Répartition de charge sur sol

[atn720]

Bonjour,

J'ai un problème de physique qui dépasse de loin mes compétences.

J'ai une dalle qui supporte 5 tonnes / m² et je souhaite y poser des bobines d'acier qui dépassent pour certaines cette valeur (genre 8 tonnes au m²)
Les bobines sont posés sur palettes (chevrons de bois).

D'après ce que je sais il est possible de répartir le poids en augmentant la taille du support de ma bobine.
Le principe étant d'avoir une surface au sol plus étendue pour que ma charge ne soit plus sur un m² mais sur 2 par exemple en allongeant mes chevrons de bois.
du coup sur ce principe je peux mettre 10 tonnes / m².
Mais est-ce vrai?

est-ce que si je place un charge de 10 tonnes sur 2 rails de 10 cm de large espacés d'1 M entre eux et longs de 2 m je reste dans le poids supporté par la dalle de 5t / m²?

Y-a t-il un moyen de faire ce genre de calculs simplement?

Toute aide est la bienvenue!
-----

[sitalgo]

B'jour,

Ça ne fonctionne pas, les extrémités des chevrons ne reprendront pas de charge. C'est comme appuyer au milieu d'une règle à plat sur une table, on soulève les bouts sans problème.
D'où sors-tu les 5 T/m², est-ce la charge répartie ayant servi au calcul ?
Pour info quelles dimensions et épaisseur cette dalle ?

[atn720]

Bonjour,

Merci pour ta réponse.
effectivement l'exemple de la règle à plat me parle.

la dalle est composée de dalles de 5m x 5m et l'épaisseur de béton est de 15cm.
les informations dont je dispose sont issue d'une étude (qui est essentiellement du chinois pour moi)
ce qui y est inscrit :


charge 5000 daN/ m²
module de WESTERGAARD Kw = 7,00 bar/cm
module de Young Ej = 300 000 bar Ev = 100 000 bar
Largeur chargée L= 5,00 m
Distance entre joints = 5,00 m
Coefficient de frottement cf =1

Coef de pondération longue durée 1.00
Charge répartie longue durée P= 4000 daN/m²

Coef de pondération Variable 1.20
charge répartie variable P = 1000 daN/m²

Charge totale répartie 5000 daN/m²

et pour les résultats des calculs

pour une largeur de bande chargée de Lcr = 2.83 Lcr 3.73
avec une flèche relative y/L = 0.005357

Moment M= 7.47kNm Moment pondéré (BAEL) M=9.34kNm

contrainte de traction a L'ELS Sigma c = 19.92 bar sigma r =0.60
contrainte à l'ELS 2.05 Mpa ou 20.52 bar

conclusion : dallage en béton non armé renforcé d'une armature antifissuration type PAF C Beton B25 CPA 52.5


Donc si mon idée de prolonger sur chevrons ne fonctionne pas: existe-t-il une autre méthode pour "étaler" la charge pour revenir au 5T /m²?
[Je pensais à mettre sinon un plaque d'acier sur le sol de 2m² et de placer une charge de 10tonnes centré dessus]

D'avance Merci

[Sanglo]

Bonjour,

Tu ne nous a pas précisé si la dalle est est posée au sol ou est soutenue par une armature.

Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[atn720]

Question qui a son importance j'en convient
La dalle est posée au sol
(mais je ne sais pas sur quel type de sol)

[sitalgo]

Une dalle qui repose sur un sol est un dallage, en-dessous c'est le hérisson. C'est le bon compactage du hérisson, régalé sur un sol propre, qui assure la tenue du dallage. Le treillis soudé en place limite les fissuration, pour éviter les désaffleurement il faut un TS plus costaud voire un ferraillage classique.
L'étude est bien faite. Il faut placer un système ayant moins de flèche qu'indiquée pour la dalle. Un rectangle de 1m x 2m en IPE 200 devrait convenir.

[Sanglo]

Bonjour,

Les bobines sont posés sur palettes (chevrons de bois).

Quelles sont les dimensions des palettes et les dimensions des bobines ?
Combien y a-t-il de chevrons sur une palette ?

est-ce que si je place un charge de 10 tonnes sur 2 rails de 10 cm de large espacés d'1 M entre eux et longs de 2 m je reste dans le poids supporté par la dalle de 5t / m²?

De cette question, peut-on en déduire que tu as des rails de 100mm de large et 2m de long à disposition et que tu voudrais les utiliser ?

Cordialement.

[atn720]

Bonjour,

Pour répondre à la question sur les dimensions, je vais prendre les cas les moins favorables :

première réf :la bobine la plus lourde serait de 8.7tonnes pour un diamètre extérieur de 1678mm (avec un oeil de 610mm) et la largeur de 578mm
deuxième réf : la bobine la plus lourde serait de 7.8tonnes pour un diamètre extérieur de 1463 (avec un oeil de 610mm) et de largeur 716mm

En ce qui concerne les palettes utilisées (sachant que les bobines sont posées en axe horizontal c.a.d que l'oeil n'est pas plaqué contre la palette) il s'agit de support de la largeur de la bobine +20 cm (dans le cas 1 disons 778mm) et en longueur environ 1m.
Il est difficile d'être plus précis car la palette varie avec les dimensions. La palette repose au sol sur 2 chevrons de la largeur de la palette sur 20cm de coté.

En ce qui concerne les rails je n'en ai pas. J'essaye juste d'imaginer quelle solution je dois mettre en place pour pouvoir répartir 8 tonnes sur une dalle conçue pour 5tonnes.
J'avais bêtement pensé à allonger ma palette pour augmenter le métrage carré de mon socle (en multipliant longueur x largeur).
J'ai ensuite envisagé de poser mes palettes sur rails (type Fer I) pour que ma charge prenne appui sur plus de longueur dans l'entrepôt. (et donc d'espacer mes bobines sur ces fers pour ne pas dépasser 5T / m²)
Ou encore de mettre au sol un plaque d'acier ou autre matériau pour "diffuser" le poids sur une plus grande surface.

La Hic c'est que je ne trouve nulle part de règle de calcul de repartition/diffusion de charge sur aucune de ces méthodes.

Mon objectif c'est vraiment de trouver une méthode qui me permette de diffuser un poids de "10t" sur 2m² x 5 tonnes sachant que mon objet est de surface inférieure aux 2m².

En espérant être plus clair.
Enfin

[atn720]

Une dalle qui repose sur un sol est un dallage, en-dessous c'est le hérisson. C'est le bon compactage du hérisson, régalé sur un sol propre, qui assure la tenue du dallage. Le treillis soudé en place limite les fissuration, pour éviter les désaffleurement il faut un TS plus costaud voire un ferraillage classique.
L'étude est bien faite. Il faut placer un système ayant moins de flèche qu'indiquée pour la dalle. Un rectangle de 1m x 2m en IPE 200 devrait convenir.

Merci de ta réponse.
Dans ce cas si je comprends bien il me faut :
1-savoir calculer la flèche de mes charges. (ce que je ne sais pas faire)
2-connaitre la flèche maxi de ma dalle (est-ce que cette information apparait dans la copie de rapport de charge que j'ai fourni dans un de mes messages au dessus?)

[atn720]

Peut-être est il plus simple de me fournir un outil (règle de calcul) pour définir la flèche d'un solide sur un sol en béton.
Et les méthodes les plus utilisées pour améliorer la répartition

[invite07941352]

re,
Une idée tout à fait personnelle - je ne connais rien - en construction :
3 bras à 120° vont répartir une charge de façon quasi égale en 3 points quand elle sera posée au centre des 3 bras . Flexion ou pas flexion ...

[Sanglo]

Bonjour,

Dans le cas d'une tôle de bonne épaisseur posée entre le béton et la palette, je ne pense pas que la flèche soit prépondérante.
Si tu veux entreposer une charge de 10 tonnes sur cette dalle, il faut une surface de pose de 2m² pour conserver la même pression sur le béton et donc par exemple la poser sur une surface carrée de 1414 mm de côté (disons 1.5m de côté pour avoir un chiffre rond).
Calculer l'épaisseur de la plaque je ne sais plus faire mais au pif, je dirai que si tu utilises une tôle de 1500x1500 ép 25mm pour centrer ta charge, ça devrait convenir.

Ce n'est que mon avis, mais personnellement c'est ce que je ferais.
L'idéal, ce serait que quelqu'un puisse calculer l'épaisseur ou faire une simulation mais là non plus je n'ai pas l'outil pour le faire.

Cordialement.

[atn720]

Bonjour,

Dans le cas d'une tôle de bonne épaisseur posée entre le béton et la palette, je ne pense pas que la flèche soit prépondérante.
Si tu veux entreposer une charge de 10 tonnes sur cette dalle, il faut une surface de pose de 2m² pour conserver la même pression sur le béton et donc par exemple la poser sur une surface carrée de 1414 mm de côté (disons 1.5m de côté pour avoir un chiffre rond).
Calculer l'épaisseur de la plaque je ne sais plus faire mais au pif, je dirai que si tu utilises une tôle de 1500x1500 ép 25mm pour centrer ta charge, ça devrait convenir.

Ce n'est que mon avis, mais personnellement c'est ce que je ferais.
L'idéal, ce serait que quelqu'un puisse calculer l'épaisseur ou faire une simulation mais là non plus je n'ai pas l'outil pour le faire.

Cordialement.

effectivement cela semble unde idée judicieuse. Le soucis c'est de dimensionner correctement la tôle d'acier à mettre en dessous. car des toles en 25mm d'épaisseur ne sont pas bon marché.

De plus je me pose la question de savoir si avec une plaque je ne vais pas rencontrer le problème de la règle à plat (voir tout en haut du post)

[invite07941352]

re,
Une idée tout à fait personnelle - je ne connais rien - en construction :
3 bras à 120° vont répartir une charge de façon quasi égale en 3 points quand elle sera posée au centre des 3 bras . Flexion ou pas flexion ...

Bien sûr , avec 3 plots aux extrémités diamètre 200 à 300 , légèrement oscillants, c'est à dire avec un axe vertical ayant un peu de jeu .

[Sanglo]

@catmandou,

Un plot de 30cm de diamètre =706.8 cm²
Avec 9 tonnes, chaque plot reprend 3 tonnes et la pression est de 4,23 kg/cm² uniquement sur la surface de pose des plots
On est très loin des 5tonnes/m².

Avec une plaque, la pression n'est que de 0.45 kg/cm² et est pratiquement identique en tous points de la plaque.

@atn720

effectivement cela semble unde idée judicieuse. Le soucis c'est de dimensionner correctement la tôle d'acier à mettre en dessous. car des toles en 25mm d'épaisseur ne sont pas bon marché.

De plus je me pose la question de savoir si avec une plaque je ne vais pas rencontrer le problème de la règle à plat (voir tout en haut du post)

Pour le problème de la règle à plat, on parlait de chevrons.
Un tôle d'acier a une toute autre résistance.
Je suis bien conscient du coût des tôles mais un béton abîmé coûtera bien plus en réparation sans compter que les tôles peuvent être revendues quand on en a plus besoin.


Cordialement.

[atn720]

Y-a t'il un moyen de calculer la dimension et l'épaisseur de la plaque d'acier que je dois mettre?
En effet je voudrais eviter de mettre 1000m² de plaque de 25mm si ce n'est pas nécessaire.

Si par exemple on considere une bobine de 10 tonnes qui occupe 0.5m² au sol (disons 2 chevrons de la palette) quelle surface de tole je dois utiliser et quelle épaisseur pour retomber à 5tonnes /m²?

par défaut je serais tenté de dire 2m² avec une épaisseur qui permet à la plaque de ne pas se déformer sous le poids de la bobine sur les points de contact.
Mais comment calculer et démontrer c'est une autre paire de manches

[atn720]

De plus quelle est la diffèrence entre "la règle à plat" et une plaque ?
En effet j'imagine que le poids sera concentré au centre de la plaque et que par conséquent on doit pouvoir "lever les coins"

A moins qu'entre en jeu à ce momen là l'épaisseur de la plaque.
Mais si oui dans ce cas une règle très épaisse devrait convenir aussi non?

[invite07941352]

Re,
Au bout de mes 3 bras à 120°, je mets de nouveau une étoile avec 3 plots carrés de 0.5*0.5 m .
J'ai donc 9 points d'appuis équilibrés avec une charge de 1.1 tonne pour chacun sur 0.25 m2 , soit une charge au sol de 4.4 t/m2 .
Je ne vois pas d'autre solution que de répartir les points d'appuis ...

[atn720]

Re,
Au bout de mes 3 bras à 120°, je mets de nouveau une étoile avec 3 plots carrés de 0.5*0.5 m .
J'ai donc 9 points d'appuis équilibrés avec une charge de 1.1 tonne pour chacun sur 0.25 m2 , soit une charge au sol de 4.4 t/m2 .
Je ne vois pas d'autre solution que de répartir les points d'appuis ...

est-ce que tu saurais me faire un petit dessin de ce système.
Car j'ai du mal à visualiser une mise en production.

[invite07941352]

re,
Il faut optimiser le dessin ! Les plaques peuvent être jointives ; le groupe de 3 pieds doit pouvoir osciller légèrement au bout de son bras , condition pour que les 9 points d'appui supportent une charge égale . Aucun problème de réalisation, pas cher ...

[atn720]

J'attends la validation de la pièce jointe mais en attendant:

cette réalisation doit se faire en quel matériau?
Acier Carré de 3mm d'épaisseur ou +?

[invite07941352]

Re,
Là, il faut un minimun de calculs de résistance des matériaux et conduire en même temps le dessin définitif . Je les ferai pour moi, mais je ne peux pas les transmettre à un tiers , je ne suis pas assez compétent en la matière . Il y a tout de même 10 tonnes en jeu .Sinon, c'est tout acier de serrurerie .

[Sanglo]

Bonjour atn720,

Est ce que la représentation de la bobine sur sa palette est correcte ?
Je pose la question car je voudrais vérifier une solution simple pour le cas qui te préocuppe.
Si la représentation du calage de la bobine sur sa palette n'est pas correcte, peux-tu me donner un croquis coté du calage.

Cordialement

[Sanglo]

Re,

Je n'ai pas attendu ta réponse pour tester la solution envisagée.
Voir le pdf joint.

Cordialement

[atn720]

Bonjour et merci pour les solutions proposées.

Pour donner plus d'informations, je vous joint 4 documents :

1-la liste des bobines avec dimensions et poids
2-une photo de bobine sur palette vue de face
3-une photo de bobine sur palette vue de coté
4-une photo exemple d'une palette seule avec dimensions

J'espère que cela peut aider.

[atn720]

Re,

Je n'ai pas attendu ta réponse pour tester la solution envisagée.
Voir le pdf joint.

Cordialement

Bonjour Et merci pour le PDF.
Cela m'apporte des réponses mais également des questions vous vous en doutez.

D'après ce que je comprends 2 cas de figure ont étés combinés :
1-il me faut 3 appuis chevron pour ma palette et non 2 : (comme ça j'ai 2 appuis à 1850Kgs + 1 à 650 kgs)
2-je mets un plaque d'acier de 10mm sur 1500 x 1500 pour étaler sur 2.25m²

Mais dans ce cas est-ce que j'ai vraiment besoin d'un 3 eme chevron. Ou est-ce que la plaque suffit?

[Sanglo]

Re,

Les trois appuis qui figurent sur le pdf ne sont là que pour déterminer la flèche dans ce cas

Ta palette représente une pose continue sur une plaque de 1.5 x1.5 m dimension prise car les tôles se vendent en 3mx 1.5.
Avec une tôle simplement posée sur la dalle, tu stockes deux palettes.

Si plusieurs tôles sont posées côte à côte, il y a peut-être moyen d'optimiser les emplacements tout en conservant la pression requise.

Comment se fait la manutention des bobines: Chariot élévateur, pont roulant ... etc
Si c'est par pont roulant, il est beaucoup plus facile d'optimiser car pas besoin de laisser de passage comme c'est le cas pour un chariot.

En fonction de tes réponses je regarderai dès que j'ai le temps car je suis pas mal occupé.

Cordialement

[atn720]

Merci pour ta réponse Sanglo,

obtenir des plaques d'acier à dimension m'est assez facile.
mais effectivement utiliser du standard me parait bien.

Du coup si je comprends bien (et en prenant un cas extreme) :
Dans le cas ou je poserai les bobines d'acier à même le sol (sans palette) mais sur la plaque d'acier de 1.5 x 1.5 le tonnage se répartirait naturellement sur la surface totale de la plaque.
[car dans ce cas de figure la surface de contact d'une bobine cylindrique sur le sol serait très faible. un trait + la deformation du cylindre par effet élastique]

Le tout c'est en fait de respecter l'espacement des bobines pour qu'au global par m² de plaque d'acier je ne dépasse jamais un poids de 5tonne.
c'est à dire que si j'ai une bobine de 10 tonnes (1m²) et que je la place sur une plaque d'acier de 2m² tout va bien.
Mais si jamais je rajoute même une bobine d'1 tonne sur l'espace libre de la plaque je vais fissurer la dalle de béton.

En revanche il doit exister une limite à cette solution. car je suppose que si je posse un bobine de 100tonnes (toujours d'1m²) même sur une plaque de 20m² d'acier (toute seule) la flèche de ma bobine sera trop importante en point de contact et la repartition ne se fera pas et j'aurais plus de 5t/m² au centre de ma plaque.

Pour faire simple comment puis-je calculer sur disons des plaques d'acier de 15mm ce que je peux faire au pire pour ne jamais fissurer la dalle.

Au fait merci pour le temps que tu passes sur le sujet.
(si jamais tu es un professionnel du Genie civil et souhaite faire une étude facturée on peut en discuter)

Pour répondre à ta question sur les moyens de manutention utilisés : ce sera un chariot élévateur qui transportera les bobines. (donc mon stockage se fera "contre les murs" car comme tu l'as justement remarqué seul un pont roulant me permet d'accéder au centre d'une zone.

Cordialement

[atn720]

Je viens de regarder un peu ce que representerait une plaque d'acier de 1.5m x 1.0m x 15mm (car en fait je m'arrange pour ne rien stocker au dessus de 6.5 tonnes.
soit 177Kgs par plaque à environ 1€ du Kg ça va chercher dans les 177€ / plaque

est-ce que 10mm ou 5mm ne serait pas suffisant?

[Sanglo]

Bonsoir atn 720,

Tu dis:

Du coup si je comprends bien (et en prenant un cas extreme) :
Dans le cas ou je poserai les bobines d'acier à même le sol (sans palette) mais sur la plaque d'acier de 1.5 x 1.5 le tonnage se répartirait naturellement sur la surface totale de la plaque.
[car dans ce cas de figure la surface de contact d'une bobine cylindrique sur le sol serait très faible. un trait + la deformation du cylindre par effet élastique]

Et ensuite tu dis:

En revanche il doit exister une limite à cette solution. car je suppose que si je posse un bobine de 100tonnes (toujours d'1m²) même sur une plaque de 20m² d'acier (toute seule) la flèche de ma bobine sera trop importante en point de contact et la repartition ne se fera pas et j'aurais plus de 5t/m² au centre de ma plaque.

En fait, que ce soit dans un cas comme dans l'autre, tu donnes toi-même la réponse à savoir:
" la flèche de ma bobine sera trop importante en point de contact et la repartition ne se fera pas et j'aurais plus de 5t/m² au centre de ma plaque."
La bobine ne doit jamais être déposée sur la plaque sans la palette.
Je ne saurais dire si la dalle fissurerais (je ne suis pas un professionnel du génie civil) mais ce que je peux dire, c'est que tu dépasserais les 5t/m²

Si tu ne dépasse pas 6.5 tonnes, alors une plaque de 1500 x 1000 ép 10 (s'entend la bobine posée sur sa palette) c'est bon mais je ne descendrais pas en dessous de 10 mm d'épaisseur (c'est toi qui a parlé de 15mm car dans mon pdf je parlais de 10 mm ).

En annexe, un petit schéma de ce que donnerais un stockage contre mur avec des bobines de 6.6 tonnes selon ton tableau.

Voilà, en ce qui me concerne, je crois que tout a été dit sur le sujet.
Si d'aventure tu avais d'autres questions, j'essaierais d'y répondre.

Cordialement.