Problème de poussée d'un tas de grains

[invite94959c56]

Bonjour à tous, je suis agriculteur et je suis devant un problème très concret : je cherche à savoir si je peux stocker du grains dans des "cases" formées par des balles de paille ou de foin.


Ma surface de stockage est en béton armé, pas de problème de solidité.

Sur cette dalle je compte mettre en place un "U" en balle de paille. On peut considérer que ces balles sont des parallélépipèdes de section 1mx1m et de longueur 2m. Leur poids est de 400kg.

Il y aurait 3 rangées de balles au total, soit une hauteur de 3m.

Le U formé aurait 10m de long sur les cotés, et 5m de large sur le fond.

Les graines stockées ont un poids volumique de 850Kg/m3. Lorsqu'on les stockent "en vrac", elles forment un tas naturel dont la pente est d'environ 30°. La hauteur du tas de grains serait de 3m en crête.

Mon problème est de savoir si ma case formée par des murs de paille est assez lourde et solide pour contenir la poussée du tas de grains. Je me pose la question pour des raisons économiques : il existe des pièces toutes prêtes en béton armé spécialement conçues pour ce genre de réalisation, mais leur coût est exorbitant et il me faudrait un engin spécifique pour les manipuler. D'un autre coté, les balles de paille sont quasi gratuites ...

Si cela ne fonctionne pas, peut-on faire le calcul avec des balles de foin qui sont environ 1.5 fois plus lourde que les balles de paille ?


J'ai peut-être oublié certaines données, n'hésitez pas à me le faire remarquer. Merci d'avance pour votre aide et bonne journée à tous.
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[invite9cecbb6f]

En utilisant le modèle de Jansen pour un cylindre (et pas un U) et en utilisant des valeurs numérique de 0.7 pour les coefficients de frottement (pris au hasard).
J'ai calculé la pression horizontale maximale (en bas du tas de grains) multiplié cette pression par maximale par la surface d'un ballotin (il faudrait en toute rigueur intégrer sur la hauteur) et son poids ne suffit pas à retenir les grains (même le ballotin de foin).
Je met les détails du calcul en pièce jointe:


Après ne prend pas pour argent comptant ce que j'ai fais sur un coin de table (les hypothèses, ou valeurs numériques peuvent être fausses).
D'autres avis devraient arriver.

[Jaunin]

Bonjour,
Ce sont juste quelques liens non exhaustif sur le sujet.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.cps.gov.on.ca/french/Plan...00/M-7000L.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Angle_de_talus_naturel

http://iusti.polytech.univ-mrs.fr/~p.../polyDEA01.pdf

http://www.agridea.ch/fileadmin/them..._sisch_410.pdf

http://perso.ens-lyon.fr/jean-christ...ES/cperge2.pdf

http://www.pmmh.espci.fr/~claudin/papers/P10.vulga.pdf

http://www.anafide.org/doc/HTE%2083/83-6.pdf

[Titiou64]

Bonjour GrandGourou (et les autres),

Je n'ai pas refait les calculs mais, comme iori, il me semble que les balles vont glisser. Pour les maintenir en place, j'ai une petite idée mais je ne sais pas si elle est réalisable. Il suffirait d'enfoncer des tiges métalliques (genre fer à béton) dans la dalle en béton tous les mètres environ et d'enfoncer les balles dessus. Ces tiges (qui devraient faire 2,5m de haut environ pour être enfoncées dans les 3rangs de balles) permettraient de transmettre un peu d'effort de poussée dans le béton beaucoup plus résistant.

Tout ceci est empirique et je n'ai pas fait de calcul pour le vérifier : c'est juste une idée en l'air

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite94959c56]

En utilisant le modèle de Jansen pour un cylindre (et pas un U) et en utilisant des valeurs numérique de 0.7 pour les coefficients de frottement (pris au hasard).
J'ai calculé la pression horizontale maximale (en bas du tas de grains) multiplié cette pression par maximale par la surface d'un ballotin (il faudrait en toute rigueur intégrer sur la hauteur) et son poids ne suffit pas à retenir les grains (même le ballotin de foin).
Je met les détails du calcul en pièce jointe:
Pièce jointe 264385


Après ne prend pas pour argent comptant ce que j'ai fais sur un coin de table (les hypothèses, ou valeurs numériques peuvent être fausses).
D'autres avis devraient arriver.

Merci pour le temps consacré à mon problème !

En sondant un peu mes voisins, tout le monde en arrive à peu près à la même conclusion que toi : les balles ne sont pas assez lourdes, et surtout elles ont tendance à glisser sur une dalle bétonnée bien lisse.

Bonjour,
Ce sont juste quelques liens non exhaustif sur le sujet.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.cps.gov.on.ca/french/Plan...00/M-7000L.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Angle_de_talus_naturel

http://iusti.polytech.univ-mrs.fr/~p.../polyDEA01.pdf

http://www.agridea.ch/fileadmin/them..._sisch_410.pdf

http://perso.ens-lyon.fr/jean-christ...ES/cperge2.pdf

http://www.pmmh.espci.fr/~claudin/papers/P10.vulga.pdf

http://www.anafide.org/doc/HTE%2083/83-6.pdf

Voilà un peu de lecture qui m'attend, merci

Bonjour GrandGourou (et les autres),

Je n'ai pas refait les calculs mais, comme iori, il me semble que les balles vont glisser. Pour les maintenir en place, j'ai une petite idée mais je ne sais pas si elle est réalisable. Il suffirait d'enfoncer des tiges métalliques (genre fer à béton) dans la dalle en béton tous les mètres environ et d'enfoncer les balles dessus. Ces tiges (qui devraient faire 2,5m de haut environ pour être enfoncées dans les 3rangs de balles) permettraient de transmettre un peu d'effort de poussée dans le béton beaucoup plus résistant.

Tout ceci est empirique et je n'ai pas fait de calcul pour le vérifier : c'est juste une idée en l'air

Un voisin a eu la même idée : comme ma dalle n'est pas encore réalisée, le plus simple serait peut-être de prévoir des réservations de 50/100cm de profondeur afin de pouvoir placer des poteaux en I de 3m de long à intervalles réguliers. Les balles viendrait se caler contre. Les poteaux seraient facilement amovibles, ce qui permettrait d'entreposer du matériel quand il n'y aurait pas de grains à stocker.

Maintenant reste à trouver l'intervalle minimal à respecter, et la section des poteaux pour supporter la pression ...

[invitecaafce96]

Bonjour,
Quand on lit les accidents qui ont eu lieu sur des silos qui ont éclaté latéralement sous la pression, cela laisse rêveur ,
car si j'ai bien compris , à partir d'un certain niveau de remplissage , la pression n'augmente plus sur le fond .

[invite94959c56]

Bonjour,
Quand on lit les accidents qui ont eu lieu sur des silos qui ont éclaté latéralement sous la pression, cela laisse rêveur ,
car si j'ai bien compris , à partir d'un certain niveau de remplissage , la pression n'augmente plus sur le fond .

Bonjour, ce sont souvent les grandes cellules à grains cylindriques qui s'ouvrent effectivement. Et souvent, la cause est un remplissage qui ne s'est pas fait au centre du cylindre, la poussée du grains est alors plus forte sur un seul point de la cellule, au lieu d'être répartie uniformément sur tout le cylindre.