Fixation support mural poids supporté par les vis

[mjova]

Bonjour à tous ,

J'ai posé un nouveau support murale pour une télévision de 75" d'un poids d'environ 40Kg.

Le support mural TV est prévu pour 75Kg, livré avec 6 vis , 4 en haut et 2 en bas

Le mur qui est une cloison plâtre brique rouge creuse d'environ 8cm, n'a pas tenu le test de charge :

j'ai donc posé deux vis de 8mm à tête plate en acier qui traverse la cloison, avec une plaque en alu d'environ 2mm d'épaisseur LxH d'environ 35cm sur 4cm coté extérieur - coté intérieur se trouve le support TV, les deux vis qui traverse sont en haut du support (tout le poids est là) et deux vis avec les chevilles fourni en bas (juste pour éviter le déplacement du support lors de manipulation).

Le Bras du support TV s'étend a 110 cm du mur, avec l'effet levier et le poids de 40Kg, est ce que 2 vis de 8mm de diamètre et d'environ 10cm à tête plate supporteront le poids et les manipulations de déplacements avant arrière de la télé ?

Actuellement ça tient bien à env 40cm du mur, je voudrais juste être certains qu'a un mètre dix je n'aurai pas une mauvaise surprise.

Merci à vous.
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[Naalphi]

Bonjour

Quelle est la distance des points de fixations supérieurs à l'appui inférieur de votre support au mur ?
En effet cette distance permettrait d'estimer le bras de levier qui va générer l'effort de traction sur vos vis supérieures.

Avec une distance de 20cm, on pourrait estimer cet effort à 440daN (considérant une charge pondérée de 80kg à 1,1m).
Également réparti sur 2 vis de (très) bas de gamme (Re=180N/mm^2), chacune d'entre elles travaillera à environ 30% de capacité.

Pour ce qui relève de la résistance de la maçonnerie, je n'en sait quasi rien, mais pense que votre plaque en aluminium ep 2mm ne sera pas très efficace...

Maintenant que c'est monté, pourquoi ne pas tester ?

[sh42]

Bonsoir,

Personnellement, avec un tel couple, j'aurai peur de prendre la cloison sur la tête.

[mjova]

Merci de vos réponses, Naalphi et sh42,

Voici des photos de l'installation.

int.jpg

ext.jpg

la vis qui traverse le mur et tiens le support est près de la vis qui tient le bras (noir à clé allen) est qui est visible sur la photo)

Je ne teste pas car, plus c'est loin du mur, plus ça force sur les vis et (mais de combien en plus c'est ma question) ça pourrait lâcher après plusieurs heures, voire jour ou lors de la manipulation (si je suis seul, je risque de lâcher prise,elle est grande la prise en main est difficile) loin du mur et je ne peux pas sécuriser la TV à la distance maximale du mur, actuellement, elle est attaché en plus de la fixation en cas de défaillance de celle ci, ce qui me bloque dans le déplacement, mais c'est juste le temps de m'assurer qu'il n'y'a pas de risque avec le support mural, ce dernier étant prévu pour 75Kg et le poids à supporter étant de 40 Kg.

La fixation de base du support est de 4 Vis en haut du support, remplacé par 2 vis "traversant la cloison" de 8mm en acier inox ce qui je pense élimine le risque d'arrachement de la cheville du mur (ce qui s'est passé dans un premier temps lors de l'installation) mais il reste la possibilité d'un cisaillement de la vis ou je pense moins probable mais arrachement ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[sh42]

Bonsoir,

Une vis de 8 mm, c'est environ 30 mm2 pour la surface du noyau.
Si l'on admet 10 daN/mm2 comme résistance de l'inox, en incluant le coefficient de sécurité, cela fait une force d'arrachement de 300 daN.
Pour un couple de 40 x 1100 = 44000 daN.mm, ce qui fait que les vis du bas devraient se situées à 44 000 / 300 = 146,6 mm, mais comme il y a 2 vis, cela fait environ 73 mm. Donc à priori pas de souci pour les vis.
Mais il reste la solidité de la cloison qui est liée à la surface de la plaque de répartition à l'arrière.

[mjova]

Merci sh42,

J'avais vu qu'une vis dite standard était au alentours de 40da/mm2 (acier inox non marqué), vu qu'avec 10da/mm2 pour la taille choisie ça passe aussi, ça c'est une bonne chose.

D’après ce que je peux lire dans ce PDF (https://www.stockvis.fr/pdf/RESISTAN..._MATERIAUX.pdf), je suis large en terme de poids (et effectivement, je pense qu'il faut beaucoup de poids pour rompre une vis en acier de diamètre 8mm, je voulais juste être capable de mettre un chiffre en kilo pour avoir une idée concrète dans mon cas d'utilisation à 1m10 du mur).

La surface est de 35cm*4cm donc 140cm2, je pense que c'est suffisant, la surface des chevilles en contact avec le mur fourni avec le support, au nombre de 6 donne environ une surface de 113cm2 pour les 6 vis (cheville de 6cm diamètre perçage 10mm soit 2*3.14*0.5*6=18.84) mais ce n'est pas dans le même axe que ça travail/ force - il me semble plus facile d'arracher une vis d'un mur (cheville plastique simple, mur brique creuse plâtre) que de faire passer une plaque à travers le mur, si quelqu'un peu confirmer ça, les deux vis du bas sont moins sollicité que les quatre du haut et c'est prévu pour supporter 75Kg (j'imagine que ça inclus une marge de sécurité du de la part du fabricant du support TV).

sh42, je ne comprend pas : ce qui fait que les vis du bas devraient se situées à 44 000 / 300 = 146,6 mm ; c'est le chiffre 300 (d'ou vient t il ?) et les vis du bas ainsi que le résultat de 73 (146/2) que je ne saisie pas , la surface étant de 30mm2 par vis on en est loin de 73 et c'est surement pas la longueur de la vis du coup c'est ?

[sh42]

Bonjour,

300, c'est 30 mm2 X 10 daN/mm2.

Dans mon hypothèse j'ai considéré que les vis du bas servaient de butée que les vis du haut ne travaillaient qu'à l'arrachement pour contrer le couple créé par les 40 kg et les 1,10 m. J'ai considéré qu'il n'y avait que 2 vis en haut et 2 vis en bas. Avoir plus de vis permet de réduire les efforts mais pas dans la proportion du nombre de vis puisque n'étant pas toutes serrées avec le même couple elles " travaillent " différemment les unes des autres.

Un couple c'est le produit d'une force par une distance. Si l'on a le couple et la force on peut calculer la distance minimale entre les vis hautes et basses.

146 mm, c'est la distance minimale s'il n'y avait qu'une vis haute et une basse. Comme j'ai considéré qu'il n'y avait que 2 vis en partie haute, et 2 en partie basse, c'est la raison qui permet de passer de 146 à 73 mm.

[gienas]

Bonjour Naalphi et tout le groupe

… avec un tel couple, j'aurai peur de prendre la cloison sur la tête.

+1

J’ai pensé un moment déplacer en technologie plus adaptée, mais la résistance des matériaux est bien connue, fiable et répétitive, alors que ton bricolage maçonnier et une totale incertitude.

Pour "économiser" le téléviseur, tu devrais le remplacer par une masse, un peu supérieure pour prendre de la marge et faire l’essai.

Si l mur résiste, rien ne prouve qu’un choc n’ait pas raison de la fixation et fasse s’écrouler le mur.

[Naalphi]

Bonjour

Je reviens sur nos calculs de résistance de vis...

Dans un premier temps, je pensais "être large" , mais en étudiant un peu de plus près.., bon ça devrait passer, mais attention tout de smême :
Je passe sans trop forcer de 35% à 95% de capacité !!
Les paramètres très influants et peu ou difficilement maîtrisables étant :
. le couple de serrage d'une vis à ne pas précontraindre (mais considérée comme telle dans un but de calcul conservateur)
. la prise en compte ou non de facteurs Kt dans la vis (idem pris en compte dans la deuxième estimation)


Voici les paramètres possibles de calculs (on peu jouer avec la calculette créée à l'occasion ci-joint) :


1ère estimation

Ø Vis (M) 8 mm
Ø résistant 6,47 mm
Section résistante 32,83 mm²
Résistance matériau 200 N/mm²
Quantité vis "supérieures" 2
Distance à appui inférieur 200 mm
Poids à supporter 400 N
Pondération 2
Porte-à-faux 1*100 mm
Effort de traction induit 4*400 N
Effort tranchant 800 N

Contrainte traction 67,02 N/mm²
Contrainte cisaillement 12,19 N/mm²
Vérification intermédiaire VRAI

Sigma eq Vis 70,27 N/mm²
VRAI
Taux d'emploi 0,35
Coefficient de sûreté 2,85


2ième estimation

Ø Vis (M) 8 mm
Ø résistant 6,47 mm
Section résistante 32,83 mm²
Résistance matériau 200 N/mm²
Quantité vis "supérieures" 2
Distance à appui inférieur 150 mm
Poids à supporter 400 N
Pondération 1,5
Porte-à-faux 1*100 mm
Effort de traction induit 4*400 N
Effort tranchant 600 N

Contrainte traction 67,02 N/mm²
Contrainte de torsion 50 N/mm² cf formule Kellerman et Klein , dû à un couple de serrage de 10 N.m, ce qui est plutôt peu à la vue de la qualification de l'opérateur si je devais évaluer notre amis)
Contrainte cisaillement 59,14 N/mm²
Vérification intermédiaire VRAI

Kt (?) 1 ( "1" pour prise en considération , "0" si négligé)
Sigma eq Vis 191,59 N/mm²
VRAI
Taux d'emploi 0,96
Coefficient de sûreté 1,04



Je suis maintenant plus que sceptique quant à la sûreté du bricolage, même du seul côté mécanique pure (en opposition aux estimations que l'on pourrait faire du côté maçonnerie).



Je profite de ce post pour demander à la commu si elle pourrait m'aider à estimer les capacité de la cloison à résister à la charge, considérant des données cf images jointes de clacul type et caractéristique du matériau.
Je me doute que certaines info ne sont pas présentes dans ce thread (compression initiale des briques , nature et réalisation des joints , nb de briques couvertes par le montage, ..?)
Capture.JPG
Capture2.JPG

J'ai bien le sentiment qu'il faudrait implanter un renfort, mais ne parviens pas à esquisser une justification.

Je me trouve de nouvelles passions (qui testent tout de même très proches de mon activité professionnelle) , après un an bientôt de chômage partiel !!!



Cordialement

[gienas]

Du coup, je déplace.

[mjova]

Bonjour à tous,

Je ne pensais pas qu'une cloisons était si fragile, 40Kg à un mètre du mur est une si grande charge qui pourrait arracher une partie du mur ? car je vois dire sur le net qu'une cheville Molly supporte 50Kg dans du BA13 (mais collé au mur ceci étant dit) ici c'est pas du BA13 c'est bien un mur en brique (que je pense creuse).

Tester avec une charge de ce poids est une bonne idée, mais je n'ai pas de charge adapté de disponible.

Actuellement, ça ne bouge pas, ça tient très bien mais je n'ose pas la déplacer vers l'extension maximale du mur, en attendant de trouver une estimation de poids supporté par mon adaptation.

[gienas]

... je n'ai pas de charge adaptée de disponible ...

Pour moi, cet ”argument” n’est pas recevable.

Pas question d’avoir une seule pièce. Ce peut être une succession de petites charges, accrochées par des ficelles jusqu’à obtenir la charge souhaitée. L’estimation de la masse n’à pas besoin d’être super précise.

[sh42]

Bonsoir,

Pour les plaques de BA13, il y a régulièrement des rails en acier qui vont du sol au plafond et qui sont retenus par des U en acier.

A partir du support de télé la cloison sous l'effet du couple va vouloir se mettre en forme de S. Le mur en briques n'étant pas " homogène " comme de l'acier, il y a risque de fissuration et de destruction.

Pour l'essai en charge, il suffit d'avoir un pèse-personne et d'avoir assez de muscles dans les bras pour faire une traction de 40 kg. Exemple, si tu pèses 70 kg, tu mets le pèse-personne sous le support de télé et ensuite tu accroches tes mains à ce support. Tu tires sur tes bras, lorsque le pèse-personne indique 30 kg, cela veut dire qu'il y a 40 kg de repris par le support.

Il y a également les packs d'eau que tu accroches par des " ficelles " au support.

[mjova]

Pour le test de charge, je suis actuellement seul, et j'ai pas toujours des disponibilité en même temps que mes ami du coup c'est compliqué. seul je peux pas enlever la TV du support.

Puis ça m’intéresse d'avoir cette petite formule mathématique de comment on calcul ça.

[mjova]

j'ai trouvé que la force de traction sur les vis du haut sont :

( longueur du bras * poids de la TV ) / longueur support mural soit 110cm*40kg/23cm = 191kg...

Le calcul est bon ?

[sh42]

Bonjour,

Oui.

[Naalphi]

Les valeurs données par les docs technico-commerciales se gardent bien de trop compliquer les choses, et n'en présentent que les plus avantageuse, i.e. celles obtenues dans les meilleures et parfaites conditions.
=> elles sont toujours à relativiser ! (à revoir à la baisse).
Ainsi, les codes de construction prévoient selon les conditions d'utilisation, des facteurs de réduction aux chiffres avancés.
Il peut être utile de dénicher les "DoP" des constructeurs qui donnent parfois des données plus pertinentes.

Pour le coup de la cheville Molly et placo, cette valeur INDICATIVE concerne la prétendue résistance en cisaillement pur du montage (sans préciser la nature ou qualités du placo...).
Et j'ajoute que des multiplier les chevilles ne revient pas à directement proportionnellement augmenter les capacités porteuses.

On peut trouver des indications de résistance (à la traction et cisaillement) de chevillages dans divers matériaux chez certains constructeurs comme Hilti ou Fischer.
Les chiffre à la traction dans de la brique creuse sont de l'ordre de quelques dizaines de kg.

[mjova]

Merci sh42 pour la confirmation.

Oui Naalphi, merci pour ta réponse, j'ai bien conscience que c'est des valeurs optimale qui sont donnée, dans le meilleur des cas, pour ce qui est de la brique creuse, vue que j'ai traversé le mur et mis une plaque de maintien de l'autre coté du mur d'environ 140cm2 , je ne suis plus dans le même cas de figure, le calcul est différent.

J'ai calculé une force de traction de presque 200Kg sur les vis du haut du support, je crois que mes 2 vis de 8 devrait largement supporter cette force (?), pour le mur c'est plus difficile pour moi d'estimer je sais pas vers quoi m'orienter pour ça ?

[JeanYves56]

Bonjour ,

Une vis de Ø 8 du commerce GSB est de la classe 4.6 ,

la limite à la rupture par traction de l'acier la constituant est donnée pour 40 daN/mm2
donc pour la vis en question : 40 x 32.83 = 1313 daN !

[Naalphi]

Bonjour

Qu'est-ce qu'une vis du commerce GSB ?
Mjova nous parle de plus d'une 'vis inox' ; sur sa photo, je vois une Vis à tête bombée sans fente, donc probablement à collet carré, de couleur noire : je n'ai jamais vu ça , mais bon.. , l'essentiel est que ce soit une vis du commerce , donc normaliséee suivant ISO 20898 ou 3506, ..... à moins que ce soit une vis ALU ou encore autre ???!!!


@JeanYves56
Calculer à la rupture,..., pourquoi ???
...Admettons...., mais dans cas, et avec ce même calcul simple, je pourrais avancer qu'une taille M4 suffirait :
8,8(mm²)*300(Rm vis de base) = 260 kg : On est large !!



Pour répondre (enfin) simplement à Mjova :
Non , ce n'est pas largement dimensionné,
Oui, je pense que cela peut tout de même tenir , SEULEMENT si on lui fout la paix (ce qui ne correspont pas trop au but de ce type de support...)
Non, je ne peux pas approuver : il y a trop d'apeuprès dans tout ça , y compris mes compétences, et rien que d'imaginer bébé dessous...


Pour éventuellement continuer la discussion technique, j'ai un poil corrigé ma calculette (re-ci-jointe , en format pdf "ouvrir avec -able" tableur) :
. Le diamètre résistant théorique doit être calculé ainsi : dia M - 0,93815 * pas , qu'on peut de manière un peu plus pratique arrondir à M-pas
. Suppression du facteur de concentration de contrainte normale dans la vis : en effet, les résistances des vis incluent déjà ce paramètre (voir procédures de mesures selon les ISO)
. (la contrainte de torsion est, par principe conservateur, conservé ; le Kt correspondant calculé =2 selon la géométrie Vis ISO Pas gros M8, obtenue par décolletage)
(fichier "Vis équerre mural" joint Vis équerre murale.pdf)
Résultat :
À pondération de charge x2 (pas loin du minimum syndical), le montage aurait un coefficient de sûreté de 1,25 (que j'estime pas suffisant dans notre contexte, je préfèrerais le voir dépasser 1,5)

[mjova]

Bonjour a tous,

GSB c'est grandes surfaces de bricolage, c'est bien le cas, une vis simple y'a écrit inox en gros sur l'emballage, tête bombé, sans fente, à collet carré, mais pas noir.

Calculer la rupture pour voir si ça résiste à la force d'arrachement ? même si c'est je crois plutôt qu c'est un cisaillement que je risque, donc c'est 70% de la résistance à l'arrachement qu'il faut retenir.

En tous cas merci pour vos réponse, super la calculette, je ne comprend pas encore tout mais j'y travail.

[Naalphi]

Bonjour

Ok.. GSB

Par simple curiosité : la notice de pose disait-elle quelque chose à propos du support (mur) ?
Et aussi n'y a-t-il pas d'indication sur la boîte de vis du genre A2 50 ?

Je ne comprends pas votre "70%"
, Sinon, oui, la contrainte de cisaillement joue beaucoup dans notre exemple , pas le cisaillement induit par le TV, qui reste très faible, mais par celui induit par un éventuel couple de serrage de l'écrou sur la vis.

Il suffit de jongler avec la calculette en entrant, mettons 5 N.m dans la case 'Contrainte de torsion' (induisant LA 'contrainte de cisaillement parasite' des ensembles vissés, une vraie peste du serrage au couple) , et là, hop, le montage devient sécurisant !!, sous réserve de s'assurer que l'écrou ne va pas se défiler avec le temps (un petit montage avec contre-écrou pourrait je pense convenir ici, mais attention au serrage intempestif avec les vis d'entrée de classe)

[mjova]

Bonjour

La notice ne dit rien de particulier, juste qu'il faut percer dans la brique (pleine dans leur exemple) et pas dans le mortier, à tel profondeur, diamètre ; vis et chevilles sont fournie.

70% c'est pour le calcul du cisaillement rapport à la résistance à l'arrachement, si la résistance d'arrachement d'une vis est de 1000Kg, alors sa résistance au cisaillement sera de 1000 Kg * 70% soit 700Kg.

D'accord, en mettant 5 N.m dans la case 'Contrainte de torsion' le montage est sécurisant, comment je transpose ça dans mon montage actuelle ?

[sh42]

Bonsoir,

Il ne faut surtout pas mettre de couple de serrage, c'est ce qui amène le plus de contrainte dans la vis. Plus que l'arrachement imposé par les 40 kg et le 1,10 m.
Il faut approcher sans serré.

[Naalphi]

Oui, ne pas trop serrer surtout avec les vis de bas de gamme

Mise à jour de ma calculette ci-joint (ça se complique grave)
Vis équerre murale v2.pdf (enregistrer sous , puis ouvrir avec (excel openoffice triooffice...)
Avec correction au passage :
. la case COUPLE DE SERRAGE était 'contrainte de torsion", parce que pourquoi pas
. BOULETTE : Kt est maintenant beaucoup mieux intégrée (j'avais omis de l'élever au carré pour l'estimation de sigma eq. )
. y'aurait-il une autre boulette ?


Mjova,
MOui, les 70%, mais ...au détail du Kt près pour les vis usinées ..., mode d'obtention autorisé par les normes (j'en ai un extrait de 1991) jusqu'au grade 6.8 pour les aciers non-inox, il me semble que c'est le même principe pour les inox de petite classe

[JeanYves56]

re ,

C'est l'interrogation à propos de la resistance des vis de Ø 8 qui m'a fait intervenir ,
les vis de GSB n'ont pas de marquage normalisé , leur classe est generalement du 4.6 , basique ! ,
maintenant si elles sont en inox c'est un autre marquage A1 à A 5 , encore plus résistantes

Je crois que l'on détermine d'abord les dimensions d'une vis par rapport aux pièces qui sont à assembler avant de considérer sa résistance à la traction , un coef de securité est à appliquer en principe ,

Je crois que la part de sollicitation au cisaillement est bien moins importante par rapport à la traction sur les vis supérieures ...

Je n'ai pas relu tout ce fil ,,,,

[sh42]

Bonjour,

Dans ce genre de montage où l'on pense être limite, il faut séparer les fonctions.
Dans le cas présent il faut réserver les contraintes de cisaillement aux vis du bas. C'est à dire par exemple mettre des chevilles plastique et des vis à bois pour être certain que qu'il n'y ait pas de jeu entre le mur, les chevilles et les vis. De toutes les façons dans ce montage les vis du bas n'ont aucune contrainte en traction ou compression.
Réserver les contraintes de traction aux vis du haut et du fait de la plaque à l'arrière du mur de les faire passer dans des trous de la brique de 10 mm pour supprimer les contraintes de cisaillement.
Pour les contraintes de torsion, après le mouvement de serrage à la clé elles n'existent pratiquement plus puisque le couple de serrage n'est plus exercé. Il ne reste alors que le couple résiduel dû à la différence entre les coefficients de frottement et les états de surfaces des filetages et des faces d'appui des têtes de vis.
Il est cependant bon de calculer ces contraintes de torsion puisqu'il est très facile de casser des vis de 8 mm avec une clé ordinaire en forçant un peu.

[le_STI]

Salut.

.... même si c'est je crois plutôt qu c'est un cisaillement que je risque .....

A priori les contraintes en traction seront prépondérantes.

Le bras de levier n'a pas d'influence sur le cisaillement (voir ma signature ).

[Naalphi]

Comme je le disais : Prépondérent et difficilement maîtrisable : Le couple de serrage :

Données : la charge est de 40kg et à pondérer x2 , la contrainte normale due à la charge en porte-à-faux de 1,1m est de 62,12 N/mm², sur chacune des 2 vis M8 'supérieures' , et tout se passe comme si il n'y avait aucune vis 'inférieure' (incapacité de déterminer lesquelles des 4 vis reprennent la charge tranchante)

À 3,26 N.m de serrage : Le cisaillement est dominant :
La contrainte tangentielle de serrage = 38,58 N/mm² (Sigma Equivalent Von Mises = 66,815 contre les 62,12) , l'effort tranchant de 800 N est repris d'un facteur 1 par le serrage du support au mur .
Il n'y a pas de desserrage (la contrainte tangentielle dans la vis est maintenue) si le placo supporte 5 N/mm² en compression .
La contrainte totale est de 89,88 N/mm² pour , soit un coefficient de sûreté de 2,34

Au dessus de 3,26 N.m : la traction est dominante :
Le placo s'effondre (à partir de combien de N/mm² ?) : "la vis se desserre" (l'épaisseur serrée se réduit) : il n'y a plus de contrainte de cisaillement dû au serrage et les 800 N sont repris par les vis et la contrainte tangentielle devient 18,93 N/mm² Equivalent Von Mises (contre 62,12).
La contrainte totale est de 60,12 N/mm² , soit un coefficient de sûreté de 3,49

À 10 N.m de serrage , la limite élastique de la vis est déjà probablement (c'est peut-être sous se tête que cela se passera, ma calculette ne regarde pas cet aspect) dépassée : cépabon.
10 N.m s'obtient avec l'équivalent d'une masse de 5kg seulement au bout d'une clef de 20cm.
On se trouve aussi probablement dans la zone de résistance de la brique en compression


Vis équerre murale v22.pdf
toujours, le fichier peut-être ouvert avec un tableur type excel (enregistrer le fichier dans son précieux répertoire, puis clic droit , ouvrir avec)

[le_STI]

Salut Naalphi, pourrais-tu éclaircir ces points s'il te plait?

......
À 3,26 N.m de serrage : Le cisaillement est dominant :
La contrainte tangentielle de serrage = .......

Je ne sais pas si c'est un soucis de terminologie ou si quelque chose m'échappe, mais je ne comprends pas vraiment de quoi tu parles...

Parles-tu des contraintes dues à la torsion de la vis, de la contrainte de cisaillmenet des filets, ...?