RDM sur profilé L supportant un volet
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RDM sur profilé L supportant un volet



  1. #1
    zaretyp

    RDM sur profilé L supportant un volet


    ------

    Bonjour à tous,

    Je souhaiterais avoir de l'aide de votre part pour bien poser mon problème et que je puisse le résoudre ensuite.

    Mon but est de déterminer l'épaisseur de la cornière en L à utiliser pour tenir mon volet. Il s'agit d'une cornière inégale avec l'aile de 80 mm qui recevrait les charnières du volet et l'aile de 60 mm qui serait encastrée à mon mur.
    (Il s'agit d'un volet 3 vantaux qui se replie sur lui-même, d'où la nécessité d'avoir 80 mm)

    Le volet pèse 10 kgs (en réalité 8 kg mais autant surdimensionné), mesure 700mm de long et 900mm de hauteur.

    En prenant en compte le schéma intitulé "schéma_efforts" est-ce que ma vision est la bonne concernant les efforts? Je sais qu'un poids à une certaine distance va créer un moment qui devrait se trouver au niveau de la charnière 2 (au centre). Est-ce qu'il est possible de transformer ce moment en deux forces comme sur le schéma?


    Je suis ouvert à toute proposition (méthodologie, précisions...)

    Très cordialement,
    zaretyp

    -----
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  2. #2
    sh42

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Bonjour,

    En pratique le volet va vouloir venir en butée verticale sur une des 3 fixations et les 2 autres vont reprendre le couple créé par le poids du volet.
    A partir de là 3 cas peuvent se présenter :
    * la vis du haut, qui supporte le poids du volet et la force créée par le couple qui sera à l'arrachement, les 2 autres étant en compression,
    * la vis du milieu, qui supporte le poids et dans ce cas la vis du haut est en arrachement et celle du bas en compression,
    * la vis du bas, dans ce cas, cette dernière reprend le poids et ce sont les 2 autres vis qui travaillent à l'arrachement pour reprendre le couple.

    Naturellement, le couple sera le maximum lorsque le volet est ouvert, c'est à dire parallèle à la façade.

    Attention dans ce genre de volet, il arrive que le volet soit ouvert et perpendiculaire à la façade.

  3. #3
    f6bes

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Les ferrures de fixation (en façade) elle ne bougeront pas.
    Ce qui bougera ce sont les ferrures d'articulation des panneaux.
    Tot ou tard ça prendra un air ...penché.
    Ouvert un peu ou pas (perpendiculaire à la façade , ne change rien. Le maximum
    a lieu dans toutes les positions d'ouverture (perpandiculaire ...ou pas)
    C'est toujours un porte à faux.
    Nota: il serait bon de protégé la tranche supérieure des volets contre la pluie.
    Ils semblent déjà bien abimés , ces volets
    A+
    Dernière modification par f6bes ; 03/02/2025 à 08h37.

  4. #4
    yaadno

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    A proprement parler,c'est plutot une persienne qu'un volet;enfin,je crois que l'épaisseur est+ proche de 12 que de 22mm?
    Ce qui me parait délicat pour la fixation des paumelles;et puis quel genre de paumelles et comment ajuster sur le métal?
    Pourquoi ne ne pas mettre un cadre bois? manque de place?
    Pareil que F6b pour l'état global;
    cdlt

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    f6bes

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Une vue sur des volets "dépiables"
    La partie à l'extréme gauche ( de la photo) est descendu de 1 cm.
    J'ai collé cloué un baguette ( en sifflet) dur pour rattraper la différence.
    Pour l'instant ( depuis 3 ans ) rien n'a bougé
    Bonne journée
    Images attachées Images attachées  

  7. #6
    Naalphi

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Bonjour

    Pour se faire une idée de l'épaisseur de la cornière, j'imagine seulement 2 points de fixations donc un couple maxi appliquant la force au pire des cas tendant à plier le L :

    Disons entre-axe des pattes = 700 , donc force = 10[kg] x CDGvolet / entre-axe = 5 kg

    5kg en bout d'aile de 80mm, c'est pas beaucoup :

    Sigmax = Mf / (IG /v)
    IG = bh^3/12 , v = h/2 ; Mf = 50 *80 [N.mm]
    Sigmax = Mf /(bh^2/6) < 200 [MPa]

    h > racine( Mf /Sigmax /(b /6) )

    On peut par exemple poser b = 100 [mm]

    h > 1.1


    Maintenant, cette épaisseur ne résistera qu'au poids propre ; il faut prévoir une surcharge d'utilisation même accidentelle
    (avec 100kg au CDG , la tôle devra être de 5mm)

  8. #7
    Naalphi

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Je me corrige :
    en appliquant 100 kg contre 10, le résultat sera de racine de 10 x l'épaisseur initiale ,
    soit 3.5 mm

  9. #8
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Merci pour vos réponses !

    sh42 :
    Intéressant point de vue concernant les différents cas de figure. Je n'y avais pas pensé...

    f6bes :
    Les volets ont bien 50 ans et effectivement à l'occasion je leur mettrai un p'tit coup de polish
    Vu que le profilé est une cornière inégale, le porte à faux a un cas de figure moins favorable que les autres à cause du moment quadratique du profilé (c'est ce que je pense en tout cas)

    yaadno :
    L'épaisseur du bois est de 13mm.
    Je ne vais pas changer les charnières, je pense qu'il vaut mieux que je laisse tout ça dans l'état. J'ai pris une photos de la disposition des charnières.
    La charnière fait 75 mm de long et le bas de la première charnière est à 125mm, bas de la deuxième à 595mm et bas de la troisième à 1065 mm par rapport au sol.

    Naalphi :
    Je ne comprends pas pourquoi dans ton calcul tu divises par l'entre-axe? Pourrais tu m'éclairer stp?


    J'ai fait une simulation rapide avec FUSION 360 avec pour effort 500kg en haut et 500kg en bas. L'épaisseur est de 5mm et je mets le résultat en PJ.
    Le logiciel dit que c'est bon mais que le coefficient de sécurité est de 2,7 à l'endroit le plus sollicité. (acier de 207 MPa)

    Très cordialement,
    Images attachées Images attachées

  10. #9
    Naalphi

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    J'imaginais le système avec seulement 2 points d'ancrage de 2 cornières indépendantes (de longueur 100m pour mon exemple de calcul). Ainsi, avec 700 d'entre-axe des points d'ancrages, la force sur chacune des cornières était de :
    . charge verticale x bras de levier (distance horizontale CDG et axe vertical des ancrages) = force résistante x bras de levier des points d'ancrages (c'est le principe d'équilibre des moments). Donc 10kg x (700/2) = force résistante x 700 => force résistante = 10x700/2/700= 10/2 kg (à l'extraction pour l'ancrage supérieur , en compression pour l'autre).

    Maintenant, comme le dit sh42, il se pourrait que l'entre-axe à considérer ne soit que la plus petite distance et égale à : 595-125= 470mm correspondant à tes mesures (contre 700 pour mon exemple).

    Pour rester avec mes calculs , l'épaisseur de l'équerre devra être de , dans le cas d'une charge (au CDG) de
    . 5kg : racine de (700/470) x 1.1 = 1.35mm
    . 100kg : racine de (700/470) x 3.5 = 4.3mm
    . 500kg : racine de (700/470x5) x 3.5 = 9.5mm
    Ce calcul ne prend pas en compte le fait (nouveau) que les ancrages sont ceux d'une seule pièce longue, mais de pattes (100mm) indépendantes. Le calcul à la main d'une seule cornière continue ne m'est pas envisageable.

    Que donnerait ta simulation avec des charges orthogonales à l'aile de la cornière ?
    Comment as-tu choisi les 500kg de couple ? (ce qui me parait fort exagéré)
    N'oublies pas de vérifier les capacités de résistance des ancrages (goujons?, cheville?, profondeur, matériau support...)

  11. #10
    f6bes

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    (....f6bes :
    Les volets ont bien 50 ans ...)
    Les miens...45

    A+

  12. #11
    f6bes

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    REmoi, J'avions pas vu cette photo. Là pas besoin de calcul savant SI on conserve ce mode d'articulation.
    Tout repose dans les vis de fixation et l'ETAT du bois dans lequel on va visser !!
    https://forums.futura-sciences.com/a...harnieres.jpeg
    Je le sent ...mal !Espérons que la structure est relativement...légére !
    A+
    Dernière modification par f6bes ; 04/02/2025 à 10h01.

  13. #12
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Merci de vos réponses !

    Naalphi :
    J'ai effectivement oublié l'équilibre des moments. Mes souvenirs des cours de méca sont aussi rouillés que mes volets...
    Je vais essayer de refaire la simulation avant vendredi pour avancer.
    J'ai pris 500 kg juste pour vérifier si je comprenais bien comment marchait l'outil de simulation dans Fusion 360. C'était purement arbitraire et effectivement déraisonné.

    f6bes :
    Je pense que les gens qui étaient avant moi n'avaient vraiment pas pris soin de leurs volets. Je vais vraiment faire le travail de tout poncer et de tout repeindre.
    Dois-je remplacer les charnières par des nouvelles penture? Je ne suis pas sûr que la copro valide le changement de style mais à voir... (en plus peut être qu'avec la surépaisseur des pentures le volet aura du mal à se replier sur lui même - cf première photo)
    Les volets font autour de 7.5 kg et mon but est de visser les charnières au profilé en L donc effectivement tout repose sur les vis de fixation (volet-profilé ET profilé-mur)

  14. #13
    le_STI

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Salut.

    En prenant en compte le schéma intitulé "schéma_efforts" est-ce que ma vision est la bonne concernant les efforts?
    Oui, et c'est précisément ce qu'on appelle un "couple" (sous entendu "couple de forces").

    Par contre, comme le disait sh42, on ne sait pas comment les forces seront réparties et il est prudent de calculer en prenant le cas le plus défavorable (c'est à dire : moment repris par 2 fixations adjacentes).

    D'ailleurs, si je peux me permettre une petite correction de ce qu'a écrit sh42, la reprise de l'effort vertical n'aura rien à voir avec la répartition du couple sur les autres charnières.
    Il est vrai que n'importe laquelle des charnière pourrait reprendre l'effort vertical, mais elle pourrait aussi être chargée horizontalement (l'un n'empêche pas l'autre).

    En pratique, il se pourrait que le moment soit repris par les trois charnières et l'effort vertical par plus d'une (via des déformations et/ou de l'usure).

    Citation Envoyé par Naaplhi
    .... force = 10[kg] x CDGvolet / entre-axe = 5 kg
    Naalphi, une force en kg... Venant de toi, je suis choqué !
    Ces informations vous sont fournies sous réserve de vérification :)

  15. #14
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Salut le_STI,

    Je ne comprends pas ce que tu veux dire par :

    D'ailleurs, si je peux me permettre une petite correction de ce qu'a écrit sh42, la reprise de l'effort vertical n'aura rien à voir avec la répartition du couple sur les autres charnières.
    Il est vrai que n'importe laquelle des charnière pourrait reprendre l'effort vertical, mais elle pourrait aussi être chargée horizontalement (l'un n'empêche pas l'autre).
    Effort vertical = poids x bras de levier?
    Charge horizontale?

    Désolé de ne rien comprendre !

  16. #15
    le_STI

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    L'effort vertical dont je parle est celui qui va empêcher ton volet de se déplacer vers le bas (et que tu n'as pas représenté sur ton schéma).
    C'est la "butée verticale" évoquée par sh42.

    Les charnières qui reçoivent les forces que tu as représentées seront chargées horizontalement (tu as dessiné des forces horizontales : ).

    Je voulais donc dire que n'importe laquelle des charnière pourrait "porter" le volet (via une force verticale) et recevoir une des forces qui s'opposent au basculement (une des forces que tu as représentées sur ton schéma).
    Ces informations vous sont fournies sous réserve de vérification :)

  17. #16
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Merci, effectivement je n'ai pas pensé à l'effort vertical.

    J'ai effectué trois simulations pour avoir une meilleure vision de la chose (en tout cas pour moi). Le volet serait en position d'ouverture 90° par rapport à la façade :
    - Efforts horizontaux (500 N en haut et 500 N en bas) ET la charnière à l'extrémité reprenant l'effort vertical (100 N). Encastrement uniquement aux deux extrémités (pas au milieu)
    ---> Simulation 1

    - Efforts horizontaux (500 N en haut et 500 N au milieu) ET la charnière à l'extrémité reprenant l'effort vertical (100 N). Encastrement uniquement aux deux extrémités (pas au milieu)
    ---> Simulation 2

    - Efforts horizontaux (500 N en haut et 500 N au milieu) ET la charnière au milieu reprenant l'effort vertical (100 N). Encastrement uniquement aux deux extrémités (pas au milieu)
    ---> Simulation 3

    Dans le cas le plus défavorable nous sommes quand même à un coefficient de sécurité de 1.4 pour un effort démesuré de 500N.
    Si j'applique des efforts horizontaux de 50 N au lieu de 500 N, le coefficient de sécurité est bien au delà de 15.
    Images attachées Images attachées

  18. #17
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Je souhaite dire aussi que je souhaite prendre des profilé en L car je suis au 3e étage.

    En mettant des profilé en L je limite mes degrés de liberté à 2 pour la pose de mes volets.

    Je me dis que si je mets des gonds longs à encastrer j'aurais 5 (voire 6) degrés de liberté à gérer. Ce qui serait très difficile sachant que j'ai le vide de l'autre côté.

  19. #18
    Naalphi

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Y'a un truc qui ne va pas du tout dans conception du PFS (qui permet de détermine les forces à appliquer de ta simulation) :

    Si C1 ET C2 font 500N selon tes simulations , alors :
    avec, (dans mon schéma, p3 est point pivot vituel de la bascule) P = 100N , L = 700mm , l = 350mm , h = 470mm et H = 940mm ,

    F = ( C1 *H – P *l ) /L = 621,43 N
    F = ( C2 *h – P *l ) /L = 285,71 N
    Faudrait choisir !

    Considérer une charge F de 60kg (^^) me semblerait raisonnable, mais peu dépendre de la configuration de l'ensemble de la fenêtre, à laquelle je n'ai rien compris (une coupe horizontale avec représentation du mur serait la bien venue, que vient faire le fait que l'on soit au 3ième)
    Images attachées Images attachées  

  20. #19
    sh42

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Bonjour,

    Pour les charnières des volets, il faut faire attention à leurs fixations dans le bois. Certaines ne sont pas vissées mais tenues par des espèces de rivets qui prennent les lames de bois en sandwich.

    Pour moi, le fait que les profilés soient tenus par des vis fait qu'ils ne peuvent pas être encastrés. Ce sont des profilés " sur appuis ". Les seuls éléments qui peuvent être considérés comme encastrés, ce sont les vis qui sont dans le béton.

    Je prends 9,81 pour faire la différence entre l'accélération de la pesanteur et un facteur 10 qui est " transparent " pour passer des kg aux Newton.
    Pour les calculs, il faut être réaliste. 10 kg et 700 mm de long, cela va engendrer un couple de 10 *9,81 * ( 700 / 2 ) = 34335 Nm. Le centre de gravité est au milieu du volet.
    Avec 500 kg, c'est à dire 500 * 9,81, cela fait 4905 N et donc un entr'axe de 34335 / 4905 = 7 mm.
    Naturellement, dans la pratique au lieu de 9,81, j'utilise 10. Mais après la première ligne de calcul, je sais que je ne suis qu'en N.

  21. #20
    yaadno

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    cela va engendrer un couple de 10 *9,81 * ( 700 / 2 ) = 34335 Nm.
    Tu te mélanges les pinceaux; entre les M et mm;
    cdlt

  22. #21
    sh42

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Oui, effectivement, c'est Nmm, soit 34,335 Nm.

  23. #22
    yaadno

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    je reviens sur le schéma de naaphi:
    on a affaire à un système hyperstatique,car il ne peut y avoir un appui à la fois en p1,p2 et p3;
    il faut considérer que p1 est l'appui plan et p3 empêche la rotation>T n'est pas à diviser;
    ceci étant,le calcul c'est pour le fun,mais je ne vois pas d'ou viendrait une force de 500N en bout de la persienne;
    quand vous regardez une persienne bois industrielle ep 14mm vous avez un profil métal d'encadrement qui fait maxi 15/10mm;
    j'aimerai aussi voir une coupe horizontale;
    cdlt

  24. #23
    JeanYves56

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    bjr :

    Habituellement les paumelles de ces volets sont prises sur des tapées en bois ! ,
    apres il est tout a fait possible d'utiliser une corniere metallique .

    mais ces volets , de par leur largeur , arrivent toujours à perdre de l'horizontalité
    Cordialement

  25. #24
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Merci pour vos réponses !

    Naalphi :
    J'ai précisé mon cas de figure (le vide de l'autre côté) pour justifier de mon choix de la cornière contre des gonds encastrables (même si personne ne m'a rien dit à propos de ça).
    Je suis d'accord que mes simulations ne sont pas exactement vraies.
    Donc je propose de reprendre ton schéma pour que l'on soit d'accord.

    sh42 :

    Avec 500 kg, c'est à dire 500 * 9,81, cela fait 4905 N et donc un entr'axe de 34335 / 4905 = 7 mm.
    Que veux-tu dire par entraxe? épaisseur?


    Je mets à disposition deux schémas :
    - Une vue en coupe du problème
    - Un schéma pour poser le calcul



    Section calcul :

    PFS pour les forces :
    P étant le poids du volet, T l'effort de réaction et F une force soudaine appliquée au bout du volet
    ---> On ne considère pas d'effort supplémentaire F ==> P - T = 0 N
    ---> On considère un effort supplémentaire F ==> P + F - T = 0 N

    Théorème des moments :
    ---> On ne considère pas d'effort supplémentaire F ==> P.(L/2) - C1.h - C2.h = 0
    ---> On considère un effort supplémentaire F ==> P.(L/2) + F.L - C1.h - C2.h = 0


    Sommes nous d'accord sur jusque là?
    Images attachées Images attachées

  26. #25
    sh42

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Dans ce système, il y a un point de rotation qui ne reprendra aucun effort anti-basculement du volet. Ce point ne reprendra que le poids du volet et sa vis ne " travaillera " qu'en flexion-cisaillement alors que les autres vis ne seront qu'en traction.

    Pour changer les équerres, attention à la fixation des charnières sur celles-ci. Parfois en fabrication, il y a poinçonnement et taraudage, sans écrou, ou perçage et rivet.

  27. #26
    le_STI

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Encore une fois sh42, il n'y a aucune raison pour que le point de rotation ne reprenne pas une des forces du couple de basculement.
    Ces informations vous sont fournies sous réserve de vérification :)

  28. #27
    le_STI

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    zaretyp, sur ton schéma les forces du couple devraient être inversées (je crois que cette erreur revient sur beaucoup de schémas de ce fil de discussion).
    L'idée est qu'on isole le volet et on observe les forces qui lui sont appliquées or, pour empêcher le basculement, les forces C1 et C2 devraient être inversées

    Pour ce qui est de tes derniers calculs, tu n'as pas pris le cas le plus défavorable, je ne sais pas si c'était voulu...
    Mais sinon les équations ont l'air correctes.

    Il manquerait juste une équation supplémentaire concernant l'équilibre des forces horizontales (C1-C2 =0)

    Note que cette façon de procéder (ne pas appliquer le PFS de façon rigoureuse et détaillée) n'est pas idéale et c'est ce qui a mené à l'oubli de cette dernière équation.
    Dernière modification par le_STI ; 06/02/2025 à 12h44.
    Ces informations vous sont fournies sous réserve de vérification :)

  29. #28
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Il manquerait juste une équation supplémentaire concernant l'équilibre des forces horizontales (C1-C2 =0)
    Je sentais bien qu'il y avait un truc de bizarre. Dans mes souvenirs il y avait bien une équation qui permettait de montrer que C1 = C2.

    En tout cas merci !


    Pour ce qui est de tes derniers calculs, tu n'as pas pris le cas le plus défavorable, je ne sais pas si c'était voulu
    Le cas le plus défavorable étant les deux forces C1 et C2 côte à côte?
    Si c'est ça, je ne comprends pas mes résultats de simulation qui indiquent que le cas le plus défavorable est celui que je représente sur mon schéma...

  30. #29
    sh42

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Que veux-tu dire par entraxe? épaisseur?
    Cela veux dire que le couple engendré par le volet tout seul est de 34335 Nm. Si pour contrer ce couple tu as une force de 500 kg, cette force sera à 7 mm du point de rotation qui sera positionné quelque part sur la droite verticale des charnières.

    il n'y a aucune raison pour que le point de rotation ne reprenne pas une des forces du couple de basculement
    Quelle que soit la force qui passe par le point de rotation, le moment crée par cette force est égale à zéro. Dans ce cas, je ne vois pas comment cette force peut reprendre le basculement.

  31. #30
    zaretyp

    Re : RDM sur profilé L supportant un volet

    Petite question,

    Au vu du fait que je ne souhaite pas que la tête de la vis de fixation béton-profilé dépasse. Quel type de fixation puis-je envisager?

    Je pensais à des vis à frapper qui ont une tête qui ne dépasse quasiment pas.

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