Calcul pour panneau publicitaire

[invite3c4af03c]

Bonjour à tous,

Dans le cadre de la préparation d'une thèse sur les interactions Architecture - Marketing, j'aurais besoin de votre aide pour la résolution d'un problème :
Cela concerne la pose d'un panneau publicitaire. Ce dernier est ancré dans des pinces ou plus précisément des crochets (en s) introduits dans un rail par le principe de la glissière. Les 2 rails ( haut et bas) sont fixés par visseries-chevilles dans un bloc en béton.
Le problème posé est le suivant :
1 : Résistance au vent : la NV65 définie des règles pour le calcul de la force du vent, de la neige... . jusque là ça va.. par contre comment puis-je savoir si la structure va résister et notamment les crochets en acier. ( les crochets sont simplement introduits dans la glissière, il n'a pas de vis, leur mouvement vers l'extérieur du rail est stoppé par une fixation du rail)- Existe-'il une formule pour le calcul ?
Doit-on également prendre en considération les rails. Ceux-ci, plans, sont fixés à l'aide des chevilles spéciales de forte résistance à l'arrachement.
2 : avec tout cela comment définir les charges descendantes et ascendantes admissibles.
3. : les résultats sont certainement différents selon l'angle donnés par le bloc en béton. Existe t-'il une formule ?

Merci à tous pour votre aide précieuse.
Amitiés.
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[Jaunin]

Bonjour, Adamax,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Auriez-vous un croquis cotés de votre crochet ?
Savez-vous, après calculs avec la NV65, quelle est la force d’arrachement de vos panneaux.
Combien de crochets avez-vous par panneau.
Cordialement.
Jaunin__

[invite3c4af03c]

Bonsoir Jaunin,

Je joins un rapide schéma du crochet.
Il y a 4 crochets par panneau publicitaire. Ce type de panneau pèse 22 kg et mesure 1 m X 1m50.
En ce qui concerne la force d'arrachement du panneau, je ne sais pas répondre. En réalisant les calculs selon les différents critères (zone 1,2,...), les charges maximales que j'ai trouvé entre 200 et 500 mètres sont
Vent : 129 kg/m² soit Racine (129 x 16,3) x 3600/1000 = 165 km/h soit 45,8 m/s
Neige :162 kg/m² ( accidentelles : 130)

A cela , j'utilise le théorème de Bernoulli : Pression exercée = (Masse volumique de l'air Rho) x (surface) x (vitesse du vent ²) x Coefficient de pression
soit 1,204 ( à 20°) x 1,5 x (45,8)² X 1,6 ( supposition d''un vent perpendiculaire au panneau Ce(loc) = 2Ce pour les pentes inférieures à 45° - j'ai pris un Ce standard de 0,8)-
J'ai pris un vent perpendiculaire pour mettre une condition "extrême" complémentaire.
La force exercée sur la panneau publicitaire, selon ces hypothèses, serait de 6061 Newtons et de 3030 Newtons si je mets de côté le vent perpendiculaire.
Est-ce là une base pour le calcul de la force d'arrachement du panneau ?

[Jaunin]

Bonjour, Adamax,
Très bon croquis.
Je suppose que vous avez 4 crochets par panneau, donc je vais prendre 2500 [N] par crochet pour l’arrachement.
Ce qui va nous permettre de voir la déformation le long du "pont" entre les deux parties.
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Re-Bonjour, Adamax,
J'ai un petit souci avec la cote de 20 [mm] qui va dans le rail, vous avez 3 [mm] d'accrochage à gauche, 5 [mm] au centre et 4 [mm] d'accrochage à droite et vous donnez une cote de 20 [mm] pour la base ? (12 [mm])
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re, Re-Bonjour, Adamax,
Il est évident que la languette, le pont, qui relie le bloc guide rail au U de maintient ne résistera pas à une force d’arrachement, coté bloc de guidage.
Etes vous sûr de la forme de ce crochet, existe-il déjà ou devez-vous le faire fabriquer ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite3c4af03c]

Bonsoir ,
Je rectifie effectivement la côte du plan. Pour la partie qui s'intègre par la glissière, il y a lieu de lire 12 mm et non 4mm, et 4mm au lieu de 3mm ce qui fait bien 20mm. toutes mes excuses.
Et je vous confirme que ce modèle existe.Un autre modèle est existe également, sur des bases très similaires, mais en Aluminium AW6060 T6.
Deux questions :
1 - le choix de tabler sur 2500 N est-il aléatoire, si non, sur quelle base avez-vous fixé cette force ?
2 - La résistance du "pont" à l'arrachement : Je donne ma langue au chat et tente de comprendre comment est déterminé le fait que cela ne résistera pas.Un acier usuel a une Re (limite d'élasticité) de l'ordre de 235 à 350 Mpa ( N/mm²).
Rc = 4/5Re soit 0,8 x 235 ( par exemple).
ce qui donne une résistance au cisaillement de 188 Mpa. mais pour la suite ... à quel moment l'épaisseur, ou la section du pont, entre dans les données de calcul ?
Merci

[invite3c4af03c]

Ps : 20 mm au total car la partie côtée 5 mm se réduit dans la descente ( trapèze inversée) à mi section celle-ci fait 4mm.

[Jaunin]

Bonjour, Adamax,
Pour la charge de 2500 [N], j'avais pris une limite supérieure à vos 6061 [N] soit 10000 [N]/4.
Maintenant avec votre nouvelle forme (20 [mm]) j'ai pris votre charge mini soit 3030 [N], donc 750 [N] par crochet.
Vous verrez que la flèche de ~1 [mm] sur la vue de droite et sur la vue de gauche on a déjà une contrainte de 902 [MPa] dans une zone de concentration de contraintes.
Je ne sais pas comment est fabriqué cette pièce en acier, si elle est usinée dans la masse (haie le prix), dans ce cas il faudrait reprendre la forme avec de beaux rayons.
Maintenant pour la pièce en Aluminium AW6060 T6, je pense que c'est pris dans une barre tréfilée, déjà faite ou à faire ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite3c4af03c]

Bonjour Jaunin,

Les images sont effectivement très parlantes. En outre, la zone de concentration des contraintes se situe en corrélation avec l'angle de la pente. On voit effectivement que des modifications sont à porter dans la pièce. C'est remarquable.

La modélisation permet une visibilité que le calcul n'offre pas.

Pour l'Aluminium, c'est en cours de validation. Du moins jusqu'à vos remarques éclairées.

Le fait que la partie du crochet, dans laquelle vient s'ancrer le panneau puisse reposer sur le rail pourrait-il limiter la flèche ?

Enfin, la notion de tenue de la pièce dans la glissière du rail n'est jusque là pas prise en considération, peut-on supposer que la tenue du système repose en grande majorité sur la résistance du "pont" du crochet ? Le rail , compte tenu de ses fixations sur le béton ne devrait pas bouger, les visseries ont une résistance à l'arrachement Pk de l'ordre de 550 daN de 600 daN pour le cisaillement. Une vis est mise tous les 50 cm.

La modification de la pente "admissible" pour le système influe probablement sur sa tenue mécanique. Existe-t'il une formule analytique permettant de prendre en compte l'angle de la pente pour définir le champ d'application du dispositif, et donc de ce fait ses limites ?

Cdlt

Adamax

[Zozo_MP]

Bonjour Adamax

La première simulation n'est qu'une première approche car il y a des choses qui ne vont pas dans votre énoncé.

De ce fait vous enduisez Jaunin avec de l'erreur


Je relève

1°) La plus grosse induction tordue est que la pièce dessinée par vous en perspective n'a pas du tout la même forme que dans le schéma de montage et la différence est très très importante en terme de solidité. Les grosses différences sont dus notamment au fait que les bras de levier ne sont pas du tout les mêmes donc "error fatalitas" à la clé si on n'y prend pas garde.

1bis ) Il faut donner les caractéristiques précises de la fourrure (profilé fixé dans le béton) ainsi que le nombre de fixation et les entraxes préconisés entre fixation dans le béton.

1ter) Il faut indiquer la composition du panneau et surtout les éléments de rigidité (ou de mollesse VS ultrasouple ou non de ce dernier).

2°) Pour le vent vous ne dit pas s'il y a une surface solide derrière le panneau (vous parlez de bloc de béton) donc est-ce que le vent appui avec la même force sur les deux faces. S'il y a un mur dans tous les cas sans exception c'est seulement avec un vent violent de coté que le vent s'engouffrera sou le panneau publicitaire. De plus avec la surface du panneau il faut garantir que personne ne mettra de panneau plus grand et est-ce que les chiffres que vous prenez du vent ni la vitesse max 165 km/h (en France) ou plus si zone ouragan.

3°) toujours pour le toit il faut tenir compte du jeu entre la fourrure guide et la patte qui tient le panneau. Dans les panneaux publicitaires il ne faut pas raisonner en statique mais en dynamique.
Du fait que vous dites

( les crochets sont simplement introduits dans la glissière, il n'a pas de vis, leur mouvement vers l'extérieur du rail est stoppé par une fixation du rail)

Cela jeu dire comme vous avez des jeux très important en verticale et dans le sens cisaillement vos pattes peuvent très bien sortir du panneau et comme un coté se libérant en premier cela arrache le reste et le panneau va alors jouer à "pigeon vol" ou à Louis XVI (je vous le passe ne coupez pas).
De plus vous aurez une nuisance sonore importante due au claquement répété (comme les drisses le long des mats de voiliers)

De ce point de vue il faut considérer la non immobilisation des pattes et du panneau par des vis comme un grave défaut de conception (ou alors vous ne dites pas tout).

4°) selon la pente du toit le résultat n'est pas le même si le panneau est vertical les pattes ont juste à maintenir le poids du panneau. Par contre les efforts exercés par la neige sont je pense faux.

Pour la neige il faut tenir compte de la neige qui est en amont du panneau et qui exerce un effort de cisaillement (du fait que le panneau se comporte comme une butée pour la neige en amont) qui peut être jusqu'à 10 à 15 fois supérieur à la force de cisaillement due à la seule présence de neige sur la surface du panneau.


Comme vous indiquez que ce travail sera intégré

préparation d'une thèse sur les interactions Architecture - Marketing,

deux solutions :

--soit vous vous positionnez en tant qu'architecte bâtiment et auquel cas ce n'est qu'un problème de béton et de fixation qui sont des domaines immensément balisés par des normes dans tout les sens) le reste n'est pas votre problème

-- soit vous faite de l'architecture de décor et notamment l'intégration des systèmes publicitaires cela veut dire qu'en plus de vos talents d'architecte il faut que vos ayez aussi une bonne partie de celui de mécanicien en construction mécanique et technologique.


Donc il faut reprendre votre énoncé totalement à zéro en reposant tous les termes du problème sans en oublier aucun.

Pour un travail de thèse vous devez avoir compris depuis un moment que l’extrême rigueur est la règle N°1.

J'ai coutume de dire que faire des calculs faux pour le plaisir de faire bien (c'est zoly quoi !) ce n'est d'aucune utilité (surtout devant un jury) d'autant que cela peut provoquer de verry serious injury.


Cordialement