ du liteau dans l’outil, comme le liteau est généralement posé à plat sur les chevrons, la hauteur sur le champ devient la petite dimension pour une section rectangulaire. Exemple : liteau 15 mm x 27 mm, la hauteur sur le champ devient 15 mm et la largeur 27 mm.

Les chevrons

Vérification de la section du chevron

La charge de la structure sur les chevrons est toujours de 45 daN/m² car l’outil a déjà inclus la charge des liteaux dans cette valeur.

La portée rampante pour une profondeur de 365 cm de l’auvent est de 384 cm.
Avec la fenêtre Vélux de 45 cm de large, l’entraxe utilisé est de 45 cm de façon à permettre à la fenêtre de s’appuyer sur les chevrons.

Avec une section de 150 x 50 mm, les résultats de calcul sont positifs.

Les pannes


Vérification de la section de la panne

Calculons la charge de la structure sur les pannes. A part la toiture, il y a celle des chevrons. Le nombre de chevrons est égal à 18 avec un entraxe de 45 cm. A rappeler que le porte-à-faux est de 30 cm, la longueur rampante d’un chevron est donc de 415 cm pour une longueur horizontale 365 cm + 30 cm. La charge de la structure est donc de : 18 chevrons x 0,150 m x 0,050 m x 4,15 m x 500 kg/m3 / (4,15 m x 7,86 m) = 8,59 kg/m².


Son poids propre = 6 pannes x 0,165 m x 0,075 m x 2,62 m x 500 kg/m3 / (4,15 m x 7,86 m) = 2,98 kg/m² = 2,92 daN/m².

La charge de totale à supporter par les pannes est donc égale à 45,9 kg/m² + 8,59 kg/m² + 2,98 kg/m² = 57,57 kg/m².

Avec la longueur de l’auvent, on mettra 4 poteaux alignés devant et derrière. Ainsi, la portée d’une panne est de 262 cm. L’entraxe est la moitié de la portée rampante du chevron, soit 208 cm.

Avec une section de 165 cm x 75 cm, on a un résultat positif.

Les poteaux


Ossature de l’auvent KHALIL suivant les éléments calculés

La charge Gs de structure sur les poteaux est de 56,44 daN/m².
On doit prendre la longueur la plus longue d’un poteau, soit la longueur de la faîtière égale à 383 cm.

Après vérification sur l’outil de calcul des pilotis, la section de 60 mm x 60 mm suffit pour supporter les charges. Par contre, on va fixer des pannes de 75 mm de largeur sur ces poteaux, en créant des encoches. Il est donc important d’utiliser des poteaux plus larges de l’ordre de 150 mm x 150 mm.

Les bras de contreventement
Pour [...]

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  • Vue éclatée du préau
  • Charge sur la toiture préau BECKER
  • Vérification de la section de chevron à h100 x b40
  • Vérification de la section de chevron à h120 x b50
  • Résultat du calcul de la panne
  • Préau BECKER avec les éléments calculés
  • Anatomie de l’auvent Khalil
  • Charge sur la toiture auvent KHALIL
  • Vérification de la section du liteau
  • Vérification de la section du chevron
  • Vérification de la section de la panne
  • Ossature de l’auvent KHALIL suivant les éléments calculés


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