Question:
Est-il sécuritaire de retirer les membrures inférieures d'une série de fermes de toit de garage?
Lynn Baker
2019-08-20 02:43:21 UTC
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Voir l'image ci-jointe. On dirait une découpe 8x10. Il veut soulever des voitures pour pouvoir marcher dessous.
Est-ce sécuritaire? Le retrait des poutrelles n'affecte-t-il pas l'intégrité structurelle?
enter image description here

En l'absence de membres horizontaux qui traversent cet espace, il me semble qu'il y aurait un risque que le sommet s'effondre vers le bas lorsque les murs s'inclinent vers l'extérieur ...
Où sont les murs porteurs?Il semble que les solives de plafond restantes pourraient stabiliser la structure du toit, à condition que les murs porteurs soient suffisamment éloignés de l'ouverture.
Attendez-vous de la neige?
@Jack - ou vent.(Pas aussi mauvais, mais toujours pas bon).
Il vient de créer cette situation future pour lui-même: https://diy.stackexchange.com/q/94143/42053
Avec cela fait aux supports de toit, je pense que son ascenseur de voiture prévu pourrait être encore plus effrayant.J'espère qu'il se tient au moins sur le sol au lieu d'être accroché aux poutres de toit maintenant encore plus faibles.
@jpa Les poteaux au sol de l'ascenseur de voiture sont clairement visibles sur la photo.
Dommage qu'il n'y ait pas de balise "catastrophe imminente".
Le problème suivant est probablement la connexion de l'ascenseur au béton.Les gens supposent que leur sol en béton est structurel et que les perceuses à percussion y ancrent, mais c'est une dalle flottante qui ne demande qu'à se casser ... Peut-être sans armature.
Pas sur la photo?Des contreforts volants à l'extérieur du bâtiment ... ou peut-être qu'il y a des câbles extrêmement fins (qui ne ressortent pas bien sur la photo) attachant les côtés des chevrons du toit en place?
Avez-vous remarqué les angles du toit sur le côté droit?Chevrons attachés aux chevrons.Ne devrait-il pas y avoir un mur porteur sur la droite où descendent les chevrons "intérieurs", comme vous pouvez le voir sur la gauche?Même avec les solives horizontales toujours en place, c'est une énorme portée pour la solive inférieure d'une ferme à soutenir.J'ai le sentiment que notre spécialiste du bricolage ici a non seulement coupé les fermes, mais a également enlevé au hasard les murs porteurs avant cela pour créer l'atelier qu'il voulait.Il est temps de faire appel à un ingénieur en structure!
Espérons que leurs compétences en mécanique sont meilleures que leurs compétences en bricolage, car ils auront besoin de gagner de l'argent supplémentaire pour réparer ce gâchis.
Prix Darwin imminent.
Cinq réponses:
#1
+67
isherwood
2019-08-20 19:00:19 UTC
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Absolument pas sûr.

Ces fermes ont été conçues avec une forte dépendance (critique) sur les accords inférieurs, qui sont en tension. L'enlèvement les a rendus extrêmement vulnérables à l'effondrement dû à l'épandage, en particulier sous les charges de neige, mais aussi sous uniquement la charge du toit lui-même. Le système de toit est essentiellement une charnière maintenant.

Pour avoir une bonne image mentale, imaginez-vous debout sur une patinoire et glissant vos pieds vers l'extérieur. Jusqu'où allez-vous avant que votre aine ne commence à vous crier dessus?

Dans le meilleur des cas, cette crête s'affaisse lentement sur l'ouverture et semble ridicule. Il repoussera les murs avec lui, fissurant les cloisons sèches et liant les fenêtres. Pire des cas, effondrement complet. Décès. Destruction. Pire encore, humiliation.

La réparation nécessitera un nouveau bois installé avec un système de fixation adéquat, tel que de l'adhésif de construction et des boulons traversants. Il peut être nécessaire de remettre d'abord les murs dans leur alignement si l'affaissement a déjà commencé.

Je ne suis pas sûr de qualifier cette image mentale de «bonne»!
Il y a plusieurs façons de réparer les dommages sans bois - mais il doit l'être.
Oui, mais cela va probablement au-delà des capacités de bricolage de quiconque le ferait sur son système de toit.De plus, tout remplacement du bois doit être stabilisé latéralement comme ces cordes inférieures l'ont été par le «rat run».
+1 pour _ humiliation _
Il pourrait être moins coûteux (et plus sûr) de retirer le toit, les fermes et le plafond et d'installer de nouvelles fermes (de type voûté?) Et un nouveau toit.
@DennisWilliamson Cela rappelle "Ou pire, expulsé"
Pour mettre la première phrase d'une manière différente: *** Si ces fermes n'étaient pas nécessaires, le constructeur ne les aurait pas mises là en premier lieu. *** Pourquoi passer plus de temps et utiliser plus de matériau, faire quelque chose qui n'a aucun but?
@alephzero Parce que le constructeur voulait un plafond.
#2
+31
Ed Beal
2019-08-20 12:53:31 UTC
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En l'absence de contreventement au-dessus, vous voudrez peut-être vérifier les parois latérales - elles s'étendent probablement déjà. Une fois qu'ils commencent à déplacer, la stabilisation et la réparation peuvent coûter plusieurs milliers si le toit reste en place, des dizaines de milliers s'il tombe.

Il existe des moyens d'atténuer les dommages causés, mais cela doit être fait maintenant avant que les murs ne se propagent, que les chevrons ne bougent et que le toit ne fuit sinon s'effondre. Oui, j'ai vu des hacks DIY Bonehead comme celui-ci.

Plaques d'acier dans les murs extérieurs avec des câbles pour rapprocher les murs, réparer les dommages aux chevrons, nouveau contreventement avec quelques câbles d'ingénierie ajoutés.

Je suggérerais d'installer le système de contreventement et de câble maintenant ou cela coûtera beaucoup plus cher que l'ascenseur et la perte d'utilisation si le toit tombe.

Une pensée est qu'il * peut * être possible de remplacer les solives par des solives beaucoup plus robustes plus haut.Cela permettrait une partie de la hauteur libre supplémentaire souhaitée par le propriétaire, sans compromettre l'intégrité structurelle du bâtiment.
C'est possible, mais nous n'avons aucun moyen de savoir quelles sont les charges sur ces membres de la poutre, et les accords supérieurs 2x4 ne sont probablement pas adéquats.Vous auriez besoin de jumeler des planches plus lourdes sur le cadre en A complet.
C'est le contreventement dont je parle, mais en fonction de la hauteur de dépassement de la voiture dans l'espace, cela déterminera si des supports de câbles techniques sont nécessaires.(Si la voiture colle plus d'un pied ou peut-être 2, il faudra probablement un timbre d'ingénieur pour tout ce qui est fait. J'aimerais pouvoir dire que je n'ai jamais vu ce genre de piratage auparavant.
#3
+18
J D
2019-08-20 22:31:44 UTC
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Le triangle est une forme d'architecture extrêmement stable précisément parce qu'il a trois côtés. Vous en supprimez un côté et vous avez l'une des formes d'architecture les moins stables, car deux éléments connectés en un point peuvent être affectés par le couple, qui est par définition un multiplicateur de force. Si vous voulez jouer avec pour avoir une idée, essayez de coller deux bâtons de popsicle et trois bâtons de popsicle comme le dessin de l'image ci-dessus.

Toute force dirigée vers le bas créera en raison de l'élasticité du bois force vers l'extérieur. Si les éléments étaient en acier, il y aurait beaucoup moins de déformation résultant en moins de force vers l'extérieur, mais le bois est relativement flexible.

Maintenant, il convient de noter que certains des éléments horizontaux sont toujours en place, autant comme la moitié, et ces courses rendront peu probable l'effondrement de la structure dans des conditions normales, cependant, des vents violents ou de fortes chutes de neige, comme mentionné dans d'autres commentaires, sont susceptibles de créer des contraintes vers l'extérieur dans la section médiane de la structure. Les détails exacts de ce qui va se passer seront en grande partie une question de détail. Dans une certaine mesure, le code de construction existant sur-conçoit généralement une solution pour s'assurer qu'une défaillance mineure n'entraînera pas de dommages humains.

Il est possible de créer à la fois l'espace nécessaire pour surélever la voiture et d'avoir un garage structurellement solide étant donné l'image. Par exemple, des cordes supplémentaires peuvent être installées suffisamment bas pour recréer des fermes, mais suffisamment hautes pour accueillir un véhicule surélevé. Il existe un certain nombre de styles de fermes qui n'utilisent pas de membrure inférieure horizontale, la ferme en ciseaux par exemple. Et l'utilisation de l'acier comme matériau de construction peut aider à rediriger les tensions à travers des matériaux plus capables d'absorber la charge. Enfin, les murs eux-mêmes peuvent être modifiés. Il était typique des cathédrales de soutenir l'extérieur, le mur pour gérer les plafonds à haute voûte, par exemple.

La construction est souvent une question d'ingénierie autant que de conception, et si la sécurité est un problème, comme cela pourrait être sur cette photo, consulter un ingénieur en structure serait la bonne chose à faire. La conception structurelle est leur expertise, ce qui serait ma recommandation.

Dans les situations où l'on aurait besoin d'un grand trou, y aurait-il des moyens approuvés d'utiliser des poutres ou des fermes montées horizontalement pour transmettre les forces horizontales du milieu du trou aux extrémités, ou est-ce que chaque conception de ce type devrait être conçue de manière indépendante par des professionnels?Compte tenu de la pente du toit et de la quantité de plafond de chaque côté du trou, il semblerait qu'il devrait être facile d'installer des fermes horizontales suffisamment solides pour supporter une telle charge,
Mon intuition (en aucun cas un calcul), dirait que dans cette image, plusieurs stratégies renforceraient le toit.L'exécution de certains membres frères sur les solives coupées créerait évidemment des rectangles qui renforceraient le mur contre la déformation.Les pannes le long des chevrons fonctionneraient également, ou attacher ensemble ces cordes intérieures de l'avant à l'arrière parallèlement au mur aiderait également.C'est vraiment une question de savoir à quel point on veut être sûr.Les membres horizontaux plus haut sont un must.https://en.wikipedia.org/wiki/Timber_roof_truss#/media/File:Kehlbalkendach_mit_liegendem_Stuhl_1200px.png
@supercat Si vous voulez un toit avec un trou, vous concevez un toit avec un trou.Vous ne concevez pas d'abord un toit sans trou, puis vous y percez un trou, puis essayez de réparer le désordre qui en résulte.
@supercat C'est le genre de conception de toiture en bois encore debout plus de 600 ans après sa construction: https://www.greenoakcarpentry.co.uk/wp-content/uploads/Presentations/pageturners/AH%20Timber%20Joints%20Traditional% 20et% 20Contemporary / index.html # / 9 / zoomé
Je pense que dans la conception ci-dessus, mon choix personnel serait d'ajouter aux faces sciées des solives deux 2x6 soeurs, puis de poser un autre 2x6 sur la longueur pour gousseter ces joints.J'irais avec un purloin sur les chevrons attaché à des cordes horizontales à mi-chemin, puis si je voulais vraiment renforcer les murs, posez une poutre pratt horizontalement sur le dessus des solives près des plaques supérieures.
@alephzero: De toute évidence, il faut concevoir, concevoir et installer des structures de renforcement avant de retirer la coupe ou de toute autre manière des éléments de structure, plutôt que d'espérer que rien ne s'effondre entre le retrait de l'ancienne structure et l'installation de l'armature.La question demeure, cependant, s'il y aurait des méthodes communément approuvées pour construire un toit avec un grand trou dont les bords n'ont pas de supports immédiatement sous eux.
Quelques bonnes informations dans cette réponse, et d'autres mauvaises.Cela n'a absolument rien à voir avec le bois par rapport à l'acier;il s'agit de * connexions *, ainsi que de la taille des membres.
Oui, il est insensé de spéculer sur des réparations qui répondent à l'intention du destructeur sans faire le calcul sur les autres membres de la ferme.Aucune réparation ne peut réussir à moins que les composants auxquels la réparation est appliquée soient à la hauteur de la tâche.Sachant ce que je fais des fermes d'ingénierie modernes, il y a peu de place pour l'expérimentation.
Les réparations peuvent réussir malgré une certitude mathématique.La plupart des réparations n'ont pas de certitude mathématique, mais suivent des règles empiriques.Dire que peu importe si une structure est en bois avec des attaches ou en acier soudé n'est pas une vraie affirmation.
Dans la mesure où il existe des méthodes communément approuvées pour la conception de plafonds percés de trous, la réponse est certainement oui.En architecture, le modèle de conception s'appelle un plafond voûté.https://www.architecturelab.net/what-are-vaulted-ceilings/
Il n'y a rien dans la définition du couple, ce qui signifie qu'il s'agit d'un multiplicateur de force.Je ne pense pas que cette réponse ajoute quoi que ce soit aux réponses précédentes.
@MartinBonner La définition du couple est T = F * r * sin (thêta) ce qui signifie que plus la force est appliquée loin, plus le couple est grand puisque la force, par définition, est littéralement multipliée en partie par la distance.
Je suis d'accord avec votre définition du couple.Je ne vois pas comment cela signifie que le couple est un «multiplicateur de force».Je pense que je sais ce que vous essayez de dire, mais je pense que vous ne l'exprimez pas clairement.
Un multiplicateur de force est tout ce qui affecte l'ampleur de la force dans une opération.Par exemple, lors du serrage d'un tire-fond dans une solive, une fois pourrait utiliser une barre de rupture de différentes longueurs avec la plus grande force de multiplication de la barre par une plus grande quantité.Par conséquent, on peut augmenter le couple en utilisant une longueur plus longue.L'expression multiplicateur de force, outre son sens militaire, est utilisée en physique pour parler de machines.https://www.primaryconnections.org.au/sites/all/modules/primaryconnections/includes/SBR/data/Phy/sub/mechsys/mechsys.htm
Encore plus que le bois étant flexible, la façon dont les * joints * sont construits dans une ferme en bois sont absolument conçus pour NE PAS tourner.Je pense que ceux-ci commenceraient à échouer en premier.
#4
+12
Criggie
2019-08-22 16:38:14 UTC
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Comme sur la photo - très mauvaise idée.

Cela peut fonctionner SI le toit est repensé pour supporter beaucoup plus de contraintes en haut et en bas de la découpe. Cela signifie une poutre horizontale beaucoup plus robuste sur les quatre côtés de son trou ET une retouche du toit en remodelant toute la structure.

Quelques exemples:

From https://www.truss.co/blog/when-a-church-redevelops-into-retail-property Celui-ci est une poutre en ciseaux, et porte également le nom plus général de «poutre d'église» ou «poutre de nef». t approprié.

enter image description here
Un peu décoré pour un atelier, mais vous pouvez voir comment la charge est ramenée aux murs avec des contreforts intérieurs.

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS2KqZt5vh7-bbx20Dxl-OXgFeEz9MTJHAGv8z2cP8mk6F_p7Rb Celui-ci s'appelle un Coffer Truss et, comme illustré, fonctionnerait parfaitement. Cependant, l ' épaisseur des chevrons (cordons supérieurs) devrait être multipliée par plusieurs pour faire face aux contraintes supplémentaires. Comme illustré, celui-ci s'attendrait à avoir des murs / poteaux de support directement sous les «coins» inférieurs, il faudrait donc un poteau vertical tout droit à côté des poteaux de l'ascenseur de voiture. Cela pourrait être réalisable, si ces nouveaux poteaux étaient correctement posés dans / sur le sol en béton existant.

https://www.alphasteel.ph/wp-content/uploads/2018/08/parallel-chord-roof-truss.jpg Cela fonctionnerait aussi - en fonction de la hauteur à laquelle le haut du mur.

https://previews.123rf.com/images/geettheerawat/geettheerawat1602/geettheerawat160200082/53446836-steel-truss-roof.jpg La dernière option est de recadrer complètement le toit avec des fermes en acier, et de supprimer celles en bois. L'acier correctement mécanisé aura plus de résistance que celui en bois tout en permettant l'espace ouvert requis.

Quoi qu'il en soit - quel que soit le bricoleur créatif qui a fait cela, un travail difficile est devenu un cauchemar absolu. Il aurait été moins de travail de retirer le toit, puis de refermer la charpente en laissant les membrures inférieures en place pour soutenir les murs jusqu'à ce que la nouvelle charpente du toit soit en place.

Franchement, il aurait probablement été moins cher à construire un nouveau garage plutôt que de monstre celui existant et doivent maintenant le réparer.

Considérez également que toute réclamation d'assurance sera plus difficile à gagner, en fonction du niveau de soins présenté ici. Je parie que toute réclamation d'assurance pour les dommages causés par la neige ou les tempêtes serait rejetée d'emblée. Si cela est utilisé pour une entreprise, toute réclamation pour une voiture d'un client endommagée par cet effondrement sera rejetée comme "manquement à la diligence requise"

Vous devez parler immédiatement en personne à un ingénieur en structure et idéalement sur place. Je ne suis pas ingénieur en structure.

La poutre de coffre telle que représentée ne convient pas dans cette situation.L'image indique qu'il y a quatre points porteurs: les deux murs extérieurs mais aussi deux autres points plus loin là où les triangles extérieurs se terminent.Sans ces deux points porteurs supplémentaires, la force de cisaillement du toit contre les murs extérieurs changerait peu.La seule différence serait que le toit s'effondre en trois morceaux.
@Christoph Excellent point - réponse mise à jour.
#5
+1
Lee Sam
2019-08-26 03:30:06 UTC
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Je pense que c'est sûr, si ...

Maintenant que tout le monde a voté pour cela comme dangereux, je dois prendre l'autre côté de l'argument pour plusieurs raisons: 1) ce n'est pas une ferme , 2) il est "bâti", 3) chaque côté pourrait être enlevé et le reste serait stable, 4) le support structurel horizontal est ailleurs que dans la travée horizontale centrale,

1) Regardez de près et vous verrez que ce n'est pas une ferme. La structure ne crée pas de treillis couvrant la pièce ... ou elle se serait effondrée immédiatement ... surtout avec autant de retrait.

2) Les membres sont construits en stick. L'élément de toit s'étend de la crête au support suivant ... contreventement diagonal. L'élément de toit est à la fois en tension et en compression. Un élément de ferme est en tension ou en compression. (C'est pourquoi la «double flexion» dans la conception des fermes est si dangereuse.) Les charges sont transférées le long des éléments diagonaux vers les murs ou les poutres en porte-à-faux sur les murs. Dans la construction en treillis, les charges sont transférées à la FIN de la ferme.

3) Si vous regardez le côté droit, vous verrez qu'il pourrait être supprimé et que le côté gauche resterait structurellement sain. C’est une indication qu’il ne s’agit pas d’une structure en treillis, mais d’une structure en bâtons. (La moitié de la structure du toit ressemble à un abri de pique-nique.)

4) La stabilité horizontale est dans les murs d'extrémité, PAS dans le support central du plafond. C’est pourquoi vous ne voyez pas de grandes fissures dans les plaques de plâtre du plafond.

Maintenant, j'ai dit «si» au début. Le «si» fait référence à la nécessité que chaque côté soit horizontalement stable et ait au moins 2 points d'appui de chaque côté de l'ouverture ..... et c'est évidemment si loin.

Pour moi, ils ressemblent à des fermes d'ingénierie.La photo est moche, mais je crois voir au moins un gousset en acier au sommet.Ce qui semble superficiellement être un panneau de faîtage est plus probablement un espace dans le revêtement pour la ventilation du faîtage.En outre, les toits à ossature à la main avaient presque toujours des chevrons de 2x6 ou plus pour des portées aussi longues.Si vous avez des informations plus concrètes, veuillez les partager.
Quant à l'effondrement immédiat ... non.Le revêtement agit actuellement comme un contreventement de cisaillement important, et les murs porteurs peuvent avoir des contreforts provenant de murs ou de structures de toit qui se croisent.
@isherwood Non, ce n’est pas une ferme et il n’ya pas de gousset.Regardez l'élément diagonal à l'intersection de l'élément horizontal ... il chevauche l'élément horizontal et il n'y a pas de gousset.
@isherwood Il ne s’est pas réduit immédiatement car ce n’est pas une ferme.Les charges sont transférées «vers le bas» des murs, et non «vers l'extérieur» vers les murs extérieurs ... c'est pourquoi il ne s'est pas effondré.
Je pense que vous avez peut-être raison.J'ai raté cet indice.Il y a du mérite dans votre réponse dans ce cas, bien que le profane ne soit probablement pas sage de faire ce que ce gars a fait avec tant de variables en jeu.
@isherwood Je souhaite que l'OP d'origine nous donne une mise à jour.
@leesam L'intersection de l'élément horizontal et de l'élément diagonal n'est pas visible sur l'image.Ce «recouvrement» est la course horizontale devant la diagonale de la ferme suivante.S'il s'agissait d'un toit coupé et empilé, cette diagonale serait soutenue par un élément structurel comme un mur ou une poutre porteuse.Je vote ferme.
@Valkor Le support n'a pas besoin d'être directement sous la charge de support.Je ne dis pas qu'il a été conçu de cette façon, mais nous concevons souvent un porte-à-faux pour supporter des charges.Dans ce cas, ils ont eu la chance de couper l'élément horizontal à un endroit où un porte-à-faux soutiendrait la charge.Ainsi, l'élément horizontal est maintenant un porte-à-faux qui supporte la charge du toit.L'élément horizontal peut-il supporter structurellement la charge du toit ???Nous ne saurons pas tant que nous ne connaîtrons pas les dimensions des membres et leurs portées, mais ce n’est pas (ni n’a jamais été) une ferme.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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