Dimensionnement d'une poutrelle métallique

invite3cdcef8f · 19/01/2009, 18h21

Bonjour à tous,
Nous sommes en cours de construction de notre habitation et désirons réaliser une passerelle métallique qui enjambera la grande pièce de vie.
Nous avons une portée de 9,6m et 12 cm d'appuis de part et d'autre et possibilité que les poutres dépassent de ces supports..
l'idée serait deux fer I parallèles sur les quels nous mettrons un caillebotis.
Cette passerelle ne servira que de passage, sans contrainte de stockage particulier.
Une bonne âme peut elle m'aider à dimensionner ces fer ?
Merci de votre aide, Celarno.

**Jaunin** · 19/01/2009, 18h47

Bonjour, Celarno,
Bienvenu sur le forum de Futura-Scineces,
Vous voulez vraiment du métal, avez-vous pensé à des poutres en lamellé collé.
Vous allez devoir mettre des barrières de part et d'autre de votre passerelle, quelle est sa largeur .
Il va falloir éviter que la passerelle se mette en résonance quand vous marchez dessus.
De quoi sont composés les appuis.
Cordialement.
Jaunin__

invite3cdcef8f · 19/01/2009, 19h21

Nous souhaitons construire la passerelle en acier car le reste de la pièce est en charpente apparente donc bois. La solution lamellé/collé sera le plan B si les poutrelles métallique devenaient trop lourdes.
La largeur serait de 1,2m avec une seule rambarde car l'autre côté est adossé au mur.

invite3cdcef8f · 19/01/2009, 19h25

houps, j'ai oublié de répondre à la deuxième question...
les appuis sont en bois, piliers de 12cmx18cm (possibilité de passer à 12x22,5 au cas ou), h=2,5m

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**verdifre** · 19/01/2009, 19h40

Bonjour,
on peut donc déja à priori se dire que la moité de la charge peut etre reprise par le mur. Que la tenue lateralle de la poutre ne devrait pas être problématique les entretoises de soutient des cailleboti asureront la stabilité de ce coté la.
reste à trouver les charges d'exploitation, une passerelle de 1,2 metre de large, on doit pouvoir au moins mettre 5 personnes par metre soit grosso modo une charge d'exploitation maxi de 500 kg par metre
( si si cela arrivera le jour du mariage de votre petit dernier pour la photo de groupe et un mariage sans ambulance c'est plus sympa).
comme coeff de securité , on multiplie par au moins 2.
j'ai pas lu les normes, mais les charges d'exploitations souvent retenues pour des passerelles public sont de l'ordre de 450 à 500 kg /m²
Je n'ai pas encore fait le calcul, mais à la louche on va tomber sur un I de 200 à 250, un gros morceau.
Un eventuel poteau central ou une reprise en console sur le mur simplifierai bien les choses et ferait fortement baisser les couts.
fred

**verdifre** · 19/01/2009, 20h28

bonsoir,
un calcul rapide me donnerai un ipn de 240 ou un hea de 200 , les deux font de l'ordre de 40 kg au metre soit une poutre de 400 kg + au moins 250 kg d'accesoire + charge d'exploitation de sensiblement 5000 kg, une moitiée reprise par le mur, il faut compter sur chaque appui 4000 kg ( en prenant en compte un coeff de securité large)
fred

invite0ad8d18d · 19/01/2009, 20h55

En effet la contrainte de flexion que devront reprendre les poutres dépend du carré de la portée.

Avec une portée de 9,6m et une charge moyenne de 500kg/m, multipliée par deux (coef. de sécurité), ça te fait un moment fléchissant max de 120 kN.m environ.

Ce qui te donne (avec une contrainte max à 235 MPa) un module de flexion de 500 cm3, soit un IPE 300 (30cm de hauteur), ou alors deux IPE 240 (pour garder au final la même inertie).

Si tu divises la portée par deux (un poteau au milieu), ton moment fléchissant max est réduit à 30kN.m, et le module de flexion nécessaire n'est plus que de 130 cm3, soit un IPE 180 ou deux IPE 160.

Ca c'est les critères pour ne pas que ça s'écroule. Maintenant il faudra vérifier que les déformations en charge ne soient pas source d'inconfort.

Avec l'IPE 300 et la portée de 9,6 mètres tu arrives à un déplacement max poutre entièrement chargée (en statique) de moins d'un dixième de millimètre, donc... ça passe!

Maintenant comme l'a dit quelqu'un avant moi le fait de mettre la passerelle en console sur le mur t'économiserait beaucoup d'acier, mais t'occasionnerait pas mal de travaux d'un autre côté.

Ciao

invite0ad8d18d · 19/01/2009, 21h12

Petite précision sur l'option du poteau au milieu : si tu procèdes comme ça mais que tu gardes tes poutres continues sur 9,6m (donc appuyées à chaque extrémité et en leur milieu) alors tu auras un système hyperstatique.

Dans celui-ci tes appuis d'about (tes murs) seront soulagés de beaucoup par rapport à l'option "grande portée", en contrepartie le poteau central aura à supporter la plus grande partie de la charge.

Ex. pour une charge totale de 100%, les murs porteront chacun environ 28%, et le poteau central environ 44%.

Il faudra alors faire attention à ce qu'il n'y ait pas de risque de flambement du poteau central.

**verdifre** · 19/01/2009, 21h36

bonsoir,
la moitie de la charge étant déja reprise par le mur, considerer la charge complete sur la poutre revient déja à appliquer un coeff de 2
dans ce cas précis, un coeff de 4 me semblerait a priori beaucoup, mais je ne connais pas la norme.
fred

invite0ad8d18d · 19/01/2009, 22h03

En effet si l'on considère que la passerelle repose en partie sur le mur. Mais il a seulement précisé qu'elle allait y être adossée, sans forcément de lien physique entre la poutre et le mur.

Maintenant, je me suis trompé dans mon dernier message : s'il y a un poteau central mais avec une poutre continue sur les 9,60 mètres, alors on peut dire que pour une charge répartie sur toute la longueur de la passerelle :

- Les murs d'about reprendront chacun environ 19% de la charge totale
- Le poteau central reprendra environ 62% de la charge totale

Il faudra réaliser une étude pour le poteau (flambement et appui).

**Jaunin** · 20/01/2009, 00h04

Bonjour, Celarno,

Je suis d'accord avec Verdifre pour le nombre de personnes sur la passerelle, c'est ce que j'avais prévu, mais pas pour le mariage du petit dernier.
Pour le coefficient da sécurité dans un cas comme celui-ci, je ne le connais pas et je n'ai pas de norme de sécurité, je serais tenté par un minimum de 2 ou 4, mais on risque d'avoir une passerelle énorme.
Vous écrivez que les IPN vont reposés sur des piliers en bois, comment ces derniers seront fixés pour éviter qu'ils ne se couchent sous la charge.

Bonjour, Jiv,
Je n'ai pas bien compris dans votre poste #7 vous écrivez : Avec l'IPE 300 et la portée de 9,6 mètres tu arrives à un déplacement max-poutre entièrement chargée (en statique) de moins d'un dixième de millimètre, donc… ça passe !
Vous êtes sûr : de moins d'un dixième de millimètre.

Peut-on imaginer que la passerelle se mette à osciller quand des personnes vont là traverser, évité de marcher aux pas.
Cordialement.
Jaunin__

**Jaunin** · 20/01/2009, 02h03

Bonjour,
Je viens de faire une simulation avec un IPN 300 et une charge de 10 000 [N/m] plus poids propre de la poutre et un appui sur 120 [mm] à chaque extrémité. Le résultat ne me plaît pas.
Il faudrait avoir les normes de sécurité exacte pour avoir un meilleur résultat.
Le caillebotis devra aussi être calculé pour ne pas céder sous la charge.
Comment l'IPN sera fixé sur son pilier pour ne pas glisser.
J'attends vos remarques.
Cordialement.
Jaunin__

**verdifre** · 20/01/2009, 05h42

bonjour,
comme il y a nessecairement une main courante sur la passerelle, il est possible d'envisager de réaliser cela en structure sous forme d'une poutre treilli.
c'est beuacoup plus leger, et on rempli deux objectifs d'un coup
fred

invite3cdcef8f · 20/01/2009, 18h07

Les dimensions évoquées (mini 200mm) vont être vraiment difficiles à manipulées...
Pensez vous que trois poutrelles en I de 140mm espacées de 60cm puissent répondre au besoin ?

**verdifre** · 20/01/2009, 18h29

bonsoir,
je veux bien le calculer mais je n'y crois pas trop
peut tu envisager ce type de solution ?
http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://cm1cm2.ceyreste.free.fr/travaux/DSCN5270.jpg&imgrefurl=http://cm1cm2.ceyreste.free.fr/travaux2.html&usg=__W4ia3KK8uj 4KZl1bYTQGVTaMGIY=&h=454&w=313 &sz=18&hl=fr&start=65&um=1&tbn id=X9iFEAB_GAvDvM:&tbnh=128&tb nw=88&prev=/images%3Fq%3Dpoutre%2Btreilli% 2Bpasserelle%26start%3D60%26nd sp%3D20%26um%3D1%26hl%3Dfr%26c lient%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mo zilla:fr

fficial%26sa%3DN
en console

ou alors ce genre de chose en treilli
http://www.szs.ch/user_content/edito...teg_presse.jpg
avec le haut du treilli servant de main courante ?
fred

invite3cdcef8f · 20/01/2009, 18h40

Nous pouvons réaliser un montage en treillis avec utilisation de celui-ci pour la rambarde.
Le montage en consoles est impossible car le mur adossé n'est pas porteur.
La question de fond est :
- la section mini est elle due au flambage de la poutre de par son propre poids, au quel cas multiplier les poutres ne sert évidemment à rien,
- ou cette section est elle imposée par la résistance mécanique recherchée, et dans ce cas quelle serait la section mini avec trois poutre espacées de 60cm.

En effet, toutes les manipulations se ferons à la main... et au palan.
Encore merci pour votre disponibilité !

**Jaunin** · 20/01/2009, 18h41

Bonjour, Verdifre,
Effectivement l'idée de faire un treilli avec la main courante est envisageable. Mais je ne vois pas bien comment un treilli fait avec du métal "léger pour main courante" arrive à rigidifier une "grosse poutre IPN".

Bonjour, Celarno,
Je vais reprendre votre idée sur 3 poutrelles IPN de 140.
Je vais avoir l'air d'un vieux "radoteur", mais je reviens sur les appuis des poutres à leur extrémités. Auriez vous un croquis du départ de la passerelle.
Comment pensez-vous introduire les poutres dans la pièce.
Cordialement.
Jaunin__

J'allais envoyer mon message, je viens de voir les liens, oui la je suis d'accord, mais c'est du très gros, pour un itérieur.
Vous avez répondu à ma question 1 minute avant.

invite3cdcef8f · 20/01/2009, 19h10

bonsoir,
je vous ai fait un petit croquis que je vais tenter de compléter :

Les poutres seront posées sur les murs porteurs de largeur 12cm de chaque côté.
Si leur hauteur ne dépassent pas 14cm, elles pourront dépasser de ces 12 cm et viendront sous un plancher (si > à 14cm, elles seront en butée sur le plancher et il y aura une marche à descendre !).
Nous prévoyons de clamer les poutrelles sur les murs.
Le côté extérieur de la passerelle sera équipé d'une rambarde fixée sur un mur à l'une des extrémités.
L'accès est réalisé par un escalier qui arrive sur le côté de la passerelle d'où la fixation de la rambarde.

**verdifre** · 20/01/2009, 20h48

bonsoir,
une structure telle que celle ci en U de 80 se deformerai de quelques milimetres sous la charge prévue
la barre superieure en U de 80 est trés trés largement surdimentionnée un tube de 40 devrait faire l'affaire
il reste de travail pour l'optimiser mais c'est une voie possible
fred

**verdifre** · 20/01/2009, 21h47

bonsoir,
j'ai un peu joué avec mon modele, à part la barre inferieure qu'il serait bon de laisser en U de 80, toutes les autres barres devraient passer en tube de 38*42
on arriverai à quelque chose de leger, mais qui demande un peu de travail pour la réalisation
reste à definir les divers assemblages et la methode de montage dependant du chantier.
ainsi bien évidemment qu'un controle rigoureux de ces calculs de coin de table.
fred

**verdifre** · 20/01/2009, 21h58

oups, j'ai ecrit une betise, c'est pas 38 * 42 c'est un tube de 42 ext epaisseur 4
fred

**Jaunin** · 24/01/2009, 02h05

Bonsoir, Verdifre,
Après avoir lu vos informations sur le treillis, ainsi que sur le même sujet, j'ai fais un essai, c'est une méthode que je devrais utiliser plus souvent.
J'ai repris vos indications de dimensions sur la main courante, pour le tube carré et le rond.
J'ai utilisé 2 IPE de 140, forme fournie par le système.
Pour une charge totale de 2 [T] sur la passerelle j'obtiens une flèche de 3 [mm] et 71 [N/mm^2]
Pour une charge totale de 5 [T] sur la passerelle j'obtiens une flèche de 7 [mm] et 159 [N/mm^2]
Ces contraintes se situent dans les nœuds de la main courante et des treillis.
Le poids de l'ensemble matière de la passerelle est d'environ 425 [kg].
N'étant pas un spécialiste des passerelles, il y a peut-être une meilleure façon de faire un treillis.
Il est bien évident que ces calculs ne constituent qu'une approche et que le passage par un BT spécialisé est plus que conseillé, au niveau de la sécurité et des assurances, pour protéger les personnes sur la passerelle et ceux en dessous.
Cordialement.
Jaunin__

**verdifre** · 24/01/2009, 07h48

bonjour,
j'avais pri du UPN de 80 pour le bas aussi, son moment d'inertie n'a plus grande influence dans cette structure, j'avais comme données
longueur de la passerelle 9.6 m
longueur de la main courante 8.6 m
hauteur de la main courante 1.2

si on reprend la main courante sur les murs les deformations se trouvent enormément diminuées ( cela revient virtuellement à encastrer le treilli dans le mur plutot que de simplement le poser)

aprés on peut aussi partir sur des structures plus complexes, une main courante parabolique peut etre elegante ( à defaut d'etre pratique) et encore plus legere.
fred

**Jaunin** · 24/01/2009, 19h26

Bonjour,
Mon treillis est un petit peu différent, j'ai pris comme données :
Longueur de la passerelle 9.6 m
Longueur de la main courante 9.6 m
Hauteur de la main courante 1.0 m.
Cordialement.
Jaunin__

invite0b21becb · 14/08/2009, 14h22

Envoyé par Jaunin

Bonjour,
Mon treillis est un petit peu différent, j'ai pris comme données :
Longueur de la passerelle 9.6 m
Longueur de la main courante 9.6 m
Hauteur de la main courante 1.0 m.
Cordialement.
Jaunin__

bonjour chers amis j ai un petit exercice que j ai du mal a résoudre .
un poteau rond en acier creux encastrer au sol et boulonner que je veux dimensionner en fonction de la charge qu'il porte .
charge verticale F=800N
hauteur du mât: 5600mm
soumis au vent . ma qs est comment connaitre l'épaisseur qui pourra supporter ce poids. merci de me repondre le plus vite possible

**Jaunin** · 14/08/2009, 22h13

Bonjour, Isawra,
Encore bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Tout d'abord, vous auriez dû ouvrir une novelle discussion, cela aurait permis de la mettre plus en valeur.
Peut-être qu'un modérateur de passage pourrait le faire.
Votre question va concerner en premier lieu le flambage, puis la flexion au vent.
Avez-vous fait une recherche sur les normes concernant ce genre de poteau. Je crois savoir que c'est pour un éclairage ?.
Cordialement.
Jaunin__

invite0b21becb · 14/08/2009, 23h31

[QUOTE=Jaunin;2497674]Bonjour, Isawra,
Encore bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Tout d'abord, vous auriez dû ouvrir une novelle discussion, cela aurait permis de la mettre plus en valeur.
Peut-être qu'un modérateur de passage pourrait le faire.
Votre question va concerner en premier lieu le flambage, puis la flexion au vent.
Avez-vous fait une recherche sur les normes concernant ce genre de poteau. Je crois savoir que c'est pour un éclairage ?.
Cordialement.
Jaunin__[/QUOTE
bjr jaunin merci d'abord pr ta réponse .de ce qui d'ouvrir une nouvelle discussion j ai pensée le faire ms j ai pas su comment dc j ai opté par la methode la plus simple pr poser ma qs et entre en discution avc vs . coté exercice moi je ne sais pas le diagramme ke je doi suivre pr faire les vérifications flambage et flexion alors si tu peu trouver qlq choses pr moi je te serai tres reconnaissante . wi c un lampadaire solaire pr eclairage publique. pr ma consultation de livre RDm c deja fait ms je ne trouve pas les deux methodes assomblé ms chacune avc un cacul dc des valeurs diff . cordialement

**verdifre** · 14/08/2009, 23h41

bonjour,
un petit conseil, soignes l'orthographe et évites le style SMS si tu veux avoir des réponses.
je pense qu'il faudrait déja que tu nous envoie un petit schéma de ce que tu as afin que l'on soit sur de bien comprendre ton problème.
en attendant d'avoir ton schéma, voici quelques cours de rdm
http://www.librecours.org/cgi-bin/do...=info&elt=2530
fred

invite0b21becb · 14/08/2009, 23h50

bonsoir fred,
desolé si j ecris ainsi je ferai plus attention cette fois ci c'est la force de l'habitude de ce qui est du schema je vais voir comment le joindre à une conversation cordialement

invite0b21becb · 15/08/2009, 00h51

re bonsoir fred ,
j ai pas su attacher le document autocad que j'ai effectué ms je vais vous le decrir pour mieux cerner le probleme:
un lampadaire solaire constituer d'un mât de hauteur 5600mm tube acier galvaniser creux. il supporte un boitier abrie de batterie et de regulateur ce boitier à la forme d'un trapeze 3D droit si vous pouvize voir ce que je ve dire ce boitier est en aluminium, sur le boitier il y a le panneau photovoltaique qui a comme dimension (1250mm x 808mm x 35mm) finalement le bras qui porte la lampe et loin du mât de 800mm et est egalement en aluminium .le tout pese 800N (boitier+batterie+regulateur+b ras+lampe+PV). j espere que j'etais claire en decrivant le model . le mât est boulonner au sol (encastrement car les tiges auxquelles il est lié sont enfoncé dans du beton arméà 1m de profondeur)
cordialement

Dimensionnement d'une poutrelle métallique