Dimensionnement des chevrons porteurs

Bonjour,

Je fais appel à vous pour m'aider dans le choix des techniques et la section des pannes et chevrons porteur.
Voici un "magnifique" plan de la maison, tous les murs sont en pierre d'une cinquantaine d'épaisseur (voir plus), il y a 3 murs de refends, qui découpent la bâtisse en 4 parties quasiment égale.
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Voici une photo de la charpente actuelle. Certaines pannes ont pris l'eau depuis 10 ans, il n'y a pas de pare pluie, ni d'isolation, plein de tuiles canal sont mortes... on est donc partie pour tout refaire, charpente comprise.
Mes choix se portent sur des chevrons porteurs (plein ou en I auto construit), avec panne faîtière, sablière, et une panne intermédiaire (proche de la sablière) qui ne sera plus visible une fois les combles aménagés. (le but serait d'enlever les pannes intermédiaire (à hauteur d'homme) qui gènent pour un bon volume dans les combles.)
Il y aura des avancées de toit d'environ un mètres si possible.
Je pense à ça:

Dans cette hypothèse, il n'y a pas de panne sur environ 6 mètres, est ce un problème?
Pour info nous sommes dans le Jura à 450 m d'altitude (y a de la neige quand même), et nous pensons mettre de la tuile en terre cuite qui pèse environ 50kg/m².
L'idée pour l'instant est de mettre un talon sous le chevron pour les bottes de paille. On aurait de la volige en finition, vide (zone technique pour pas abîmer le fv) frein vapeur hygrovariable (genre intello plus), paille, petit enduits argile chaux pour éviter le vide d'air en dessus des bottes (pour le feu, pour fixer les brins qui dépasse et aider la paille a stocker l'humidité avant qu'elle ne s'évacue), pare pluie en fibre de bois (contreventant ou pas, je sais pas si il doit l'être), latte, contre latte et tuiles.
Mes doutes pour l'instant, c'est la résistance des chevrons, leurs contreventement et leurs fixation. (sachant que la maison risque pas de bouger vu les murs en pierre).
Sinon j'avais pensé à ça pour renforcer les chevrons (je perds juste une cinquantaine de cm et l’esthétique de la panne faîtière mais je gagne une zone pour une vmc et eclairage...)

Je sais pas si cette pièce de bois a un nom, moi je l'appelle "renfort"
Que pensez vous d'un tel renfort?
sinon je peux rajouter une panne intermédiaire à 2m10, je devrais passer en dessous sans me cogner (on est grand dans la famille ! )

J'ai bien deux trois questions d'ordres plus techniques, mais j'aimerais déja avoir votre avis.

Merci d'avance de perde un peu de temps pour m'aider.

Rémi

on appelle ça un "entrait" et il s'agit ni plus ni moins de la pièce de charpente la plus importante.

Dans ton système n°1, ça ne marche pas parce que tous les efforts de charpente créent une traction dans le bas des chevrons, comme si on tirait dessus des deux côtés : comme il n'y a rien qui reprenne cette force, le toit s’affaisse, et les murs s'ouvrent comme une peau de banane. Certes ils sont lourds, massif, etc, mais ils n'ont aucune résistance en traction donc si on pousse dessus d'en haut, ils tombent.
Pour éviter ça, il faut que le bas des chevrons soit accroché ensemble, avec une pièce faisant tirant entre les deux, les empêchant de s'écarter, et transformant ainsi la force latérale en force verticale, que les murs pourront porter sans problèmes. En général, cette fonction de tirant est assurée par les solives du plancher (mais il faut les fixer avec le bas des chevrons). Dans ton dessin, je ne vois pas si ta panne sablière est alignée avec le plancher ou pas. (en résumé, la charpente doit toujours faire un triangle, sinon rien ne s'oppose à la déformation, et ça n'a aucune force)

Toutefois, ta maison ayant des refends qui montent jusqu'au toit, il n'est guère logique de changer la charpente actuelle, qui n'a pas de fermes, par une version qui en contient puisque justement ça t'oblige à gérer le problème des entraits, alors que la structure de la maison a été initialement conçue pour ne pas en avoir besoin (il n'y a pas de chainages dans des murs tradi en pierre). Il vaudrait mieux remplacer les actuelles pannes par des trucs en I, et mettre par dessus des chevrons normaux, en gardant la disposition actuelle. Il suffit ensuite de mixer différents isolant pour remplir tout ça : un truc de 6-8 cm entre les chevrons, et un truc de 15-25 entre les pannes, de sorte à ce que rien de dépasse en dessous comme tu le veux. Dans ce cas de figure, toutes les charges sont reportées sur les pannes, qui les transmettent directement en vertical dans les murs, et tu n'a pas de problèmes de tirants à gérer. Tu peux également calculer la position des nouvelles pannes pour qu'elles ne se trouvent pas dans les volumes habitables, par ex une à 1m, et l'autre à 2m, quitte à mettre des chevrons un poil plus gros pour supporter une portée un peu plus large entre les deux pannes.

Ouah... super.
Effectivement j'ai tout chiffré, c'est parfait, j'économise un peu, et je conserve la même isolation.
Je pense rehaussé la faitière de 30cm, ce qui augmentera légèrement la pente et me fera moins perdre d'espace.
Plus facile pour les chevêtres pour les fenêtre de toit... Que du bon.

Merci beaucoup pour l'avis d'expert.

Petit commentaire d'un non spécialiste, mais je crois que Ugo a regardé un peu vite.
La proposition était de faire des chevrons porteurs, liés en tête. Dans ce cas, il n'y a pas de poussée sur les murs, mais une charge importante sur la faîtière. Ce qui suppose un dimensionnement en conséquence et probablement des refends ou poteaux pour la supporter si grande portée.
Le fonctionnement est différent d'une ferme autoporteuse sur laquelle on pose les pannes, y compris la faitière.

Oui c'est ce que j'avais pensé aussi, que tout le poids soit sur la faitière.
Je suis toujours entrain de faire évoluer tout ça, le but étant de s'en sortir pour pas trop cher.
De toute façon j'économise déjà plusieurs milliers d'euros a ne pas passer par un pro...
Après le choix de la méthode reste a trouver, mais en tout cas le budget diminue sur le papier

La faitière peut reposer sur les refend porteurs, il n'y a rien à craindre de ce côté.

J'ai peut-être regardé un peu vite en effet.

Ce n'est pas trop l'accrochage des chevrons entre eux en tête qui compte, s'ils reposent sur une faitière. Il faut juste dimensionner la faitière, la sablière et les chevrons entre les deux pour ne pas avoir besoin de pannes intermédiaires, et ainsi profiter des chevrons en I.