Calcul de résistance Poutre rectangulaire

[flo1245]

Bonjour,

dans le schéma ci-joint, j'aimerais calcluler les risques de ruptures ou à la limite élastique sachant que R= 70 kg/mm2
Nous avons une poutre de dimension rectangulaire de hauteur H, d'épaisseur ep et de longueur L.
Le but est de pouvoir lever 300 tonnes. 2 forces de 150 tonnes sont donc suspendues à la poutre.
Les cables sont également accrochés pour lever la charge avec un angle de 45 degrés.
Que faut il calculer ? le sigma à la flexion où le moment est Max? sigma = M.y/I ? Avec I qui est le moment quadratique et le comparer au 70 kg/mm2
Est-ce aussi nécessaire en matière de sécurité de calculer la flèche ? Quels sont les critères de limites pour la flèche ? Faut-il tenir compte du poids propre de la poutre en plus ?

Il s'agit en fait d'un palonnier. Pourquoi dis-t'on qu'il faut essayer de placer le point d'ancrage (endroit où converge les câbles d'attache) le plus haut possible pour avoir un équilibre de la structure. J'aurais tendance à dire que c'est à l'équibre, peu importe la hauteur où on accroche ces 2 câbles.
Si il y a un déséquilibre, le bras de levier qui peut faire déstabiliser la structure est plus grand si on attache ca plus haut ?

Je ne sais pas si le sujet est posté au bon endroit, mais est-ce que quelqu'un peut répondre à ma question ?
-----

[Jaunin]

Bonjour,
C'est juste pour une première information.
Quelle sont les dimensions de votre poutrelle et sa matière.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.ccbt.fr/regles_elingage.html

http://www.institutmaritimedeprevent...%C3%A8gles.pdf

[flo1245]

Bonjour, merci pour ces documents, je vais prendre le temps de les parcourir ce weekend.
La résistance du matériaux est de 70 kg/mm², c'est quoi comme type d'acier ca ?
Si je converti bien ca ferait un acier avec une résistance de environ 686 Mpa.

Comment dimensionner les câbles et leur section ? C'est quoi les formules ?

Pour la poutre, je pensais à calculer le moment max en flexion, l'utiliser dans la formuler = Sig = MY/I

Je dois déterminer la section d'une poutre et choisir le modèle qui conviendrait pour résister à cela avec un facteur de sécurité de 4 ?
J'imagine qu'on déterminerais alors en fonction du moment critique et de la contrainte (calculée avec le facteur de sécurité de 4), le module
de flexion W = I/M qui respectera cette condition. Ensuite, grâce à un tableau on choisirait un profil adéquat. Par contre, je n'ai pas de catalogue
et de tableau avec des profils en acier ou dans d'autres matériaux, pouvez-vous me transmettre ca ?

[Jaunin]

Pour information sur les câbles :
http://www.issd.be/PDF/13_Chap13_6Juillet2006.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Bonjour

Dans le palonnier simple tel que vous l'avez dessiné, la poutre ne travaille théoriquement qu'à la compression, hormis la flexion due à son poids propre.
Je dis théoriquement, car il y a aussi des efforts complémentaires de flexion qui résultent du fait que les points d'attache des cables verticaux ne sont pas exactement aux mêmes endroits que les points d'attache des cables obliques. C'est d'ailleurss le cas sur votre dessin. Cette flexion est alors petite.

Mais on peut aussi volontairement (pour des raisons pratiques au cas par cas), avoir plus de distance entre lesdits points d'attache, et de ce fait avoir une flexion plus grande.

Donc, en pratique, la poutre travaille en flexion composée - flambement.

Reste à dessiner exactement comment ce sera fait, pour calculer les efforts aussi bien dans les sections que dans les câbles et dans les assemblages.
NB : Plus les cables obliques sont courts et se rapprochent de l'horizontale, plus ils subissent un effort important et donc plus la poutre est comprimée. Il vaut donc mettre ces cables obliques les plus long possible en fonction des autres impératifs du projet.

Cela dit, pour un engin de levage de 300 tonnes, vous ne pourrez pas bricoler. Il vous faudra de toutes façons passer par un bureau d'étude, suivi d'un bureau de contrôle.

[flo1245]

Bonjour,

Oui effectivement il vaut mieux avoir un angle faible au point d'attache. Les 2 élingues doivent donc être les plus longues possibles pour minimiser cet angle.
Quand on écrit les lois de newton pour l'équilibre en statique, facilement on peut trouver la tension T dans le câble. (je me suis amusé à faire les
calculs pour des angles différents)...

Ceci étant, vous parlez de flexion composée et de flambement, on est bien d'accord car avec les 2 câbles, on aura de la compression sur la poutre.

Je ne comprends pas pourquoi vous dites de faire appel à un bureau d'étude ?
Je suis ingénieur de formation, j'ai eu des cours de construction entre autre.

Donc je pensais dessiner les diagrammes des efforts M, N, V, et ensuite déterminer la géométrie de la poutre à choisir (son module de flexion) en fonction de la contrainte max à l'élasticité (avec facteur de sécurité compris) et des efforts max (en loccurence le Mmax pour de la flexion pure).

Qu'est ce qu'il faut prendre comme facteur de sécurité S (entre 1 et 5) ?
Ce n'est qu'un exercice mais si il y a 300 Tonnes suspendus, je cherche à regarder quel profil/dimension de poutre serait le plus efficace.
Les données de 70 kg/mm² m'ont été données, ca correspond à quoi comme type d'acier ?

Merci pour vos réponses.

[ilovir]

Si c'est pour un exercice sur le papier, vous pouvez effectivement faire les recherches et calculs, pour votre culture personnelle.
Si c'est pour voir à quoi ça peut ressembler, vous trouverez des exemples pour vous inspirer en cherchant "palonnier de levage 300 tonnes" sur le net.

Mais s'il fallait réaliser en vrai, vous seriez obligé vis à vis de la loi sur les engins de levage d'avoir un contrôle technique qui vous demanderait l'étude préalable d'un BET.
Ce ne serait pas de trop car, surtout pour de telles charges, beaucoup de considérations réglementaires et techniques sont à prendre en considération.
Cela va nettement plus loin que le dessin des diagrammes N, M, V, qui restent bien sûr la base de départ.

Quelques idées :

pour les câbles, tenez compte des effets du 2ème ordre, c'est à dire la nouvelle distribution des efforts quand les câbles s'allongent. Pour être complet, selon les câbles et leur longueur, il faudrait tenir compte de l'effet de leur poids propre. Cela débouche sur des considération physiques assez complexes.

pour la poutre, soit un profil laminé, soit un profil reconstitué, vous verrez dans l'eurocode 3 comment prendre en considération des contraintes locales des attaches, ainsi que les phénomènes d'instabilité élastique (déversement, flambement) en plus de la flexion et compression simples.

Vous pourrez aussi consulter la normalisation sur les aciers de construction et leurs caractéristiques (S235 S 355 JR, etc ....)

Ensuite il y a la tenue des soudures, des boulons, l'attache des câbles ...

C'est très très très copieux. Bien évidemment, personne ne pourra vous donner la solution complète dans le cadre de ce forum.
Mais si vous démarrez quelque-chose, montrez-nous ce que vous trouvez, et j'en discute volontiers, avec d'autres aussi surement.

Bon courage

[Jaunin]

Bonjour,

Donc je pensais dessiner les diagrammes des efforts M, N, V, et ensuite déterminer la géométrie de la poutre à choisir (son module de flexion) en fonction de la contrainte max à l'élasticité (avec facteur de sécurité compris) et des efforts max (en loccurence le Mmax pour de la flexion pure).

Le Module de flexion sera directement lié à la matière choisie, je ne pense pas que vous puissiez changer grand chose.

Cordialement.
Jaunin__