Conception d'un préau : les étapes et les éléments à connaitre - Guide de construction des CARPORT, ABRI VOITURE et PRÉAU

Conception d’un préau : les étapes et les éléments à connaitre

Bruno, Yvan, Manitra

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

La conception d’un préau 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


Vue éclatée du préau
  • 1 : Poteau
  • 2 : Panne
  • 3 : Chevron
  • 4 : Bras de contreventement
  • 5 : Acrotère
  • 6 : Porte acrotère
  • 7 : Tôle de revêtement

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

Calcul de la charge sur la toiture

Pour commencer, nous allons calculer la charge sur la toiture

1. Charge de la couverture

  • Type de couverture : Tôle ondulée galvanisée 8/10 (compris voligeage)
  • Charge de couverture (daN/m²) = 18

    2. Charge du plafond
  • Type de plafond : Aucun plafond
  • Charge de plafond (daN/m²) = 0

3. Charge de l’isolant

  • Type d’isolant : Aucun isolant
  • Charge de l’isolant (daN/m²) = 0

4. Surcharge climatique (neige)

  • Département : 73 Savoie
  • Altitude de la construction (m) : 200

Le résultat que nous obtenons avec l’outil de calcul est :

  • Charge totale : 63 daN/m²
  • dont Charge de structure : 18 daN/m²
  • dont Charge climatique : 45 daN/m²

Calcul de la section des chevrons

Les caractéristiques des chevrons

La vérification se fait avec l’outil Vérification et calcul des chevrons.

La charge permanente des équipements Ge (daN/m²)

  • Charge de structure = 18 daN/m². C’est la valeur obtenue précédemment.
  • Poids propre des chevrons
    Il est recommandé de faire les calculs en prenant toujours le cas le plus défavorable.
    Poids propre du chevron = (500 [Kg/m3] x 0,050 [m] x 0,120 [m] ) / 3,67 [m] = 0,8175 Kg/m²
    Or, 1 daN = 1,02 kg
    => Poids propre du chevron = ( 0,8175 [Kg/m²] x 1 [daN] )/ 1,02 [Kg] = 0,8015 daN/m² que l’on arrondi à 0,81 daN/m²

=> Ge (daN/m²) = 18 + 0,81 = 18,81
Vous écrivez alors 16,12 dans la case Ge (daN/m²).

La surcharge climatique S (daN/m²)
C’est la charge climatique calculée précédemment = 45 daN/m².

2. Caractéristiques des chevrons

  • Classe de résistance : Classe C18
  • Sections commerciales courantes : -
  • donc la largeur b (mm) : 50
  • donc la hauteur h (mm) : 120
  • La portée du chevron P (cm) = 306

3. Mise en œuvre

  • Entraxe des chevrons E (cm)
    E (cm) = 54
  • Méthode de fixation : Fixation en haut ET en bas
    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.
  • Pente (en ° ou % ) = 8,75 %.
  • Classe de service : 2 : En extérieur.sous abris (Ex : Préau, carport)
  • Altitude de la construction (m) : 200

En appuyant sur « CALCULER », nous obtenons alors comme résultat :

  • Vérification de l’élancement selon l’axe z :

ATTENTION, l’élancement du chevron vaut λz=212. Les usages professionnels préconisent de limiter l’élancement d’un chevron à 120. Vous devez donc, soit diminuer la portée, soit augmenter la largeur b, soit insérer 1 entretoise(s) répartie(s) entre les chevrons. La suite des calculs considèrent que vous insérez ces entretoises. Dans ce cas, λz=106

  • Vérification de l’élancement selon l’axe y : λy=88 < 120 => OK
  • Vérification des contraintes aux états limites ultimes (ELU) :

Taux de travail : 13% (-

Pour la détermination de la section des pannes, nous avons utilisé l’outil de calcul « Vérification et calcul des pannes »

Formulaire Poutre 1/ 3

1. Caractéristiques de la panne

  • Sections commerciales courantes :  75 x 200 mm
  • La largeur b (mm) : 75mm
  • La hauteur h (mm) : 200mm
  • La portée de la panne P (cm) = 300
  • Charge permanente sur la panne daN/m

Pour notre cas, c’est la somme des charges de structure (obtenu avoir calculé la charge sur la toiture), le poids <100%)
L’élément peut supporter les charges sans rompre.

  • Vérification des déformations (ELS) :

Flèche instantanée=4,3mm ≤ 10,2mm (max) 
Flèche finale=8,3mm ≤ 15,3mm (max) 
OK, les déformations sur l’élément (flèches) sont inférieures aux valeurs maximums autorisées.

  • Résultat final :
    OK, la section de l’élément est suffisante

Conclusion

Donc, en adoptant ces caractéristiques, la section des chevrons de 75 x 150 [mm] est suffisante mais il faudra y insérer des entretoises pour satisfaire aux contraintes liées à l’élancement. C’est la raison pour laquelle la structure présente de nombreuses entretoises.

Calcul de la section des pannes

Les caractéristiques des pannes

propre des chevrons et le poids propre des pannes que l’on multiplie par la largeur de la surface que supporte les pannes.
Charge de structure (daN/m²) = 18

Poids propre des chevrons

Poids propre du chevron = 0,81 daN/m²

Poids propre des pannes

Poids propre de la panne = (500 [Kg/m3] x 0,075 [m] x 0,200 [m] ) / 3 [m] = 2,5 Kg/m²
Or, 1 daN = 1,02 kg
=> Poids propre de la panne = ( 2,5 [Kg/m²] x 1 [daN] )/ 1,02 [Kg] = 2,4509 daN/m² que l’on arrondi à 2,46 daN/m²

=> Charge permanente sur la panne = (18 [daN/m²] + 0,81[daN/m²] + 2,46 [daN/m²] ) x 1,60 [m] = 34,04 daN/m

=>Charge permanente sur la poutre daN/m = 34,04

  • Classe de résistance de la pièce : Classe C18
  • Choix du type de charge sur la poutre : Charge uniformément répartie

Une fois les données saisies, vous pouvez cliquer sur Page suivante.

Formulaire Poutre 2/3

2 : Charges uniformément réparties

  • Charge d’exploitation totale sur la poutre (daN/m) = ( 45 [daN/m²] x 1,60 [m] ) = 72 daN/m

Formulaire Poutre 3/ 3

3. Mise en œuvre

  • Classe de service : 2 : En extérieur.sous abris (Ex : Préau, carport)
  • Classe de durée : Permanente (>10ans)
  • Appuis : Appuis simple
  • Nature du bâtiment : Bâtiment courant
  • Nature de la poutre : Autre éléments structuraux

En appuyant sur « CALCULER », nous obtenons alors comme résultat :

  • Vérification des contraintes aux états limites ultimes (ELU) :

Taux de travail : 65,67% (-article63]



<100%)
L’élément peut supporter les charges sans rompre.

  • Vérification des déformations (ELS) :


OK, les déformations sur l’élément (flèches) sont inférieures aux valeurs maximums autorisées.

Conclusion

Il faut adopter une panne avec du bois de classe C18 dont la section est de 75 x 200 [mm].

Calcul de la section des poteaux

Le calcul se fait avec l’outil

  • Ge (daN/m²) = 18
  • S (daN/m²) = 45
  • Gs (daN/m²) = 34,04
  • Surface (m²) = 25,00
  • Nombre de poteaux = 6
  • 2. Caractéristiques du poteau

    • Classe de résistance : Classe C18
    • Sections courantes = 150 x 150 mm
    • b (mm) = 150
    • h (mm) = 150
    • L (cm) = 225

    3. Mise en oeuvre

    • Classe de service : 2 : En extérieur.sous abris (Ex : Préau, carport)
    • Altitude de la construction (m) : 200

    Le résultat que nous obtenons avec [l'outil de calcul->article63">Vérification et calcul d’un poteau

    est :

    • Vérification des contraintes aux états limites ultimes (ELU) :

    La hauteur du poteau

    Taux de travail : 0,4% (-------(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}) ;


    Préau BECKER avec les éléments calculés

    [...]

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    • Conception d'un préau
    • Conception du préau BECKER
    • Calcul de la charge sur la toiture
    • Calcul de la section des chevrons
    • 2. Caractéristiques des chevrons
    • 3. Mise en œuvre
    • Calcul de la section des pannes
    • 2 : Charges uniformément réparties
    • 3. Mise en œuvre
    • Calcul de la section des poteaux
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    • Vue éclatée du préau
    • Préau BECKER avec les éléments calculés
    • Les caractéristiques des chevrons
    • Les caractéristiques des pannes
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