Bonjour,
Oui alusurmesure.fr en tant que spécialiste de l'aluminium et s'appuyant sur un atelier de métallerie chaudronnerie alu peut vous aider comme nous l’avons déjà fait avec d’autres clients pour dimensionner votre structure de terrasse mobile de pisicne. Les indications mathématiques que nous vous donnons en dessous ont simplement valeur d’exemple et ne sont pas vérifiées par un BE indépendant.
Comme on nous le demande souvent, j’en profite pour faire un texte complet et vous expliquer en essayant de rester simple techniquement. Vous aurez ainsi une vision exhaustive de la chose.
Donc pour construire sa terrasse mobile de piscine. Il vous faut tout d’abord :
· Une ossature en alu brut la plupart du temps car caché par un matériau au-dessus.
· Un revêtement en général du bois ou du composite ou de l’alu mais cette fois ci thermolaqué (la finition est plus belle).
· Une quincaillerie : soit de simples roulettes et des charnières de verrouillage, soit pour les structures plus conséquentes, les gens ont parfois recours à des roulettes de portails coulissants et des rails posés au sol pour guider de façon linéaire les structures et ainsi pouvoir les déplacer seul depuis une extrémité. Ces roues de portail sont les mêmes que celles utilisées pour les portails coulissants et sont en vente sur notre site alusurmesure.fr
· Eventuellement si vous voulez véritablement bloquer le passage des feuilles, et autres détritus un voile sous toiture noir en vente chez tous les grossistes en matériaux.
Sachez que pour nos chantiers de ville Nature et Décors ( atelier de métallerie chaudronnerie de alusurmesure.fr ), nous utilisons et stockons des lames de bois de type kebony clear de 142x22 mm et 142x38 mm utilisées pour les terrasses.
C’est un bois produit en Norvège à partir de pin radiata certifié FSC® qui a été traité avec un additif liquide issu de composants végétaux. Le procédé Kebony® donne un bois unique doté d’une durabilité exceptionnelle et d’une apparence exclusive. Kebony Clear a un traitement homogène et peut être raboté ou coupé sur la longueur. La technologie Kebony® donne une profonde couleur brun foncé au bois. Après exposition au soleil et à la pluie, le bois développe une patine gris-argent naturelle. Si vous étiez intéressé par ce genre de bois, nous pourrions alors vous faire un chiffrage sur demande avec la quantité nécessaire.
Parlons maintenant plus précisément de la structure alu qui est la plus délicate à aborder :
1. L’épaisseur des profils.
Tout d’abord concernant l’épaisseur, en général, on part sur du 4 mm pour pouvoir avoir suffisamment de matière pour visser directement dans l’épaisseur, soit avec des vis auto perceuses inox, soit avec des vis filetées après avoir percé et taraudé les profils. Si vous maîtrisez la technique, vous pouvez souder la structure pour plus de rigidité.
Certains partent sur du 2 mm d'épaisseur, mais il faut alors majorer la hauteur de votre profil de 20 % en moyenne pour obtenir la même résistance mécanique (inertie de profil) et partir sur des assemblages sertis ou rivetés pour pincer les profils entre eux. Un vissage sans insert à sertir serait délicat vu le peu d’épaisseur de filet dans les 2 mm.
2. La forme des profils
Ensuite pour la forme des profils utilisés, on part sur du tube rectangulaire alu placé sur champ pour avoir une bonne résistance et on dispose les lattes à 90 degrés pour tenir l’écartement entre les poutrelles.
Dans des cas très rares nécessitant une portée conséquente, nous utilisons des IPN alu en vente sur alusurmesure.fr, mais qui ont un coût non négligeable.
3. Les assemblages des profils entre eux
Pour les assemblages de tubes rectangulaires alu, la plupart du temps les clients ne savent pas souder et partent donc sur de la cornière ( L alu ) de même épaisseur genre L alu de 40x40x4 sur la hauteur du profil choisi.
4. Ecartement des poutres
Pour ce cas de figure cela dépend totalement du matériau utilisé en revêtement, de son épaisseur mais également de savoir si les matériaux sont unis entre eux par liaison mécanique.
Des lattes espacées les unes des autres de quelques cm n’offrent pas du tout la même résistance mécanique que des lattes rainurées bouvetées prises les unes dans les autres. On a, dans le second cas, une répartition des contraintes bien plus idéale.
A l’inverse, il est à noter que, en cas de neige, bien évidemment les lattes collées les unes aux autres laisseront biensur moins passer les évacuations d’où une stagnation de l’eau plus importante et donc un vieillissement du bois plus rapide.
Apres test en atelier, si on considère la résistance d’un bois ou d’une latte seul et en utilisant différents matériaux. On arrivent aux conclusions ci-dessous :
Dans ce tableau, fait de manière empirique, grâce à des tests réalisés en atelier, on peut considérer comme acceptable à la sensation de flexion, sur une force ponctuelle de 95 kg appliquée en 1 point central ( situation la plus défavorable ) un écartement maximal entre poutres de :
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Profil de plancher utilisé |
Ecartement maxi entre poutres porteuses pour rester dans une sensation de déformation dite acceptable pour un poids de 95 kg appliqué en 1 seul point central sur un seul profil |
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Latte en plastique recyclé govaplast 140x32 |
450 mm environ |
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600 mm environ |
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650 mm environ |
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800 mm environ |
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Latte alu sur mesure de 80x20 enclispable ( plancher plein sans espace ) |
800 mm environ |
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Latte de résineux bois 100x22 |
700-750 mm environ |
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Latte iroko exotique de 120x38 |
1000 mm environ |
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Latte bois kebony clear 140x38 mm |
1200 mm environ |
Vous constaterez bien sûr dans ce tableau que plus le profil est épais et donc plus il permet un grand écartement entre appuis, donc plus il permet de diminuer le nombre de poutres porteuses.
Votre structure finale sera donc dépendante du platelage et de l’esthétique souhaitée.
Pour être concret si vous utilisez des lattes épaisses vous pourrez alors diminuer le nombre de poutres mais votre cout plancher s’en ressentira.
Et inversement si vous choisissez des lattes de plancher plus fines donc moins couteuses vous serez obligé d’augmenter le nombre de poutres porteuses mais qui pourront être moins grosses également car plus nombreuses.
Il est à noter également qu’il est fondamental d’utiliser des planchers relativement long pour croiser plusieurs poutres. Ainsi, les forces se répartissent sur un maximum de points et la structure s’en trouve renforcée.
A vos calculettes !
5. Les notions de résistance des poutres
Arrive la partie délicate : quelle taille de tube utiliser ????
Comme tous les fabricants de terrasse mobile gardent cette taille secrète, nous allons essayer dans ce tutos planchers et terrasse de piscine mobile de vous donner un maximum d’éléments à prendre en compte dans votre conception.
Nous chez alusurmesure.fr, nous avons adjoint un atelier de métallerie chaudronnerie nature et décors et nous sommes soumis souvent à ce genre de projet dans les villes ou autres.
C’est notre premier métier.
Donc parlons technique pour comprendre les choses.
On distingue 2 types de résistance d’une poutre alu placée entre 2 appuis :
La charge uniformément répartie
Et
La charge ponctuelle en 1 point.
Bien sur la charge ponctuelle est plus difficile à admettre pour le profil que la charge uniforme, d’où l’intérêt des bois à 90 degrés qui font peser la force appliquée sur plusieurs profils au lieu d’un seul. Mais cette valeur est difficilement mesurable de façon simple. On ne tiendra donc pas compte de ce point qui améliorera considérablement les choses à la réalisation.
On essaiera donc au maximum de transformer cette charge ponctuelle en charge répartie en prenant appuis sur plusieurs poutres donc avec un plancher relativement long. Voir même on manchonnera ou on trouvera une liaison mécanique en bout de lattes pour maintenir une continuité de l’effort. Cela peut être avec un autre profil plus petit entré par l’intérieur dans le cas de plancher alu ou tout simplement un rond plein alu ou bois dans le cadre de plancher bois. L’important est d’avoir une liaison serrante entre les lattes pour être efficace !
Prenons comme exemple une piscine qui mesure 5x3 m, on peut considérer au pire que la portée des poutres sera de 4 mètres avec 50 cm de déport de chaque coté ce qui est un maximum pour la margelle et le jeu nécessaire. Cette mesure est bien sûr très importante et plus elle sera courte plus les poutres seront minimisées donc moins onéreuses.
Dans ce cas, on pourrait tout à fait partir sur 3.50 m.
Le fait de réduire de seulement 50 cm, la portée de poutre alu nous permettrait d’augmenter notre charge admissible de plus de 47 % ce qui est considérable.
Autre notion importante, vous devez savoir que la flèche ( c’est-à-dire le cintrage du profil admissible ) est dans ce cas de figure donné à L/300 pour un moment fléchissant donné pour des profils commercialisés via alusurmesure.fr en alu nuance 6060.
Ainsi la flèche admissible depuis une charge uniformément répartie maxi sur une portée de 4 mètres sera de 13.33 mm.
Et la flèche admissible depuis une charge uniformément répartie maxi sur une portée de 3.5 mètres sera de 11.66 mm.
Cette valeur ne doit pas être dépassée pour ne pas risquer de déformation permanente du profil alu : « phénomène de flambage de la poutre en alu ».
Et elle est à considérer comme un maximum mécanique. Il ne faut pas l’atteindre car on aurait un plancher souple avec une sensation bizarre de flexion sous les pieds, c’est-à-dire un certain rebond induit.
Autre élément important : la contrainte appliquée au profil qui doit être pour de l’aluminium 6060 état T 5 identique aux profilés commercialisés sur alusurmesure.fr inférieure à 50N/mm².
Et enfin on considère qu’une structure porteuse type plancher doit résister selon les normes en vigueur à soit 200 daN/m ² en lieu privé et 250 daN/m² en lieu public ( pour rappel 1 daN = 1 kg ).
Bref après tout ces points de techniques difficiles à comprendre pour les non-initiés, nous vous avons fait un tableau depuis notre exemple de piscine de 3m x 5 m.
Pour rappel les chiffres indiqués dans ce tableau n’ont pas valeur de note de calcul émise par un bureau d’études structure.
Dans notre tableau, nous avons pris plusieurs profils et leur avons appliqué soit une force ponctuelle, soit uniforme et nous avons chargé mathématiquement ou en atelier le profil jusqu’à son maximum autorisé :
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Désignation du tube alu rectangulaire |
Poids du profil au ml |
Inertie du profil Iyy4 |
Force admissible maximale uniformément répartie sur une portée de 3.5 m entre 2 appuis |
Force admissible maximale uniformément répartie sur une portée de 4 m entre 2 appuis |
Force admissible maximale uniformément répartie sur une portée de 6 m entre 2 appuis |
Force admissible maximale uniformément répartie sur une portée de 8.5 m entre 2 appuis |
Flexion d’un poutre seule en 1 point fixe sur une portée de 4 m entre 2 appuis pour un poids de 75 kg |
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2.419 kg/ml |
71.13 cm4 |
290 N/m |
192 N/m |
20 mm |
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2.851 kg/ml |
125.68 cm4 |
510 N/m |
340 N/m |
14 mm |
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3.283 kg/ml |
201.35 cm4 |
810 N/m |
540 N/m |
5 mm |
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3.715 kg/ml |
255.20 cm4 |
1030 N/m |
690 N/m |
3 mm |
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4.147 kg/ml |
361.46 cm4 |
1460 N/m |
980 N/m |
535 N/m |
3 mm |
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5.218 kg/ml |
852.66 cm4 |
2780 N/m |
2130 N/m |
945 N/m |
470 N/m avec une fleche de 55 mm |
2 mm |
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6.307 k/ml |
1240.29 cm4 |
4050 N/m |
3100 N/m |
1375 N/m |
680 N/m avec une fleche de 54 mm |
1 mm |
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4.415 k/ml |
1369 cm4 |
3000 N/m |
2300 N/m |
1020 N/m |
510 N/m avec une fleche de 37 mm |
1 mm |
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11.37 k/ml |
3605 cm4 |
10800 N/m |
8150 N/m |
3600 N/m |
1800 N/m avec une fleche de 49 mm |
1 mm |
Conclusions :
On remarque déjà que la différence est considérable au niveau résistance entre une portée de 3.50 m et 4.00 m : 50 % de gain de résistance sur seulement 50 cm.
Plus la portée est faible plus la résistance du profil est décuplée.
Donc premier conseil : faire sa structure au plus juste.
Seconde chose, on remarque que la relation entre le poids au mètre et la résistance du profil sont relativement linéaires. Donc plus un profil est lourd, plus il est solide dans les exemples pré choisis.
Bien sûr un carré plein de 35 mm qui pèse aussi lourd qu’un tube rectangulaire alu de 120x40x4 soit 3.308 kg au ml a une résistance seulement en Ixx de 12.5 cm4 contre 201.35 pour le tube rectangulaire alu. Il ne serait pas du tout adapté pour la réalisation de ce genre de structure.
3 -ème point, on voit que à l’inverse la courbe de flexion en 1 point fixe n’est pas du tout linéaire. On en déduit donc que en dessous d’une certaine taille le profil ne tient pas le choc et flambe si on lui applique une force ponctuelle.
Pour revenir à nos remarques plus hautes, on essaiera donc de tout faire pour transformer cette force ponctuelle en force répartie grâce à notre plancher.
Si nous revenons à notre exemple de piscine de départ de 3 m x 5 m, et pour majorer un peu les choses, je dirais donc que :
· Il ne faut pas utiliser de poutre alu en dessous de 120x40x4mm
· Si on utilise un platelage donnant un entraxe de 600 à 700 mm et une portée de 3.50 m on peut rester sur des poutres de 120x40x4
· Si on utilise un platelage avec un entraxe plus grand il est judicieux de partir sur du 120x60 voir même du 150x40x4 pour jouer la sécurité
A vos conceptions…
Pour info, comme dit plus haut, l’équipe alusurmesure.fr s’appuie sur le savoir faire de nature et décors en chaudronnerie métallerie. Nous pouvons tout a fait vous proposer sur devis de l’ordre de de 1700.00 € à 2000.00 € ht une note complète par un BE indépendant. Dans ce cas de figure, nous validons tous nos calculs et engageons notre responsabilité. Cela dit vu le coût d’une telle note, la plupart des clients choisissent au final de majorer les sections pour éviter ce coût.
L’équipe alusurmesure.fr
NOTA POUR LES LONGUEURS SUPERIEURES A 6 METRES :
Dans ce cas, vous avez plusieurs possibilités :
Soit vous faites 2 demies terrasses indépendantes qui glissent dans le même sens ou en opposé de 3.50 m x 3.50 m . Rien ne vous empêche ensuite de les réunir à 90 degrés ou de mettre une traverse pour chaque et les boulonner entre eux.
Sinon si vous ne pouvez pas faire 2 demies terrasses boulonnées ou non entre elles.
Vous pouvez réunir 2 profilés par manchonnage.
Car si nous vous proposons une prestation de soudage qui est l’autre alternative, il faudra alors commander un transport spécial pour vos poutres de 7.00 ou 7.50 ml ( longueur exacte à définir ). C’est toujours possible et de loin la meilleure solution mécanique mais un affrètement coute environ 400-450 € ht voir plus selon destination. Biensur pour ce cout vous n’avez pas d’autres frais de transports. Et vous recevez votre lot de profilés complet.
Apres il faut voir selon la valeur de la commande globale si ce cout peut être absorbé car ensuite vous n’avez plus rien à prevoir comme liaiosn sur les 7 ml.
Sinon l’autre possibilité que les clients adopte est :
Vous en commandez un tube de 6 mètres de long et un autre de 1 ml ou 1.5 ml selon longueur souhaitée.
+
Vous commandez séparément des profils pour fabriquer un manchon de longueur 60 à 80 cm voir 1 ml selon le jeu de votre manchon soit par l’intérieur si cela se voit de l’extérieur ( poutre du coté le plus à l’extérieur ) , soit des profils pour faire un manchon extérieur si cela ne se voit pas ou si vous habillez de bois et vous assemblez le tout par vissage.
Je m’explique si votre poutre est au bord alors vous pouvez préférer un manchon intérieur pour juste voir la couture des 2 tubes et les vis de liaison.
Dans ce cas il faut additionner plusieurs profils les uns aux autres pour remplir le tube par l’intérieur et ainsi avoir un guide pour ne pas que cela pli.
Exemple de manchon intérieur pour un tube de 150x40 ou de 120x40 joint en photo dans les détails des fiches produits des tubes onglet pieces jointes. Il suffit de commander ces tubes bruts et les enfiler à mi course dans les 2 tubes de 150 ou 120 puis tout visser ensemble.
Pour faire un manchonnage extérieur c’est bcp plus simple. Vous commandez 2 morceaux de plat de 120x10 pour tube de 120x40 et 2 de 150 pour un tube de 150 et vous vissez le tout par l’extérieur de chaque coté de votre tube.
Espérant avoir été clair dans ces explications, il n’y a plus qu’à faire votre choix.
Et ne pas oublier des cornières en L pour les jonctions des tubes à 90 deg.
