Calcul d'épaisseur de platine

[Hohenheim19]

Bonjour à tous,
Je requiert une fois de plus vos lumières concernant un problème à résoudre.
J'ai une poutre supportée par un bracons. Une force de 825daN est appliquée en bout de poutre soit 1238daN pondérée.
En Console cela me donne un IPE 360 avec le bracons j'ai uniformisé la structure en IPE200. La poutre est soudée sur une platine (dimensions de 150x340mm pour l'exemple). Je cherche à définir l'épaisseur nécessaire au maintien de l'ensemble.

Je vous joins un schéma de ce qui est prévu comme structure à monter.
Le deuxième croquis représente la même chose mais sans le bracon (hyp de la tenue du bracon) et donc le cas défavorable pour la platine.
Le troisième croquis représente (selon moi mais à confirmer) la même chose pour la platine mais uniquement avec des forces de traction et compression (pour trouver l'équivalent du moment trouvé auparavant).

J'aimerais connaître vos avis
D'avance merci



Cordialement
Hohenheiml19
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[Hohenheim19]

J'ai fait une note de calcul en considérant ma platine et ma poutre comme un pied de poteau.
J'ai suivi la méthode de LESCOUARC'H.
J'ai mis en premiers croquis ce que je souhaiterais monter.
En deuxième croquis l'équivalence traction et compression sur le béton.
Puis ensuite la méthode de LESCOUARC'H et le résultat trouvé pour lépaisseur de platine.

Pourriez-vous me dire ce que vous en pensez si cela vous semble correct ou trop épais et que je me suis trompé quelque part.
Merci aux spécialistes.



Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

Dans le calcul de Ft j'ai oublié de noter que j'ai diviser les 4456.8daN par 2 (comme fais sur la feuille précédente). Une force en traction et une en compression.

Donc (4456.8/2) / 0.135 = 16507daN.
C'est plus juste ainsi

Cordialement
Hohenheim19

[Zozo_MP]

Bonjour

Il me semble qu'il y a quelque chose qui ne va pas dans votre raisonnement.

Vous considérez la platine comme un mono corpe et l'ipe comme un mono corps séparé.

Votre assemblage étant soudé vous avez en réalité un mono corps homogène composé de deux corps.

De plus vous ne parlez pas des soudures, à savoir type de soudure de cordon (continu ou chainette). et vous ne dites pas ou se trouve les cordons ni leur longueur
Il ne vous a pas échappé que l'IPE une fois soudé va renforcer considérablement la platine. De plus les têtes de boulons d'ancrage avec sa rondelle étant très près à la fois du bord de la platine et de l'IPE cela ne laisse guère de place à un quelconque flexion de la platine par rapport au force que vous indiquez.

Jaunin (que je salue ) pourrais faire une simulation (mais avec la jambe de force) pour confirmer ce que je pense à savoir que la déformation sera quasi nulle tant que le cône d'arrachement du béton ne cède pas. Du point de vue béton faites attention le cône d'arrachement est réduit lorsque les trous sont rapprochés. Je serais assez tenté de passer la platine à 200 mm de ce point de vue là . D'autant que vous ne dites rien des efforts horizontaux qui sont des traîtres infinis .

De plus il faut raisonner avec le renfort inférieur (le bracon) car lui va travailler d'avantage en cisaillement d'où l'intérêt de prendre en compte des soudures. Cette jambe de force va réduire la flexion mais augmenter ou plutôt déplacer les différents points de flexion.
D'autant que vous ne dite rien du planché, si planché il y a.

Voilà mon point de vue mais les spécialistes des calculs vous donnerons le leur.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Hohenheim19]

Bonjour Zozo_MP,
Merci pour vos remarques et votre interêt.
En fait Ces dimensions sont une première approche pour voir si la méthode pourrait correspondre. Ayant trouvé des tiges filetées de diametre 16 qualité 8.8 pour tenir le tout mes trous seront en diamètre 18. J'aurai donc un espacement du bord des platines et des trous entre eux d'au moins 18x2.5=45 ce qui va changer.
Je ne sais pas en quelle matière seront les soudures et c'est plutôt en atelier que c'est géré. Mais ce sera du cordon continu (géneralement si l'espace le permets en extérieur de semelles et sur l'âme de chaque côté).
Pour ce qui est de l'arrachement du cône de béton, je ne pense pas que ce sera un problème (étant donné que c'est un mur en pierre lié avec du béton, j'avais pensé traverser le mur avec les tige filetées et y insérer une contre platine derrière).
La platine sera plutôt de l'ordre de 200mm de large en effet (d'une part pour les trous) et cela réduira également mon épaisseur de platine.
Je ne parle pas de plancher car il n'y en a pas.

C'est une première approche bien entendu. J'attends quelques conseils sur cette méthode et je cherche à definir le moment que j'ai sur ma platine mais avec cette fois-ci le bracon. Je cherche tout d'abord à définir si ma structure est isostatique, hypostatique ou hyperstaique seulement je ne sais comment considérer mes points de fixation. Puis considérer mes platines côté mur comme "encastrée" et mon appuis de bracons sur la poutre comme rotule?

Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

Je peut faire une modélisation 3D si jamais cela peut aider à visualiser ce qui est prévu...

Cordialement
Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Il me faudrais encore quelque cotes sur cotre croquis #1 la longueur ou est soudée la jambe de force et l'angle.
Vous avez mis une plaque de renfort entre les deux ?
Je vais prendre des platines mural de 340x200 [mm] par e?.
Le livre de Construction métallique, broché - Etude Yvon Lescouarc'h je n'ai pas réussi à trouver un aperçu ?
Cordialement.
Jaunin__

[geagea]

bonjour

votre platine est trop épaisse 31mm par rapport a la semelle de votre IPE 200 l'épaisseur est de 8,5mm,la soudure risque de ne pas être homogène( souder 31mm sur une épaisseur de 8,5mm vous risquez de" bruler la pièce",voir l'ouvrage de monsieur Lescouarch page 61mm
d'autre part je ne comprends pas votre système statique vous avez une barre horizontale,munie d'un bracon(jambe de force) ce bracon est comprmé,mais la poutre horizontale au droit de la platine vous allez avoir un effort normal, et un tranchant,mais pas de moment,du fait que vous avez une rotule,vous allez avoir un moment sur l'appui du porte a faux de votre barre horizontale,et le moment va décroitre jusqu'a l'appui soit M=0
D'autre part il faut tenir compte de l'adaptation plastique soit 1,185
cordialement

géagéa

[cardan]

Bonsoir,

La jambe de force (ou le bracon) qui est en dessous a une importance primordiale bien évidemment, donc dans votre première modélisation je ne comprends pas déjà deux choses:

1 ) Que vous ne l'ayez pas prise en compte. ?

2 ) Cette histoire de charge pondérée, en effet en RDM les forces sont là où elles sont et vous ne devez pas les déplacer même si ça constitue un système équivalent du point de vue de la statique. En effet ça peut être équivalent en statique mais pas au niveau des déformations, or en RDM on cherche aussi à déterminer les déformations.

Votre système est hyperstatique tant mieux pour la rigidité, dommage pour la détermination des efforts dans les liaisons avec le PFS (insuffisant), dommage aussi vraisemblablement pour les précontraintes au montage.

Vous pourriez peut être déjà dans un premier temps considéré que ce bracon est rotulé - rotulé et faire vos calculs de RDM avec cette configuration là (qui devient du coup isostatique) en sachant que cette configuration sera moins rigide que la configuration réelle et donc finalement si ça tient dans cette situation là ça tiendra vraisemblablement en réalité.

Cordialement

[cardan]

Bonsoir,

Donc ci joint un modèle simplifié de votre construction, simplifié car il est assez éloigné de la réalité puisque votre bracon est prévu "encastré sur la poutre horizontale (bien voir du reste si au niveau de la mise en œuvre ça ne pose pas de problème), rapidement dans mon message précédent j'avais conclu à l'isostatisme du modèle simplifié proposé.....bien évidemment ce n'est pas le cas en effet il y a 3 liaisons et donc 7 inconnues de liaison (3 + 2 + 2) à déterminer (pb plan) et nous disposons de 6 équations de statique utilisables (il y a deux solides à l'équilibre donc 3 + 3 équations de statique, pb plan) donc ce modèle est hyperstatique de degré 1.

Si vous avez le reste des cotes qui manquent, ça peut être simulé sous RDM LEMAN, par le calcul il faudrait introduire une équation de déformation donc c'est plus long et pour un projet industriel ça n'apporte rien.

Cordialement

[bougadul]

salut a tous
ne pas oublier un point tres important , l'entraxe des fixation ...
pour tout ces calcul il y a un site en ligne qui le fait
a+

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Vous nous avez oublié ?
Votre question a soulevé l'anthousiasme.
Il me faudrais encore quelque cotes sur cotre croquis #1 la longueur ou est soudée la jambe de force et l'angle.
Vous avez mis une plaque de renfort entre les deux ?
Cordialement.
Jaunin__

[Hohenheim19]

Bonjour à tous,
Non Jaunin je n'ai pas oublié ce fil de discussion qui soulève d'ailleurs de nombreuses réactions et tant mieux.

Il me faudrais encore quelque cotes sur cotre croquis #1 la longueur ou est soudée la jambe de force et l'angle.
Vous avez mis une plaque de renfort entre les deux ?

Elle est prévue sur la poutre à 3000mm du mur et j'avais prévu un assemblage par platine soudée sur le bracon et boulonnée sur la poutre. L'angle sera de 45°.

Je vais prendre des platines mural de 340x200 [mm] par e?

Oui c'est ce que je pense prendre au final mais l'épaisseur hé bien... c'est ce que je cherche

la poutre horizontale au droit de la platine vous allez avoir un effort normal, et un tranchant,mais pas de moment,du fait que vous avez une rotule,vous allez avoir un moment sur l'appui du porte a faux de votre barre horizontale,et le moment va décroitre jusqu'a l'appui soit M=0

Qu'est ce qui va déterminer mon épaisseur de platine alors? C'est le tranchant au niveau des boulons? Par rapport à la distance axe de trous-semelle de poutre?

voir l'ouvrage de monsieur Lescouarch page 61mm

Je ne dois pas avoir le même que vous, page 61 ca parle des longueur noyées dans le béton. J'ai "les pieds de poteaux encastrés en acier" de LESCOUARC'H

Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

Bon je continue...

La jambe de force (ou le bracon) qui est en dessous a une importance primordiale bien évidemment, donc dans votre première modélisation je ne comprends pas déjà deux choses:

1 ) Que vous ne l'ayez pas prise en compte. ?

Je suis entièrement d'accord avec vous qu'il est primordial mais ne sachant comment procéder j'ai simplifié un max et en milieu "très" défavorable. Apparemment ça ne fonctionne pas non plus dans ce sens de la "sécurité" si je puis dire car cela brûlerai la pièce.

@cardan sur votre croquis : Pourquoi ne pas prendre la même liaison au niveau du mur pour le bracon et la poutre alors qu'iuls seront asseblés de la même manière (par platine) l'un dégage 2 inconnues, l'autre 3.

Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

ne pas oublier un point tres important , l'entraxe des fixation ...
pour tout ces calcul il y a un site en ligne qui le fait

A moins qu'une note de calcul m'ai échappée, cela ne dimensionne que les chevilles de fixations non?
On peut en effet mettre une épaisseur de platine, un moment, un tranchant etc mais je n'ai pas vu de résultats sur la platine en elle même à savoir si elle est correctement utilisée. En tout cas, site très bien conçu et qui peut s'avérer utile.

Cordialement
Hohenheim19

[geagea]

bonjour,
concernant l'ouvrage de Lescouarch,vous avez retenir l'ouvrages des pieds de poteaux encastrés,par contre j'ai retenu l'ouvrage des pieds articulés,car la conception de votre structure avec bracon,pourquoi faire un encastrement si ob peut réaliser un appui articulé,moins cher,ancrage idem
cordialement

géagéa

[cardan]

Bonjour,

Il y a deux choses qui sont différentes :

1 ) La modélisation qui associe des modèles de liaison ce qui vous permet de faire des calculs ou des simulations notamment sous RDMLEMAN.

2 )La réalisation technologique des assemblages, platines, boulons etc

Le problème avec l'assemblage de votre bracon sur la poutre horizontal est qu'il est hyperstatique. En effet la poutre est encastrée dans le mur et le bracon l'est également sur la poutre et au niveau du mur donc tout est bien rigide même très rigide ce qui peut aussi compliquer l'assemblage au moment du montage et le pré contraindre au moment du serrage des boulons. Je vous proposais un modèle simplifié éloigné de la réalité c'est à dire une modélisation de la liaison bracon poutre par une articulation, l'intérêt qu'il y a c'est que ça diminue le degré d' hyperstatisme de votre construction et qu'il y a plus de chance que les calculs aboutissent.....En se disant que si ça tient dans ce cas là ça tiendra vraisemblablement dans la réalité de votre assemblage.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

Je fait un petit HS (que Saint Modo me pardonne et Hohenheim19 aussi)

[HS On]

Heureux de revoir Geagea parmi nous.
Dommage qu'il ne vienne pas plus souvent vu ces connaissances dans bien des domaines.

[HS /Off]

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

je remarqué que vous n'avez pas prévu de gousset de renfort à l'intérieur des deux ailes du I au droit de la rencontre du bracon et de l'IPE poutre horizontale. Cela diminue les torsions des ailes et de l'âme car à trois mètres vous aurez surement un défaut d'alignement entre la platine poutre et la platine bracon.

Cordialement

[Hohenheim19]

Bonjour,
Pas de soucis Zozo_MP pour le HS, il n'y a rien a pardonner
Voici un petit dessin de ce que je souhaiterais réaliser (j'ai pris en compte la remarque des goussets de Zozo_MP).
Reste à dimensionner au mieux



Cordialement
Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,
Quel logiciel de CAO vous avez utilisé pour faire votre dessin ?
Cordialement.
Jaunin__

[Hohenheim19]

Bonjour Jaunin,
J'utilise Inventor 2013. La version premium que j'utilise ne me permets pas de faire les calculs il me faudrait l'ultimate.
Dommage ça me serait bien utile.
Pourquoi voulez vous savoir cela Jaunin?

Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

Sur le dessin précédent j'ai pris des platines ép.20mm dim.200x340 pour celle poutre-mur; ép.20mm dim. 465x200 pour celle bracon-mur et ép.10mm dim. 100x465 pour celle bracon-poutre. Les tiges filetées sont de diam. 16mm et de qualité 8.8.

Auriez vous quelques pistes à me donner (puisque mon raisonnement de calcul n'était pas bon) pour désigner les forces qui s'appliquent à chaque noeuds de la structure? et comment faire dans ce cas pour dimensionner au plus juste la poutre et le bracon ainsi que les platines? J'aimerais savoir le faire par moi même au cas où le cas se représenterai et même si il ne se représente pas je n'aime pas ne pas comprendre

Cordialement
Hohenheim19

[Jaunin]

Bonjour, Hohenheim19,

Quel logiciel de CAO vous avez utilisé pour faire votre dessin ?

Pourquoi voulez vous savoir cela Jaunin?

C'est pour éventuellement récupérer votre dessin au format STEP ou natif.
Cordialement.
Jaunin__

[geagea]

bonjour,

votre dessin est joli,mais je voudrais un schéma en cotation de votre dession et la charge non pondérée et pondérée,et je vous ferais le calcul selon les hypothèses suivantes les noeuds sont articulés bracons et appui de votre poutre horizontal,et l'autre hypothèses avec un encastrement a l'appui de votre poutre horizontale(du fait que vous tenez absolument a votre encastrement,et le bracon aux noeuds rotulés ce qui ma parait logique

cordialement

géagéa

[Hohenheim19]

Re,
Je vous fais un croquis de suite et vous le poste avec les cotations et les charges.
Je ne tiens pas absolument à mon encastrement c'est juste que je ne sais pas si les pierres sont friables ou non alors en traversant le mur avec contre platine cela me semblerai plus solide.

Par contre j'ai bien peur de ne pas saisir la différence entre rotulé et encastré. Qu'est ce qui fait la différence? Parce que mes tiges traversent totalement le mur? Merci pour toutes vos précisions.

Cordialement
Hohenheim19

[geagea]

bonjour,

une articulation a deux composantes :1 composante verticale et une composante horizontale
un appui a rouleau n'a qu'une composante verticale
un ancatrement a 3 composantes 1 composante verticale,1 composante horizontale,et 1 composante d'un moment
Pour éviter des efforts sur votre mur,il serait préférable de prévoir une articulation,vous allez avoir une composante verticale et une composante horizontale dans votre structure a bracon,d'autre part vous disposez de 4 ancrages,et avec une articulation vous allez avoir 2 ancrages en zone supérieure

cordialement

géagéa

[Hohenheim19]

une articulation a deux composantes :1 composante verticale et une composante horizontale
un appui a rouleau n'a qu'une composante verticale
un ancatrement a 3 composantes 1 composante verticale,1 composante horizontale,et 1 composante d'un moment

Oui je le comprends bien, ce que je ne saisie pas c'est dans la pratique en fait. Quel mode d'assemblage est considéré comme articulation, lequel comme encastrement (hormis noyé dans le béton). Es ce qu'un boulonnage est considéré comme une articulation es ce qu'une soudure est considérée comme encastrement? C'est cela que je ne saisi pas en fait...

Petit schéma fait rapidement en espérant qu'il soit lisible et clair (même si ce n'est pas conçu pour représenter les forces).
Si besoin de précision n'hésitez pas.



Cordialement
Hohenheim19

[Hohenheim19]

J'oubliais...
Es ce qu'une charge répartie sur les 600 derniers mm de la poutre en console changerai beaucoup le calcul même si la charge appliquée reste identique en proportions?

Cordialement
Hohenheim19

[cardan]

Bonsoir,

Si vous tenez à faire les calculs à la main je vous fais parvenir la mise en place des efforts sur le schéma simplifié suivant (voir pièce jointe) Dans l'encastrement vous avez (comme déjà précisé avant) 3 inconnues Xa, Ya et Na au niveau du bracon avec un montage articule - articulé vous avez juste la norme de la force sur le bracon F qui n'est pas connue donc au total 4 inconnues et 3 équations de statique donc hyperstatique de degré 1 comme dit plus haut, il faudra donc introduire une équation de compatibilité des déformations, si vous ne l'avez jamais fait, vous pouvez tenter une simulation avec RDM LE MAN démarche beaucoup plus industrielle du reste.

Ce que je note Na est le moment d'encastrement au niveau de votre platine

Bonne réception