Tube dans le sol

[Weensie]

Bonjour , je m'adresse a vous car on m'a soumis un problème que je dois résoudre , mais dont la complexité infirme mes méthodes .
Il s'agit d'enfoncer un tube d'acier de masse volumique mû de longueur inconnue dans le sol d'une profondeur inconnue , tel qu'à vingt metres au dessus du sol , le tube soit stable ( j'ai considéré que l'on pouvait parler de stabilité des lors que l'amplitude des oscillations en lextrêmité du tube ne dépassaient pas le centimetre .
Seulement voila , pour déterminer les inconnues , je dois connaître le coefficient de frottement avec le tube , la pression moyenne qu'exerce le sol sur un cylindre de 5 cm de diamètre . Toutefois j'évite , à ce point la , de considérer les oscillations en 2 dimensions . Devrais-je les considérer cependant ?
A vrai dire , je dois connaître la profondeur d'enfoncement du tube et donner un résultat à 5 cm pres .
Auriez vous des renseignements , des conseils a me donner ?
Merci d'avance,
Weensie
PS: En supposant que le tube oscille en le déplacant de x par rapport a la poition d'équilibre et qu'il subit une force de rappel de la part du sol j'obtiens une équa diff du premier ordre mais bon c'est pas tres précis non plus .
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[LPFR]

Bonjour.
Je crois que votre problème est très mal posé.
L'amplitude des oscillations du tube n'a strictement aucun rapport avec son enfoncement dans le sol (dans la mesure où il tient).
L'amplitude dépend des dimensions du tube, de ses propriétés élastiques et surtout des efforts latéraux qui subit (je suppose que c'est le vent).
La profondeur d'enterrement ne sert qu'à garantir que le tube ne sera pas couché par les efforts latéraux. À efforts égaux, cette profondeur dépend de la solidité du sol (roche, terre, marais, etc.).
Je vous invite à repenser votre problème et/ou nos raconter les détails ou le but final.
Si tout est symétrique, on n'a pas besoin de deux dimensions pour les oscillations. Une seule suffit.
Au revoir.

[Weensie]

L'amplitude des oscillations du tube n'a strictement aucun rapport avec son enfoncement dans le sol (dans la mesure où il tient).

Si vous le dîtes... Mais je ne suis pas tres d'accord : Vous avouerez vous-même qu'un tube secoué en sa base connait de plus amples oscillations en son extrêmité opposée .

L'amplitude dépend des dimensions du tube, de ses propriétés élastiques et surtout des efforts latéraux qui subit (je suppose que c'est le vent).

Certes , je considere le tube comme rigide et le vent est la seule force latérale qu'il subit ( je prends une vitesse de marge pour le vent d'environ 30 km/h )

Si tout est symétrique, on n'a pas besoin de deux dimensions pour les oscillations. Une seule suffit.

C'est bien ce que je pensais .

À efforts égaux, cette profondeur dépend de la solidité du sol (roche, terre, marais, etc.).

Oui je vous ai contacté en partie pour ca , pour connaître la modélisation usuelle de la pression du sol contre un cylindre ( le forage étant une pratique courante , je suppose que l'on peut me renseigner à ce sujet).

[LPFR]

Re.
À votre aise.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Weensie]

J'en sais rien mais expliquez moi pourquoi ce que je pense est faux puis qu'avez vous comme idées pour 'm'aider à résoudre le probleme

[invite8d322e93]

Le problème est que la profondeur a surement un impact en réalité, mais tu choisis par la suite des modèles qui omettent tous les facteurs faisant que la profondeur a cet impact, et donc ce que tu proposes n'a plus aucun sens.

Je suis également curieux de savoir d'où vient ce problème, car ça ne m'a pas l'air solvable du tout avec des modèles simples (qui négligeront l'influence de la profondeur) et surtout avec si peu d'hypothèses (élasticité du matériaux, vent, ??? )

[invite8d322e93]

J'ai pas été très précis..
Un point important est la surface de contact entre le sol et le tube. Tu considères le contact comme parfait (vu qu'il n'y a aucune précision à ce sujet) et c'est ce qui fait que la profondeur n'a aucune influence !! Vu que tu considères un contact infiniment efficace !!
Alors, pour que la profondeur intervienne il faut choisir un modèle tenant compte de la vraie surface de contact, ce qui doit probablement être très compliqué. Et puis comme je l'ai dit, les oscillations dépendent également de l'élasticité du matériaux, des stimulations qu'il reçoit,..

[f6bes]

Bjr Wensie,
C'est parce que tu mettras 10 metres de ton tube dans du roc, que la "partie libre" à l'autre extrémité (les 20 m au dessus) ne pouront pas bouger.
C'est une question de flexibilité.
Une fois que ton tube est CORRECTEMENT scellé (le sens du message de LFPR), la base est immobile.
Donc parlait de tube "stable" ne veut pas dire grand chose, si on le sollicite latéralement.
C'est une question de stabilité des sols (moment de satbilité) et d'effort de renversement (moment de renversement).
A+

[mamono666]

Tout n'est pas forcément calculable par la théorie existante. Parfois il faut expérimenter.

Si tu plantes peu profondément dans du sable ou si tu peu bétoné avec une faible profondeur cela n'aura pas le même effet. C'est ce que disait LPFR, si tu considère qu'il tient, il n'y a pas de problème de profondeur, puisqu'il tient...

[Weensie]

C'est exactement ce que je disais : Les oscillations de la partie libre sont d'autant plus importantes que la base du tube est libre . Lorsqu'il est enfoncé , les frottements et la résistance du sol amortissent ces effets . De plus , il y a des chocs inélastiques produits entre le cylindre et le sol .
Moi ce que je veux , c'est une approximation : je veux savoir a paeu pres a quelle profondeur je peux l'enfoncer , dans du mucus normal , pour que les oscillations en son extrêmité LIBRE soient faibles c'est a dire inférieures a 5 cm .
En ce qui concerne l'élasticité du tube , je ne suis pas d'accord . Theoriquement , on peut le considérer rigide . Il eput osciller en modifiant la base de terre qui l'entoure . Tout dépend de la profondeur : car plus il est profond , plus il y a de frottements etc ...
Vous voyez le pb ?

[Weensie]

Pour Quentin , je dois calculer la profondeur nécéssaire car je dois planter dans mon jardin un tel tube auquel sera accroché une caméra rotative pour assurer une plus grande vision . Je ne veux pas qu'il y ait trop d'oscillations sinon ben,dant les légers coups de vents , la caméra sera floue ( et plus le tube sera long , plus les oscillations seront difficiles a contrer ca me sembke assez normal )

[invite8d322e93]

Salut,

Je pense que tout le monde voit le problème mais malheureusement donner un résultat chiffré va être difficile car on ne peut pas mettre en équation ce problème.. Pour que l'amplitude des oscillations dépende de la profondeur il faut modéliser le contact entre le tube et le sol, ce qui est surement très compliqué

A mon avis, la meilleure solution est de trouver quelqu'un qui a fait l'expérience.. ou d'utiliser un poteau EDF

[f6bes]

Bjr Wensiee,

Meme si ton tube est dans du roc, il bougerat en tete sous l'effet du vent.
Tu ne peut donc dire qu'il est rigide, il est flexible que tu le veuilles ou non.
Meme haubanné celui çi bougera suivant la prise au vent.

Petite anecdote: mon peudso ne te dis probablement rien, mais je suis radioamateur.
Et comme tout radioamateur qui se respecte ,j'ai un pylone de 17m.
Ce pylone est dans un massif de 2.2m de profondeur sur une surface de 1.2x1.2m
Le tout dans de la roche.
Qq dizaines d'heures de compresseur et marteau piqueur m'ont occupé.
Le Pylone est en triangle de 60cm de coté. Ces montants sont en tubes acier de 60mm, bien sur triangulés.
De plus il est haubanné au 2/3 de sa hauteur.
Malgré cela il BOUGE en tete de qq cms sous l'effet du vent.
Si j ete dis qu'il bouge c'est que je l'ai CONSTATE , moi en tete !
Donc ton tube de 20 m bougera aussi (surtout que tu ne nous parle pas de diamétre).
Je supposes que tu le haubannes, sinon gare au" spaghetti" tout mou !!
A+

[f6bes]

Remoi ,
Wensie, voiçi une photo qui représente , entre autre, une caméra fixée sur un portique.
On voit le boitier caméra sous la parabole.
Description technique du portique : IPN de 120 mm.
Les corniéres galvanisées perpandicualire au portique sont en 60x60 x6.
Les tubes ronds verticaux (h=1.20m environ) sont en acier diam 60mm épaisseur 3mm.
On peut voir un renfort en plat de 60x6 mm qui empéche le vrillage.
Tout cela au sommet du Mt Aigoual.
Dés qu'il y un peu de zef, la caméra à la tremblote.
Jusqu'à présent cela a résister aux vents hivernaux.
Mais tu ne peux empécher de bouger et là y pas 20m au dessus !
http://f5ad.free.fr/Zxx/ATV-ZGN_Antennes.jpg
A+

[Weensie]

Cher f6bes merci pour tes réponses.
Cependant je n'ai jamais dit qu'il ne bougerait pas , au contraire : je suis le premier a le dire
Cependant qu'il soit rigide ou pas il oscillera ( théoriquement) car supposons qu'il soit infiniment rigide , un coup de vent entrainera une force qui va le faire bouger dans la base ( car apres tout s'il n'est pas haubanné et qu'il est juste planté dans le sol , il bougera un petit peu)

[mamono666]

Sinon, il faut que tu modifies la forme. Par exemple au lieu de une tige, tu en mets 3, genre trépied pour appareil photo. Ce sera à priori plus stable.

[f6bes]

Cher f6bes merci pour tes réponses.
Cependant je n'ai jamais dit qu'il ne bougerait pas , au contraire : je suis le premier a le dire
Cependant qu'il soit rigide ou pas il oscillera ( théoriquement) car supposons qu'il soit infiniment rigide , un coup de vent entrainera une force qui va le faire bouger dans la base ( car apres tout s'il n'est pas haubanné et qu'il est juste planté dans le sol , il bougera un petit peu)

Bsr à toi,
Reste à savoir ce que tu appeles "bouger à sa base" !
Si c'est du ROC, dans la pratique ca ne bouge pas (je dis dans la pratique !) à la base.
Dans la théorie, ben oui ,meme dans le roc il y aura un pouilliéme de poil , de poil , de poil de c.. qui bougera .
Tout dépens de la résistance du "scellement", de l'effort appliquer à la base (moment de renversement), et de la résistance à la flexion du tube.
Ca peut trés bien se rompre à la base, sans que celle çi bouge d'un iota !!

Bon WE!

[Weensie]

oui mamono , tu as raison
f6bes , ba en fait c'est pas dans du roc justement c'est dans du sol pur et ... dur (?!)^^

[f6bes]

Bjr à toi,
C'est pas la nature du sol qui doit t'intéresser, en PRIORITE, si tu veux que ton tube ne bouge pas en TETE.
C'est son haubannage (20m)!!
De n'importe quelle façon dont l'assise sera faite, cela ne changera RIEN à ton probléme en tete de mat s'il n'est pas MAINTENU à ce niveau !
Bye

[Weensie]

oui j'y pense bien merci f6bes /D