Concernant la charge globale c'est le plus difficile à déterminer pour ne rien oublier… Les poids unitaires sont assez simples à trouver, suffit de calculer ses surfaces de cloisons (mais aussi rails, joints !), volume d'isolant, nombre de portes, le poids du plancher, etc. Les masses volumiques du bois dépendent bcp de leur humidité mais en gros j'ai pu trouver : chêne 650 kg/m³, épicéa 450 kg/m³, douglas 530 kg/m³. Pour les poutres acier le poids au mètre linéaire est indiqué dans les abaques. Donc tout ça va nous donner un poids total pour l'étage en kg. Qu'il va falloir diviser par la surface de l'étage pour obtenir un poids moyen au m². Ensuite le multiplier par la surface que supporte la poutre, en gros la longueur de la portée * la distance entre le centre des solives d'un côté jusqu'au centre des solives de l'autre. Ou formulé autrement, la somme des distances intermédiaires jusqu'aux prochains appuis de chaque côté * la portée.
Par exemple, dans mon cas j'ai un étage de 60 m², 2 poutres, la surface supportée par une poutre sera 20 m².
Avec le même raisonnement on trouve le poids des solives supportées par la poutre (càd 1/2 du poids des solives de chaque côté). Qu'on ajoute au total, ainsi que le poids de la poutre en elle même.
Et ça nous donne les
charges permanentes qu'il faudra convertir en Newton (N = kg * 9.81).
A cela il reste à ajouter les
charges d'exploitation qui sont plus ou moins standardisées, 150 kg/m² pour de l'habitable, à multiplier par la surface supportée par la poutre. A adapter le cas échéant si il y a une baignoire, une bibliothèque, ou un autre élément très lourd…
Pour illustrer, dans mon cas (sur une poutre):
- Charges permanentes : 21,765 kN
(331 kg + 20 m² * 5663 kg / 60 m²) * 9,81- Charges d'exploitation : 29,430 kN
20 m² * 150 kg / m² * 9,81Soit un total d'environ 51 kN
Ensuite en appliquant la formule (auquel j'ai ajouté un coef de sécurité de 30%) j'obtiens ça :
La couleur dépend de la flèche par rapport à L/400 (16,25 mm dans mon cas). Pour être plus à l'aise on peut partir sur L/600 voir L/800 dans le cas où il y aurait du carrelage au sol de l'étage par exemple, et pour limiter les vibrations de pas.
Avec les couleurs on voit rapidement que les HE sont globalement plus rigides, mais leur poids l'est également !! Dans mon cas et selon les contraintes dimensionnelles que je vais avoir, je pense m'orienter vers des IPE qui semblent être le meilleur rapport flèche / poids. Si je veux une flèche de 5 mm (avec les 30% de sécurité) avec une IPE400 son poids sera de 431 kg, alors qu'une HEB300 pèse 1149 kg pour la même flexion. Sans parler du prix et de la manipulation…
Dans tous les cas, je ne suis pas pro en RDM, les calculs que j'ai exposé sont à revérifier ;)