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Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade



  1. #1
    kmax94

    Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade


    ------

    Bonjour à tous,

    Après avoir consulter différents topics sur le sujet je me suis décidé à vous exposer mon problème:

    Je possède un petit appartement de 26m² dans lequel mon salon me sert également de chambre. Etant lassé de déplier et replier mon canapé pour dormir je souhaite construire une estrade qui me permettra de glisser un sommier et un matelas en dessous que je pourrais sortir le soir.

    Cette estrade me servira de petit salon et supportera le poids de deux fauteuils (ou un canapé), d'une table basse, et pourra recevoir 7 ou 8 personnes au maximum (je prends large). J'ai pu voir que 150daN/m² était la norme à suivre pour les logements, pensez vous que dans mon cas ce soit suffisant ou faut il la pondéré avec un coefficient de sécurité?

    Ma principale contrainte afin de la réaliser c'est la hauteur dont je dispose (39cm pour ne pas déborder sur le cadre de la fenêtre), c'est pourquoi j'aimerais que mon plancher soit le moins épais possible (mais suffisamment résistant quand même ).

    La dimension de cette estrade sera d'1m90 de large sur 2m20 de long, cette longueur représentant la portée que mes poutres auront.

    Je pensais donc réaliser cette construction en utilisant des tubes de section carré en fer de 50x50 mm et 2mm d'épaisseur, en en disposant 7 sur la largeur d'1m90 (environ tous les 27cm).
    Comme je ne souhaite pas fixer ces poutres dans le mur je pense les faire reposer sur deux poutres en bois à chaque extrémité (pour ces dernières je n'ai pas de limite de section.

    Le plancher sera constitué d'OSB de 15mm d'épaisseur recouvert d'un parquet flottant.

    Pourriez vous me dire ce que vous pensez de cette construction et si la section des tubes vous parait correcte pour l'utilisation?

    En vous remerciant grandement par avance.

    Ps: je vous mets un schéma en pièce jointe.

    -----
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  3. #2
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour Kmax & Bienvenue sur FUTURA SCIENCES,

    Considérations :
    En 150 kg/m², on définit des sections de profilés de façon que ceux-ci ne dépassent pas une flèche de 2,2m/500 = ~4 mm dans ce cas.
    Si on enléve le poids du plancher 0SB + tube carré + meubles ...etc, disons 150 kg, il restera (150 x 1,9 x 2,2) - 100 = 480kg pour mettre 6 personnes avec la flèche de 4 mm > si on augmente le nombre de personnes, la flèche augmentera > on peut admettre jusqu'à L/200 soit 10 mm (10 personnes... sur 4 m², il faudra se serrer avec les fauteuils)....
    OSB 15 mm (8,5kg/m²), entre-axes conseillé voisin de 45 cm, donc on peut passer largement avec 6 tubes carrés (1,9/5 = 38 cm) Parquet flottant + sous-couche résiliente) 12 mm (8 kg/m²).

    Pour gagner le maximum de hauteur, je pense que tu pourrais passer sur des sections 30 x 30 x 3 ou 40 x 30 x 3 mm (2,5 à 3 kg/ml) > A revoir.
    Charge sur un tube carré ou rectangulaire :
    (150 + 8,5 + 8 kg/m²) x (2 m x 0,40 m ) + (3 kg/ml x 2 m) = ~140 kg
    Reste à connaître :
    Pour les poutres > Quelle hauteur 390 mm - 15 mm (OSB) - 15 mm (parquet) - 40 mm (tube) = 320 mm > 300 mm???
    Quelle largeur 10 cm > appui des tubes > J'ai compté 10 cm d'appui dans le calcul de charge????
    Seront-elles fixées au sol??? Et comment seront fixés les tubes acier sur les poutres????
    Pour la fixation de l'OSB, tu pourrais mettre des chevrons de 40 mm de hauteur accolés aux tubes (3 ou 4 par exemple).
    Voir cette discussion similaire > http://forums.futura-sciences.com/br...ile-acier.html

    Bien Cordialement
    Dernière modification par AMATY ; 25/11/2010 à 14h01.
    ....

  4. #3
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Double envoi après correction???
    ....

  5. #4
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Tout d'abord je vous remerci grandement pour votre réactivité ca fait vraiment plaisir

    Pour les poutre sur les cotés je pensais utiliser des madriers de 75x225mm sous lesquels je fixerais des grandes cales en bois pour obtenir la hauteur voulue. Je peux en disposer autant que je le souhaite et les fixer sous le madrier afin de bien répartir la charge. Qu'en pensez vous? Du coup la surface d'appui ne serait que de 75mm est ce gênant?

    Pour la fixation je ne sais pas encore je pensais éventuellement visser les tubes sur le madrier mais je ne suis pas sûr que ce soit la meilleure solution, sachant que je ne peux pas utiliser une fixation qui generait la pose du plancher.

    Pour fixer le plancher j'avais effectivement pensé à intercaler des chevrons en bois .

    Sinon pour revenir à la section des tubes vous pensez que des tubes de section 30x30x3 mm ou 40x30x3mm auront une résistance équivalente au 50x50x2mm ? Ne vaut il pas mieux dans le cas où je choisirais ces sections diminuer l'entraxe?

    Encore merci pour vos précieuses informations

  6. #5
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    J'ai oublié de vous préciser que je souhaite que la structure soit uniquement posée sur le sol (pas de fixations car dessous c'est un plancher que je ne souhaite pas abimer.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Qu'en penses tu? Du coup la surface d'appui ne serait que de 75mm est ce gênant?
    Non, mais, il faudra rigidifier le plancher avec ces supports, sinon ça sera instable > Effet parallélogramme > Mettre des jambes de force à 45° ou des équerres nervurées...
    Quel longueur as-tu besoin pour glisser le couchage???
    Pas besoin de mettre si important en hauteur un madrier de 75 x 225 doit pouvoir supporter 2300 kg et toi ce sera dans le pire des cas 450 kg.
    Peut-être envisager un châssis bois...2 gros chevrons de 80 x 80 séparer par 3 entretoises de 80 x 80 x 140 (longueur), comme ça tu aurais un appui réparti sur le plancher pour ne pas le marquer > 450 kg/(80 mm x 1,9 m) = 0,25 kg/cm²
    Pour la fixation des tubes, un oméga voir post #10 & #13 de la discussion avec Thiénan....
    Sinon pour revenir à la section des tubes vous pensez que des tubes de section 30x30x3 mm ou 40x30x3mm auront une résistance équivalente au 50x50x2mm
    C'est surtout l'épaisseur qui rentre en ligne de compte et principalement dans la hauteur....
    En 50 x 50 x 2 mm, un peu léger...On alors 50 x 50 x 3 mm...
    A+
    ....

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  10. #7
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Merci encore pour ces précisions.

    Pour le couchage la longueur sera de 190cm (d'ou les 2,20m d'écart choisis) car ce sera simplement un matelas posé sur un sommier à roulettes.

    Pour les autres précisions j'ai refais deux schémas pour être sûr d'avoir bien compris. Pourriez vous me confirmer que j'ai bien tout saisi?

    Pour la fixation avec un oméga, n'y a t'il pas un risque à ce que ca gene la pose du plancher car si j'ai bien compris c'est un U à l'envers avec des pattes sur les cotés qui viennent serrer le tube contre le chevron en bois?

    Merci encore
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  11. #8
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Désolé ne tenez pas compte de ma dernière question je viens de voir sur le topic avec thienan que la solution consiste à creuser le plancher à l'endroit des omégas, mais comment le creuser sans trop l'abimer? est-il possible de le percer?

  12. #9
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    J'espère que Jaunin passera sur ta discussion pour vérifier que je n'ai pas dis de bêtises ou que je n'ai rien oublié...
    Récap > Tube acier 30 x 30 x 3 ou 40 x 30 x 3 mm, portée 2,04 m, appui 80 mm maintenue par oméga sur chevron 80 x 80, charge uniformément répartie 140 à 150 kg en L/500 > ~4 mm.
    Pour les autres précisions j'ai refais deux schémas pour être sûr d'avoir bien compris
    Ah! Ça c'est bien... Pour une fois, je n'ai pas besoin de dessiner...
    C'est parfaitement cela pour les schémas.
    mais comment le creuser sans trop l'abimer?
    Un ciseau à bois ~1 cm de largeur ou plus avec un petit marteau ou maillet en bois...
    Tracer la partie à diminuer... Positionner le ciseau (inclinaison vers la partie à diminuer) verticalement et taper pour faire une entaille > Il vaut mieux la faire suffisamment profonde > Quand tu creuseras, une bonne épaisseur de 3 à 4 mm arrête mieux le ciseau à bois.
    Après avoir entailler tout le pourtour, attaquer sur la tranche, ciseau horizontal, (inclinaison vers le haut) incliner plus ou moins pour garder l'épaisseur à peu près constante (ou inverser l'inclinaison > vers le bas). Procéder par approches successives de chaque côté vers le centre.
    Peaufiner par petits coups ou sans maillet, effectuer (avec les 2 mains) un mouvement de rotation avec le ciseau à bois > effet de râpage....Attention, ça coupe ce machin...

    Pour faire une jambe de force une portion de tubes 40 x 30 x 3 mm, 2 coupes à 45° ou 135 ° (c'est suivant...) en gardant une face (30 mm ) qui fera une patte de fixation (30 x 30) plier celle-ci, percer, fixer...
    Constitution du cadre en gros chevrons : les pièces de bois coupées, assembler soit par équerres en les fixant avec des vis ou directement par tire-fond de 120 (pas d'équerres), mais il faut faire une partie plus profonde et plus grande (passage d'une clé à tube ou autre) pour loger la tête hexagonale du tire-fond (préperçage et enduire le pas de vis de savon ramolli...).
    Une portion de chevron de 1,90 /2 = 0,95 m peut soutenir ~600 kg en L/500 et ~800 kg en L/200.
    Suivant ce que tu trouves comme oméga, il faudra peut-être passer en tube 40 x 40 x 3 mm ou faire des cales (bois ou autre).

    A+
    Dernière modification par AMATY ; 25/11/2010 à 18h32.
    ....

  13. #10
    Jaunin

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour, AMATY,
    Pour donner suite au message orange :
    Tube 30x30x3 [mm] long 2040 [mm] charge répartie 1500 [N] j'ai une flèche de 3.3 [mm]
    Tube 40x30x3 [mm] long 2040 [mm] charge répartie 1500 [N] j'ai une flèche de 1.6 [mm]
    Cordialement.
    Jaunin__

  14. #11
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Merci encore à vous deux pour toutes ces informations, je vais pouvoir construire mon estrade plus sereinement

    Pour ce qui est de la jambe de force par contre j'ai peur qu'elle prenne trop de place en hauteur et gene le rangement du lit sous l'estrade, donc je pense que l'utilisation d'équerres serait plus pratique qu'en pensez vous?

    Ps: Merci pour l'astuce du ciseau à bois elle va bien me servir et c'est vrai que je n'y avais pas pensé.

  15. #12
    Jaunin

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour, Kmax94,
    Juste une précision,le tube de 40x30 [mm], la partie verticale est celle de 40 [mm].
    Cordialement.
    Jaunin__

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  17. #13
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Merci Jaunin pour cette précision, pensez vous que des équerres puissent suffire à stabiliser la structure plutot que des jambes de force?

    Et si oui quel type d'équerre puis je utiliser?

    Merci d'avance

  18. #14
    Jaunin

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour, Kmax94,
    Comme son nom l'indique la jambe de force tient mieux qu'une équerre.
    D'autre part, je n'ai pas bien compris son utilité, tout est fixé et coincé.
    À moins qu'AMATY, bonjour, ait une idée précise.
    Cordialement.
    Jaunin__

  19. #15
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    AMATY me l'avait conseillé entre les tubes et les cadres de soutien en chevrons afin de stabiliser la structure car celle-ci ne sera que posée sur le sol et non fixée.

    J'ai fais un schéma avec la jambe de force vue de côté, et je me demandais donc si je pouvais les remplacer par des équerres même si celles-ci sont moins résistantes. Je ne sais pas si je suis très clair, si besoin je referais un schéma.

  20. #16
    Jaunin

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour,
    Oui, j'avais vu vos dessins poste #7.
    Effectivement, on pourait mettre une équerre enforcée, elle sont en alu avec une nervure, il faudrait voir un catalogue.
    Peut être que le sommier va aussi aider à les maintenir en place.
    Cordialement.
    Jaunin__

  21. #17
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Je pensais à ce type d'équerre en acier plutôt embouti que nervuré > http://www.centrale-bricolage.com/ra...249,4,725.html
    Ou celle-ci (section en forme de "T") pour les très résistantes > http://www.google.fr/imgres?imgurl=h...26tbs%3Disch:1

    Alu, ma confiance est très limitée....
    Peut être que le sommier va aussi aider à les maintenir en place.
    J'ai peur d'un mouvement d'inertie (2 à 3 personnes, je ne sais une rumba endiablée...) et l'ensemble prend du jeu et les vis maintenant les tubes carrés, vont jouer la file de l'air.... Ou il faut mettre des tire-fond de 70 mm....
    Je dirais ceci plus par feeling... Perso, je préfère la jambe de force, je ne connais que la triangulation... Je sais, je sais... Un peu sectaire....

    A+
    ....

  22. #18
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Désolé de répondre si tard mais j'étais parti en week end prolongé, je vous remercie encore pour vos réponses qui vont vraiment m'aider dans la réalisation de l'estrade.

    Je vais surement attaquer tout cela ce week end je vous tiendrais au courant de la réalisation!

    Pour ce qui est du mouvement d'inertie il sera quand même limité car d'un coté le cadre sera plaqué au mur , donc le risque de basculement est plus faible, mais je placerais quelques équerres pour eviter de prendre des risques

    Je vous souhaite une bonne continuation sur ce forum, ca fait vraiment plaisir de vous lire!

    Kmax94

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  24. #19
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Dans ce cas, si tu peux faire une liaison avec le mur (ça dépend de sa constitution) c'est encore mieux...

    A+ et Bonne Réalisation
    ....

  25. #20
    kmax94

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Je ne pense pas pouvoir réaliser directement une liaison avec le mur, cependant si je mets des équerres et qu'elles me prennent un peu de place en largeur cela risque de gener l'insertion du lit vu qu'avec 2m04 de vide entre les supports cela ne me laisse que 7cm de chaque coté au mieux.

    Je me demande donc si je rallonge de 10 ou 15cm les tubes (par exemple en considérant des tubes de 2m35 au lieu de 2m20), sachant que la section des tubes sera 40x40x3mm et en gardant des appuis de 8cm de chaque coté, si la flèche sera encore acceptable?

  26. #21
    AMATY

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Dans ce cas, tu peux également passer 70 pou 75 mm pour le châssis bois...
    Pour les tubes 40 x 30 x 3, tu devrais arriver à atteindre les 2 mm de flèche en les allongeant de 10 à 15 cm...
    A+
    ....

  27. #22
    Jaunin

    Re : Dimensionnement de tubes de section carré en fer pour construire une estrade

    Bonjour,
    J'avoue que je m'y perds un peu dans toutes ces longueurs.
    Mais pour un tube carré de 40x40x3 [mm] longueur de 2350 [mm] sur appui de 80 [mm] sous une charge répartie de 1500 [N], j'ai une flèche de 2.1 [mm].
    Voilà.
    Si vous avez d'autres dimensions pas de souci.
    Bravo AMATY.
    Cordialement.
    Jaunin__

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