Validation solution 2UPN 80 dos à dos

[inviteba185b44]

Bonjour

J'ai parcouru le forum en vue de travaux que je vais réaliser prochainement : remplacement d'un linteau béton par des poutrelles métalliques en vue de gagner de la hauteur par rapport à l'ouverture existante

J'ai déjà fait un travail d'analyse sur le sujet
- récupération des charges maximales admissibles uniformément réparties en fonction de différents profils (IPN, UPN, HEB, ...) et hauteur à partir des données issues de différents fabricants
- utilisation du module de calcul de charge http://www.metalaladecoupe.com/franc...ul_charges.asp

Je n'arrive pas à comprendre la cohérence au niveau des résultats issus de mes 2 recherches même en prenant en compte que la charge maximale admissible fixe est à peu près 2 fois inférieure à la charge maximale admissible uniformément réparties
C'est pour cela que je fais appel à votre expertise

Descriptif de la modification :
Remplacer un linteau béton (h 16cm) par 2 UPN 80 de 1m20 collés dos à dos
Le linteau est situé sur un pignon intermédiaire (Brique de 15). Il soutient la faitière
La portée de l'ouverture est de 80cm => les UPN dépasseraient de 20 cm de chaque côté de l'ouverture

Charges DaN à supporter par ce dispositif est de 1000 DaN (en prenant une marge de sécurité) (150Dan / m2)

Est-ce que mon dispositif 2 UPN 80 de 1m20 collés dos à dos permet de supporter cette charge d'1T ?

Merci
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[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Pourriez-vous nous faire un croquis pour les descentes de charges.
Pourquoi, 2 UPN 80 dos à dos, pourquoi pas une poutrelle de type HE.. ?
Cordialement.
Jaunin__

http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

[inviteba185b44]

Bonjour Jaunin

Merci pour votre récativité

1/ J'ai essayé de faire un croquis pour les descentes de charge
C'est une première pour moi, je vous demande d'être indulgent
Dites-moi si cela vous convient. Dans le cas contraire, dites moi ce qu'il manque

2/ Pourquoi 2 UPN ?

Mon objectif est de réduire au maximum la hauteur de la structure porteuse pour avoir une hauteur d'ouverture la plus importante possible sous la faitière

Au départ, j'étais parti un IPE de 80 mais je trouvais cela léger
Du coup j'ai pensé à 2 IPE 80 côte à côte mais je me suis dit que 2 UPN 80 soudés dos à dos serait beacoup plus efficace. Est-ce que mon analyse est fausse ?

Merci

[inviteba185b44]

Je viens de me relire

Il faut comprendre dans mon précédent message :
Mon objectif est de réduire au maximum la hauteur de la structure porteuse pour avoir une hauteur d'ouverture la plus importante possible sous la faitière
en lieu et place de
Mon objectif est de réduire au maximum la hauteur de la structure porteuse pour avoir une hauteur d'ouverture la plus importante possible sauf la faitière

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_
En fonction de votre situation géographique avez vous tenu compte du poids de la neige.
D'autre part pour une approche plus fine on va attendre le passage de AMATY, que je salue amicalement, pour qu'il vous pose les bonnes questions.
Cordialement.
Jaunin__

[inviteba185b44]

Merci pour vos réponses

J'habite Toulouse
Oui j'ai pris en compte le poids de la neige dans les 150 DaN / m2
Je n'ai pas la décomposition exacte sur ce PC mais j'ai pris en compte les pièces de charpente (panne, chevron, liteau), les tuiles, l'isolation+placo, la neige
Je posterai les informations ce soir

Merci

[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_
Je viens de regarder, une comparaison, 2 UPN 80 on un moment quadratique de 2.12*10^6 [mm^4], alors qu'un HEA 100, hauteur 96 [mm] et un moment quadratique de 3.5*10^6 [mm^4].
C'est juste pour information.
Cordialement.
Jaunin__

[inviteba185b44]

Voici la décomposition de mon calcul de charge (charpente + toiture)

matériau => daN/m2
neige => 35
tuillle => 45
liteau => 2
chevron => 5
panne => 8
isolant => 39
placo phonique => 13
Total => 147 daN/m2

Calcul surface
longueur => 1.5 (1/2 longueur entre pignon ext et pignon inter) + 1.75 (1/2 longueur entre pignon inter et poteau)
largeur => 0.9 (1/2 longueur entre panne faitière et panne inter) + 0.9 (1/2 longueur entre panne faitière et panne inter)
surface => 3.25*1.8 = 5.85 M2

Charge totale => 5.85 *147
860 daN

[inviteba185b44]

Rebonjour

Je viens de comprendre la différence entre
- récupération des charges maximales admissibles uniformément réparties en fonction de différents profils (IPN, UPN, HEB, ...) et hauteur à partir des données issues de différents fabricants
- utilisation du module de calcul de charge http://jean.lamaison.free.fr/flexion.php

les fabricants se basent sur une Contrainte maximale du matériau entre 12 et 16 DaN/mm² (exemple rocourt-metaux.be =>12 / daniel quincaillerie 16) alors que le module de calcul de charge http://jean.lamaison.free.fr/flexion.php se base sur une Contrainte maximale du matériau = 5.04 DaN/mm²

Du coup, quelle est la bonne valeur à prendre en compte ? 12 ou 5.04 ?

si Contrainte maximale du matériau = 12 DaN/mm² alors un UPN 80 est OK => charge max 1580 DaN en mode charge isolée / flèche 0.76 mm (flèche admissible 2.67 mm)
si Contrainte maximale du matériau = 5.04 DaN/mm², un UPN 80 est KO => charge max 660 DaN en mode charge isolée / flèche 0.32 mm (flèche admissible 2.67 mm)

Par contre je ne sais pas extrapoler pour 2 UPN 80 soudés dos à dos

Je suis preneur de toute votre expertise

[inviteba185b44]

Bonjour Jaunin

Je viens de voir votre message
"
Je viens de regarder, une comparaison, 2 UPN 80 on un moment quadratique de 2.12*10^6 [mm^4], alors qu'un HEA 100, hauteur 96 [mm] et un moment quadratique de 3.5*10^6 [mm^4]."

A priori vous êtes partis sur le fait que 2 UPN 80 soudés dos à dos avait un moment quadratique égale au double du moment quadratique d'un seul UPN 80 : 1.06*10^6 [mm^4]. Est-ce que cette modélisation est la bonne ?
En utilisant le module de http://jean.lamaison.free.fr/flexion.php => cela diminue la flèche de moitié
si Contrainte maximale du matériau = 5.04 DaN/mm², un UPN 80 est KO => charge max 660 DaN en mode charge isolée / flèche 0.16 mm (flèche admissible 2.67 mm)

Ce qui bloque pour mon cas de figure c'est la contrainte pondérée dans la poutre
Comment modéliser le module de résistance (lx/vx cm^3) ? Le doubler également ?

Pour un UPN 80, la valeur est de 26.5 cm^3 => est-ce que ça serait logique de prendre la valeur de 53 cm^3 pour 2 UPN soudés ?
Pour un HEA 100, la valeur est 73 cm^3

Merci

[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_
Oui, c'est correcte.
Maintenant une question,je n'a pas vu l'explication.

La portée de l'ouverture est de 80cm => les UPN dépasseraient de 20 cm de chaque côté de l'ouverture

Sur quoi vont reposer les deux extrémités de 200 [mm] de votre poutre et comment, en appui simple ou encastré ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite21e9323e]

Bonsoir Ecthelion, Bonsoir Jaunin,

Je suis la conversation depuis le début...
Au moment où 2 UPN sont soudés tous les 25 cm par cordon de 5 cm (dessus-dessous en quinconce), on peut considérer que la poutrelle obtenue est bien monolithique...
Le calcul des charges descendantes m'apparaît correcte...
Envisager avec les charges climatiques une flèche admissible L/300...
860 daN ou 900 daN, c'est vraiment minime, tu ne détecteras aucune flèche...

Est-ce que mon analyse est fausse ?

Non elle est exacte si les 2 UPN sont bien immobilisés entre eux > C'est l'âme qui devient conséquente et ces 2 UPN doivent correspondre environ à un HEB de 100 (empiriquement)

Jaunin, considérez, les UPN en simple appui, aucune maçonnerie au-dessus pour les bloquer...
La Bonne Nuit...

[invite21e9323e]

Heu...Meister Jaunin, 900 daN c'est une charge ponctuelle...
La Bonne Nuit...

[inviteba185b44]

Bonjour à vous 2 et encore merci pour votre expertise

Une dernière question me taraude

Quelle est la valeur de référence pour la contrainte maximale de l'acier ?

les fabricants se basent sur une Contrainte maximale du matériau entre 12 et 16 DaN/mm² (exemple rocourt-metaux.be =>12 / daniel quincaillerie 16) alors que le module de calcul de charge http://jean.lamaison.free.fr/flexion.php se base sur une Contrainte maximale du matériau = 5.04 DaN/mm²

Est-ce que la différence provient du coefficient de sécurité ?
Dans son module, Jean Lamaison prend un coefficient de 0,21. Qu'en est-il des fabricants de matériaux ?

Merci

[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_, Bonjour, AMATY,
Voici un lien qui pourra vous renseigner.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_d'%C3%A9lasticit%C3%A9

Bonjour, AMATY,
C'était couche tard, je suis battu, ou lève tôt je suis de toute façon battu.

Cordialement.
Jaunin__

Je reprends plus tard

[invite21e9323e]

Est-ce que la différence provient du coefficient de sécurité ?

Oui et non...
Pour faire un petit résumé :
Cas 1 > Pour les poutrelles de faible longueur, on admet 16 daN/mm² maxi
Cas 2 > Pour les éléments de charpente en déformée voisine de L/200, on admet encore 16/daN/mm² maxi.
Cas 3 > Pour les planchers et linteaux à minima limité à une flèche L/500 (minima), on prend en contrainte maxi 12 daN/mm²
La valeur de 5,04 daN/mm² retenu dans ton logiciel est une moyenne peu probante...
A+

[inviteba185b44]

Merci Amaty, merci Jaunin
Vous m'avez rassuré

Pour aller au bout de la réflexion

Si je reprends le tableau fourni dans le wiki (lien de Jaunin)

Si nous regardons le tableau de limite d'élasticité en traction de matériaux usuels, nous avons
Acier de construction usuel non allié S235 à S355 => 235 à 355 MPA
Avec conversion d'unité (1 MPa = 1 N/mm²), cela nous donne => 23,5 à 35,5 DaN/mm2

Si on applique le coefficient de sécurité (1/s = 0,21) avec la formule Rpe = Re/s
cela donne Rpe (résistance pratique à l'extension) entre 4.9 DaN/mm2 et 7.5 DaN/mm2 => à priori on retrouve le 5,04 DaN/mm2

Qu'en pensez-vous ?

[Jaunin]

Bonjour, _Ecthelion_
Bonjour, AMATY,
Donc, avec cette charge localisée de 9000 [N] j'ai une flèche de 0.15 [mm] et une contrainte aux sorties des appuis de 120 [MPa].
Cordialement.
Jaunin__

[inviteba185b44]

Merci beaucoup à tous les 2 pour vos infos pertinentes

[invite21e9323e]

cela donne Rpe (résistance pratique à l'extension) entre 4.9 DaN/mm2 et 7.5 DaN/mm2 => à priori on retrouve le 5,04 daN/mm2

Ce n'est jamais aussi simple au niveau des coefficients "de sécurité" (qui n'en sont plus maintenant) qui gèrent maintenant les charges à l'ELU...
Il y a bien sûr cette forme empirique qui donne les Charges à l'ELU = 1,35 x CP (ELS) + 1,5 x CE (ELS) qui est un condensé de :
- Valeur de l’action permanente,
- Coeff de sécurité partiel de l’action permanente,
- Valeur de l’action temporaire "dite dominante",
- Valeurs des autres actions variables "dites d'accompagnement",
- Coeff de sécurité partiel affecté à l'action "dite dominante",
- Coeff de sécurité partiel affecté à chaque type d'action d'accompagnement,
- Enfin Coeff de probabilité que plusieurs actions variables atteignent toutes et au même moment leurs valeurs maximales...

Pour des rénovations ou restaurations de bâtiments, il devient très délicat de connaître l'impact complet sur la structure modifiée et comme l'acquis des conditions géotechniques...
Par exemple, on prend une vieille bâtisse sans fondations et en plein milieu on installe un poteau sur fondation isolée (qui répond à tous les critères de l'Eurocode 3) qui soutient environ 1/3 de la structure... Un simple séisme survient... Comment va réagir le restant de la bâtisse par rapport à la modification apportée...

Donc, avec cette charge localisée de 9000 [N] j'ai une flèche de 0.15 [mm] et une contrainte aux sorties des appuis de 120 [MPa].

Oui, 0,15 mm, effectivement Jaunin, on finit bien au palmer...

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Oui, tout à fait.
Pour ceux qui ne saurait pas ce qu'est un palmer http://fr.wikipedia.org/wiki/Microm%...reil_de_mesure)
Cordialement.
Jaunin__