Conduit de cheminée extérieure en tube acier de 9 m de haut

[phil-du-86]

Bonjour,


J’ai un projet un peu particulier pour le conduit de cheminée de ma véranda.


Celle-ci va se trouver adosser a l’arrière de la maison , et le faîtage se trouve a 9.50m de haut.

Le conduit devant se trouver a l’opposé du mur de la maison, prés de 6m, j’ai envisagé d’installer un tube en acier dépassant le faîtage.

En coulant les fondations de la véranda, j’ai prolongé celles-ci par un carré de 1m de coté sur 35 de hauteur avec 4 tiges filetées de 20 noyées dans le béton.

Mon problème est celui-ci :

En premier, quelle épaisseur de tube pour obtenir une certaine rigidité (pas de haubans )

Deuxièmement, quelle masse de béton pour supporter ce tube.

Pour ma part je n’ai pas les bases pour calculer ces éléments.

Merci par avance pour votre aide.

Phil
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[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
Avant de se lancer, faut-il une autorisation pour une t-elle construction ?.
Dans quelle région vous trouvez-vous, je pense que 86 est une partie de la réponse, mais c'est pour les conditions de vent.
http://www.icab.fr/guide/nv65/neige.html
http://www.icab.fr/guide/nv65/vent.html
Cordialement.
Jaunin__

[phil-du-86]

Bonjour,

Je me trouve effectivement dans la vienne, Est de Poitiers a 10 km.

J’ai obtenu l’autorisation pour la modification de l’ancienne véranda, quand a ce fameux conduit, il va se trouver derrière la maison, et je vais faire comme si …. !

L’arrière de la maison est orienté NE.

Protégée du SE par un bois a 50 m

Cdrl.

Phil

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
Auriez-vous les dimensions de la position de vos tiges filetées de 20 [mm] et les dimensions de la plaque d'acier qui va venir dessus.
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[phil-du-86]

Bonsoir,


Les tiges filetées sont espacées de 0,52 m au carré, j’aurais peut être du les espacer davantage, mais je me suis basé de loin sur les lampadaires.

Quand a la plaque d’acier, elle fera les dimensions indispensables, a déterminer.

Merci de vous occuper de mon petit « délire »

Cordialement

Phil

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
Je me pose encore une question, est-ce que la petite dalle de béton sera capable de retenir la cheminée au déversement.
Elle est liée avec la dalle de la véranda ?
Cordialement.
Jaunin__

[phil-du-86]

Bonsoir,


La dalle de 1 m par 1m a été ferraillée et coulée avec les fondations de la véranda, elles mêmes de 35 x 55.

Il me reste encore une couche a couler sur cette dalle de 1 x 1, épaisseur a déterminer.

Je peux donc me retrouver avec un bloc de beton de 1 m3 solidaire des fondations.

Cdrl

Phil

[miguel88]

ce quoi conduit va servir pour quel appareil de chauffage ? quel type de tube penses tu prendre ?

[phil-du-86]

Bonjour, il s’agit d’un gros poêle, type panoramique, modèle a déterminer.

Pour le tube, sans doute de l’acier, rouille stabilisée a l’acide phosphorique.

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
Désolé, j'aurais encore une petite question, avant de me lancer.
Est-ce que ce tube "cheminée" va pouvoir fonctionner, y aura-t-il du tirage ?
Cordialement.
Jaunin__

[phil-du-86]

Bonjour Jaunin,


Normalement oui, j’avais un poêle dans ma cuisine avec sortie arrière, et la cheminée est tubée en 180 sur la totalité, donc plus de 9 m .

Par contre , dés la sortie du mur de la véranda, je ne resterai pas horizontal comme indiqué sur le croquis pour faciliter le tirage, sans doute un angle de 30° environ.

Certes j’aurai sans doute le problème de la cheminée froide au démarrage, davantage qu’un tube dans une cheminée en pierre .

Je ne m’inquiète pas trop a ce sujet, mais il faut que ça tienne !!

Sans surdimensionner comme je l’aurais sans doute réaliser sans éléments

Cdrl

Phil

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
Je suis en train de regarder votre tube, mais je pense qu'il serait plus simple de me dire,
dans un diamètre de 200 [mm] et 10 [m] de long, ce vous pouvez trouver près de chez vous, car ce sont des tubes assez épais et lourds.
Je ferais la simulation en fonction de ce que vous avez trouvé.
Cordialement.
Jaunin__

[miguel88]

hormis le fun de ta solution il serait peu être il serait peut être plus facile de poser un vrai conduit inox isolé en facade de ta maison et de modifier la poisition du poele dans la veranda

[phil-du-86]

Bonjour Jaunin,

Voila les dimensions les plus courantes de ce que je pourrais trouver.

De toute façon je ne trouverais rien sur place.

Il faut donc rester dans les normes les plus courantes pour une question de coût.

Pour la même raison, je compte faire livrer mon tube en direct, et faire souder sur place.

Cela me reviendra moins cher qu’un transport personnel sur le secteur pour 1 tube.

Voilà les dernières infos.

Cdrl

Phil

[phil-du-86]

hormis le fun de ta solution il serait peu être il serait peut être plus facile de poser un vrai conduit inox isolé en facade de ta maison et de modifier la poisition du poele dans la veranda

Le but de cette véranda, c’est d’avoir une grande pièce ouverte sur l’environnement, et pouvoir contempler la nature, ces grands longères sont très bien, mais les pièces font 5x5 et les fenêtres 1,10.

La cheminée doit donc se trouver dans cette perspective, donc coté extérieur, a prés de 5,50m du mur de la maison.

J’ai bien envisagé un moment, un conduit qui suivait la pente du toit de la véranda pour rejoindre le mur principal, et remonter ensuite, mais quel circuit, et le coût serait sans doute aussi important.

Et puis , j’aime bien l’idée de mon tuyau.

A+

Phil

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
J'ai fait une première estimation avec un vent maxi de 160 [km/h]
J'ai une flèche au sommet de la cheminée de 35 [mm] et des contraintes dans les fixations à la base de 155 [MPa].
Maintenant, il peut aussi avoir une mise en fréquence de la cheminée.
Je vous joins un dessin de mon estimation.
Je suis ouvert à toute suggestion de modification.
Cordialement.
Jaunin__

[invite58706596]

Bonsoir Phil du 86, Bonsoir Jaunin,

J'avais répondu à une époque à un problème similaire...
Je mets le lien pour info > http://forums.futura-sciences.com/br...ntilation.html
A+

[phil-du-86]

Bonsoir Jaunin,


Merci pour cette étude, quelques questions si tu me le permets.

Es tu passé en 220 mm pour une question de solidité ?

Nous n’avons pas parlé de la sortie pour le raccordement vers la véranda situé entre 80 et 150 cm de la base, il y a-t-il un risque d’affaiblissement a ce niveau ?

J’avais bien envisagé quelques renforts au niveau de la plaque, mais ton projet implique une vraie préparation de la base, difficile a mettre en œuvre sur mon parking, bien que !

Une autre petite question, l’inox a-t-il les mêmes caractéristiques, mais là je rêve sans doute, finalement serait ce plus esthétique.

Je te remercie pour ton aide, je vais a présent étudier l’aspect logistique, réalisation et coût.

Bonne soirée,

Cdrl

Phil

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
J'ai pris du 220 [mm] de diamètre (effectif 219.1 [mm]) pour avoir au moins un diamètre intérieur de 200 [mm].
Quel serait le diamètre du tube de liaison avec le poêl.
L'Inox à presque les mêmes caractéristiques, mais pas le prix et les dimensions du tube.
Je n'ai pas bien compris

J’avais bien envisagé quelques renforts au niveau de la plaque, mais ton projet implique une vraie préparation de la base,
difficile à mettre en œuvre sur mon parking, bien que !

Bonjour, AMATY,
Cela fait plaisir de vous lire, il serait intéressant que vous fassiez des remarques sur la conception.

Cordialement.
Jaunin__

[phil-du-86]

Bonjour Jaunin__

En principe tous ces gros poêles cheminée nécessite une sortie en 180 mm.

Comme expliqué plus haut, j’ai l’intention de me faire livrer le tube directement d’un fournisseur chez moi, ensuite un ami, pro de la soudure viendrait faire son travail.

Mais entre découper un tube de 3mm d’épaisseur , souder une plaque, et fabriquer une plaque de 20 mm d’épaisseur avec sa structure , ça devient plus problématique dans un jardin.

Il faudra donc que la plaque de support soit fabriqué en atelier chez un pro ou là ou travaille mon ami.

J’ai parlé de l’inox car c’est un spécialiste de l’inox et pourrait sans doute m’obtenir des conditions intéressantes.

Tout cela c’est du détail a mettre tout simplement en œuvre pour moi .

Ton étude me permet de valider la faisabilité de mon projet sans tomber dans le surdimensionnement, et me dire que je ne suis pas totalement « ouf ».

Un dernier point, tu me parles de 155 (MPA), peux tu me traduire ? ( en termes de volume de béton )

Merci encore.

Cdrl

Phil

[invite58706596]

il serait intéressant que vous fassiez des remarques sur la conception.

OK, Meister Jaunin, j'ai regardé :

1. La hauteur m'apparaît excessive par rapport à la distance du faîtage... Le vent (s'il vient de la gauche sur le schéma), crée un phénomène d'aspiration au ras de la toiture en rabattant effectivement les fumées... A 10 m du faîtage (et hors toiture), cet effet va laisser une traînée qui perd progressivement de la hauteur et de la puissance (pente environ 20 %)... Le tubage pourrait être ramené à ~7,5 m de haut...
2. Le massif en béton > Largement suffisant... Je n'ai pas regardé la déformation du filetage sur les tiges filetées de 20 (résistance à la traction)...
3. La résistance à un vent de 200 km/h > Il faut effectivement un soudeur qualifié pour le raccordement de la partie verticale... Si c'était en Vallée du Rhône avec le Mistral qui souffle par rafales, le haubanage apparaîtrait plus que nécessaire > Fatigue du métal... Département de la Vienne, je ne connais pas...
4. Dépôt de bistre (suie et goudron) > Il risque de se créer des dépôts au raccordement des parties horizontale et verticale dû à la zone froide crée par le tubage métallique
5. Ramonage > Problématique > Prévoir 2 possibilités (horizontale et verticale) d'accès inférieur et vu la hauteur (poids échelle de 9 m + un ramoneur = déformation possible et aucune sécurité > Perso, je ne monte pas sur l'échelle), un système de ramonage > Câble en boucle (intérieur/extérieur) équipé d'un hérisson avec garage en pied par exemple)

A+
PS : 155 MPa (Méga Pascal) Unité de pression (employé également en météo avec l'hectoPascal) appliquée sur les tiges filetées qui pourrait correspondre approximativement à 1580 bar (~1550 kg/cm² ou 15,5 kg/mm²)

[phil-du-86]

Bonjour Amaty,

La hauteur c’est également pour éviter d’enfumer les pièces de l’étage (chambres), ces vieilles maisons ne sont pas totalement étanches, surtout les jours ou le vent poussera la fumée sur la façade.

Quand au ramonage j’avais envisagé une trappe au bas du tube, mais encore un affaiblissement.

Cdrl

Phil

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Effectivement, vos remarques sont pertinentes, le ramonage ?, j'avais déjà pensé au dépôt de suie dans le bas du tube, mais j'avais oublié au-dessus ?!?.
Il y aura dans les bourrasques de vent le risque de mise en fréquence du tube, mais dans les conditions de base "pas de haubans"
Ce qu'il faudrait essayer, se serait intéressant c'est une simulation des turbulances.
Peut-on imaginer une cheminée qui se plie pour le ramonage, comme les cheminées sur les bateaux à aubes sur le Mississippi ?
Merci pour les [MPa].

Bonjour, Phil-du-86,
Sur votre dessin N°2, pourriez-vous me dessiner une flèche d'où vient le vent.

Cordialement.
Jaunin__

Par exemple, il y en a d'autres.

http://www.ansys.com/Products/Simula...ucts/ANSYS+CFX

http://www.irsst.qc.ca/media/documen...RSST/R-391.pdf

http://www.poisoncentre.be/article.php?id_article=637

[phil-du-86]

Bonjour Jaunin__

Difficile de dire d’où vient le vent, c’est très irrégulier.

Cette année nous avons eu beaucoup de vent de N et NE, parfois c’est dominant NO.

Mais les coups de vents viennent davantage du SO, parfois du NO.

A+

Phil

[invite58706596]

Il y aura dans les bourrasques de vent le risque de mise en fréquence du tube + Ce serait intéressant c'est une simulation des turbulences.

Tout à fait Meister Jaunin... De grandes chances que le sommet du tube décrive une course en forme d'ellipse...

Mais faire une simulation des turbulences, pas bien évident... A partir du pied, la souplesse du tube (ou la fuite) face aux coups de vent > Faut développer un logiciel...
En vulgarisant > Un vent de 170 km/h (Jet stream 99???) va courber le tube (9 m x ~0,15 m = 1,35 m² x 250 daN/m² = ~350 kg)... Pour échapper à cette force, le tube va chercher à échapper à cette poussée en partant à gauche ou à droite (absence d'haubanage)... Peine perdue, retour par effet ressort et le tube part du côté opposé...

Peut-on imaginer une cheminée qui se plie pour le ramonage, comme les cheminées sur les bateaux à aubes sur le Mississippi ?

Pas mal l'idée... Je ne savais pas que les cheminées des Steamboat pouvaient s'incliner... Mais 9 m, faudra la lever la cheminée...
A+

[Jaunin]

Bonjour, Phil-du-86,
J'ai eu quelques petits soussis avec le maillage de la cheminée de 9.5 [m] avec le trou pour le raccord du tube de 180 [mm] pour le pœl.
Danns ce cas la flèche est de 50 [mm] et des contraintes dans l'ouverture du trou à 410 [MPa].
Il faudra renforcer le tube autour de l'ouverture par des renforts.
Cordialement.
Jaunin__

[bratdebrest]

Bonjour,
j'ai un peu la même problématique en cours...
La hauteur est moins importante mais je suis limité par la surface au sol.
Je suis en cours de réflexion et de simulation pour créer un mât support pour un conduit Inox sans utiliser de hauban.
Ton idée de tube est intéressante mais je pense que cela demande des simulations importantes car vu la hauteur il va sacrément prendre le vent...

As tu des abaques pour le dimensionnement du conduit en fonction du vent et de sa hauteur?
Procèdes tu par simulation informatique?
As tu estimé le poids de l'ensemble et pris en compte l'accessibilité pour mise en œuvre?


Je suis très intéressé pour connaitre tes avancements.
Cordialement?.

[bratdebrest]

j'ai oublié de le dire mais perso je simule sous RDM6 petit logiciel disponible et développé par l'IUT du Mans via un professeur chevronné.