[Resolu] Élaboration de structure de flotteurs pour catamaran moteur.

[invite46b7d157]

Bonjour, je suis dans une démarche préliminaire de construction d'un catamaran moteur de 15 mètres. ( bateau maison au final )
J'ai pratiquement une formation d'ingénieur au niveau mécanique mais je suis amateur dans le domaine marin. J'ai déjà fabriqué un prototype et j'ai suffisamment d'info sur la flottabilité et compagnie.

Je commence par l'élaboration de la structure de mes flotteurs et je suis ambivalent. Je m'adresse a vous pour prendre une des meilleurs idées de structures.

Pour comprendre la suite vous aurez besoin de l'image suivante : ( concept très générale seulement )



J'ai opté pour une structure en bois de ce genre avec une grosse poutre fait de bois lamellé/collé à la base. Les structure d'acier du pont serais fixé comme sur la photo ( une seul poutrelle est représentées ). Les flotteurs seront recouvert de résine polyester. Je m’interroge sur l'utilité d'y inclure de la fibre de verre étant donné que la rigidité mécanique est assuré par la structure de bois et que la résine joue uniquement le rôle de l'étanchéité. Ais-je besoin d'une très grosse poutre en lamellé/collé , est-ce que ce genre de structure est le seul ou ''moins pire '' moyen pour un amateur ?

Le catamaran se déplacera lentement avec deux moteurs de 60 HP, en rivière ou fleuve...Voir peut-être océan.

Merci beaucoup de vos commentaires et de votre participation tout au long de ce projet de bateau maison auto-suffisant. ( mise à l'eau : juillet 2013 ou 14)
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[invite46b7d157]

Personne à une petite idée ? peut-être que la photo n'est pas assez clair..n'hésitez-pas si vous voulez d'autre détails.

Je n'ai malheureusement pas trouvé de structure de flotteurs de ce genre...Ils sont tous en fibre de verre ou aluminium sans ( ou presque sans ) '' structure interne ''.

Peut-être que c'est '' trop ''

Bref, je commence la modélisation des flotteurs la semaine prochaine ... J'espère opter pour la moins pire des structures !

Merci d'avance...Au pire votre aide sera pour le prochain volet du projet.

( Rendu de modélisation final à venir )

[invite46b7d157]

Pour le plancher je crois que je vais opter pour du bois lamellé collé. Avec de croix en acier...!!

[invite7af40687]

bonsoir,la grosse poutre lamellé/collé,c'est le trait bleu en bas du flotteur? si oui,je ne voit pas trop l’intérêt structurel,c'est un cata pas un blockhaus .le seul intérêt d'une pièce monobloc en bas du flotteur c'est pour la forme si elle n'est pas développable.mais dans ce cas autant la faire en mousse.gain de poids.

je trouve qu'il y a aussi beaucoup de cloisons.a l'étrave pourquoi pas en cas de chocs mais après,c'est vraiment blindé.tu n'auras plus de volume exploitable.
quel est la hauteur du flotteur?

le polyester et le bois,c'est pas l’idéal.il vaudrait mieux de la résine époxy et tissus de verre.
que compte tu utiliser comme bois?cloison en cp?bordé en lamellé ?sur moule?

pourquoi une structure en acier pour le pont,l’aluminium serait préférable pour le poids et la corrosion.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7af40687]

voila un lien intéressant pour le bois époxy
http://www.francois.vivier.info/html...ctionbois.html

[invite46b7d157]

WoW merci pour ce lien je ne l'avais pas trouvé lors de ma recherche..Et pourtant. Très intéressant. À Suivre

[invite7af40687]

bonjour,aurait tu un plan de l'ensemble?quel type de motorisation?

[invite46b7d157]

Oui bien sur,

Je crois que deux moteurs de 60 ou 50 HP suffiront. ( bateau a déplacement basse vitesse ).15 mètres par 6m. environ. J'espère pouvoir me limiter à 10 tonnes.
Deux de mes questions principales est de savoir si c'est '' trop Solide '' pour rien et si la résine époxy ( finalement ) peut être appliqué uniquement comme scellant sans fibre de verre pour recouvrir le bois extérieur.



Un style un peut militaire furtif...Games Bond et compagnie. Je ne comprend pas que ce modèle n'est pas plus utilisé. Les murs en diagonal limite pratiquement à zéro la colonne d'eau sur le pont et beaucoup plus d'espace au dernier niveaux tant qu'à l'intérieur.

Attention il faut visualiser le plancher inférieur et le toit. Maquette a ces début d’où ce post pour définir qu'est-ce qui sera en lamellé collé et qu'est-ce qui sera en acier.
Je crois que les joints critiques et multiples seront en acier et la structure en générale : bois époxy. ( meilleur rendement au poids paraitrait-il et plus souple. )

Merci

[invite7af40687]

bonjour,tes flotteurs sont beaucoup trop cloisonnés.l'intérêt du lamellé est de pouvoir justement limiter la structure.puis c'est dommage de perdre cet espace.
pour la partie habitation,je l'aurait faite en panneau sandwich mousse/polyester ce qui te faisait en même temps ton isolation.
pour le bois époxy ,ça me parait mieux de mettre au moins une couche de fibre extérieur(taffetas 200g/m2)
quel bois compte tu utiliser pour le lamellé?
motorisation inbord ou horsbord?

[invite46b7d157]

Bonjour, cela sera de l’inbord. Moi aussi je trouvais qu’il y avait beaucoup de cloison dans mes flotteurs, j’en enlèverai mais il faut savoir que je remplirai un caisson sur deux avec de l’uréthane pour la sécurité. Il reste èa déterminer les poutres du haut du flotteur et les liaisons entre le plancher et les 2 flotteurs. ( très critique sur un catamaran, torsion, flexion et compagnie )

Le bois utilisé serait du contre-plaqué vendu au Québec. Je crois que c’est de l’épinette. Environ 1cm d’épais.

Pour ce qui est des murs extérieurs je m’oriente vers la solution la moins cher. À vrais dire, tout le projet est basé sur un budget plus que serré. Donc, les panneaux sandwich me semble une bonne option. Mais j’avais pensé mettre des panneaux de polyéthylènes (mousse) en sandwich entre deux planches de contre-plaqué, une moins épaisse que l’autre, recouvert d’une fine couche de résine. Les planches sont nécessaires, d’après moi, pour amener du corps au mur.

Je précise qu’il se peut que j’essaie la mer. Donc, au cas où je le construis solide.

Je ne comprends pas le rôle de la fibre dans ce cas l’a. La solidité est assuré par la structure (ossature) et la protection UV, vent, etc. .. sera assuré par le gel coat et/ou verni ?

[invite7af40687]

bonjour,les flotteurs seront donc en cp et non pas en lamellé collé?dans ce cas 10mm d’épaisseur ça fait un peu juste d'autant que l’épinette n'est pas reconnue pour ses qualités mécanique.je comprends mieux toutes les cloisons.
10 mm c'est a peu près l’épaisseur du bordé pour un bateau de 10 mètres en verre polyester .voir plus dans le fond de la coque.
le problème c'est que tes cloisons n'auront aucune rigidité et ne tiendront pas en compression.ensuite,il va falloir structurer en longitudinal

si tu veux continuer avec du 10mm:
diminuer le nombre de cloisons mais doubler leur épaisseur
structurer en long,ça peut être un barrot(une lisse) en cp lamellé collé de section environ 80mmx60mm
stratification extérieure(résine /fibre) 600g/m2

je vais essayer de faire un dessin.désolé je n'ai que paint

[invite7af40687]

Sans titre.png

voila ce qu' on pourrait appeler une structure classique.l'espacement des lisses est a déterminer selon la hauteur du bordé .les deux triangles de haut sont des bauquieres qui servent a la liaison coque pont.
j'ai fait une cloison ouverte,la découpe est "chapeauté" par une semelle pour apporter de la rigidité.évidement les découpes en arrondi sont bien meilleures que des angles vifs

avec un plan coté je pourrait peut être d'aiguiller plus précisément sur la structure.


vue 2.png

[invite46b7d157]

Merci énormément pour ces croquis..Très apprécié.Je vais faire ma part en te fournissant plus d'image, vue de coupe, vue éclaté et mise en plan qu'il n'en faut. Ainsi tu pourra te les approprier pour corriger une erreur supposé de conception.

Je tente le tout ce soir et je vais mettre en pratique ce qui a été précédemment expliqué. Il faut noté que je m'oriente verre une structure de type '' pont '' et le moins de fibre de verre possible. J'ai vue énormément de bateau avec pratiquement aucune ossature mais beaucoup de fibre de verre. ( monocoque moulée ) Alors je continue a pensé qu'une super structure a besoin d’être recouverte uniquement pour l'étanchéité..Un peut comme un voilier en bois recouvert de vernie .

A bientôt pour les plans...

[invite46b7d157]

Bonjour... Bon voici des images de ce que j'avais en tête plus précisément.... avec les conseils de ledossen. Les cloisons ont 20mm chacune X 2 ( peut-être que 2 X 12mm serait suffisant ). Les bordées auront surement 2 X 12mm. ( représenté une fois seulement dans les images.) Les lisses sont des '' poutre '' de lamellé collé d'environ 10 cm d'épaisseur.

Attention de ne pas tenir compte des erreurs de géométrie ou de pièces qui ne sont pas tous a fait tangente ou coïncidente. Je n'ai pas le temps pour 'instant de peaufiner le modèle. De plus, je garde ça pour la modélisation final après avoir choisi la méthode de conception. Les mesures sont en cm. Il y a une vue de face et une de profil...ils sont toutes les deux en coupes. Merci

J'ajouterai surement quelques équerres d'acier en plus pour les différent support ainsi que de la colle polyuréthane. Je me demande si cela sera suffisant, globalement parlant.

Je n'ai pas trouvé qu'est-ce qu'était la '' semelle de cloison '' par déduction je dirais que c'est l'ouverture qu'il y a au centre de tes cloisons dans les dessin plus haut. J'ai vue ça sur internet. Moi j'en ai pas fait car je n'aurai pas le temps de tout découper et cela ne fera que de la perte. ( le but est surement de réduire le poids de la structure ? )

Merci

Capture.JPG

Capture2.JPG

Capture3.JPG

Capture4.JPG

Coupe 1 ( sans hachure )

Capture5.JPG

coupe 2 ( sans hachure )

[invite46b7d157]

Pour conclure la vision d'ensemble , le plancher sera en poutre de lamellé collé... Les poutres transversales seront fixé au flotteur par vissage et collage. Autrement dit la poutre entrera dans le flotteur , sur le dessus , et deux '' cloisons flottantes ''elle-même fixé sur les cloisons des flotteurs l’entoureras . Une en avant et une derrière. Les cloison flottante auront une bonne hauteur et la largeur épousera toute la longueur partie de la poutre du plancher qui entrera dans le flotteur.

[invite7af40687]

bonjour,ça me parait pas mal .pour le bordé,l’idéal serait des bandes de cp ,environ 10 a 20cm de large.la première couche mise a 45° par rapport aux couples(cloisons) la 2eme collée a 90° de la 1ere.faudrait peut être adapter la forme de la coque pour éviter les angles vif afin que les bandes de cp épousent bien les couples.
pour le fond,tu peut supprimer ta grosse poutre,tes couples doivent descendre jusqu'au fond de coque,puis structure longitudinale avec des lisses de fond.
tu aura forcement des cloisons ouvertes pour pouvoir accéder a certains endroits ,boulonnage des accastillages après la pose du pont,fixation de la poutre de nacelle,accès pour entretien moteur.... puis c’est toujours volume de rangement ou local technique.j'ai compris que tu voulais habiter dessus il faudra bien des caisses a eau noire et grise,peut être un groupe électrogène,une buanderie ...et forcement gain de poids.
la semelle est un "chapeau" qui sert a rigidifier la découpe.dans ton cas,une bande de cp collée a plat sur la champs de la découpe.
des cloisons de 20 mm seront suffisantes,je demanderait l'avis d'un archi pour leur espacement.
tu pourras de passer de strat a l’extérieur du bordé mais il ne faudra pas négliger la protection du bois

je ne vois pas bien ce qu'est le plancher en poutre lamellé collé,ni le système de fixation des poutres sur les flotteurs.

si tu est capable de définir suffisamment les formes des couples et tes besoins en découpes pour les lisses,les poutres etc...il est souvent plus économique et beaucoup plus rapide de commander tout le bois en kit prêt a monter dans une entreprise spécialisée dans la découpe numérique du bois.
si ça t’intéresse,j'ai des adresses.

[invite7af40687]

voila quelques exemples de constructions

http://ic10.free.fr/Pages/PCoqdam.htm

http://www.irisoft-yacht.com/construction/index.htm

http://www.nauticaltrek.com/12518-la...mark-gumprecht

http://cnsco-silure.com/PAGE_Bois_Epoxy.php

http://www.pichavant.com/forna-37,45.html

[invite46b7d157]

WoW, j'ai pourtant chercher et je ne suis pas arriver a trouver l’équivalent de la moitié des liens que tu a trouvé..Merci

Pour la modélisation elle sera a jour demain. Et il faut que je me familiarise avec tous ce langage naval peut importe

[invite46b7d157]

Bon,voici les mises à jour.

. J'ai supprimé la poutre ( chose que j’anticipais avec tous ces demi-cercles faisant office de '' poutre '' ).

. Ainsi les couples vont jusqu'au font du flotteur.

. La forme de la cloison n'est pas déterminé complètement pour l'instant parce que le tonnage n'est pas encore établie de façon approx.
Ce qui me guidera dans mon choix de forme...Surtout par rapport au panneaux de cp qui ont 120cm X 250cm.

. À ce sujet j'aimerais utiliser des panneaux complet pour la bordée..Est-ce qu'il y a un avantage prononcé
d'utiliser des lattes de 10cm ou 20 cm au lieux d'un panneau complet. ( je ne croix pas utiliser la technique, dit : strip. )

. Oui le bois sera recouvert à l'extérieur par un protecteur et les partie à risque pour les choc seront recouvert de fibre de verre.
Malheureusement plus d’entretien s'il y a impact avec déchirure. ( je pourrai toujours stratifier ultérieurement )
Le collage '' intérieur '' se fera peut-être à l’uréthane et la protection du cp à l'intérieur...euh .. je ne sait pas encore.
Je vais bientôt ouvrir un autre post ( si je ne trouve pas toutes les réponses sur le net ou dans la bdd de ce forum ) pour démystifié clairement les choix de
recouvrement chimique possible. Il y a la peinture époxy, résine, etc.. Osmose ? pour l'intérieur est-ce que cela s'applique ? etc..

. Le recueil d'eaux grise, noir, passage de l’hélice en partie dans la partie arrière des flotteurs et espace de rangement seront tous déterminé après. Mais
oui je crois que les flotteurs seront complètement ouvert si ont ce réfère à l'impression d'écran de la structure d'ensemble le dessus des flotteurs ce retrouve d'une
certaine façon dans l'espace habitable et protégé par les murs, le toit, etc..

Peut-être qu'il était aussi question d'ouvrir deux compartiments régis par les couples pour en donné un plus grand pour les réservoirs...ouais ca fait beaucoup à pensé.

. je ne comprend pas encore la semelle..Pourquoi solidifier une découpe au centre de la cloison avec un chapeau ou lieu de ne pas découper du tout ?

Bon les photos maintenant.

[invite46b7d157]

Voici les images, toujours des ébauches.

Capture.JPG

Capture2.JPG

Capture3.JPG

Tous le boulonnage ce fera vissé / collé.

Capture4.JPG

[invite46b7d157]

Les lisses sont pleine longueur et passe à travers tous. Comme dans les liens que tu m'a donné précédemment.

Le problème pour l'instant est évidemment la '' quille '' qui est beaucoup trop volumineuse (même avec des trous d'aération ) et représentent une somme de travail considérable même si je fait affaire avec la découpe numérique ( peut-être un gabarit en acier et une toupie ferais l'affaire pour l'uniformité et l'économie engendré ).

Cette technique me permet de tout simplement venir collé les panneaux de cp sur le coté et d'utilisé la forme des pièces de quille ( demi-lune ) comment font de flotteur en les recouvrant de fibre à l'extérieur ( le tout sera extrêmement solide ). Et en augmentant la hauteur je peux m'en servir comme support pour les couples. ?!

Capture5.JPG

Capture6.JPG

[invite7af40687]

[/QUOTE]

Bon,voici les mises à jour.

. J'ai supprimé la poutre ( chose que j’anticipais avec tous ces demi-cercles faisant office de '' poutre '' ).

je ne vois pas l’intérêt de remplir le fond du flotteur et ça va peser lourd

Ainsi les couples vont jusqu'au font du flotteur.

. La forme de la cloison n'est pas déterminé complètement pour l'instant parce que le tonnage n'est pas encore établie de façon approx.
Ce qui me guidera dans mon choix de forme...Surtout par rapport au panneaux de cp qui ont 120cm X 250cm.

. À ce sujet j'aimerais utiliser des panneaux complet pour la bordée..Est-ce qu'il y a un avantage prononcé
d'utiliser des lattes de 10cm ou 20 cm au lieux d'un panneau complet. ( je ne croix pas utiliser la technique, dit : strip. )

tu auras du mal a avoir un bon collage sur de grande surface sauf peut être avec une pompe a vide.sans parler de la mise en forme et de la manutention.mécaniquement les deux techniques se valent

. je ne comprend pas encore la semelle..Pourquoi solidifier une découpe au centre de la cloison avec un chapeau ou lieu de ne pas découper du tout ?

Bon les photos maintenant.

des fois t'as le choix

[invite46b7d157]

Bonjour,

Ouais je sait la poutre de fond est trop grosse pour rien...Je vais surement juste diminuer la largeur de mes lisses et en ajouter une paire en bas en guise de lisses de fond. Mais je vais tout de même garder une petites '' quilles '' dans le fond du flotteur pour assurer le support de force que la fibre aurait fait et pour aider à tenir les couples en place.

Je vais opter pour une construction en Cp époxy en pratiquant le scarf avec des panneaux moyens, comme décris dans les liens précédents. J'ai trouvé un bijoux d'information a ce sujet :

http://randonneur980.over-blog.com/article-6014723.html

Bon, un temps de réflexion s'impose...Disons que j'ai fait un sacré bout de chemin en peut de temps... grâce à toi. Merci encore.

Je vais mettre résolu si je trouve comment et je vais revenir pour présenter la modélisation final ( euh..presque final ) et mettre le lien du prochain post pour le suivi.

[invite46b7d157]

J’abandonne je ne trouve pas comment mettre le sujet résolu...

Désolé je viens de voir que ce sont les modérateurs qui s'en charge !