plaque d'acier sur trou

[invitebf21c26f]

Bonjour ,
Je cherche comment dimmensionner une plaque d'acier rectangulaire pour fermer un trou rond de 2 m de diamètre. Cette plaque devra supporter des charges variables pouvant aller jusqu'à 10 tonnes.
Merci

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[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Pourriez-vous nous en dire plus sur la plaque rectangulaire, sa fixation, pourrez-vous la déplacer facilement pour la mettre en place.
La charge de 10 [T] est ponctuelle sur quelle surface ou repartie sur la surface de 2 [m] de diamètre.
Cordialement.
Jaunin__

[invitebf21c26f]

Salut Jaunin,
la plaque est en acier et je veux mettre une épaisseur de 2cm, elle sera fixée à terre et aux 4 coins par de grosses vis en acier appeler rebar de 1m de long. Pour la mise en place il y aura pas de probleme. La charge est une charge répartie sur toute la surface de la plaque

[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
J'ai simulé une plaque carrée en acier, de 2.5 [m] de côté et de 2 [cm] d'épaisseur posée sur un trou de 2 [m] de diamètre.
Une charge repartie sur toute la plaque de 10 [T].
J'obtiens une flèche au centre de 1.8 [mm]
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebf21c26f]

Merci bcp Jaunin,
Donc en principe cela devrait tenir. Good. Comment faire pour savoir si mes ancrages résisteront aux cisaillements?
Es ce que tu peux m'expliquer comment tu t'y prends.
Merci bcp

[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
La palque d'acier va déjà avoir un poids de ~1 [T], elle ne va trop bougé.
Comment est le sol ou se trouve le trou. La charge de 10 [T] est statique ou se déplace.
Quel est le diamètre de votre tige en rebar. Le rebar c'est comme un fer à béton ?.
Dans quoi vont il être visé.
Codialement.
Jaunin__

[invitebf21c26f]

Bonjour Jaunin,
le sol peut etre considéré comme du roc solide ou du béton. La charge de 10T est un vehicule qui passe fréquemment dessus, donc mobile. Tu as vu juste, les rebars c'est comme des fer à béton de diamètre 19 mm et ont une résistance à l'arrachement de 10T

[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
Je ne vois pas bien comment tenir compte du choc des roues du véhicule sur le bord de la plaque. Au moment du choc les roues seront quasiment aussi en appui sur la plaque.
Je pense que le risque, c'est si le véhicule freine sur la plaque.
J'ai déjà roulé sur des plaques d'acier de fermeture de tranchée au milieu de la route. Je n'ai pas bien vu le système de fixation de ces dernière, si ce n'est un petit monticule de goudron sur leur pourtour.
Cordialement.
Jaunin__

[invitebf21c26f]

Merci Jaunin,
Je suis sur que le bord va etre correct, mais je voulais juste m'assurer que ma plaque resistera au 10 T et c'est quoi la fleche à laquelle je devrai m'attendre. Peux tu m'expliquer brievement la méthode de calcul.

[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
Comme indiqué au poste #4 la flèche au centre de la plaque sera de 1.8 [mm].
Les 4 rebars me semble un peu faible, j'en ai mis 12.
J'ai admis une force de 100 000 [N] sur un flanc de la plaque au passage des roues (c'est surement trop mais bon).
Je ne connais pas les caractéristiques techniques de la matière des rebars, mais on voit qu'ils subissent de forte contrainte.
Si vous avez d'autre renseignements ou des commentaires, ils seront les bien venus.
Cordialement.
Jaunin__

[invitefbc58bad]

Bonjour Jaunin, bonjour baysaliou

Je viens de regarder les résultats éléments finis et j'ai recoupé la valeur de la contrainte avec un calcul analytique. Je suis d'accord avec cette valeur maximale au centre de la plaque de l'ordre de 150 à 200MPa.

Baysaliou vous vous orientez beaucoup sur la flèche mais si c'est une roue de camion qui passe dessus, les amortisseurs joueront parfaitement leur rôle je pense; donc pas trop de pb de ce coté.

Par contre vous avez dit dans un post que ces charges seront variables... Donc attention au problème de fatigue. Qui plus est je pense que l'acier dont vous disposez est un acier standard pour la construction metallique (S235 ou S355). Dans ce cas, les hypothèses considérées vous laissent une marge faible par rapport à la rupture (de l'ordre de 2 à 3 : cela peut paraitre élevé mais pas tant que ca vis à vis de la sécurité des matériels et des personnes).

Si on considère la fatigue qui abaisse les caractéristiques mécanique de l'acier en fonction du nombre de cycles (cf. courbes de Wohler = > wikipédia), et bien cette marge va encore diminuer. Je ne connais pas la profondeur de votre trou mais j'imagine que la rupture de la plaque au passage du camion poserait un grand soucis... Pour vous donner un ordre d'idée, la contrainte maximale à rupture d'un acier standard non soudée (c'est à dire pas de zone affectée thermiquement) peut être divisée rapidement par 2 (environ 100 000 à 200 000 cycles) voire par bien plus si on augmente le nombre de cycle...

Peut etre pourriez vous préciser ce que vous entendez par charges variables et notamment le nombre de cycle et la durée de vie attendue de la plaque ?

Cordialement

[invitebf21c26f]

Bonjour Nicholas et Jaunin
Les charges sont variables car le camion peut passer dessus chargé ou vide. Pour l'ancrage de la plaque pas de soucis car les rebars ont une résistance à l'arrachement de 10T (j'en mets 1 sur chaque coin). Donc en principe la plaque ne devrait pas bouger(encastrée).
Il y as tu un autre moyen de le calculer sans passer par les éléments finis juste pour ma culture générale.

[Jaunin]

Bonjour, Baysaliou,
Je ne doute pas de : "Les rebars ont une résistance à l'arrachement de 10T", ce qui m'inquiète c'est au cisaillement, le diamètre de 19 [mm]. Ce sont de tige lisse ou elles sont un filetage.
Admettons que le camion de 10 [T] bute contre la plaque, c'est plutôt du cisaillement.
C'est pour ça que dans ma simulation, partie de droite, j'en ai mis 12.
Pour des calculs à la "main" je vous joins en MP quelque document.
Cordialement.
Jaunin__