Résistance à la flexion d'un tube en acier

[invite9eb4a0c3]

Bonjour,

Je suis entrain de réaliser les plans de mon escalier que je veux faire sur un seul portant (un tube en acier).
Mon objectif est que ce tube puisse supporter à l'endroit le plus faible au moins 300kg et ce sans subir de déformation.
Le seul hic c'est que je n'arrive pas à comprendre comment réaliser ce calcul.
Le tube en acier fera 5m50 de long et monte de 2m84 tout en tournant à 90°.
Je souhaite donc savoir le diamètre du tube nécessaire et l'épaisseur de celui ci.
Si en plus je pouvais comprendre ce serait génial.
J'ai fait un petit schéma pour aider à la compréhension.
Je vous remercie de votre aide et de vos explications.
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[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
Houla, un seul tube avec les marches soudées en leur centre sur le tube.
Comment allez vous fixer les marche sur le tube ainsi que le tube dans sa partie base et haute.
Si vous pouviez spécifier sur votre croquis.
Avez vous regardé les discussions sur les escaliers sur le forum Bricolage.
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

Bonjour Jaunin,

Merci pour votre intérêt à ma problématique.
J'ai regardé le forum physique et j'ai eu du mal à comprendre. En ce qui concerne le bricolage je n'ai pas trouvé la même problématique.

J'ai donc refait mon schémas qui n'est pas très beau mais qui est plus complet.
Je sais que ce type d'escalier existe avec une poutre porteuse pliée et cintrée (forme de pavé et non de cylindre).
N'y connaissant pas grand chose en physique des matériaux je ne sais pas la différence de résistance entre une "poutre" (pavé) et un tube.
Je souhaite faire un tube pour des raisons esthétiques et techniques (j'ai la cintreuse hydraulique pour).
Je vous remercie.
Cordialement

XXX les images doivent être insérées dans un format graphique, le pdf n'est pas accepté XXX

[invite9eb4a0c3]

voici le fichier en jpg qui est plus lourd


Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

Bonjour,
En attendant, vous pensez utiliser de l'acier ordinaire ou plutôt un acier inox ?
Quelles sont les limites de votre cintreuse ?

[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
Je n'ai pas encore vu votre pièce jointe, mais quel serait le diamètre maximal pour votre cintreuse ?
Avez-vous pu mentionner les fixations en bout de tube et celle des marches sur le tube ?
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

bonjour Catmandou et merci de votre intérêt,
J'avoue ne pas m'être posé la question entre l'inox et l'acier. Mon escalier étant à l'intérieur je pensais que l'acier suffirait. L'inox est il plus résistant à la flexion?
Si l'inox est juste utilisé contre la rouille je peux aussi utiliser de l'acier galvanisé (plus facile à souder pour moi n'ayant pas de TIG)

Pour la limite de la cintreuse je pourrai donner une réponse demain soir car elle n'est pas chez moi.
Sinon jaunin j'ai bien mentionner toutes les attaches.
Bonne journée

[invite9eb4a0c3]

Bonsoir,
En ce qui concerne la cintreuse hydraulique je peux facilement travailler jusqu'à 60 de diamètre extérieur.
Après c'est plus complexe mais si nécessaire je dois pouvoir trouver une solution.
Bonne soirée

[invitecaafce96]

Bonjour,
Juste pour avancer , même si à la fin, je ne saurais pas répondre : quelle largeur de marche ? Y aura t il une rembarde , une rampe pour les mains ?
Ce qui fait peur , à priori, c'est d'imaginer la charge ( 300 kg ...) ,légèrement oscillante , à mi chemin dans l'escalier qui va créer un couple énorme au niveau des fixations haute et basse du tube .
De même pour les marches, fixées en bout de tube ... J'avoue que " je ne vois pas du tout " cette réalisation finie et sûre...
Bonjour et à vous, Jaunin !

[invite9eb4a0c3]

Bonjour,
La rambarde est prise au sol en bas et au niveau de l'angle puis sur l'étage pour la fin.
Les marches font 85*26 cm
Bien à vous

[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
Auriez-vous les dimensions de l'espace, vu de dessus, ou s'aura installer la spirale et vote tube déplié doit faire 5.25 [m].
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

Bonjour,
Si je comprends bien vous voulez un schémas avec les hauteurs par marche dans lequel on voit la rambarde.
Ou souhaitez vous seulement les dimensions de la trémie (2m20/2m80)

[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
C'est bien la trémie, pour pouvoir y loger la spiral.
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

Bonjour Jaunin,

Voici la tremie.
J'ai oublié sur le schemas de spécifier la largeur de la tremie qui est de 85cm.
Je vous remercie de votre aide.
Bonne journée

[invite9eb4a0c3]

La piece jointe n'avait pas fonctionné

[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
Quelle serait le diamètre de tube extérieur que vous pouvez former avec quelle épaisseur ?
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Bonjour,
J'ai esquissé votre tube dans sa position d'utilisation avec les diamètre de 60 [mm] extérieur et 50 [mm] intérieur.
J'ai posé une charge de 3'000 [N] à mis distance de votre tube et j'ai une flèche de 39.5 [mm] et des contraintes de 206 [MPa]
dans les extrémités, aux fixations.
Mais je n'ai pas tenu compte de la remarque judicieuse de Catmandou, que je salue.

Ce qui fait peur , à priori, c'est d'imaginer la charge ( 300 kg ...) ,légèrement oscillante ,
à mi chemin dans l'escalier qui va créer un couple énorme au niveau des fixations haute et basse du tube .

Il faudrait dessiner exactement le système de fixation de la marche sur le tube et des efforts de la marche sur sa fixation quand la charge est à une extrémité..
Il faudra encore tenir compte de la mise en fréquence de votre tube
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

Bonjour Jaunin,

Je vous remercie pour vos calculs.
La flèche me fait peur j'ai l'impression que je vais faire du yoyo sur mon escalier. Qu'en pensez vous?
Qui plus est si je me met à l'extrémité de ma marche au milieu cela va s'empirer.
Puis je abuser de vos compétences pour vous demander ce qu'il en retomberait avec un diamètre de 80mm extérieure et 70mm intérieur, c'est le maximum que je connaisse pour le cintrage cela va me compliquer la tâche et le coût, mais me semble nécessaire.
En ce qui concerne l'attache du bas de l'escalier je vais souder une plaque métallique que je scellerai chimiquement ça ne devrait pas bouger.
Pour le haut si la contrainte est trop forte je doublerai le madrier.
Je vous remercie infiniment de votre aide.
Cordialement,

[Jaunin]

Bonjour, Amaury102,
Avec le diamètre de 80 extérieur et 70 [mm] intérieur, j'ai une flèche de 18 [mm] avec une contrainte de 100 [MPa] dans les fixations.
J'ai trouvé une première fréquence à 15 [Hz], je ne pense pas à une mise en résonnance de l'escalier.
Ces résultats sont valable pour ma forme de dessin pour les calculs.
Peut être que votre tube avec les torsions dû à sa mise de forme sera plus résistant.
Cordialement.
Jaunin__

[invite9eb4a0c3]

Merci Jaunin,

Je vous remercie pour votre aide indispensable.
Je vais donc partir sur un diamètre de 80mm qui me semble beaucoup plus sûr.
Je vais faire une équerre de 60 cm de long soudée au tube pour répartir au maximum la charge sur la poutre porteuse de l'escalier.
Je n'ai plus qu'à...
Je vous enverrai un photo une fois l'escalier achevé (j'en ai pour un petit peu de temps).