Mon lit escamotable
Introduction
Le lit tient tout seul
J'ai toujours habité dans des espaces plutôt exigus et le gain de place a toujours été une préoccupation pour moi. Je m'étais dit que ce serait sympa de faire disparaître le lit pour récupérer l'espace qu'il occupe et qui me serait utile dans la journée.
J'ai exploré les différentes solutions. Le futon roulé (mon ancienne literie). L'armoire lit qui ne me plaisait pas du tout (le matelas est vertical et se déforme.) La mezzanine me plaisait bien mais avec mes 1m85 et 2m45 de hauteur de plafond ça coince, si je voulais pouvoir m'asseoir dans le lit, la mezzanine m'arrivait aux épaules. J'ai pensé aussi à un intermédiaire entre le lit au plafond et la mezzanine (ranger la mezzanine au plafond.) ou même recouvrir le lit d'un podium qui coulisserait ou descendrait du plafond.
J'ai opté pour le lit à contrepoids pour plusieurs raisons. Je voulais que le lit disparaisse, donc qu'il soit le plus mince et discret possible et qu'il ne me fasse pas perdre trop de hauteur de plafond. Je voulais aussi faire reposer le lit au sol pour éviter des pieds qui grinceraient (en se retournant la nuit) ou qu'il faudrait mettre/enlever. Une solution simple, up and down. Le choix du contrepoids s'est imposé puisque la course du lit est de 2m10 et qu'une solution à manivelle devient à la l'usage long et fatiguant. Je m'étais imposé une dernière contrainte qui était d'avoir une mécanique discrète, je ne voulais donc pas de poteau au milieux de la pièce tout en guidant bien la descente du lit. J'ai donc utilisé toute la largeur de la pièce (3m15) et prolongé le lit d'un mur à l'autre afin de les utiliser comme guides.
Encore une dernière chose, un lit c'est lourd. Mes premières estimations étaient de 60-70Kg au final, le lit pèse 98Kg (200Kg avec le contrepoids). J'ai donc envisagé une démultiplication mais le problème est le suivant: toute démultiplication se fait au détriment de la longueur. Pour diminuer le contrepoids de moitié, il faut 4m20 de course. Pour avoir 2m10 de course et utiliser un système de palan le contrepoids seul doit faire 200Kg. Insolvable! Le plus simple c'est un contrepoids (dense pour qu'il prenne le moins de place possible) monté directement. De plus les poulies sont cher et ont du frottement. J'avais réfléchis à des systèmes super avec des câbles et de poulies dans tout les sens. Le lit m'aurait coûté 2-3 fois plus cher et je pense que ça ne m'aurait rapporté que des soucis supplémentaires. Faire simple c'est déjà bien assez compliqué!
Présentation
Je réfléchissais depuis longtemps à ce principe de lit. C'est un jour en passant dans un magasin vendant du matériel de marine, que j'ai appris que des poulies de bonne qualité ne supportent pas 80Kg comme je le pensais mais 350Kg (700Kg en charge ponctuelle) et c'est là que je me suis dis que la marge de sécurité était suffisante. Si le lit complet pèse 200Kg (50Kg par point), il faut également tenir compte des accélérations et des chocs en bout de course. Mis en mouvement le lit peut frapper le sol et le contrepoids a l'effet d'un coup de bélier sur les points d'attache. Le reste, le cordage (de marine, sans allongement) supporte 1.2t, les points d'encrages et les tampons (M8) ont aussi une charge à la rupture de plusieurs centaines de kilos. Donc, je pouvais sans risque suspendre et vivre avec une telle charge au dessus de la tête.
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Contrepoids
Le contrepoid fait de parpaing
J'aurais aimé avoir un contrepoids en fonte (7Kgdm^-3^) soit d'un volume d'env. 14 litres (1m40 - 10x10cm) mais le fer est un matériau très cher alors que le béton ne coûte pas grand chose mais est bien moins dense (2Kgdm^-3^) et occupe lui 50 litres (1m40 - 20x18cm). Pour la réalisation, je ne m'y suis pas bien pris et j'ai changé d'avis en cours de route. J'ai posé les parpaings sur une planche surplombée de deux barres et j'ai percé le sandwich et placé quatre tiges filetées au travers.
Le schéma du contrepoids
C'est un peut bizarre comme montage. Au début je pensais fixer le cordage sur la planche et soutenir le contrepoids. Le problème est que le centre de gravité est au dessus des points de fixations et que c'est très instable. Ça m'a posé un gros problème (sur lequel je reviendrais) en plus j'avais prévu de faire monter le contrepoids au raz du plafond et comme les poulies prennent de l'encombrement (~10cm) et que le point de fixation arrive au mieux au raz de la poulie, je préférais justement avoir le poids au dessus et venir le "caser" entre les poulies. Avec le poids en dessous, la distance entre le dessous du contrepoids et le plafond est de 10cm + 20cm + qqs cm entre les poulies et le noeud soit 35cm. La course du contrepoids en est réduite et celle du lit de même puisque Hplafond - Hcpoids (245cm-35cm). On ne peut faire monter le lit à plus de 2m10 s'il repose au sol (le problème ne se pose pas avec des pieds) alors que j'avais espéré le faire monter à au moins 2m20 (de toutes façons l'épaisseur du lit est aussi un problème et avec un matelas de 15cm, les sommiers, des draps, un peu d'aire pour ne pas qu'avec l'humidité la literie ne moisisse au plafond. On ne peut pas espérer utiliser moins de 25/30cm ).
Cadre de lit
Une coupe du lit
Pour le cadre j'ai cherché la solution la plus simple. J'ai regardé comment était fait un cadre de lit du commerce. Les sommiers reposent sur quelques points d'appuis du cadre (sans fixations). Je suis donc simplement parti de deux poutres acier que j'ai relié entre elles par trois poutrelles transversales de 50x50mm sur lesquelles reposent les sommiers. J'ai pratiqué des encoches de 10mm de profondeur au ciseau à bois pour que les sommiers ne se baladent pas trop quand même. Sur ces mêmes poutrelles j'ai placé des tampons en caoutchouc qui sont en contact avec le sol quand on utilise le lit.
Les poutres sont en permanence en contrainte. Quand le lit est en haut, elles supportent le poids du matelas et des sommiers (une soixantaine de Kg) et quand le lit est au sol, elles maintiennent le contrepoids au plafond (100Kg) mais à aucun moment elles ne supportent le poids du corps, ce n'est pas leur rôle. Si le lit était par exemple posé sur des pieds. Il faudrait construire le cadre différemment. Les pieds sont dans les coins mais les occupants du lit - qui ne sont pas toujours très sage - pourraient très bien vouloir faire une bataille de coussins au centre du lit et il faudrait que le cadre supporte ces contraintes. En posant le lit au sol je me suis affranchis de ce problème (ce ne doit pas être un gros problème puisque les sommiers doubles reposent sur 3 points aux pieds et 3 à la tête et sont construit pour résister aux nuits agitées).
Problème du flambage
La mise en place du cadre
J'ai choisi de traverser toute ma pièce pour n'avoir pas de câbles apparent mais j'ai longtemps hésité à cause du flambage des grandes poutres. Sur 3m15 de long on pourrait facilement avoir un affaissement de 5 à 10cm entre les points d'attaches et le milieu du lit. Je ne voulais vraiment pas avoir un truc au plafond tout tordu. L'acier est un matériau que je connais bien et je savais calculer le flambage. On peut sans doute utiliser du bois mais je ne pense pas que le rapport poids/résistance soit meilleur. Les poutres que j'ai choisi sont en "L" et mesurent 90x30x3,5 pour un poids de 10Kg pièce. Avec transversalement trois poutrelle bois et un profil d'acier de 20x20x1 (j'ai eu un doute et je l'ai rajoutée) le cadre fait environ 25Kg.
À noter que même en acier les poutres ont vrillé de plusieurs dizaines de mm (à cause du couple entre l'axe de résistance de la poutre et le point de fixation) mais sont heureusement restées horizontales.
Au montage, le cadre était très souple et pas vraiment d'équerre. Vu la longueur et le poids j'ai dû le monter sur place et n'ayant pas d'atelier, je l'ai aussi percé sur place comme j'ai pu. Une fois les sommiers mis en place, le cadre a trouvé sa forme définitive et sa rigidité et ne donne plus cette sensation de souplesse/fragilité qu'il avait au début.
Système de poulie
Vue du lit position haute
Tout le mécanisme repose sur l'utilisation de poulie. Les poulies reviennent relativement cher et j'en ai donc utilisé le moins possible. De plus je suis locataire je ne voulais pas faire trop de trous (6 au plafond pour les poulies + 4 pour le caisson de rangement et une dizaine aux murs, rien au plancher. Raisonnable.)
Schéma de la position des poulies pour un lit escamotable (suspendu avec contrepoids)
Sur conseils du vendeur spécialisé en matériel de marine, j'ai utilisé un montage "souple" plutôt que rigide. Je pensais fixer des poulies montées sur un socle mais il paraît qu'il vaut mieux monter un anneau auquel on fixe les poulies qui trouvent leur place en fonction de la charge. C'est bien! Il faut simplement bien calculer où doit être le câble. Partant de cette position trouver où doit se trouver la poulie en charge et de là le décalage par rapport au trou à faire dans le plafond. Comme j'ai fait le montage sur place j'ai trouvé la position des trous dans le cadre de lit et le contrepoids à l'aide d'un fil à plomb monté sur les poulies déjà installées plutôt que chercher à avoir une cote précise en haut et en bas. Côté mur/contrepoids je voulais être très précis pour que ça fasse propre et que tout fonctionne bien avec le contrepoids, le lit et le jeu de l'autre c'était beaucoup moins important.
Schéma de principe
Schéma de principe
La chose qui m'a surpris est que le lit de part son énorme poids oscille très peu. J'avais pensé que j'aurais des problèmes de balancement et de guidage. Le lit frôle le mur et le cache du contrepoids mais ne le touche jamais. Le contrepoids est à 3cm du mur mais ne l'a jamais touché.
Gros problème de conception rencontré
Schéma
J'ai eu plusieurs gros soucis au moment de la réalisation dont un de conception que j'ai réussi à résoudre en réfléchissant bien mais qui aurait pu mettre un terme à mon projet. J'avais prévu 4 points de fixations sur le lit et sur le contrepoids sans réaliser que le lit ne pourrait jamais monter droit. En soulevant un coin, il monte, le coin relié du contrepoids baisse. Le lit et le contrepoids sont de biais et tout coince, fini! Le problème à été vite réglé. Il a suffit de n'avoir qu'un point de fixation commun pour l'avant et l'arrière du lit. Quand on tire le pied du lit, la force exercée sur cette partie du lit (sa gravité diminue) fait que le contrepoids est en comparaison plus lourd et ce surplus de poids (force) fait monter la partie "tête de lit". De cette manière le lit ne peut que rester horizontal et jamais le lit ne se met de travers. Le principe est un peu celui de
Schéma position des câbles
Quand je me suis aperçu de ce problème les poulies étaient déjà posées. Comme elles sont espacées d'une quinzaine de cm, elles ne sont donc pas à la verticale du point de fixation unique du contrepoids. Les câbles ne sont pas verticaux mais forment un léger angle (un "V"). Ce "V" tire le contrepoids à la fois vers le mur et vers le plateau de la tête de lit ce qui le stabilise et évite qu'il ne se balance. C'est finalement un avantage. Si je l'avais remarqué plus tôt j'aurais peut-être utiliser un seul point de fixation au plafond pour les deux poulies (attention il ne faut pas percer deux trous trop près dans le béton les tampons risquent de ne pas tenir) et le contrepoids aurait touché le mur? À noter qu'il ne faut pas trop espacer les poulies quand même parce que l'angle formé par le cordage s'ouvre quand le contrepoids remonte et la tension dans le câble augmente.
Schéma de principe
Si le problème d'horizontalité est réglé dans le sens de la longueur, il ne l'est pas dans la largeur. Le lit peut toujours se mettre de travers et je fais attention en le montant/descendant de le maintenir horizontale mais ce n'est pas difficile. Juste une habitude à prendre.
Le cordage
J'ai utilisé du cordage sans allongement de 6mm. C'est important que le cordage ne s'allonge pas en vieillissant car même s'il s'allongeait uniformément les longueurs n'étant pas les mêmes le lit ne resterait pas horizontale et il faudrait le "retendre". Après plus d'une année, le lit n'a pas bougé d'un cm.
Pour ce qui est de la longueur, j'avais prévu plus et c'est important. Dès le départ je me suis dit qu'il valait mieux avoir assez de longueur pour faire les noeuds alors que le lit et le contrepoids sont au sol. J'avais besoin de;
- (2x) 2m50 (lit-plafond) + 3m15 (longueur de la pièce) + 1m (plafond-contrepoids et noeuds)
- (2x) 2m50 (lit-plafond) + 1m (plafond-contrepoids et noeuds)
Montage
soit environ 20-22m. J'ai rajouté (4x) 2m50 et acheté 30m. J'ai commencé à faire les noeuds à 1m du sol. Accrocher un bloc de 100Kg à 2m50 du sol j'ai même pas essayé et c'est déjà pas facile de le monter à 1m quand on est tout seul ^*^. Un mètre de course c'est déjà bien pour faire des tests et voir comment ça réagit. J'ai d'ailleurs commencé avec le cadre seul et 25Kg de bouquin.
Montage
Une fois que j'ai vu que tout allait bien, j'ai monté le contrepoids définitif (avec un parpaing de moins pour affiner à la toute fin). Un fois à 1m j'ai monté le cadre à 1m aussi (2m de course) et ajouté le matelas et j'ai finit les 50 derniers cm de course en raccourcissant les longueurs petit à petit jusqu'à la position actuelle. Maintenant si je veux enlever le matelas, je mets le lit en bas, j'accroche le contrepoids aux anneaux qui tiennent les poulies avec un bout de corde et je peux même détacher le cadre si je veux. Quand je change les draps, les 10Kg de moins ne suffisent pas faire remonter le lit tout seul et même s'il a tendance à vouloir remonter ça ne pose pas de problèmes.
* <small>*J'ai décidé un jour que j'avais assez ressasser l'idée de réaliser ce lit et qu'il fallait y aller sinon je ne le réaliserais jamais. Je n'ai pas pris le temps d'appeler des copains pour m'aider ce qui fait que j'ai tout fait seul (et sans voiture). Ça doit être bien plus facile à plusieurs...!? Et heureusement que j'ai un ferrailleur et un menuisier près de chez moi parce qu'il y a 2-3 truc que j'aurais pas pu porter 10m de plus (quelle idée de ne faire qu'un voyage?!)*</small>
Problème lié au cordage
Pour moi l'argent était un problème et dans chaque choix de matériel la question du prix s'est posée. Les poulies existent avec ou sans roulement mais celles avec coûtent 40% plus cher alors je n'en ai pris que quatre (sur les photos les poulies avec galet noir ont des roulement celles avec galet blanc non). J'avais aussi le choix entre plusieurs cordages et j'ai choisi le cordage 6mm traditionnel plutôt que le 3,5mm en kevlar (même résistance même caractéristiques). De toutes façons j'avais choisi des poulies de 6mm parce que c'était la première taille qui offrait une résistance suffisante. On peut monter du 3,5mm avec des poulies de 6mm mais j'avais peur que le cordage soit mal guidé. Un diamètre plus petit aurait pourtant eut moins de frottement.
Le rendement des poulies et du cordage me dérange. Je pensais que ça roulerait tout seul mais ce n'est pas le cas. Pour monter ou descendre le lit il faut y aller franchement. Il faut plus de 15 Kg pour mettre le lit en mouvement (moins une fois qu'il bouge). Ce n'est pas une question d'équilibre des poids, que ce soit vers le haut ou vers le bas la force à mettre est la même. C'est vraiment dû au frottement du système. Moi qui avait peur qu'avec un lit mal équilibré je le retrouve en bas en rentrant à la maison le soir ou pis au plafond quand tu vas pisser la nuit. C'est pas le cas! D'un côté c'est pratique je le laisse parfois à mi-hauteur pour l'aérer. Il y reste. Ou il ne bouge pas quand tu changes les draps. D'un autre il est lourd. Je pense qu'il y a un frottement idéal pour que le lit soit facile à monter/descendre et qu'il ne bouge pas tout seul. Le mien en a trop. Je changerais peut-être un jour les deux grandes poulies et le cordage ?
Habillage
Montage
Pour éviter d'avoir une cage d'assesseur à la maison, j'avais bien évidemment réfléchi dès le début à un habillage du contrepoids. Plus qu'une simple question d'esthétique, il ne faut pas oublier qu'on a un bloc de béton de 100Kg suspendu au dessus de la tête. Pour une question de sécurité il faut placer un plateau entre le contrepoids et le lit. S'il y avait un quelconque problème le contrepoids ne doit en aucun cas pouvoir s'écraser sur le lit. Cette protection sert en même temps de tête de lit et d'habillage.
C'est au moment de poser les poulies qu'il faut prévoir la place pour monter un habillage. Les câbles doivent venir de part et d'autre des parois latérales donc sous l'axe des poulies. Ça a aussi influé sur le choix des poulies, plus le diamètre est grand plus elles sont longues et le lit est plus bas mais il y a aussi plus d'espace entre les câbles pour faire passer l'habillage. Le diamètre des poulies définit la distance entre le câble du cadre de lit et celui du contrepoids.
Le dessous du lit ne doit pas être négligé puisque c'est la partie la plus visible une fois en haut. J'ai juste posé un plateau aggloméré MDF 5mm (j'ai utilisé du MDF partout en choisissant des épaisseurs adaptées comme par exemple du 15mm pour la protection du contrepoids). Pour les côtés, j'ai laissé pas mal de jeu (60mm) parce que les draps dépassent parfois du lit et je ne voulais pas tout casser en montant le lit. Finalement c'est bien assez et j'aurais tendance à vouloir réduire ce jeu même s'il est aussi là pour laisser passer un peu d'air ^*^.
* <small>*Pour descendre le lit il faut une bonne prise et donc un espace entre le lit et l'habillement pour passer les mains.*</small>
Caisson de rangement
Montage
En réalisant le montage, j'ai commencé à déplacer quelques meubles. Comme je n'avais plus besoin de mon ancienne tête de lit (en blanc sur la photo), j'allais la jeter quand j'ai remarqué que par hasard elle mesure 146x77cm et que la surface entre le prolongement des poutres et le mur est de 155x85cm. Plutôt que de le jeter, je l'ai mis au plafond! Quelques morceaux de bois, deux plateaux latéraux et une porte "tiroir" et hop 0,4m^3^ de rangement supplémentaire. J'y met des couvertures, des coussins,...dessous j'ai encore laissé une bibliothèque de 140x180x25. Aucun espace perdu!
L'éclairage
Éclairage
Après plus d'une année d'utilisation j'ai ajouté des spots LEDs encastrés. Initialement la pièce était éclairée par un plafonnier au centre. Comme le lit le recouvrait, je l'ai déplacé d'un mètre. Ce qui fait qu'une partie de la pièce était mieux éclairée mais que l'autre manquait de lumière. Sébastien D. qui a également réalisé un lit suspendu y a installé des spots et j'ai suivit son idée.
Éclairage spots leds, lit escamotable (suspendu)
J'avais heureusement 90-105mm entre le fond et les lattes du sommier (les constructeurs recommandent 150mm) et je n'ai donc eu aucune difficulté pour les installer.
Éclairage spots leds, lit escamotable (suspendu)
J'ai choisit des spots LEDs qui sont plus cher mais bien plus écolo. Certain spots font jusqu'à 50W et chauffent énormément (risque d'incendie) alors que là avec 6 spots de 2W (12W au total) l'éclairage est intime et chaleureux exactement ce que je cherchais. À noter que ces spots ont un cône de lumière assez étroit (ø1m au sol) ça donne des zones d'ombres et de lumières que j'aime bien mais il ne faut pas s'attendre à un éclairage homogène.
Schema alimentation, lit escamotable (suspendu)
pour l'arrivée de courant, j'ai amené un câble par l'un des points de suspensions du lit (d'où il alimente toutes les LEDs en parallèle). Derrière une armoire qui est à côté du lit, à env. 1m50 et à mi-hauteur de la course du lit (1m20 du sol), j'ai fixé le cordon, ce qui fait qu'en position haute le cordon est à ~45° vers le haut et en position basse à ~45° vers le bas. Simple, efficace.
Inventaire du poids à équilibrer
| Poids | Total | |
|---|---|---|
| Matelas 18cm | 35 Kg | |
| 2x sommiers 200x80cm | 22 Kg | |
| Poids total du lit + sommiers | 57 Kg | |
| 2x poutres en "L" ac 90x30x3,5 par 3m15 | 20 Kg | |
| profil Ac 20x20x1 par 1m60 | 2,6 Kg | |
| 3x lattes bois | 3 Kg | |
| 4x équerres | 1,1 Kg | |
| visserie, fixations, roulettes,... | 1,5 Kg | |
| Poids total du cadre de lit | 28,2 Kg | |
| 4x Oreillers | 4,6 Kg | |
| Couette + drap | 5,2 Kg | |
| drap housse | 1,5 Kg | |
| Poids total de la literie | 11,3 Kg | |
| Tot : 96,5 Kg |
Liste de pièces
La liste de pièce ci dessous est un bon point de départ. En cours de réalisation on se rend compte de tout ce qui manque encore. On a besoin d'une vis mais il faut acheter une boite de 100, les outils qui manquent, et tout le reste...
Je n'ai pas fait le total de ce que ça m'a coûté. Je voulais me tenir à un budget de moins de 1000.-Frs (€650.-) mais je n'ai pas réussi. Quand on veut faire pas cher et qu'on veut vraiment un lit, on calcule comme ça nous arrange. On ne calcule que le strict minimum et on fait comme ces entrepreneurs qui explosent le devis. J'avais déjà du matériel que je n'ai pas eu besoin d'acheter et j'ai récupéré des trucs à droite et à gauche. Pour être à l'aise je pense qu'il faut compter 1500.-Frs (€1000.-) . À relever que les poulies, cordage, tampons + goujons,... représente la partie incompressible du budget avec déjà 370.-Frs (€250.-) soit 25-30%. Pour l'éclairage ajoutez 150.-Frs (€100.-)
| Désignation | Quant. | Prix |
|---|---|---|
| Poulie pour cordage 6mm ø50mm sans roulement | 2 | 60.-Frs / €40.- |
| Poulie pour cordage 6mm ø25mm avec roulement | 4 | 140.-Frs / €93.- |
| Tampons laiton M8 pour béton | 6 | 24.-Frs / €18.- |
| écrou à anneau M8 haute résistance | 6 | 54.-Frs / €36.- |
| Pontet acier (fixation sur cadre lit) | 4 | 12.-Frs / €8.- |
| cordage sans allongement 6mm | 30m | 65.-Frs / €43.- |
| goujons M8x80 | 6 | 15.-Frs / €10.- |
| Poutre Ac37-2 90x30x3,5 par 3m15 | 2 | 120.-Frs / €80.- |
| barre renfort Ac37-2 20x20x1 par 1m60 | 1 | 15.-Frs / €10.- |
| Carrelet 40x40mm par 1m58 | 3 | - |
| équerre | 4 | - |
| barre pour contrepoids 20x20x1 par 1m45 | 2 | - |
| parpaing 8x20x50cm | 3 | 9.-Frs / €6.- |
| parpaing 10x20x50cm | 3 | 10.-Frs / €7.- |
| plateau pour contrepoids 1450x200 | 1 | - |
| tige filetée 1m (M6) | 3 | - |
| Visseries, divers,... | 3 | 150.-Frs / €33.- |
| ordre de grandeur prix du mécanisme brut | 670.-Frs / €450.- | |
| plateau tête de lit 1550x750 | 3 | 3,5m^2^ |
| plateaux latéraux tête de lit 2250x245 | 2 | 1,1m^2^ |
| panneaux latéraux supérieurs 1580x400 | 4 | 2,5m^2^ |
| panneau inférieur lit 1640x2010 | 1 | 3,3m^2^ |
| panneau pied de lit 1610x120 | 1 | 0,2m^2^ |
| panneaux caisson de rangement 770x400 | 2 | 0,6m^2^ |
| porte caisson de rangement 1450x400 | 1 | 0,6m^2^ |
| Surface de bois | 11,8m^2^ | |
| carrelet 40x20 par 2m50 | 10 | 25m |
| sous couche peinture | 2,5 l | - |
| peinture | 2,5 l | 42.-Frs / €28.- |
| fournitures, pinceaux, protections,... | - | |
| Éclairage | 6 spots | |
| Spots LEDs 2W | 6 x 2W | 110.-Frs / €75.- |