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Poussée d'un tas grain en silo

  1. SDCV21

    Date d'inscription
    décembre 2017
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    Messages
    4

    Poussée d'un tas grain en silo

    Bonjour à tous, nouveau de ce matin sur le site, je cherche en vain une réponse a ma question, et ais vu en cherchant sur le net ce forum ou certaines personnes échangeaient sur le même problème que moi.
    Voici mon problème:
    Je veux fermé une cellule de blé qui fait 5m de large sur une hauteur de 2m (tas de grain étant au plus haut a 3.5m). Je voulais faire un cadre avec 4 renforts verticaux sur la largeur avec des profils creux de 80X40X4, le tout fermé avec un OSB. Il sera retenu par 4 tubes plein de 20mm qui ressortent du mur de 15cm.
    Mes questions étaient les suivantes:
    _ quelle est la poussée sur la surface de mon panneaux soit 10M2? (soit pour un blé de poids spécifique de 800kg/M3)
    _ est ce que mon panneaux sera assez résistant?
    Merci a tous ceux qui peuvent m'éclaircir sur le sujet.Plan cellules 001.jpg

    PS: excusez moi pour le schéma, impossible de le sortir en paysage

    -----

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  2. yaadno

    Date d'inscription
    décembre 2012
    Messages
    476

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    bonjour:il me semble qu'il faut le volume pour calculer la poussée et je ne vois pas la profondeur;
    ce qui reprendrait la charge:ce sont 2 cadres latéraux +2 pans de mur?composition du mur?fondations,ferraillage?
    au dessus des 2m comment la charge est-elle reprise latéralement?
    cdlt
     

  3. ilovir

    Date d'inscription
    juin 2015
    Localisation
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    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Bonjour

    A première vue, ça semble léger. Peut-on avoir une vue en plan ? comment est le quatrième mur, celui qu'on ne voit pas ? (s'il y en a un, à moins que le tas ne soit ouvert).
     

  4. SDCV21

    Date d'inscription
    décembre 2017
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    37
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    4

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Il n'y a pas de quatrième mur, il y en a un au fond de la cellule(largeur 5m) de même hauteur que ceux de côtés. J'ai 4 cellules comme ça les unes a côté des autres. Elles font 20m de profond.
    Vu de dessus cela donnerai un rectangle banale, je pense pas qu'un plan vous avancerais beaucoup!
     

  5. Jaunin

    Date d'inscription
    novembre 2006
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    Vaud, Suisse
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    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Citation Envoyé par yaadno Voir le message
    composition du mur? fondations, ferraillage?
    cdlt
    Pouvez-vous nous renseigner.
     


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  6. ilovir

    Date d'inscription
    juin 2015
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    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Donc on a des cellules de 5 x 20 m.

    Dans le sens des 20 m, pour la poussée sur l'écran de fermeture, je prendrais le principe du mur de soutènement. Le blé sera pris à 850 kg/m3, avec angle de talus naturel 23° (blé sec).

    Le tas devrait prendre cette forme dans son silo, lorsqu'il se met en talus naturel : SDCV1 peut nous dire si c'est juste ? Où-bien est-ce que le blé monte plus haut contre les murs de côtés ?

    Sil1.JPG sil2.JPG

    Ensuite il faut étudier le mur par tranches, en simplifiant : une au milieu, et une sur les extrémités. Avec les deux coefficients, par exemple 0.364 pour la poussée du talus à surface horizontale, et 0.879 pour la poussée du talus selon l'angle de talus naturel. (C'est ce que j'ai dans mes tables de poussée pour angle 25 °)

    Qu'est-ce que Jaunin qui a manifesté son intérêt pour ce sujet pense de ce principe ?

    Ensuite, il faudrait voir la poussée sur les murs de côtés, mais ce n'est pas le sujet demandé.
     

  7. Jaunin

    Date d'inscription
    novembre 2006
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    Vaud, Suisse
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    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    C'est juste de la lecture en attendant.

    Problème de poussée d'un tas de grains

    Poussée du grain sur mur de soutenement

    Si pas déjà lu ?
     

  8. SDCV21

    Date d'inscription
    décembre 2017
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    4

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Les photos d'ilovir sont bien concrètes a mes cellules, par contre le tas monte plus haut sur les côtés. Il s’arrête 20cm dessous les murs (soit en gros 3m, pour ne pas mettre de virgule), et "au chapeau" il monte environ à 3.8m.
     

  9. ilovir

    Date d'inscription
    juin 2015
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    1 273

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Je le redessine, rempli jusqu'en haut.

    Sil 3.JPG

    La théorie de Janssen, c'est si j'ai bien compris, de considérer que la pression verticale au fond a une valeur limite, qui n'augmente plus même si on augmente la hauteur, parce que la charge verticale est reprise par frottement sur les parois avec un effet de voute à l'intérieur de la masse de grains.

    Ce plafonnement vaudrait pour la pression horizontale sur les murs, qui est proportionnelle à la pression verticale.

    Mais dans un réservoir long de 20 m pour une hauteur de 3.80 m, ça n'arrive pas, et on retombe sur la poussée sur un soutènement sans plafonnement.

    Par contre, Janssen peut peut-être s'appliquer entre les murs espacés de 5 m.

    Sur l'écran qui nous concerne, je propose d'en rester en première approximation à la poussée de soutènement. Du coup, elle est pratiquement constante sur toute la largeur, vu la forme du tas.

    Avec les données, je trouve une poussée sur l'écran de près de 1.4 t / ml (à affiner), ce qui bien évidemment n'est pas du tout supportable par les profilés 80 x 40.

    Cela me met d'ailleurs des doutes sur la tenue des murs en maçonnerie de 3.15 m de haut, si on monte le blé jusqu'en haut et tout le long.
     

  10. yaadno

    Date d'inscription
    décembre 2012
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    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    bonjour:@ilovir;comment on obtient cette valeur:calcul de pression hydrostatiquexcoef Ka.?
    merci
     

  11. SDCV21

    Date d'inscription
    décembre 2017
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    37
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    4

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Pour toutes mes cellules, aucun souci de tenue de mur. Il y rentre depuis 10 ans 230 tonnes de blé par cellule et ça n'a jamais bougé!! Donc si je comprend bien, il y aura 7T de poussée sur mon panneau de 10M2!!!! Je ne doute pas de vos compétence, mais ça me semble vraiment beaucoup!! Comment obtenez vous ce calcul? Merci
     

  12. ilovir

    Date d'inscription
    juin 2015
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    1 273

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    J’ai appliqué la méthode de calcul d’un mur de soutènement (Coulon, Rankine ..)

    - un diagramme de poussée pour une hauteur de 3.80 m, surface de remblai horizontale : Ka = 0.39 (pour phi du blé = 23°)
    - un diagramme de poussée pour une hauteur de 2.0 m, surface de remblai en pente de beta = phi = 23 ° et infinie. Kb = 0.879
    - Dans les deux cas, poussée inclinée de 2/3 de phi sur l’écran.

    Je vous fais grâce de la formule de calcul de Ka et Kb en fonction de phi et beta.

    Le diagramme résultant est délimité par le croisement des deux autres.
    La résultante de poussée est représentée par la surface du diagramme x masse volumique du grain. Soit ici : 1.68 x 0.85 = 1.428 tonne, donc pour 1 ml de largeur de mur, appliqué légèrement au-dessus du 1/3 de la hauteur de 2 m, et incliné de 15° par rapport à l’horizontale.

    Diag 1.JPG

    Pour le calcul en résistance de la structure, ce chiffre est à multiplier par 1.5, ce qui veut dire calculer l’écran à l’ELU pour une poussée de 2.14 t/ml.

    Cela irait chercher, pur une portée de 5 m, quelque chose comme un IPE 200 au niveau du sol et un IPE 140 en partie haute (posés horizontalement), avec de bons raidisseurs verticaux entre deux.
    Les panneaux OSB, ça n’irait pas ; il faudrait des planches épaisses.

    Mais le calcul des stockage de grains, ce n’est pas du tout ma tasse de thé.
    Je ne sais donc pas si c’est cette méthode qui s’applique pour ce cas, bien que j’en aie eu l’impression puisque dans le sens des 20 m, le stockage ne ressemble pas à un silo, mais plutôt à un « magasin de stockage ».

    Conclusion, pour être sûr de ne pas faire d’erreur dans un sens ni dans l’autre, il convient de consulter un spécialiste. D’autant plus que la présence d’un écran côté ouverture peut avoir un effet aggravateur des poussées sur les murs de côtés.

    Si vous obtenez la solution exacte, le forum sera très intéressé que vous la fassiez connaître. Merci d’avance.
     

  13. masterclassic

    Date d'inscription
    juin 2016
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    59
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    384

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Bonjour.
    N'ayant pas de documents spéciaux sur la mécanique du blé , je reprends également la mécanique des sols!

    Un calcul rapide de poussée au repos pour φ=23 degrés donne un coefficient de poussée K0=1-sinφ=0.61.
    Considérant une hauteur moyenne de blé égale à 1/2·(2.0+3.8)=2.9m, on aura une pression horizontale en forme de trapèze, avec les valeurs :
    à +2.00m 0.61·0.9·8.5=4.67 kN/m2
    et
    à la base (0.00m) 0.61·2.9·8.5=15.04 kN/m2

    Pression moyenne = 9.85 kN/m2
    ce qui fait une force totale de poussée de 9.85·2.00 = 19.7 kN/m linéaire (2t/m).
    Cela pour le milieu de la paroi frontale. Sur la totalité de la paroi la poussée totale ne sera pas de 10t mais quelque peu moins, parce que la pression sur les tranches des extremités sera moindre.

    Je considère l' hypothèse des terres au repos au lieu de la poussée active, puisque les parois sont plus ou moins fixes et ne vont pas céder plus que quelques mm sous charge.

    Pour ce qui est des caractéristiques du blé j'ai pris 8.5 kN/m3 et φ=23°, mais cela devrait varier selon l' humidité, voir aussi selon la variété de blé je pense.
    Donc 7 tonnes n'est pas trop.
     

  14. ilovir

    Date d'inscription
    juin 2015
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    1 273

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    L'écran tel que le conçoit SDCV est forcément souple : les poutrelles que j'ai mentionnées, qui travailleraient en flexion à près de 100 %, le feraient avec une flèche horizontale au milieu de l'ordre de 2 cm, sous la poussée de 7 tonnes. Même en grossissant les sections de poutrelles, on n'atteindrait jamais un déplacement < H/1000 qui empêcherait le déclenchement de la poussée active.

    Mais de toute façon, c'est probablement encore autre chose, avec le grain qui bouge lors de la mise en place, qu'on enlève, qu'on remet, l'écran qui ne se déforme pas partout pareil, etc.

    En remarque, on peut dire que si la traverse basse du cadre peut trouver 2 ou 3 appuis horizontaux au niveau du sol, il sera possible de diminuer très sensiblement sa section par rapport au cas où elle doit tenir seule sur les 5 m. Par contre, cela n'empêchera pas la flexion de la traverse haute.
     

  15. Jaunin

    Date d'inscription
    novembre 2006
    Localisation
    Vaud, Suisse
    Âge
    73
    Messages
    12 435

    Re : Poussée d'un tas grain en silo

    Bonjour,
    Une petite information.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://www.google.ch/url?sa=t&rct=j&...74R1n8cUlYSA2u
     


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