Conception de la structure d'une maison

La maison illustrée à la figure 1(a) couvre une aire rectangulaire de 8,5 m×13 m. Son toit est constitué de bardeaux d’asphalte cloués sur des contreplaqués de 12 mm d’épaisseur. La structure de la maison est en bois et le revêtement est en vinyle. Les murs de fondations sont en blocs de béton de 0,2 m et reposent sur une semelle de fondation de 0,60 m de largeur. (voir image) En utilisant les principes de la résistance des matériaux vus dans le cours, vous devez concevoir certains des principaux éléments structurels de la maison. (a) Déterminez les dimensions et le nombre de fermes de toit qui doivent être utilisées pour supporter le toit. (b) Dimensionnez les solives de plancher qui doivent être utilisées, sachant que ces solives sont espacées de 0,40 m et qu’il n’y a aucun mur porteur autre que les murs extérieurs. Les solives de plancher, la poutre maîtresse qui les supporte et les colonnes qui supportent la poutre maîtresse sont montrées en vue de dessus à la figure 1(b). (c) Dimensionnez la poutre maîtresse qui supporte les solives de plancher et qui traverse la maison sur toute sa longueur. À cause des divisions au sous-sol, on souhaite avoir cinq colonnes de soutien ou moins pour cette poutre. (d) Calculez les charges soutenues par chacune des colonnes de soutien et dimensionnez ces colonnes. (e) Déterminez la pression sous les blocs de béton qui soutiennent les colonnes, qui occupent une aire de 0,4 m × 0,4 m et sous les semelles de fondation de la maison. Faites des recherches pour déterminer si ces pressions sont acceptables, sachant que ces blocs reposent sur un sol en gravier compacté.