Les Aciers A60???

[Hohenheim19]

Bonjour à toutes et à tous,

Je dois effectuer un calcul de resistance concernat des barres d'ancrages (diamètre 27mm).
Elles sont au nombre de 24 et doivent retenir une charge en traction de 36000 daN et en effort tranchant (cisaillement de 9000 daN.

J'aurai voulu savoir dans un premier temps si quelqu'un connaissait les caractéristiques de cet acier.
J'aurai souhaité faire comme pour mes calculs de boulons, es ce possible???

EXEMPLE : CLASSE 4.6 DIAM 27 (en traction)
4x6 (limite elastique de la classe) x459mm² (section resistante)=11016daN (limite elastique de la vis)
Charge d'épreuve : 11016 x 90% = 99144.4 daN

CLASSE 4.6 DIAM 27 (en cisaillement)
4x6 (limite elastique de la classe) x459mm² (section resistante)=11016daN (limite elastique de la vis)
Charge d'épreuve : 11016 x 60% = 6609.6 daN


Quelqu'un pourrait il m'orienter sur ce sujet car je ne connait pas ses caractéristiques.
Ma méthode vous semblerait elle correcte pour ce type d'applications? Si je connais la limite élastique de l'Acier A60 puis je procéder ainsi?

Merci d'avance de vos réponses
A bientôt

Hohenheim19
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[Hohenheim19]

Le souci c'est qu'elles sont en Acier A60 et j e n'en ai jamais entendu parlé, j'ai même vu (si je ne dis pas de bétises) que cet acier a été supprimé de la circulation!
Ces barres datant de 1974, c'est peut être pour cela que cela ne me dit rien!

Si jamais vos lumières peuvent eclairer ma lanterne

[Zozo_MP]

Bonjour

Caractéristiques mécaniques des aciers de construction mécanique avec nuance

EN 10027........|...NF A 35-573/4
....................|......... .........Re (MPa) Rm (MPa)
E295 (1.0050).....A50.............. 295.........500
E335 (1.0060).....A60.............. 335..........600
E360 (1.0070)......A70............. .360.........730

Cordialement

[polo974]

Le souci c'est qu'elles sont en Acier A60 et j e n'en ai jamais entendu parlé, j'ai même vu (si je ne dis pas de bétises) que cet acier a été supprimé de la circulation!
Ces barres datant de 1974, c'est peut être pour cela que cela ne me dit rien!

Si jamais vos lumières peuvent eclairer ma lanterne

Tu serais pas en train de retaper Fessenheim en cachette toi ? ? ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Hohenheim19]

Merci Zozo pour ta réponse!
Au passage, selon vous mes formules vous parraissent correctes?

Polo, c'est mon entreprise qui n'est plus toute jeune...

Je ne suis pas fan du nucléaire!!!

Hohenheim19

[el_bodeguero]

Bonjour,
Qu'importe l'acier de toutes facons les calculs sont déterminés à partir de la classe.

[Hohenheim19]

Oui ils sont déterminés à partir de la classe mais cette classe te donne bien ta limite elastique non?

pour une classe 4.6 cela donne 24kg/mm² en limite elastique
Ici on a une lim élas de 33.5kg/mm² pour cet acier A60 donc ca dépend bien de l'acier quand même si je ne dis pas de bétises...

[el_bodeguero]

j'ai peut etre mal compris le sujet.
* Si votre vis est de classe 4.6 (marquée comme telle) on ne soucie pas de savoir en quelle matière elle est fabriquée. Vous faites, le calcul avec Re=240 Mpa.
D'ailleurs, pour une meme classe on peut avoir plusieurs matières. De plus, en fonction de la méthode d'obtention du filet (roulé/taillé) on peut également avoir plusieurs matières.
* si vous ne connaissez pas la classe de votre vis (le marquage est obligatoire) et que vous savez que la matière est de l'A60. Alors
Rr=600 Mpa et section equivalente 459 mm2. Cette section équivalente tient elle compte du coef de concentration de contrainte ? Je ne sais pas. Je ne suivrais pas cette piste d'ailleurs, en cas de rupture il faudra expliquer votre méthode de calcul.

pour une classe 4.6 cela donne 24kg/mm² en limite elastique
Ici on a une lim élas de 33.5kg/mm² pour cet acier A60 donc ca dépend bien de l'acier quand même si je ne dis pas de bétises...
Si votre vis est 4.6 ET en A60 je ne suivrais pas votre méthode.


A noter que le R/Re varient en fonction du diametre

[Hohenheim19]

Pour être précis ce ne sont pas des vis ni des boulons mais des barres d'ancrages en acier doux et elles ne sont pas de classe 4.6 (c'était juste un exemple pour montrer que l'on obtient la limite elastique avec la classe). Donc si on a la limite elastique du matériau, cela revient au même selon moi.

el_bodeguero dit:

A noter que le R/Re varient en fonction du diametre

Je ne suis pas contre chaque idée de reflexion, chaque opinion, même si pour moi cela me semble bizarre. Pourquoi les constructeurs garantirait une limite elastique sur leurs matériaux si c'est pour qu'elle soit variable en fonction du diamètre? Si c'est le cas, de combien? es ce un petit pourcentage ou bien plus?
Ouvert à toute proposition, auriez vous un document qui permettrait d'appuyer vos dires? Je vous en remercie.

Ce sont 24 barres d'ancrages A60 (Re=335MPa) diam 27mm qui doivent empecher l'arrachement d'un élément de 35000daN et un cisaillement de 9000daN. Le tout fixé sur un massif béton de 140000daN. (Tenue au renversement)

Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Auriez-vous un petit croquis de votre ensemble ?
Cordialement.
Jaunin__

[Hohenheim19]

je vous en fait un de suite Jaunin
Merci de votre intérêt...

[Hohenheim19]

Voici un petit schéma vite réaliser mais qui donne un bon aperçu
J'ai oublié le cisaillement qui est de 9000daN à la base
Les barres d'ancrages sont situées sur un cercle de diamètre 2200mm

Je reste à votre disposition si vous avez besoin de plus d'infos...



Hohenheim19

[Zozo_MP]

Bonjour
Je dois vous avouer que je ne comprends pas trop vos chiffres.

Précaution oratoire je devrais dire précaution tapuscrite Ne sachant pas quel est votre niveau d’expertise (jeune débutant ou vieux baroudeur) je vous livre mes réflexions à vous de voir ce qui vous convient ou non et ce dont vous voulez discuter ou non.

Vous dites

charge en traction de 36000 daN et en effort tranchant (cisaillement de 9000 daN.

C’est 36000 daN correspondent au poids de la cheminée donc à vent nul effort sur les barres quasi nul. Je ne vois pas à quoi correspondent les 9000 daN de cisaillement.

De mon point de vue et je ne sais pas ce qu’en pense mes petits camarades.

Vos efforts doivent être calculés comme avec un bras de levier vu la hauteur du tube (36 m) ce qui est un type d’arrachement bien particulier. Notamment parce que le vent ne donne pas un effort constant sur l’ouvrage mais provoque de l’oscillation comme un roseau dans le vent.
Dans votre calcul il faut connaître l’effort des barres qui sont au vent et celles qui sont sous le vent.
Seules celles qui sont dans la première moitié au vent sont sollicitées. Les autres du fait de la compression du bras de levier sont moins ou pas du tout sollicités dans un premier temps.
Pour faire un calcul assez correct il faut connaître l’épaisseur et le diamètre externe de la couronne du métal qui est soudée sur le tube. Savoir également s’il y a des goussets de renforts entre la couronne et le tube.
Dis autrement quel est le niveau de rigidité de la couronne par rapport au tube et surtout par rapport aux rondelles écrous des barres.
Vous ne dites pas non plus si votre cheminée est haubanée ou partiellement haubanée car cela change beaucoup le flambement et plus particulièrement le point de sollicitation max. Le point de flambement dans le cas d’un haubanage diminue beaucoup la sollicitation des barres de fixation situées en bas.
De plus votre tube de 36 mètres étant fabriqué en tronçon de 4 à 5 m vous n’aurez pas une flexion comparable à un tube façonné d’un seul tenant.

De mon humble point de vue, il vous faut connaitre les efforts appliqués par le vent pour chaque mètre linéaire en ramenant pour chaque mètre l’effort qu’il exerce sur la base. Chaque effort étant cumulatif.
Pour ce genre de calcul il vaut mieux faire une simulation (PEF) qui prendra en compte toutes les caractéristiques dont le tube et la couronne du bas et bien sur les barres.

Vous connaîtrez ainsi l’effort exact exercé sur chacune des barres dont celles immédiatement au vent qui seront les plus sollicités, je me répète désolé.

Cordialement

[Hohenheim19]

Non je ne suis pas un vieux baroudeur mais un tout jeune débutant C'est pourquoi je requiert vos avis.

La cheminée exerce un effort de 34900daN vers le bas dû à son poids
L'effort de cisaillement à la base de 9000daN est une donnée constructeur, je ne peux vous en dire plus.

Selon mes calculs et selon la formule 0.5*masse volumique air*V²*S*Cx (coeff de trainée) j'obtiens un effort du vent égal à environ 90 000 daN avec un Cx de 0.55
Je n'ai en effet pas calcuyler par tronçon de cheminée.

Vos reflexions me font pensez que vous vous êtes un vieux loup de mer car vous visez juste et vous visez là où sont les problèmes. En effet la cheminée est haubanée. C'est en fait un remplacement de cheminée que je dois effectuer mais je n'ai pas la possibilité de vérifier si présence de goussets il y a sur le terrain comme sur les plans. Pour ce qui est de la résistance de la cheminée ce n'est pas un souci ce que je voulais seulement savoir c'est si ces ancrages et ce massif tiendrait cette nouvelle cheminée. Pour la couronne, elle fait un diamètre ext 2470mm épaisseur 20mm.

Ps: Je m'excuse de ne pouvoir répondre la semaine à venir car je pars dans quelques instants (je ne laisse pas le sujet mourrir mais je n'aurais la possibilité de jeter un oeil)

Merci en tout cas pour ces réponses. Je me remets à votre disposition dès que possible.

Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Je suis étonné de votre force du vent de 90'000 [daN] ?
En quelle matière est votre cheminée.
Cordialement.
Jaunin__

[Hohenheim19]

Me voici de retour...

Elle est en INOX 316L
J'ai en effet dû me tromper.
J'ai effectué le calcul suivant 0.5*masse volumique air*V²*S*Cx (coeff de trainée) ce qui donne :

Efforts au vent E : 0.5*1.293*40²*140.5*0.55= 7993daN
Couple dû au vent F : E*Ht/2*c/2 (côté du massif) = 82674daN
Ce qui me donne un massif de 82674-34900 = 47774daN

[Zozo_MP]

Bonjour

Petit point d'attention.

Il faut vous renseigner sur les conditions de vent dans le lieu précis où sera implanté votre cheminée.
Beaucoup d'ouvrage font actuellement l'objet de nouvelles analyses par des bureaux d'études charpentes pour vérifier si des bâtiments construits précédemment résisteront aux nouvelles conditions de vent (exemple hippodrome de chantilly à passer le test positivement) dues au réchauffement climatique. EDf ce fait du soucis pour pas mal de ses pylônes.

Comme me le faisait remarquer Mécano41 il faut surtout tenir compte des rafales max répétées.

Question subsidiaire qu'elle est la surface totale exposée au vent.

Cordialement

[Hohenheim19]

Efforts au vent E : 0.5*1.293*40²*140.5*0.55= 7993daN

En regardant les Normes NV65 nous sommes en zone 2, j'avai pris une vitesse de vent de 40m/s mais qui n'est pas la vitesse extrême de 170km/h soit 47m/s.
Je viens de voir aussi que la densité de l'air est de 1.225 et non 1.293
La surface de prise au vent est de 140.5m² (j'ai pris le cas le plus défavorable sans tenir compte de la partie "protégée" dans le bâtiment. (environ 1/3 de cheminée)

Ce qui nous redonne, Efforts au vent E : 0.5*1.225*47²*140.5*0.55= 10455daN

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Je n'ai pas bien compris la surface de prise au vent de 140.5 [

m²], moi je trouve un maître couple de 86.4[

m²] pour la cheminée.

Vous rajoutez autre chose dans votre surface ?
Cordialement.
Jaunin__

------------- - PARAMETRES D'ETUDE POUR : cylindre perpendiculaire ------------


- masse volumique du fluide : 1.225 kg/m3
- viscosité cinématique du fluide : 1.477551E-05 m²/sec
- viscosité dynamique du fluide : 0.0000181 Poiseuilles(PI) ou pascal-seconde(PA.S)
- vitesse du fluide ou du cylindre : 47 mètres/seconde ( 169.2 km/h )
- diamètre du cylindre : 2.4 mètres
- longueur du cylindre : 36 mètres
- maitre-couple: 86.4 m²


-------------------- RESULTATS ---------------------




régime turbulent sur critique, point de décollement plus en arriere de l'objet, sillage étroit,Cx faible
le nombre de reynolds est 7634255
le Cx determiné pour ce cylindre perpendiculaire est : 0.35
la force de trainée pour ce cylindre perpendiculaire est : 40915.1 Newtons ( 4173.339961 Kg.f )
puissance consommée : 1923010 watts( 2612.78 chevaux )

[Hohenheim19]

Ne sachant pas quelle surface prendre en compte pour la prise au vent j'ai pris la moitié du périmètre de la cheminée multiplié par la hauteur totale de la cheminée ce qui me donnait 140.5m² mais apparemment ce n'est pas comme cela que j'aurais dû procéder. Apparemment vous avez pris le diamètre par la hauteur. Es ce bien cela?

Pouvez vous m'expliquer la partie résultats car il y a des termes dont je n'ai jamais entendu parler (reynolds). Comment le Cx est calculé car nous avions une donnée constructeur à 0.55...

Merci d'avance
Hohenheim19

[Hohenheim19]

Quand je ne connais pas trop comment m'y prendre mais que j'ai quand même une base de calcul, je prends toujours les cas les plus défavorables pour dire d'être sur que cela passe. Cependant, si je peux avoir une idée plus précise de ce qui se passe réellement c'est toujours mieux. Merci de vos réponses en tout cas

Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,

Si le Cx vous à été donné, c'est peut être qui l'on mesuré.
Je vous joins un lien pour quelques explications et une image du programme.
Cordialement.
Jaunin__


http://www.meca.u-psud.fr/cours/L3_TP_Sillage.pdf