basculement d'une poutre en caisson

[invite8d9916b2]

bonjour à tous,

je travaille en ce moment sur le pre-dimensionnement d'une passerelle piétonne. elle se compose d'une poutre porteuse en caisson rectangulaire (2 âmes, 2 semelles), et des encorbellement sur les côtés.

Lorsque je charge les encorbellement, il est évident que cela crée de la torsion au niveau du caisson central. La passerelle étant appuyée uniquement sur les deux extrémités du caisson je voudrais savoir si il existe un moyen de savoir (par le calcul) si la poutre en caisson soumise à un moment de torsion va basculer?

Merci d'avance.
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[djodjo44]

Bonjour,

Tel que je vois la passerelle : la réponse est oui.
Il suffit que tu imagines à tout touche sur toute la longueur et toute la largeur d'un encorbellement des individus de 110kg.
En contrepoids par rapport à l'arête de basculement tu as le poids de ta passerelle. Avec l'emplacement des centres de gravité de la passerelle et celle des bon-hommes, tu as une idée si cela va basculer. Ajoutes la force du vent si tu veux affiner les calculs.
Cela ne sera pas de la torsion mais un basculement.

[invite8d9916b2]

bonjour djodjo,
je ne suis pas sur d'avoir bien compris ce que tu veux dire :

"Il suffit que tu imagines à tout touche sur toute la longueur et toute la largeur d'un encorbellement des individus de 110kg."

Moi pour ma part je comptais reprendre mon effort vertical et mon moment de torsion calculés en modélisant la structure entière sous Autodesk Robot au centre de gravité du caisson. Puis calculer l'effort induit par ce moment au niveau de l'appui sur la semelle inférieure pour voir si il est capable de contrer les efforts verticaux (poids propre+poids piétons).
Est-ce que c'est un raisonnement qui tient la route?
(je vais essayer d'envoyer des schémas pour que ce sois plus clair)
merci d'avance.

[invite8d9916b2]

rebonjour,
voici ci-joints plusieurs schémas présentant un peu mon raisonnement ainsi qu'une vue 3D de mon modèle de passerelle. j'espère que ce sera plus clair comme ça.

merci d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zozo_MP]

Bonjour

Tel que le montre la 3D je suis de l'avis de Djodjo44 cela basculera du fait de la répartition des charges sur un coté accentué ou non par le vent.

Il faut que vous raisonniez comme si vous aviez un vulgaire profilé alu en T

Par contre si votre poutre est fixée (vous dite qu'elle est posée) solidement par ancrage spécial dans le béton c'est un tout autre problème à calculer et surtout de bien concevoir le type de fixation à utiliser rotule ou autres.

En plus sur ce type de passerelle en plus de sa fréquence propre vous avez cellui des charges mobiles qui s'y déplacent. La fréquence des charges peut entrainer des trucs très curieux comme pour la passerelle du millénium à Londres.

Je remarque au passage que vous n'avez aucun contreventement sur les encorbellement.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

je remarque que vous avez un liaison pivot à une extrémité si cela sert à maintenir la poutre (la fixer avec possibilité de mouvement de rotation)alors vous aurez bien un flambement jusqu'à la limite d'élasticité et après ruine du système.

Confirmez vous l'attache .

Cordialement

[djodjo44]

Pour avoir une idée des efforts il faut se représenter ce que feraient les individus qui traversent le pont. Si c'est une passerelle qui enjambe une autoroute, il y a peu de chance que les piétons s'agglutinent pour voir un "spectacle", quoique s'il y a un accident juste au-dessous. Si c'est au-dessus d'une rivière à truite le problème n'est pas le même.

A mon avis, tel que dessiné, j'imagine tout un tas de "rugbimens" penchés au-dessus de la rambarde avec tout leurs copains agglutinés comme dans une mêlée.
Du fait de l'axe effectivement la poutre va subir une torsion. Sans l'axe elle bascule.
Pour faire ce genre de truc il faut se mettre dans la peau des gens.
Je pense en particulier à un naufrage qu'il y a eu dans les années 30 dans les pays de Loire. Le bateau s'est retourné et par la suite il a transporté des tonnes de marchandises sans problème.
Je pense également, bien que ce ne soit que ma conviction, que la passerelle de ST Nazaire ne se serait pas écroulée si le temps avait été beau.

[Jaunin]

Bonjour, Bastien04,
Avez-vous l'occasion de voir le livre ci-joint.
Cordialement.
Jaunin__


http://www.ppur.org/livres/978-2-88074-765-7.html

[invite8d9916b2]

merci pour vos réponse,
le pivot sur la vue 3d sert en fait à mettre plusieurs caissons à la suite pour obtenir une longueur plus ou moins grande. le module de la vue 3D fait 11.4m mais pour mes calculs je me place dans le cas d'une passerelle de 22.8m donc deux caissons à la suite.

Pour les contreventement je vais les prendre en compte mais ils ne sont pas visibles sur ce modèle car c'est une ébauche que j'avais fait pour me rendre un peu compte de l'allure de la structure.

Pour les charges piétonnes, j'ai pris 5kN/m² , c'est ce que préconise l'Eurocode.(ça fait des gros rugbimens )

Pour l'appui je veux justement savoir si il est possible de simplement poser le caisson sur les culées ou si je dois fixer une poutre de la largeur du pont sous l'extrémité du caisson qui sera sera elle même posée sur la culée (voir schéma en pièce jointe).

merci encore pour votre aide.

[Zozo_MP]

Bonjour

Vous dites

ou si je dois fixer une poutre de la largeur du pont sous l'extrémité du caisson qui sera sera elle même posée sur la culée

Oui c'est le minimum et je pense que simplement posé ne vous offre pas le maximum de sécurité car la fixation entre cette nouvelle poutre et le caisson va être soumis a des efforts important du fait du très gros bras de levier.

Il vaudrait mieux en plus fixer la poutre avec une liaison glissante un peu comme ça

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Poutr |______

Par contre votre fixation pour rabouter deux poutres ne tient pas la route sauf si vous avez un piler intermédiaire dessous.

Cela va vous faire un gigantesque casse noix à la jonction des deux caissons (calculez les efforts sur le bars de levier vous allez avoir une centaine de tonne comme un rien ci ce n'est pas plus) et cela va générer des tensions dynamiques redoutables surtout sur les axes qui ne sont utilisés (et qui ne sont pas symétriques en plus) que si l'on a besoin d'une liaison pivot.

Je remarque aussi que vous ne dites rien de la composition du caisson, de son mode d'assemblage, ni des renforts internes du caisson.

Question très importante
est-ce un exercice de style pour un stage étudiant ou une future réalisation.

Cordialement.
.

[Zozo_MP]

Bonjour

Je met à présent ma casquette de modérateur et vous demande de prendre connaissance de ce post'It.

http://forums.futura-sciences.com/te...etallique.html

Cordialement.
Pour la modération
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[invite8d9916b2]

Je suis actuellement en stage. Les caissons sont des pièces déjà existantes et fabriquées en série pour réaliser des pont routiers avec plusieurs caissons en largeur et des entretoises au milieu. le but de mon stage est de voir si il est possible de décliner cette technologie de pont en passerelle avec un seul caisson central.Donc si mon travail est insuffisant ça aura été un exercice de style mais si ce pré-dimensionnement est bon il se peut très bien que cette passerelle voit fabriquées un jour. Voici le site de l'entreprise qui à conçu ces ponts: http://www.unibridge.net.au/

les liaisons de caissons bout à bout ont déjà été dimensionnées, je n'ai pas besoin de m'en occuper.

Mais il faut que je trouve un moyen de prouver si ça va basculer car je ne peux pas me permettre de dire que l'on va devoir rajouter un poutre dessous le caisson pour le stabiliser si ce n'est pas vraiment nécessaire.

merci encore à tous.