Avis sur résistance tube acier

[olib21]

Bonjour tout le monde,
je viens solliciter un avis sur la conception d'un "portique" supportant un treuil électrique.
Comme ça devient difficile de soulever les machines à bois (chez moi entre 300 et 350kg selon), j'ai décidé de m'équiper d'un treuil électrique pouvant soulever 600kg en double brin.
mon souci est de le fixer car mon sous-sol ne fait que 2.10m de hauteur.
J'ai donc imaginé de le fixer comme il est prévu au départ sur un tube acier 60*40*3mm, ce tube ferait 1.50m de long, il serait fixé au plafond (poutrelle hourdi donc pas de résistance à proprement parlé) et quand je voudrais l'utiliser, je placerais un étai de maçon à chaque extrémité du tube pour qu'ils reprennent les contraintes.
ma question est: un tube de ce type supportera-t-il la contrainte, car je suis bien incapable de calculer ça...
Merci d'avance pour le coup de main
Olivier

 

[yvon29]

Bonjour

Mise à jour pour prendre en compte la bonne longueur et corriger une erreur
Je crains que 600 kgs ne décollent même pas du sol ...

On peut calculer facilement la flexion...

Flèche pour une force F appliquée au milieu = F L3/ 48 E I.

F = 6000 N
L = 1,50 m
E = 200000 10**6 Pa
I = 26,4 10**-8 m**4

Flèche = ( 6000 x 1,50**3) / (48 x 2 10**11 x 26,4 10**-08) = 8 mm

Ce qui correspond bien à la valeur de 26 mm pour une longueur de 2,10 m affichée par @gégé62

Pour dimensionner une poutre, la flèche ne doit pas dépasser un pourcentage de longueur.
Je viens de voir 0,3 %...
Il ne faudrait pas dépasser 6,3 mm

Mais s'il n'y a rien sous la charge...

 

[gégé62]

bonjour,
je suis d'accord sur la conclusion: un tube 60 ép 3 est insuffisant avec une portée de 2.1 m. Je calcule à la louche une flèche de 26 mm et une contrainte de 380 MPa, toutes deux inadmissibles. Il faudrait par exemple diminuer un peu la portée et mettre 2 tubes cote à cote, si c'est possible.

 

[dolominus]

Dans l'énoncée de départ le tube ne fait pas 2,1 m mais 1,5.

 

[kawah2]

oui, 2,10m c'est sa hauteur sous plafond, il parle de 1,5m de longueur

Olib21, tu dis que c'est prevu pour un tube de 60X40X3mm, mais un tube de quelle longueur?

 

[olib21]

Tout d'abord merci de vos réponses
La longueur de tube serait d'environ 1.5 m, en fait l'idée est d'avoir suffisamment d'espace entre les étais pour pouvoir facilement passer les machines à soulever ( RD, toupie et autre scie table).
Si on considère les platines supérieures des étais, d'environ 10cm de large, ça fait 1.30m entre les appuis.
Si il faut doubler les tubes pas de soucis, ça peut se faire sans difficulté...

 

[MARECHE]

Bonjour
Honnêtement quand on a pas de hauteur la solution du transpalette est la plus sure.
Salutations

 

[olib21]

Complètement d'accord sur le principe, sauf qu'en plus d'être bas de plafond mon atelier est blindé, toutes mes machines sont sur roulettes et je tire celle dont j'ai besoin... Donc y ranger un transpalette, ça me paraît compliqué...

 

[gégé62]

oups je n'avais pas bien lu les données....
Donc je corrige. Avec un tube rectangulaire disposé tel que 60 mm c'est sa hauteur, et avec une portée de 1.5 m pour 600 daN au milieu, supporté aux deux bouts, j'ai:
contrainte 250 MPa, flèche au milieu 7.5 mm.
Si on admet une limite élastique à 240 MPa, il faudrait une contrainte maxi de 160 MPa, qui offre donc un coeff de sécurité de 1.5, qui me parait nécessaire. Ce qui limite la charge à 380 daN. Sinon avec deux fers cote à cote qui se partagent le travail, les 600 daN passent bien. Mais attention au montage d'ensemble, comment ça va rouler sur les deux fers, et surtout comment les étais seront bien solidaires de ta poutre, si la charge balance un peu, il ne faut pas que ça ripe ! pour solidariser les deux fers tu peux mettre quelques tiges filetées (j'en verrais 3 ou 4) à mi-hauteur, qui les serrent l'un contre l'autre. A mi-hauteur c'est la "fibre neutre", la contrainte dans cette zone est nulle donc les trous ne fragilisent pas.

 

[olib21]

Super, on va donc partir sur 2 tubes solidarisés comme indiqué.
Merci bien pour le calcul, j'avoue ne pas piger grand chose aux différentes formules glanées ici et là sur le net.
Olivier

 

[gégé62]

j'avoue ne pas piger grand chose aux différentes formules glanées ici et là sur le net.

c'est pas forcément compliqué, mathématiquement parlant, mais c'est sûr, il faut être dedans....
Je me suis fait une feuille de calcul excel qui me permet des simulations rapides. J'entre les dimensions du profil et j'obtiens la section, l'inertie (I), le module d'inertie (I/v) . Et si j'entre la charge (ponctuelle) et la portée, j'ai aussi la flèche et la contrainte max pour les cas de charge en porte-à-faux et sur deux appuis (ton cas). Cela couvre 90% des besoins en calcul RDM.....

 

[rabotnuc]

bonjour,
ce ne serait pas plus simple d'utiliser un seul tube un peu plus haut et épais (genre 80x50x4)?

 

[Aiwass]

sinon pour les calcul simple de flexion il y a sa :

FLEXION

a l'arrondi prêt, je retrouve les même valeurs que gégé

 

[gégé62]

ce ne serait pas plus simple d'utiliser un seul tube un peu plus haut et épais (genre 80x50x4)?

oui, tout à fait, ce serait même confortable. Olib21 est limite en hauteur, mais peut-être pas à 30 mm près. Peut-être aussi qu'il a ces tubes de 60*40 disponibles..... Après pour acheter il faut en prendre 6 m......

 

[olib21]

Alors au final, après être passé dans une boîte de metallerie à côté de chez moi pour leur faire fabriquer des nouvelles pattes de fixation du treuil sur les tubes assemblés, la personne que j'ai vu me dirige vers un IPN de 100*50...
Vous en pensez quoi ?

 

[olib21]

Je viens d'utiliser le lien fourni par Aiwass et sauf erreur de ma part un IPN de 100 ne passe pas avec mes 600 daN...

 

[sébastien62]

Bonsoir.

Alors au final, après être passé dans une boîte de metallerie à côté de chez moi pour leur faire fabriquer des nouvelles pattes de fixation du treuil sur les tubes assemblés, la personne que j'ai vu me dirige vers un IPN de 100*50...
Vous en pensez quoi ?

Je viens d'utiliser le lien fourni par Aiwass et sauf erreur de ma part un IPN de 100 ne passe pas avec mes 600 daN...

De mon côté, quand je vois ça (sous réserve qu'il n'y ai pas d'erreurs sur le site) :
https://www.torros.fr/grue-a-portiq...MIie_Yqe_V9wIVUZ_VCh32jQeqEAQYASABEgJsVPD_BwE
ipn de 120, longueur de 2400 entre poteaux, 1 tonne de charge, que je rentre les données dans le calculateur flexion et que ça me dit que ça passe pas, que faire?
Idem pour ce portique chez manutan qui ne passe pas dans le calculateur...

Mettre un ipn de 200 pour être sûr?

Un ipn de 100 sera tout de même mieux que le tube initialement voulu...
Enfin, c'est mon avis...

 

[olib21]

Ah oui... Ah ben si le simulateur Flexion ne valide pas des solutions toutes faites qui ont forcément été calculées avant d'être mise sur le marché, ça pose effectivement question sur la validité de l'outil !

 

[olib21]

D'ailleurs une autre question :
Un IPN de 100 aura toujours les mêmes épaisseurs d'aile et d'âme de façon normalisée ou ces paramètres peuvent changer d'un fabricant à l'autre ?

 

[Cat83]

Un IPN de 100 aura de façon normalisée

Bonjour, Si c'est un IPN normalisé, alors oui: C'est toujours les mêmes épaisseurs d'aile et d'âme quelque soit le fabricant.
Les tolérances de formes et de dimensions sont definies dans une norme europeenne (NF EN 10034).

 

[rabotnuc]

Pas de commentaire sur l'outil de calcul, mais quand on manque de place, réduire la longueur est aussi une bonne solution, ou rajouter des fixations intermédiaires. On ne parle pas assez des fixations, qui, à mon avis, devront être capable de supporter individuellement la charge puisqu'elle est mobile.
Puisqu'on est sur des hourdis, que l'usage se fera avec des etais, il suffit de limiter la distance entre les étais ou en rajouter un intermédiaire et limiter la charge puisque la machine la + lourde ne dépasse pas 350kgs.
Un bon vieux transpalette serait quand même plus simple.

 

[yvon29]

Bonjour

J'ai supposé au départ qu' @olib21 dispose déjà d'un bout de tube rectangulaire de 60 x 40...

La zone la plus sollicitée c'est le milieu de la poutre.
Il esr possible de rapporter sous le rectangle (puisqu'il est au plafond...) un autre tube idéalement de 40 mm de largeur, carré ou rectangle.

Sa longueur ? Pour 1,50 m entre appuis, 80 cm suffisent.

Il faut que ça soit le "monobloc" que possible : il ne faut pas qu'à la jonction les tubes puisse GLISSER l'un sur l'autre

Donc soudures, pas besoin de souder toute la longueur, mettons 4 cordons de 40 mm de chaque côté. Dans le creux entre les rayons de coin ça sera le plus facile.

Le problème des boulonnages c'est les gros trous nécessaires ( ou alors faut arriver à mettre la tête des vis M10 À L'INTÉRIEUR des tubes....).
C'est faisable en perçant de trou de 10 mm et le plus rigolo reste introduction DANS LE TUBE de vis CHc et des écrous (écrou collé à bout d' une baguette...)

 

[olib21]

Ok, si je comprends bien la logique, on renforce la partie qui risque de s'allonger et ça suffit.
Je vais aller en fin de matinée revoir l'entreprise de metallerie, si il a un IPN de 100 en stock je prends ( ça serait le plus facile pour moi, comme ça il me fabrique les pattes en tôles sur l'IPN qu'il me fournit), et sinon je vois pour cette solution de tube soudé.
Je vous tiens au jus, en attendant merci à tous
Olivier

 

[Aiwass]

le simulateur que j'ai mis a été mainte fois utilisé ici, ce n'est pas de mon cru.
la flexion de la poutre en IPE100 passe, c'est la contrainte qui bloque, ce qui veut dire que si la poutre fléchi et dépasse la contrainte max admissible, elle ne reviendra pas en place, ou pas totalement. On est parti sur une longueur de 1500 mais en réduisant l'écart des fixation a 1100 on passe sous la contrainte max.et sa c'est avec seulement deux point de fixation. si on en place un au milieu, on est large.
concernant les portiques présenté, vu que leur schéma d'un IPN120 n'a rien de conforme niveau dimension, je n'y prêterais même pas attention.
un IPN120 c'est H=120 aile = 58mm épaisseur âme = 5.1mm épaisseur aile 7.7mm.rien a voir avec leurs valeurs farfelues.
Chez Manutan, un IPE140 de 3000 avec 500kg au milieu, on est limite limite mais c'est déjà plus cohérent.

 

[olib21]

Alors au final, ça sera un IPN de 100 de 170cm ( parce que c'est la taille du morceau que la société avait...) Sur lequel sera soudé( de quelques cordons comme conseillé plus haut) en dessous un plat de 10mm d'épaisseur pour permettre un écartement des étais de plus de 110cm ( mais là pour le coup je ne peux pas utiliser le simulateur car le profil n'est plus standard...)
Merci à tous pour votre aide précieuse
Olivier

 

[Aiwass]

heu, joker, pour limiter la flexion verticale, c'est l'âme que tu doit renforcer et pas l'aile inferieur, soude donc ton plat de dix a l'intérieur il sera bien plus efficace.

 

[yvon29]

Bonjour
@olib21 veut améliorer la résistance à la flexion.
Si il mets son fer plat sur le champ à la verticale sous le IPN ou IPE il va augmenter la grande inertie.

En plus il pourra y faire une rangée de trous pour attacher son palan à une manille.

 

[Aiwass]

@yvon29 c'est pas comme sa que je l'ai compris, pour moi il soude sont fer plat de 10mm a plat sous l'aile pour en augmenter l'épaisseur, mais si, comme tu le pense il le soude sur champs, dans ce cas sa fonctionne je suis d'accord. Dans tout les cas, qu'il soit soudé dessous ou dedans, il faut que la plus grande dimension soit a la verticale.

 

[yvon29]

Au fait, s'il le met dessous, il pourra utiliser un chariot porte palan, roulant comme d'hab sur les ailes du I

 

[Aiwass]

dedans oui, dessous, sa dépend la hauteur du plat qu'il veut souder. mais y a pas beaucoup de place en général entre le dessus du chariot et le dessous du I.