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Section IPN ou HEB pour balcon



  1. #1
    omrlepsykotist

    Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour à tous, je vais rajouter un balcon sur ma façade sud et j'aimerais avoir des avis avertis sur le choix et dimensionnement de la structure porteuse:
    Le balcon fera 7.50m de long sur 1,40m de profondeur, 4 poutres type IPN ou HEB encastrées cimentées dans le mur en pierre de 40cm (apparemment bien plus résistantes les HEB) et sans "jambe de force" dessous si possible car il y a le balcon du premier pas très loin du coup s'il y a des consoles en plein milieu c pas top...

    Sur les IPN ou HEB, je poserai des bastaings de 7.50m en bois en travers (donc parallèles au mur) et ensuite un plancher bois sur ces bastaings.
    Apparemment, on compte dans les 300kg/m² pour un balcon soit 3t pour celui ci, réparties sur 4 poutres soit 750kg chacune, de 1.40m de long + 40cm encastrées dans le mur.
    Donc ma question, quelles IPN ou HEB pourraient convenir, en quelles mesures etc ?
    Je ne demande pas une réponse toute faite toute cuite, juste un ordre d 'idée, peut être des exemples de situations similaires pour que je puisse me rendre compte de la faisabilité ou pas...
    Merci d'avance à tous et au forum !!
    Romain.

    -----


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  3. #2
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour,

    L'ensemble des charges supportées par le balcon doit tenir compte :

    - des effets climatiques selon la région,
    - des Charges fixes (mobilier+structure porteuse)
    - Charges variables (personnes circulant sur le balcon)

    En supposant que vous avez réglé les problématiques de tenue mécanique du plancher et des bastaings, il reste la tenue des profils HEB et les encastrements.
    Vous indiquez une charge maximale de 3 tonnes. Est ce l'ensemble des 3 effets précédents ou simplement le second? Voire uniquement le plancher ?
    A savoir que les charges variables doivent être pondérées d'un coefficient dynamique pour garantir les sollicitations.

    Dans le cas le plus favorable ou cette charge serait la totalité, on la considère appliquée à l'extremité des poutres HEB afin de tenir compte de l'effet aléatoire des charges variables et de leur placement.

    Tenue mécanique des profils :

    La contrainte principale sera une contrainte de flexion valant : Sf = F.d / Wel

    Pour un acier de construction standard S235 de limite élastique 235MPa , il faut déterminer un coefficient de sécurité adapté. je considère dans un premier temps un coefficient de 4 (l'ensemble des données du problème étant floues pour le moment et sa modélisation grossière).

    cela donne un WEl_mini = F.d / (Re/4) = 7500*1400 /(235/4) = 1.78e05 mm^3

    Ce qui nécessiterait un HEB 140 environ.

    La déformation maximale à l'extremité serait de l'ordre de 2.2 mm.

    Dans le cas défavorable ou cette charge ne serait que celle du plancher, on peut prendre pour charge totale le double , soit 1500gk par poutre. Dans ce cas, il faudrait un Wel_mini = 3.56e05 mm^3, soit un HEB 180.


    Tenue mécanique de l'encastrement au mur :

    Il convient ensuite de vérifier la tenue de l'encastrement au mur. A priori, 400 de ciment devrait suffire. une premiere approche donnerait le résultat suivant :

    Le moment passant dans la fixation serait environ 1500*1400 = 2.1e06 N.mm.

    Soit une charge linéique de 2.1e06/ (400^2/6) = 79N/mm

    Soit une pression de l'ordre de 8Mpa.

    La résistance à la compression du béton étant d'environ20-25 MPa, à priori ca serait bon.


    Conclusion :

    La faisabilité de votre projet semble acquise avec un profil de l'ordre d'un HEB 180 environ.

    Compte tenu des enjeux de sécurité , il me semblerait judicieux de préciser un peu plus les sollicitations exercées sur le plancher ainsi que le type de bastaing et leur placement (un schéma serait tres utile).

    On pourrait ensuite affiner les calculs afin de :
    1. vérifier plus finement qu'un HEB 180 suffirait
    2. eventuellement optimiser le choix du profilé.
    3. Garantir la tenue des bastaings sollicités sur au moins 2 m de long...
    4. Vérifier la tenue du plancher (a priori le constructeur peut raisonnablement s'engager sur des valeurs usuelles)
    5. Garantir la tenue de la fixation.

    N'hésitez pas si vous avez des questions.

    Cordialement,

    Nico

  4. #3
    omrlepsykotist

    Re : Section HEB pour balcon

    Waou, le coup de vent... !

    et bien ça c'est de la réponse rapide, claire, nette et précise !
    Dans un premier temps, un grand merci, ensuite voici donc une esquisse plus réaliste:
    XXXXXXXXXXXXXXx

    Vue la longueur de balcon de 7.60m (les résultats tombent plus rond avec 7.60m et il se peut fort bien que ça fasse 7.60m au final donc j'en profite), je répartis les HEB tous les 7,60/4 soit le premier à 95cm du bord, le second à 2.85, 3ème à 4.75 et dernier 6.65, il reste donc 95cm pour arriver à l'autre bout du balcon, on est bon !

    Les 3 tonnes prennent en compte les charges fixes (structures même du balcon), les effets climatiques et la circulation des personnes, en toute honnêteté, vue la dépassée de toit, il n'y aura jamais de neige sur ce balcon donc la pire des situations serait 25 personnes + le poids propre du balcon pour arriver à 3t !

    Les bastaings seraient des 100*100, voire plus si nécessaire (charge linéaire de 100kg/m il me semble, vous confirmez ?), je ne tiens pas compte du poids du plancher exprès qui avoisinera les 100/120kg peut être, comparé aux 3 tonnes, on va dire que c'est compris dedans !

    J'espère bien répondre à vos questions pour déterminer plus précisément le dimensionnement de ce balcon, encore un énorme merci pour votre rapidité et efficacité.
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par obi76 ; 31/07/2011 à 14h23.

  5. #4
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Petite question supplémentaire:
    vu que l'effort ne sera que sur l'axe vertical, est ce qu'il est vraiment judicieux de choisir un HEB plutôt qu'un IPN ?
    Je crois comprendre que le HEB sera bien meilleur s'il doit encaisser des efforts verticaux et horizontaux ou alors en compression mais là.. ?

    à suivre...

  6. #5
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    HEB180: Lx = 3831cm^4 pour 51kg/m
    IPE240: Lx = 3892cm^4 pour 31kg/m

    quels seraient les inconvénients ou les risques de choisir un IPE240 à la place du HEB180 ?

    super site d'abaques pour les poutrelles acier:

    http://www.daniel.fr/prod_sid2.php?f...lles/index.htm

    toujours à suivre...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Je fais juste une réponse rapide et prendrais un peu plus de temps demain soir.

    Dans ce cas effectivement un IPN (ou IPE) peut s'avérer un meilleur compromis puisque effectivement l'effort est principalement vertical. Cependant la stabilité au déversement d'un IPE est assez réduite comparée à celle d'un HEB. Il faut donc vérifier tous les critères afin de conclure.

    Evaluation rapide de la charge totale :

    1. environ 300 kg de poutrelles
    2. à 700kg/ m^3, on aurait une masse de bois d'environ 100*100*4*7600*10-9*700=212kg
    3. Poids du plancher : 150kg
    4. poids du mobilier : arbitrairement 500kg
    5. Poids du au vent : négligé
    6. poids des gens : 25*75=1875kg

    La charge totale uniformément répartie à cnsidérer serait d'environ 650kg. Il faudrait ensuite rajouter 500 de mobilier sur par exemple 2 poutrelles et enfin 1875*2 (le 2 étant un coefficient dynamique intégrant le fait que 25 personnes sur une terasse font en général la fete ), soit 3750kg , que l'on appliquerait sur les poutres (répartition à discuter ultérieurement).

    Quoiqu'il en soit, la charge de départ de 3T me parait trop faible (plutot 5T apres pondération des coefficients qui vont bien).

    Le schéma côté est parfait pour étudier un peu plus précisemment le probleme.

    Je regarde ca demain...

    Bonne soirée

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  10. #7
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    C'est toujours un plaisir de vous lire.
    En attendant la reprisse de la discussion, j'aurais quelque petites questions.
    Vous faite le calcul de la flèche avec une poutre cantilever chargée à son extrémité et non pas uniformément réparti ?
    Je n'ai pas bien compris le moment passant par la fixation dans le mur, vous avez pris 1500 kg et vous finissez en N, on ne devrait pas avoir 2.1e07 N.mm ?
    Je n'ai pas compris la formule pour la charge linéique et de la pression.
    Cordialement.
    Jaunin__

  11. #8
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonsoir Jaunin,

    Effectivement je fais le calcul de déformée pour une poutre encastrée parfaitement; juste pour l'ordre de grandeur...

    dans le moment que je calcule il manque "g" dedans donc a bien 2.1e07 N.mm ce qui dait de suite beaucoup plus => calcul et charge à consolidées....

    Le calcul de la charge linéique est fait en considérant une répartition triangulaire élastique (identique à la répartition de contrainte de flexion). On le démontre en faisant le calcul dans l'autre sens :

    La répartition étant triangulaire sur L et de valeur maximum qmax. La répartition est équivalente à 2 charges égales et opposées appliquées au 2/3 de la demi longueur:
    Feq = qmax*L/4.
    Le moment induit est donc Meq = Feq * (2/3*L) = qmax L²/6 .
    et doit équilibrer le moment extérieur. on deduit qmax = Mext / (L²/6).

    un calcul équivalent avec une répartition plastique donne qmax = M / (L²/4).

    Pour le calcul de la pression, je considère que le H travaillera sur une largeur participante valant environ l'epaisseur de l'ame (le reste étant trop souple du fait des ailes) . On peut raisonnablement tenir compte d'une diffusion à 45° dans l'epaisseur de l'aile, ce qui donnerait b = e_ame +2*e_aile.

    Cette pression doit dans le meilleur des cas restée inférieure à la pression admissible par le béton à j jours.

    Un retour de omrlepsykotist sur les valeurs de charges à considérer ?

  12. #9
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Merci pour la démonstration et les explications.
    Cordialement.
    Jaunin__

  13. #10
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    encore une tempête d'informations, quel plaisir ! j'avoue qu'il me faudra un peu de temps pour saisir l'intégralité du vocabulaire...

    Le mur fait 60 cm d'épaisseur et on fera tout traverser, la dernière poutre sera dans une partie du mur qui ne fait que 40 d'épaisseur et qui, du coup, sera plus longue pour rattraper les autres soit 160cm (le décroché est vers l'intérieur de la maison), ce qui fait que j'aurai 4 poutres : 3 encastrées de 60 et une de 40.
    Je m'oriente vers un IPE240 sauf si, au grand damne de vos calculs, ce n'est pas du tout envisageable (voire un IPE270 si nécessaire avec Lx=5790cm^4 pour 36kg/m).

    On a donc 250kg de poutres (IPE240=31kg/m pour un Lx=3892cm^4 > Lx d'un HEB180 pour quasi 2x plus léger, les contreventements sont assurés par les murs des maisons voisines donc pas d'efforts latéraux sur y'y), 400kg de bois, 1875kg de personnes x coef dynamique festif de 2, qu'entendez vous par "mobilier" ? les affaires qui trainent tjs sur un balcon ? parce que 500kg pour une table, 4 chaises et un parasol, ça me parait bcp... mais bref un total "large" de 4t8 semble convenable, soit 12000N par poutre, en ponctuel du coup c bien ça ? aux 2/3 de la moitié de L, c-à-d à 1,20m du mur environ ? (en prenant la 2ème moitié ce qui semble le plus critique).

    Donc en synthèse:
    - balcon de 7.60m de large
    - dépassé de 1.60m sur 4 poutres IPE240 encastrés de 40cm bétonné (pour généraliser au cas critique de la pire des 4)
    - charge totale d'utilisation de 4800kg
    - sans géranium je trouve ça moche même si ça fait fuir les mouches

    Merci encore et encore
    et encore !

    Romain (omrlepsykotist=pseudo musical que je ne peux plus changer...).

  14. #11
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Omrlepsykotist,
    Ou se situe les portes fenêtres qui débouchent sur le balcon, pour le problème d'encastrement.
    Cordialement.
    Jaunin__

  15. #12
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour à vous, Jaunin et Nicolas83, la position des portes fenêtres n'est pas encore définie précisément.
    Voici une photo incrustation fournie pour le permis de construire mais effectivement je les placerai en fonction du "moins gênant":
    (sachant que la maison de gauche est à l'ouest, je décale les PF vers la droite pour gagner de la lumière au maximum)
    XXXXXXXXXXXXXXXX

    J'ai fait apparaître le décroché juste à gauche de la PF de droite.
    J'imagine qu'elles ne doivent pas se trouver au dessus des ancrages d'IPE, non ?

    Encore merci pour votre implication.
    Romain.
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par obi76 ; 02/08/2011 à 10h43.

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  17. #13
    obi76

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour,

    merci de mettre vos images en pièce jointe ou sur l'hébergeur du forum, pas sur un hébergeur externe.

    Pour la modération,
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  18. #14
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    et voilà !
    désolé.
    Images attachées Images attachées

  19. #15
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonsoir !

    Je viens de faire une premiere modélisation de l'ensemble et je trouve des déformées importantes....

    Les résultats n'ont pas l'air tres cohérents donc il faut que je prenne le temps de le faire bien .

    Jaunin, avez vous fait une analyse Eléments fini de la structure ?

    Nico

  20. #16
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Non, quand j'ai vu votre description pour le calcul, j'ai voulu attendre un peu pour voir dans quel dimensions je devais partir.
    Surtout avec votre description des charges à appliqués.
    Mais si vous voulez je peu faire une simulation avec une charge de 5 [t] répartie sur les quatre poutrelles, selon le croquis, avec les bastings débordantes
    Mais maintenant, que faut-il choisir du HEB, IPE ? car j'ai vu votre description des conditions de chargement des différents type de poutrelles.
    Cordialement.
    Jaunin__

  21. #17
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonsoir Nicolas83 et Jaunin, juste un petit message pour vous dire que je pars demain pour une semaine, donc pas d'inquiétudes, je ne snobe pas, bien au contraire, je vous suis plus que reconnaissant de vous investir autant dans mon projet !
    Pour info, je pars sur l'IPE pour des économies à l'achat (il va falloir en prendre 2 de 6m vu que j'ai besoin de 8m) et parce que mon fournisseur le tient en stock, mais si les calculs divergent trop, je suivrai la raison plutôt que le portefeuille... sachant que sur de l'équivalence en moment d'inertie, on est 2 fois moins cher en IPE...

    Aussi, j'hésitais à faire les IPE à 1,20m du mur et prolonger jusque 1,40m avec la structure bois, est ce envisageable ? si ça devient trop compliqué ou qu'il y a nécessité de recommencer tous vos calculs, ne vous embêtez pas avec ça.

    Encore merci, bien cordialement, Romain.
    Dernière modification par omrlepsykotist ; 02/08/2011 à 19h29. Motif: faute de frappe

  22. #18
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour ,

    J'ai refait quelques simulation et le modèle convergent enfin vers des valeurs cohérentes.

    Dans un premier temps, je suis parti sur la charge dont on a parlé plus haut répartie uniformément sur les poutres adéquates (IPE ou bastaings selon que les charges viennent du plancher ou de la masse des poutres).

    Remarque importante : Ce cas de charge ne constitue pas le cas pénalisant, loin de la, mais permet de comprendre le comportement de la structure dans un cas simple. Viendra ensuite la phase de complexification et du dimensionnement.

    J'ai obtenu des résultats de contraintes correctes et des déformations non négligeables (20 mm en bout d'IPE). Certes l'Inertie du plancher est négligée mais cela reste important puisque de l'ordre de 1/70 fois la portée... Une valeur correcte en construction serait 1/200 de la portée. La nécessité de confort et de stabilité tenderait meme vers 1/350 de la portée. Physiquement cela vient de la mise en porte a faux de la partie structurante du balcon. Je vais voir comment on pourrait améliorer l'ensemble.

    @ Jaunin : Une modélisation éléments fini pourrait être interessante, notamment pour affiner les liaisons entre bastaings et IPE. Dans mon modèle cette liaison est rigide alors qu'en réalité, c'est simplement qu'un appui vertical (ou presque puisque la résistance en torsion des IPE est faible et les portée importante).

    @ Romain : J'ai bien compris votre souhait de rester sur de l'IPE pour des raisons économiques. C'est souvent le cas pour ce type de charpente.

    De plus, quitte à approvisionner 12 m d'IPE, ne pourrait on pas mettre 6 poutrelles au lieu de 4 ? Voir 6 de 1.4m et 2 de 0.75m ? Cela demande plus de travail d'encastrement dans le béton mais apportera plus de confort.

    Enfin, avez vous pensez aux garde corps et leurs fixations ainsi qu'au fixation des bastaings dans sur les IPE ?

    je vous tiens au courant de la suite de mes calculs sachant qu'a priori l'inertie me semble un peu trop faible pour satisfaire aux conditions de stabilité et déformations..

    cordialement,

    Nico

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  24. #19
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Je vais faire une simulation, déjà avec un IPN 240 sous une charge de 12500 [N].
    Pour 6 poutrelles au lieu de 4 on risque de les placer sous les portes fenêtres et de ne plus avoir assez de résistance au dessus.
    Cordialement.
    Jaunin__

  25. #20
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Re-Bonjour, Nicolas83,
    Voila, la simulation, avec un IPN 240 sous une charge de 12500 [N].
    Je trouve des déplacements très faible et des contraintes acceptables, je ne sais pas si j'ai loupé quelque chose.
    J'ai un encastrement total de la poutrelle sur 400 [mm], sur 17 faces.
    Cordialement.
    Jaunin__
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  26. #21
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour Jaunin,

    Je viens de regarder vos résultats et je n'ai pas tout à fait les memes, surtout en ce qui concerne les déplacements. En effet l'ordre de grandeur des contraintes est identique (< 100 MPa), par contre j'ai des déplacements au bout de l'IPE 240 de l'ordre de 13mm. Cela vient en partie du fait que vous chargez l'iIPE avec 1.25T mais de facon répartie alors qu'en réalité cette charge va est exercée par les bastaings et donc êre concentrée à chaque interface de fixation avec les IPE. En gros il faudrait essayer de prendre la même poutre en lui exercant une charge répartie équivalente à son poids propre et en ajoutant 4 charges ponctuelles de 300Kg la ou les bastaings et les IPE sont liés (cf schéma de romain).

    J'ai aussi peut une erreur dans mon modèle ...

    Pour le modèle, j'ai pris 4 IPE 240 encastrées à une extrémité de 1390 mm (l'encastrement serait plutot à 1700mm ou alors un appui à 1400mm et un autre appui à 2000 mm => mon approche n'est donc vraiment pas pénalisante en ce qui concerne les déformations..)
    J'ai ensuite modélisé 4 baastaings en bois de 100*100 sur 7500 mm de long, comme sur le schéma.

    Pour les charges j'ai fait 2 modèles. Le premier avec toutes les charges uniformément répartit sur le plancher et donc les bastaings et l'autre en considérant que les gens ne repose que sur les 2 derniers bastaings (en gros vers le bout de la terasse).

    Je vous présente dans la suite les résultats du premier :

    - charge linéique de 0.3 N/mm sur chaque IPE (=> 417 N par poutre IPE du au poids propre)
    - charge linéique de 0.3 + 1.3 N/mm sur chaque bastaing (=> 2250 N Par bastaing du au poids propre bastaing + plancher et 9750 pour les personnes)

    Ce chargement parfaitement répartit équivaut à des IPE de 42.5kg, des bastaing + plancher de 900 kg et 2000kg de personnes avec une amplification dynamique de 2. Le chargement total est donc : 42.5*4 + 900 + 2000*2 = 5000 kg.

    La contrainte maximale est au droit de l'encastrement et vaut : 35 MPa.
    Le déplacement au bout de l'extrémité du bastaing le plus éloigné vaut : 16 mm.
    Le déplacement en bout d'IPE vaut : 12.6 mm.
    La pente en bout d'IPE vaut environ 0.75°.

    Bilan :

    Les charges considérées sont selon moi relativement correctes. La modélisation est assez favorable dans la mesure ou je suppose que les 2 tonnes de personnes sont parfaitement réparties sur toute la terrasse ce qui ne sera probablement pas le cas. (cf modèle 2 un peu plus tard).

    La contrainte est tout a fait acceptable pour la tenue mécanique.
    La contrainte admissible au déversement de l'IPE sera de l'ordre de celle admissible en flamblement pour son aile inférieure, cad :

    Pi²*E*I/(4*L²*S) = Pi²*210000*9.8*120^3/12 / (4*1390²*120*9.8) = Pi²*210000*120²/12 / (4*1390²) = 321MPa

    Donc aucun risque de déversement a priori. Le calcul exact peut etre effectué avec la formule du déversement de poutre bi symétrique (cf ici : http://www.systemx.fr/meca/cm/AS/SN003a).

    Le moment d'encastrement maximal est de 1.13e07 N.mm pour l'IPE à l'extrémité, c'est à dire encastré de 40 cm.
    On a donc une répartition linéique de charge q=1.13e07/(400²/6) = 424N/mm et une pression p = q/(e+2*Pi*e_aile) = 424 / (6.2 + 2*Pi*9.8) = 6.3 MPa; ce qui est acceptable pour le béton en compression (=> donc avec suffisamment de matiere au dessus).

    Remarque :

    Compte tenu des déformations et de la courbure que prennent les bastaings et les IPE, il se pourrait si le plancher possède une inertie suffisamment élevée que les charges exercées sur celui ci ne se répartissent pas uniformément sur les bastaings mais de facon plus concentrée dans une zone proche des IPE. Le cas limite serait donc de supprimer les bastaings et de les remplacer par des forces ponctuelles s'exercant sur les IPE. Ce calcul serait évidemment pénalisant puisque la raideur en flexion du plancher n'est pas infini devant celle des bastaings... On restera donc sur ce type de modèle mais en disposant les charges du plancher plutot vers le fond de la terasse. Les résultats sont similaires (déplacement de 18 mm environ je crois et peu d'augmentation de contrainte).

    Finalement en terme de résistance, cela a de grande chances de fonctionner (reste encore à traiter les points cruciaux comme la fixation des bastaings et celles des garde corps). La problématique est surtout au niveau du confort. Je vous propose donc les solutions suivantes :

    1. Essayer de loger 6 poutres au lieu de 4, quitte à ce que les entraxes soient inégaux afin de laisser de la matiere au dessus.

    2. Passer sur de l'IPE de 270 voire meme 300 puisque la différence de prix est faible. En effet la masse linéique est de 30kg/m pour un 240 et 42 kg/m pour un 300, soit un surcout de (42-30)/30*100 = 40 % uniquement sur l'achat des poutrelles. La résistance étant elle multipliée par un peu plus de 2 et les déplacements réduit dans la meme proportion.

    3. Une autre méthode serait de réaliser un coffrage en béton , armé de tube d'acier bcp plus fin. La dalle ainsi constituée aurait alors une résistance largement supérieure et une stabilité accrue (déplacement bcp bcp plus faible). Les inconvénients sont probablement le cout plus élevé et enfin la réalisation (coffrage, poteaux verticaux, béton etc....)


    En attendant vos avis sur tout cela, je vais me faire un petit tennis ^^!

    Nico

    PS : Une relecture fine est nécessaire car il est tout a fait possible qu'il y ait des incohérences au niveau des résultats, étant donné que je fais tout ca assez rapidement quand meme .

  27. #22
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Toujours une très belle démonstration bien documentée, comme à votre habitude. J'apprends plein de chose.
    Je vais refaire une simulation avec les charges ponctuelles, mais je ne crois pas que ça va changer beaucoup.
    Pour 6 poutrelles éventuellement de 300, y a t-il assez de place en dessous dans le mur, pour les mettre.
    Je n'ai pas très bien compris la formule pour la pression pour le béton :
    p = q/(e+2*Pi*e_aile) = 424 / (6.2 + 2*Pi*9.8) = 6.3 MPa
    e=?
    Pi ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  28. #23
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Re !

    Alors effectivement je ne pense pas que ca va changer beaucoup. Ceci dit, cela m'a fait replonger dans mon modèle car de telles différences sont impossibles sur des structures si simples. Et j'ai finalement trouvé le loup ... Mes IPE avaient le module d'Young du bois !
    J'ai donc refait la simulation et c'est parfaitement cohérent avec vos résultats en terme de déplacements...

    J'ai modifié aussi dans mon 2nd modèle, dans lequel je place la charge répartie due aux personnes sur les 2 derniers bastaings uniquement.

    Dans ce cas, la déformée maximale en bout d'IPE 240 est de 1.05 mm. Autrement dit, l'inertie de ces poutrelles est largement suffisante! Donc pas réellement d'utilité de prendre plus gros. on pourrait éventuellement prendre meme plus petit dans le cas ou 2 supplémentaires sont rajoutées...

    Pour la formule de la pression, j'ai déja mis comment aboutir au "qmax". Cet effort se réparti de facon triangulaire sur la portée d'encastrement. Evidemment cela n'est qu'un modèle puisque dépend normalement des jeux de montage etc.. Dans ce cas, cela est assez vrai vu que l'ensemble sera cimenté.
    La pression (en N/mm²) s'obtient en divisant à tout endroit de la portée, le "q" (en N/mm) par largeur participante en cet endroit. La pression max est évidemment la ou le "q" est max, c'est à dire devant (au passage je n'ai considéré pour le calcul de "qmax" que l'influence du moment. Il faudrait aussi rajouter l'effet de la charge, environ 12500/400 =31N/mm => négligeable par rapport à celui calculé).

    La largeur pour un IPE est celle qui soutient réellement la poutre. On va donc s'appuyer sur une partie de l'aile, partie qui permettra de faire passer les charge en compression dans l'ame (on imagine bien que s'appuyer au bout de l'aile la ferait pliée et comme le béton ne pliera pas, et bien on perdrait le contact => réduction de cette largeur).

    On a l'habitude donc de prendre comme valeur, l'épaisseur de l'ame "e" augmentée d'une partie dépendant de l'épaisseur des ailes "e_aile". le coefficient Pi vient en fait d'une diffusion dans l'épaisseur des ailes (environ 60°). En toute rigueur on devrait se limiter à 45°, donnant ainsi un facteur "2" au lieu de "Pi".
    Cela donne donc : L = e_ame + Pi (ou 2) * e_aile.

    On peut aussi affiner en tenant compte du rayon de raccordement.
    On aura alors en s'arretant a la tangente du rayon :
    L= e_ame + 2*r*(1-racine(2)/2) + Pi (ou 2) * e_aile.

    Finalement en s'appuyant sur cette largeur "L" réduite, on ne fait pas flechir les ailes et tout passer en compression. (je me suis encore trompé dans le calcul de mon précédent message, il s'agit bien de "Pi * e_aile et non 2*Pi*e_aile )

    Un calcul non linéaire exact (modélisant les contacts entre pièces) permettrait de savoir, en tenant compte des raideurs de l'ensemble, l'endroit exact ou le contact se perd. Dans ce genre de dimensionnement, nul besoin d'aller chercher 2 ou 3% supplémentaire étant donnée que les pressions admissibles sont relativement empiriques...

    Je ne suis pas sure d'avoir été bien clair, un petit schéma aurait été ici bien mieux que ce long discours. si tel est le cas, je vous ferait ca rapidement

    Nico

  29. #24
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Pour moi, c'est clair.
    On va attendre le retour de Omrlepsykotist, pour savoir si il veut modifier quelque chose dans les dimensions.
    Cordialement.
    Jaunin__

  30. Publicité
  31. #25
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Re-Bonjour, Nicolas83,
    J'ai refait deux simulations une avec 4 charges ponctuelles et une autre avec 2 charges ponctuelles, mais du double, tout le monde à la balustrade.
    Toujours avec un IPE 240.
    Cordialement.
    Jaunin__
    Images attachées Images attachées

  32. #26
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour Jaunin,

    Nos résultats sont tout a fait cohérents ! Comme je le disais précédemment, reste à Romain de décider définitivement pour la structure (4 ou 6 poutrelles plus petites)...

    Autrement, il faudrait regarder les gardes corps et leurs fixations au plancher.

    A voir ce que Romain a prévu a ce sujet.

    Nico

  33. #27
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour, Nicolas83,
    Je viens juste de voir un reportage sur un sujet de passerelle et j'ai fait une recherche pour en savoir plus.
    C'est juste une information intéressante, mais presque que sans rapport avec le sujet, en attendant le retour de Omrlepsykotist.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://en.wikipedia.org/wiki/Hyatt_R...lkway_collapse

    http://www.icsi-eu.org/francais/dev_...esentation.pdf

    http://antoine.frostburg.edu/phys/in...y_walkway.html

    http://ethics.tamu.edu/ethics/hyatt/hyatt2.htm

  34. #28
    omrlepsykotist

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Le Retour !!
    avec une déchirure à la cuisse en prime !
    bon, et bien je vois que ça a bien avancé de votre côté et ça me fait bien plaisir dans la mesure ou la conception semble cohérente !

    Alors pour répondre aux interrogations posées, 6 poutres ça m’effraie un peu pour le boulot à faire faire au maçon, le problème avec les portes fenêtres, la charge de boulot en +, etc... alors qu'au final ça n'a pas l'air trop mal avec les IPE 240 (quitte à surdimensionner légèrement sur le 270 pour être tranquille, si j'ai bien compris les chapitres que je viens d'enchainer en 5 minutes, un peu concentré en informations et données crypto-compliquées mais j'ai l'impression d'avoir saisi !

    Peut être qu'éventuellement, augmenter le nombre de bastaing peut permettre de mieux répartir les charges pour pas beaucoup + de boulot et d'euros, non ? quitte à en mettre 8 au lieu de 4.
    Leur fixation, je n'y avais pas encore pensé concrètement, j'imagine de la boulonnerie ou équerres soudées sur l'IPE et vissées dans le bastaing... j'avoue que je ne pensais pas que ça avait une importance capitale dans la tenue de l'ensemble, en général, quelle est le meilleur moyen ?

    Pour le garde corps, je pensais souder un montant 1,10m type tube rectangulaire 50x30xép.2mm en extrémité de chaque IPE, un montant bois intermédiaire bien ancré au bastaing du bout et le reste en barreaudage bois 40x40mm (bareaudage fin imposé par l'architecte des BDF), ou bien si les calculs l'impose, j'ancre solidement (genre boulonnés x 2) tous les montants bois qui sont entre les 50x30 sur le bastaing du bout.

    Jusqu'ici, vous m'avez déjà beaucoup beaucoup aidé et je vous en remercierai probablement jamais assez, même si ça semble être une réelle passion pour vous, ça me rend un énorme service, alors pour ces histoires de garde corps, ne vous arrachez pas les cheveux jusque point d'heure !! je trouverai bien une solution adaptée, dans la mesure ou la structure porteuse semble valide par vos calculs, mon gros questionnement était surtout à propos du juste dimensionnement des IPE.

    Donc encore un énorme merci pour tout ce que vous avez fait jusqu'ici.

    Évidemment, je ne cracherai pas sur la suite de vos conseils concernant la répartitions des bastaings, fixation, garde corps...

    Bien cordialement, Romain sur une cuisse .

  35. #29
    Jaunin

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonjour,Omrlepsykotist,
    Voici déjà quelques liens sur les garde-corps.
    Il va falloir contrôler leur sécurité, car l'effort est grand, étant donné le bras de levier.
    Voilà, si on avait simulé la cuisse, ça ne serait pas arrivé, mais bon rétablissement.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://www.bfu.ch/PDFLib/1186_42.pdf

    http://www.erminox.com/normes-garde-corps.htm

  36. #30
    Nicolas83

    Re : Section IPN ou HEB pour balcon

    Bonsoir,

    Dsl, absence pour vacances !

    Alors ou ca en est cette construction de terrasse ?

    Nico

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