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Calcul épaisseur d'un fond plein




  1. #1
    marceiluss

    Question Calcul épaisseur d'un fond plein

    Salutation,

    Dans le cadre de mon travail je vais devoir réaliser et monter un fond plein sur une conduite d'eau.
    Il servira de bouchon le temps de réparer une vanne qui a pour caractéristique DN 300 et PN16. Le fond serra fixé sur la conduite avec des vis servant à la fixation de la vanne.

    Le fond serra réalisé en acier standard. Je voudrais calculer l'épaisseur que devra faire le fond plein pour qu'il supporte les mêmes caractéristiques que la vanne.

    Je pense que je vais avoir de plus en plus de calculs de ce type là à réaliser à l'avenir donc je veux bien avoir les formules et explications nécessaires pour que je puisse me débrouiller seul plus tard.

    Merci de votre aide.

    -----


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  3. #2
    f6bes

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bjr à toi et bienvenue sur FUTURA,
    Pression :
    1 bar,
    3 bars,
    10 bars,
    16 bars, ........???
    A+
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  4. #3
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    PN = 16 bars et DN = 300 mm

    Voilà pour les info concernant la vanne présente. Mon fond devra donc faire 300 mm de diamétre et devra supporter une pression de 16 Bars


  5. #4
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour, Marceiluss,
    Pourriez-vous nous dire quel est le diamètre extérieur de la bride ou vient se visser votre fond?
    Le diamètre de 300 [mm], c'est bien celui ou s'exerce la pression de 16 [bars].
    On pourrait assimiler cela à un disque encastré ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  6. #5
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,
    Pour une première approche, à la main, j'ai une plaque de 12 [mm] d'épaisseur.
    Maintenant il doit y avoir des coefficients de sécurité,
    Une fois que j'aurais vos indications, je reprendrais ça en simulation pour comparer avec les calculs à la main.
    Cordialement.
    Jaunin__

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    300mm est bien le diamètre de la surface sur laquelle la pression va s'exercer. La bride a un diamètre extérieur de 460 mm. Les axes des vis se trouvent sur un diamètre de 410mm. Je pense aussi qu'il est logique de partir de l'hypothese que le fond plein est encastré sur le conduit.

    Merci de preter attention à mon petit problème.

  9. #7
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    12mm? Cela ne me choc pas. Pourrais tu me presenter la methodologie que tu as employé?

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  11. #8
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,
    Auriez-vous d'autres dimensions des épaisseurs d'appuis, là où se trouvent vos vis?
    Vous devez aussi faire l'étanchéité de votre couvercle, vous devez y mettre un joint.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://o-ring.info/fr/manual-techniq...0joints%20tori
    ques%20de%20precision.pdf

  12. #9
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    J'ai une epaisseur d'appuis de 28mm et pour l'étanchéité je vais rester sur un joint papier de 2.5mm comme c'est monté actuellement avec la vanne.

  13. #10
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    bonjour,
    pour une pression de service de 16 bars,de l'acier S235,limite élastque 23,50daNmm²,contrainte admissible 23,50/1,50=15,67daNmm² a température ambiante,l'épaisseur de la bride aura au minimum 0,42x38(16/1567)^0,5=1,61cm soit 16mm d'épaisseur,le coefficn,t C =0,42 valeur selon COIDAP,cette valeur peut varier selon la position du joint,il est bien entendu que si la température est élévée,la contrainte admissible va baisser,et l'épaisseur de la bride sera plus importante cordialement géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  14. #11
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour, Marceiluss,
    Donc, comme cité dans votre message #6, avec une partie encastrée dans le conduit et le calcul de Géagéa, que je salue, je me doutais bien qu'il devait y avoir un coefficient de sécurité,il me semble que vous devez avoir une épaisseur suffisante.
    Combien avez-vous de trous de vis et de quel diamètre ?
    Maintenant de telle plaque de fond ne se trouve-t-elle pas déjà usinée sur le marché ?
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/ph...elastique.html

    (Désolé pour la qualité)

  15. #12
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    bonjour Jaunin,
    comment allez vous,pour revenir a notre sujet pour un DN300,il faut 12 boulons de 24mm,le diamètre extérieur est de 455mm entre axes des trous 410mmm pour un DN 300 en PN 16, ces cotes sont normalisées

    cordialement
    géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  16. #13
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,Géagéa,
    Merci, je vais bien et j'espère de même pour vous.
    Merci pour vos renseignements.
    Je vois que dans plusieurs discussions vous faite référence à des normes, COIDAP pour cette dernière entre autres.
    C'est intéressant d'avoir ce retour, vous avez un accès à une bibliothèque de norme, car j'ai vu que certaines valaient une petite fortune.
    Cordialement.
    Jaunin__

  17. #14
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    bonjour Jaunin,
    en effet les ouvrages techniques sont devenus trèc cher,manque d'acheteurs de livres,l'ordinateur a remplacé maleureusement certaines littératures,même sur internet,vous ne trouvez pas toujours ce que vous recharchez,le CODAP est très cher il dépasse les 1600euros,j'ai l'ancienne édition que j'avais acheté du fait que je calculais des appareils sous pression,j'ai une grande bibliothèque technique,béton,charpente métallique et bois,mécanique des sols,béton armé et précontraint,j'ai le code ASME section VIII ancienne édition,mais il est vrai que les ouvrages techniques sont très chers,j'ai commis une erreur c'est le CODAP que je voulais écrire,un petit lapsus a bientôt de vous lire
    géagé
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  18. #15
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,
    C'est une plaque comme celle ci-jointe que vous voulez ?.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Images attachées Images attachées

  19. #16
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour à tous,

    Je vous remercie pour toutes ces réponses mais j'aimerais en savoir un peu plus sur les formules employées :


    23,50/1,50=15,67daNmm²
    Le résultat donne la contrainte admissible. Que représente le 1,5 ?


    0,42x38(16/1567)^0,5=1,61cm

    0.42 est un coefficient qui représente l'effet du joint.
    38 représente quoi ?
    1567 représente la contrainte admissible en cm/mm²


    Mon objectif est bien de comprendre pour pouvoir me débrouiller seul à l'avenir.

    Encore merci de votre patience.

  20. #17
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Le fond plein ressemblera en gros à la photo que tu présentes Jaunin, sauf que l'épaisseur serra constante sur tout le disque.

  21. #18
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,
    Hou là, le joint ne tiendra que par les tiges des boulons.
    Ca se fait ça ?
    Bon, je vais regarder.
    Cordialement.
    Jaunin__

  22. #19
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    La vanne est montée comme ça à l'heure actuelle.
    Le serrage suffit à tenir le joint en position.

  23. #20
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    bonjour marceillus,
    le coefficient de sécurité est égale a 1,50 soit la limite élastique 23,50daNmm² pour de l'acier S235,d'ou la contrainte admissible 23,50/1,50=15,67daNmm²,(1,50 est le coefficient de sécurité,si on avait pondéré le pression de calcul ,la contrainte admissible serait la limite élastique.
    1567daNcm² est la contrainte admissible pour une température ambiante soit 20° Celsius,38cm représente le diamètre entre axes des boulons,il faut rester homogène avec les unités,pour le coefficent de 0,42 est donné par le CODAPce
    nest pas le coefficient de joint qui est noté par Z,selon codap,mais c,est un coefficent selon le type d'assemblage,le calcul pour définir l'épaisseur minimum est: e= C.D(P/f)^0,5 avec C=0,42, D= diamètre entre axes des boulons=38cm(ou cercle de perçage) P= pression de service 16 bar (16daNcm²) f= contrainte admissible soit 2350/1,50=1567daNcm²,le coefficent C est variable selon le type d'assemblage,selon si le joint est portant de part et d'autre des boulons,ou a l'intérieur du cercle de perçage,il existe d'autres codes de calcul selon le DPM(document particulier du marché)nptamment le code ASME code américain,ou le code MERKBLATT qui est le code allemand
    cordialement
    géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  24. #21
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,
    En utilisant les données calculées de Géagéa, bonjour,pour l'épaisseur,j'ai fait une simulation.
    J'ai une contrainte au maximum de 115 MPa et une flèche au maximum de 0.2 [mm].
    Avec la méthode de calcul des disques que je vous ai joints dans le lien, pour une épaisseur de 16 [mm] j'ai calculé une flèche de 0.16 [mm] et une contrainte de 105 [MPa].
    Dans l'image la flèche est très exagérée pour être visible.
    Je viens de voir l'explication de Géagéa, qui prend en compte des informations que moi je n'ai pas.
    D'autre part, j'ai un diamètre de perçage de 410 [mm].(380 [mm])
    On poura reprendre ça, un peu plus tard.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Images attachées Images attachées

  25. #22
    marceiluss

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour,

    Je crois que j'ai enfin tout compris. Je mets de coté cette jolie formule, je sens que je vais en avoir encore besoin très prochainement.

    Alors, pour résumer, le disque est en acier de type S235. Avec une épaisseur de 16mm et un rayon d'encastrement de 410mm il supportera une pression de 16 bars et subira une déformation de 0,16mm ainsi qu'une contrainte maxi de 115 Mpa. 115 Mpa étant inférieur à la résistante élastique du matériaux, on peut conclure que le disque répond à mon besoin avec un coefficient de sécurité supérieur à 2.

    Dernière petite question. Pour calculer la contrainte maxi, quelle formule avez vous utilisé ?

    Merci de votre précieux aide.

  26. #23
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    bonjour marceilus,
    si la contrainte est de 1150daNcm² cette contrainte est inférieure a 2350/1,50=1566,67daNcm²qui est la contrainte admissible en effet,la sécurité est de 2350/1150=2,04>1,50
    cordialement
    géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  27. #24
    JMSeg

    Exclamation Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Il y a erreur de raisonement à la base: il ne faut pas prendre le diamètre intérieur de la conduite (300) pour faire les calculs, mais le diamètre d' assise du joint, à l' intérieur duquel s' applique réellement la pression, autrement ce ne serait pas la peine de mettre de joint !!!

  28. #25
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Citation Envoyé par JMSeg Voir le message
    Il y a erreur de raisonement à la base: il ne faut pas prendre le diamètre intérieur de la conduite (300) pour faire les calculs, mais le diamètre d' assise du joint, à l' intérieur duquel s' applique réellement la pression, autrement ce ne serait pas la peine de mettre de joint !!!
    bonjour,
    comme je l'ai déja dit et écrit,pour le calcul des fonds plats soudés le coefficient C= 0,50 pour les fonds plats avec joint portant de part et d'autre des boulons D doit être pris a l'entraxe des boulons, et si le joint est a l'intérieur du cercle de perçage D doit être pris a l'entaxe du joint

    cordialement

    géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

  29. #26
    Jaunin

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Bonjour, JMSeg,
    Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
    Nous n'avons pas eu de retour de M
    arceiluss, que je salue, depuis plus d'une année, donc j'espère que tout c'est bien passé ?
    Je ne comprend pas bien votre raisonnement, l'ouverture du tuyau est bien de 300 [mm] et la bride extérieure de 460 [mm].
    Si la pression agît sur un plus grand diamètre c'est qu'il n'y a plus d’étanchéité ?
    Cordialement.
    Jaunin__

    Bonjour, Geagea, coiffé sur le poteau

  30. #27
    geagea

    Re : Calcul épaisseur d'un fond plein

    Citation Envoyé par Jaunin Voir le message
    Bonjour, JMSeg,
    Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
    Nous n'avons pas eu de retour de M
    arceiluss, que je salue, depuis plus d'une année, donc j'espère que tout c'est bien passé ?
    Je ne comprend pas bien votre raisonnement, l'ouverture du tuyau est bien de 300 [mm] et la bride extérieure de 460 [mm].
    Si la pression agît sur un plus grand diamètre c'est qu'il n'y a plus d’étanchéité ?
    Cordialement.
    Jaunin__

    Bonjour, Geagea, coiffé sur le poteau
    il faut résonner sur l'assise du joint,c'est ce que j'ai écrit,selon le joint portant de part et d'autre des boulons d'ou C=0,42,et si le joint est a l'intérieur du cercle de percage,voir C3-9 du codap,les explications et schémas selon le type de joint

    cordialement
    géagéa
    il ne faut pas prévoir l'avenir,il faut le rendre possible(St.Exupéry)

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