Physique potagère : Où fixer mes haubans ?

[demarez69]

Bonjour à tous,

Plus habitué à la section astro, je me permets cette petite intrusion chez les amateurs de physique pour un petit problème domestique : J'ai une palissade exposée aux vents du sud que j'ai retrouvée plusieurs fois en travers de ma pelouse. Bénéficiant d'une situation en hauteur et d'un phénomène de goulot, mes systèmes précédents n'ont pas résisté. J'ai donc changé une fois de plus mes poteaux de maitient. Je suis passé à une section supérieure et je me propose de ne pas renouveler mon système précédent basé sur des équerres fixées d'une part sur le poteau, et d'autre part sur la partie horizotale du muret. Le vent parvient à arracher les chevilles métalliques. Cette fois, je voudrais renforcer les poteaux par un hauban ancré sur la partie verticale du muret, à l'opposé du poteau. Ainsi la force du vent ne peut pas arracher mes chevilles. En revanche, je ne sais pas à quelle hauteur fixer le hauban sur le poteau. J'ai calculé que la force exercée par le vent au niveau du muret est 4.5 fois supérieure a celle exercée au sommet. Donc à ce niveau ou la puissandce du hauban sera maximum, il sera soumis à des forces considérables. A l'inverse, au sommet il n'y a pas de bras de levier, mais l'efficacité du hauban est minimum du fait de sa verticalité. Entre ces 2 extrèmes, il y a forcément une hauteur optimale. Qu'en pensez-vous ? A noter que je ne peux pas utiliser de barre de flêche comme pour un mat de bateau car les enfants du voisin qui se perchent souvent sur le muret auront vite fait de me les esquinter...


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[LPFR]

Bonjour.
Il faut tenir le hauban le plus haut possible.
D'ailleurs, c'est ce que l'on fait avec les mats des bateaux.
Si on calcule le couple que la tension T fait sur le piquet quand il est tenu à une hauteur 'h', avec un muret d'épaisseur 'd', on obtient:

Le couple commence à zéro pour h petit et tend vers T.d pour 'h' très grand.
Au revoir.

[doul11]

Bonjour,

Je vois un autre solution que les haubans (comment seront-il fixés sur le mur ?) des poteaux plus longs qui descendent dans le sol avec un plot en béton plus des tirant qui traversent le muret.

Une autre solution mois esthétique et plus encombrante est la jambe de force, là on travaille dans le bon sens, en compression, pas d'effort sur le muret, mais c'est pas joli

[demarez69]

Bonjour.
Il faut tenir le hauban le plus haut possible.
D'ailleurs, c'est ce que l'on fait avec les mats des bateaux.
Si on calcule le couple que la tension T fait sur le piquet quand il est tenu à une hauteur 'h', avec un muret d'épaisseur 'd', on obtient:

Le couple commence à zéro pour h petit et tend vers T.d pour 'h' très grand.
Au revoir.

Salut,

Merci pour votre participation.

LPFR, je ne voudrais pas avoir l'air de mettre en doute ta formule, mais il me semble que si on pousse le raisonnement à l'extrème, avec un poteau infiniment grand, l'efficacité du hauban va forcément tendre vers 0 puisqu'au bout du compte il est parallèle au poteau. Me trompé-je ?

Doul11, la jambe de force, évidemment ce serait parfait, mais je ne peux pas. Question d'encombrement. Par ailleurs, les poteaux sont enfoncés dans le sol par le biais d'un support métallique vendu au rayon brico et qui doit bien faire 40 à 50 cm. Mais je ne suis pas sûr que ce soit suffisant. Cet hiver, c'est un de mes arbres qui a été déraciné...

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

... Me trompé-je ?
...

Re.
Oui.
On ne peut pas se fier toujours à l'intuition.
A+.

[Jaunin]

Bonjour, Demarez69,
Je n'ai pas bien compris :

J'ai calculé que la force exercée par le vent au niveau du muret est 4.5 fois supérieure a celle exercée au sommet.

Quelles est la longueur de la palissade et sa hauteur et de quoi est-elle composée.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.icab.fr/guide/nv65/vent.html

[demarez69]

Bonjour, Demarez69,
Je n'ai pas bien compris :

Quelles est la longueur de la palissade et sa hauteur et de quoi est-elle composée.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.icab.fr/guide/nv65/vent.html

Bonjour,

Le schéma est une coupe. La palissade est composée de panneaux de bois Casto de 1,8x1,8 fixés par des poteaux de 1,8x0,7x0,7 eux mêmes enquillés dans des supports enfoncés dans le sol. Il y a une dizaine de panneaux le long du muret mitoyen mais seuls 4 ou 5 sont exposés aux tempêtes. A gauche, sous le vent, il y a mon gazon. A droite, au sud donc, il y a le potager du voisin.

[dodovolant]

Bonsoir,
juste pour le plaisir de participer à la réflexion, j'aurais dit que :
1. fixer les haubans à la moitié de la hauteur 'disponible' me semble une bonne approche (1,80-0,40 / 2 = 0,70 au-dessus du muret?),
2. je chercherais la possibilité d'avoir un brise-vent 'poreux' (si tu veux un isolement visuel du voisin ça ne peut pas être du 'dur ajouré', et donc une haie végétale qui laisse passer une partie du flux -on perd des feuilles les jours de tempête, et 50/60cms de gazon au pied du mur...)
3. ou je chercherais la possibilité de mettre "sur mon gazon" une structure à la fois "utile, décorative et pas gênante" (la quadrature du cercle, quoi) qui ferait effectivement "contrefort" au lieu de "tirant"....
Dernière possibilité (compliquée) : ma mémoire me ramène une 'protection de piscine anti-alizés' (je suis à La Réunion) qui était en plexiglas (pas de voisin mais le paysage !) avec un arrondi dans la partie supérieure destiné à éviter le "tourbillon-vortex-retour" trop rapide du flux vers le bas. Dans le cas de ton dessin ce serait un arrondi vers la gauche (chez toi) de l'ordre de 60 à 70cms de haut pour 30 à 40cms de déport au sommet. La pression 'accumulée' par le vent sur la hauteur totale est ainsi notablement diminuée.... Une simple 'inclinaison' de la partie haute de la palissade ferait le même effet? (je suppose que le dessus du muret ne t'appartient pas?)
Bonne nuit.... (23h chez moi)

[Jaunin]

Bonjour, Demarez69,
Avez-vous un peu regardé sur le forum pour voir si une discussion approchante avait déjà eu lieu.
Cordialement.
Jaunin__

Par exemple, il y en a d'autre :
http://forums.futura-sciences.com/ph...-poteau-2.html

[demarez69]

Bonjour, Demarez69,
Avez-vous un peu regardé sur le forum pour voir si une discussion approchante avait déjà eu lieu.
Cordialement.
Jaunin__

Par exemple, il y en a d'autre :
http://forums.futura-sciences.com/ph...-poteau-2.html

J'ai cherché, et pas uniquement sur FS... Mais en fait le problème n'est pas vraiment le même. Je pense. Je crois même que j'aurais du choisir un autre titre pour recentrer la problématique : "Quel angle pour mes haubans ?"
En effet, si je me posais juste la question de l'insertion idéal, je pense qu'au 2/3 serait une réponse assez évidente. C'est d'ailleurs celle qui m'a été le plus souvent donnée.
Mais pour s'opposer à la force du vent, qui va de droite à gauche sur mon schéma, il faut que mon hauban ait une efficacité maximum dans le sens opposé. Donc de la gauche vers la droite. Or, j'ai le sentiment sans savoir le prouver que plus il sera vertical et moins cette composante horizontale sera faible. Me trompé-je (encore) ?

[LPFR]

... Or, j'ai le sentiment sans savoir le prouver que plus il sera vertical et moins cette composante horizontale sera faible. Me trompé-je (encore) ?

Bonjour.
Cette fois c'est bon. Mais il faut voir que le gain en couple devient de plus en plus faible à mesure que le rapport h/d augmente.
Par exemple pour h/d = 2 on est à 90% du couple maximum. Et pour h/d = 7 on est à 99% du couple maximum.
Donc, ce n'est pas la peine d'aller trop haut.
Mais la référence n'est pas la hauteur totale du mat. Mais le rapport avec la largeur du muret. Donc les 2/3 de la hauteur n'ont pas de sens. Ils peuvent correspondre à un h/d très petit ou très grand.
Au revoir.

[toothpick-charlie]

Si tes poteaux ne sont pas bien ancrés dans le sol et que leur tenue repose sur un ancrage indestructible dans le muret, c'est le muret lui-même qui risque de se retrouver par terre.

[demarez69]

En fait c'est un problème proche de l'aéronautique. Quand un avion à "ailes hautes" est équipé de haubans. Sur un forum de modélisme, j'ai trouvé une formule pour calculer la tension dans le hauban en fonction de l'angle. Je trouve que la tension est maximum pour une fixation en haut (forcément, vu l'angle, il faut tirer plus fort). Puis elle diminue progressivement pour augmenter à nouveau tout en bas car la force du vent y est multipliée par le levier. Je trouve une valeur minimum à... 10 cm au dessus du muret ! A contrôler. (bon maintenant faut que j'aille travailler !)

[Jaunin]

Bonjour, Demarez69,
Pourriez-vous nous donner le lien pour cette formule.
Cordialement.
Jaunin__

[dodovolant]

Mais pour s'opposer à la force du vent, qui va de droite à gauche sur mon schéma, il faut que mon hauban ait une efficacité maximum dans le sens opposé. Donc de la gauche vers la droite. Or, j'ai le sentiment sans savoir le prouver que plus il sera vertical et moins cette composante horizontale sera faible. Me trompé-je (encore) ?

NON.... mais le "point d'application" de cette composante jouera un grand rôle.... Donc, trop bas (10cms) -comme trop haut- ne sont pas les bonnes réponses "de la vraie vie"....

[dodovolant]

Euh... SI !!! je pense que tu voulais dire "plus il sera vertical et PLUS la composante horizontale sera faible"....???

[demarez69]

Bonsoir,

Dodovolant : Bien sûr tu as détecté mon erreur. C'est vrai qu'à force de tourner le problème dans tous les sens, j'y perds le Nord !

Jaunin : Je ne me souviens pas où j'ai trouvé la formule. Mais c'était de la trigonométrie simple (c'est pour ça que j'ai compris... enfin je crois !). La tension dans le hauban (hypoténuse) était égale à la force exercé par le vent (côté opposé) divisée par le sinus de l'angle hauban/palissade. Où l'angle et la force du vent dépendent tous les 2 de la hauteur de l'insertion du hauban. J'ai mis tout ça sur une feuille excel. Pour simplifier, j'ai supposé que le vent exerçait sa force au sommet du poteau. J'ai trouvé que la force exercée sur le hauban était de l'ordre de 7 fois celle du vent pour une fixation en haut et de 4.5 fois en bas (c'est juste la force du vent démultipliée par le bras de levier). La plus faible est de 4 fois celle soumise au sommet, à 10 cm au dessus du muret. Cela vous semble abbérant ?

Maintenant, ce n'est peut-être pas le bon raisonnement. En effet, même si je n'ai pas fait d'erreur (ce qui serait déjà surprenant) est-ce que l'angle où le hauban subit la plus faible tension est forcément celui où il sera le plus efficace ? Ben non ! Si je pars du principe que le hauban et le muret sont indestructibles, la tension n'a pas d'importance. Je m'y perds totalement.

Si ça simplifie le problème, j'opterais volontiers pour 2 haubans à 2 hauteurs différentes... Mais ma question reste la même ! Où ?

Allez, y a pas de tempête annoncée ces prochains jours. On peut y réfléchir encore un peu.

[Jaunin]

Bonjour, Demarez69,
Avez-vous regardé spécifiquement les discussions sur les haubans.
Cordialement.
Jaunin__

Par exemple:
http://forums.futura-sciences.com/ph...e-chargee.html

http://forums.futura-sciences.com/br...-9-m-de-2.html

[dodovolant]

Si 2 haubans, soyons simples (voire simplistes!) : à 1/3 et 2/3 de la 'hauteur disponible'..... ^^

[demarez69]

Si 2 haubans, soyons simples (voire simplistes!) : à 1/3 et 2/3 de la 'hauteur disponible'..... ^^

Ben je crois que je vais opter pour cette solution et cesser de vous ennuyer avec mon problème "à deux balles" ! Une dernière question : Si je fixe 2 haubans sur le même point d'ancrage au niveau du muret, y a-t-il un intérêt à utiliser un seul câble susceptible de coulisser dans le crochet ou d'individualiser chaque câble avec sa propre tension ?

[LPFR]

Bonjour.
Compte tenue que l'idée de poser 2 haubans n'est basée sur rien, ni raisonnement ni calculs, vous pouvez décider comment les placer sur la même base de raisonnement.
J'ai vraiment l'impression d'avoir perdu mon temps avec vous.
Adieu.

[dodovolant]

J'estime 'intuitivement' et sans prendre le temps de faire des calculs dont je ne suis pas un spécialiste, que DEUX haubans divisent évidemment l'effort appliqué à la palissade et le répartissent un peu mieux. Le coulissage aurait l'inconvénient de supprimer les deux tirants en cas de rupture, donc je les individualiserais...??

[demarez69]

Bonjour.
Compte tenue que l'idée de poser 2 haubans n'est basée sur rien, ni raisonnement ni calculs, vous pouvez décider comment les placer sur la même base de raisonnement.
J'ai vraiment l'impression d'avoir perdu mon temps avec vous.
Adieu.

Allons, allons, ne vous fâchez pas ! C'est justement pour cesser de vous faire perdre votre temps que je baisse les bras. Si effectivement mon problème ne se pose plus à partir du moment ou je mets non plus un mais 2 haubans, alors il n'y a plus de raison de vous solliciter. Cependant, je reste persuadé que ma question originale avait une réponse logique et j'ai bien l'intention de chercher encore un peu.

A suivre...