Calcul portique d'acrobate

[zeubest]

Bonjour,
Pour réaliser un portique en trépied pour une acrobate, je peine à calculer les forces, donc les sections à mettre en oeuvre.
Ce qui est envisagé est un trépied en tubes aluminium de 80mm de diamètre, épaisseur 2 mm, en 7,8m de long :

En flambage, un tube de ce type, en longueur 7800mm admet une charge théorique de 429 Kg, mais la position en trépied n'est par définition pas verticale

Ma question concerne de fait deux points :
- Quel est le "meilleur" angle pour l'ouverture des pieds du trépied (j'ai utilisé un angle approximatif basé sur ce que j'ai vu d'existant) ?
- Comment calculer la capacité de levage de ce portique ?

Merci beaucoup pour vos lumières
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[LPFR]

Bonjour.
Il vous manque un zéro dans les dimensions.
Du coup il va vous falloir trouver un tout petit acrobate.
Au revoir.

[zeubest]

ce ne sont que les cotes, au 10ème qui sont erronées , en plus, même vous aviez compris, c'est dire si l'erreur est vénielle !

J'avais vu le souci, mais suis revenu pour corriger qu'au delà des 5 minutes autorisées pour modification.

[Jaunin]

Bonjour,
Je n'ai pas très bien compris la fonction de votre trépieds, combien de pieds ? 3 ?
Que représente vos tube de 75 [mm] de diamètre et épaisseur 5.0 [mm]
Quelle charge à soulever ?
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[zeubest]

Merci pour votre réponse,

C'est un trépied à trois pieds.
Chaque pied est composé de 4 sections raccordées par des manchons (diamètre 75mm épaisseur 5mm) et verrouillés par des boulons traversants de 10mm de diamètre.
La charge à soulever est celle de l'acrobate, et d'agrès ( corde, cerceau, tissus...).
Exemple :


Merci

[Jaunin]

Et je dirais plus les surcharges due aux secousses des différents exercices.

[Jaunin]

Pour information:

http://horslesmurs.fr/wp-content/upl...ento-agres.pdf

http://www.aerisc.com/FR/Documents/A...-10-05_HLM.pdf

Vous voulez concevoir ce genre de trépieds ?

[zeubest]

Oui, c'est bien de ce genre de trépied qu'il s'agit.
J'avais bien sûr lu les documents que vous citez, et suis conscient des impératifs de sécurité... D'où mes questions.

J'ai oublié de mentionner que les pieds seront reliés entre eux par des câbles au sol.

Mes suppositions trés approximatives :
tube cylindrique creux en alu
long de 7800 mm
80 mm de diamètre
2 mm épaisseur
profil tube cylindrique :diamètre 80 mm moment quadratique :372906
429 kg de résistance au flambage pour un tube
pour 3 tubes : 1287 Kg Théoriques
Coef de prudence à la louche : 0,75 * 1287 = 965
Charge utilisation dynamique ( coef 5) = 965 / 5 = 193 Kg

Mais la résistance de flambage est-elle pertinente vu que les tubes ne sont pas verticaux, même si les forces me paraissent dans l'axe ?
Et quel est le "meilleur" angle pour les pieds ?

[LPFR]

Bonjour.
Avec la participation de Jaunin (que je salue), si je dis des bêtises, il les signalera.
La résistance au flambage n’augmente pas avec la longueur. Au contraire, elle diminue.
À priori, les forces sur les tubes sont dans l’axe. Vous pourriez remplacer la liaison en haut par des rotules. Le triangle est la seule figure géométrique que vous ne pouvez pas déformer sans changer la longueur des côtés.
Ceci, à condition qu’il n’y ait pas de « coiffe », comme dans la photo. Car cette « coiffe » transforme les triangles en quadrilatères. Et elle ajoute des efforts de torsion sur les pieds.
L’autre aspect qui me gène (mais ce n’est pas mon domaine) est le jeu nécessaire dans les emboîtements des tubes. Il faudrait des emboîtements coniques pour ne pas avoir du jeu.
Au revoir.

[zeubest]

Bonjour,
LPFR, merci pour votre aide . Pour les emboitements - en supposant que ça se passe comme dessiné - un jeu d'1mm sur un emboitement de 20 cm donne un angle de 0,14° par rapport au tube sans raccord, j'ai l'impression que sur 4 sections, donc 3 raccords, ça devrait pas fondamentalement changer la donne. Concernant le sommet, la version envisagée est avec un sommet beaucoup plus réduit que celui de la photo, en partie pour les raisons que vous évoquez.

[Jaunin]

Bonjour,
J'ai essayé une première approche en simulation 3D, mais les tiges de 8.0 [m] prennent beaucoup trop de mémoire pour mon PC.
Je vais essayer encore une autre méthode.
Cordialement.
Jaunin__

[zeubest]

Wahou ! Terrible !

[Jaunin]

Je viens de refaire une simulation en 2D 1/2 avec une charge de 1200 [N], maintenant il faut que j'analyse les résultats.
Il va falloir que je reprenne avec les coefficients de sécurité.
Mais cela ne sera qu'indicatif.

[Jaunin]

Je n'ai pas pu tenir compte des éventuels déchirures à la jonction avec vos tubes de 75.0 [mm] de diamètre dans du 76 [mm] de diamètre.

[zeubest]

J'imagine que c'est déjà super compliqué à modéliser comme ça !
Merci

[zeubest]

Bonsoir,
Mr Jaunin, votre modélisation a-t-elle donné un résultat ?
Merci

[Jaunin]

Bonsoir,
J'ai quelques résultats je vous en parlerais un peu plus tard.
Mais ce ne sont que des approches et ne peuvent pas servir à la construction d'un tel appareillage.
Cela ne remplace pas les calculs et garantie d'un bureau spécialisé dans ce genre de construction.
Cordialement.
Jaunin__

http://forums.futura-sciences.com/te...etallique.html

[Jaunin]

Bonjour,
Voici quelques situation du trépieds mais uniquement pour information.
On ne connaît pas le système d'emboitement des tubes entre eux.
Cordialement.
Jaunin__

https://www.youtube.com/watch?v=NDn_djP4aZ0

[zeubest]

Bonjour,
Merci pour tout ce travail !

J'avoue ne pas tout comprendre de ce graphique. Il semble cependant qu'il indique l'emplacement des contraintes sous charge.

Les emboîtements sont constitués par des tubes de 75mm, d'épaisseur 5mm, de 40 cm de long, avec 20 cm emboités de part et d'autre. Ils sont verrouillés par des boulons de 10, traversant; à 10 cm de part et d'autre


Si ma requête initiale portait sur le calcul de la charge maximum admissible, la contrainte "règlementaire" Eurocode de ce portique pourrait se calculer comme suit :

1 personne considérée réglementairement à 95 Kg
Coefficient de sécurité : 1,5
Coefficient dynamique : 4
Coefficient de fatigue : 1,35
95x1.5x4x1,35 = 769,5 Kg

[Jaunin]

Bonjour,
Je vais refaire la simulation avec cette nouvelle valeur de 770.0 [Kg].
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

J'ai refais la simulation avec la charge de 7700 [N] et j'ai toujours très peu de contrainte.
Je pense que si vous avez pris les valeurs des tubes existant c'est pour cela que l'on est dans les bonnes mesures.

[zeubest]

Merci beaucoup pour tout ce travail.
Je vais réaliser ce portique, et mettrai les photos de tests ici.

Merci beaucoup pour l'aide que vous m'avez apporté.

[zeubest]

Bonjour,
Voilà des images du portique réalisé :
DSC03811.JPG
DSC03815.JPG
La tête :
DSC03806.JPG

Merci pour votre aide.
Cordialement

Greg

[Jaunin]

Bonjour,
Merci pour ce retour, très impressionnant.
Très, très belle réalisation.
Comment se comportent les tubes, par exemple quand une personne donne des secousses pour monter à la corde.
Arrivez-vous par exemple à mesurer la différence de longueur de la corde par rapport au sol, une fois sans charge et une fois avec une personne suspendue.
Cordialement.
Jaunin__

[zeubest]

Le comportement semble très stable, mais les essais ont été modestes pour le moment.
Cependant, on s'est pendus à 3 dessus en remuant comme on pouvait - l'allure du pack pendouillé devait valoir le coup d’œil ( je dirais 230 Kg pour le groupe) - sans voir aucun mouvement de structure. On se serait attendu à une sorte d'élasticité, ben pas de perceptible.
Mesurer une différence de longueur de corde serait difficile ( une drisse s'étire un peu sous charge), c'est effectivement une idée à tester avec une élingue acier.
Ces premiers essais ont été faits sur du gravier, on essaiera d'affiner sur une surface plane.