Avis sur résistance tube acier

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olib21

Apprenti
Alors il n'y aura pas de déplacement possible du treuil, je n'en ai pas besoin, et comme je n'ai pas une grande hauteur sous plafond je limite la perte.

Pour le plat, je pensais avoir compris que le souder à plat aux extrémités suffisait, ce plat étant soumis à une extension, et que le fait de le rapporter à l'intérieur du I lui faisait perdre de son efficacité.
Alors est-ce que je n'ai rien compris ?
 
yvon29

yvon29

Compagnon
Bonjour

Considère n'importe quelle poutre, tige ou barre. Ou encore une paille ou un spaghetti (cru... :wink: )

Tu la poses sur 2 appuis et tu la charges au milieu.

Où va t'elle casser ou plier ?

À l'endroit le plus sollicité : et c'est au milieu.

Donc si tu veux renforcer, c'est dans la zone milieu qu'il faut le faire.
 
L

lacier

Compagnon
Bonjour,

Pour le plat, je pensais avoir compris que le souder à plat aux extrémités suffisait, ce plat étant soumis à une extension, et que le fait de le rapporter à l'intérieur du I lui faisait perdre de son efficacité.
Alors est-ce que je n'ai rien compris ?
@olib21 ne serait il pas dans le vrai ?

Si on prend 2 poutres en I de même hauteur et de masses égales,

a) poutre en I avec âme épaisse et semelles fines
b) poutre en I avec âme fine et semelles épaisses

La poutre b aura le moment d'inertie le plus élevé et aura donc une meilleure résistance à la flexion.
Ce qui compte c'est l'apport de matière éloigné de l'axe neutre, et au carré de la distance...
Me gourre je ?
 
yvon29

yvon29

Compagnon
Bonjour
dans le cas où la charge est au milieu et les fixations / appuis aux extrémités
Oui bien sûr, imaginons le cas le plus simple.
Ce qui compte c'est l'apport de matière éloigné de l'axe neutre, et au carré de la distance...
Me gourre je ?
Oui et non.
C'est effectivement la matière la plus éloignée du CENTRE DE GRAVITÉ qui compte.

Et ce n'est pas le carré mais le cube de cette distance.

Par exemple une poutre pleine rectangulaire de hauteur h et de largeur b aura un inertie MINI = h x b3 /12 et inertie MAXI = b x h3 / 12

Ex numérique bastaing 6 x 16 cm
I mini = 288 cm4
I maxi = 2048 cm4
Un bastaing posé à plat est 7,1 fois moins rigide que posé "à champ"

À noter que les inerties sont en unité de longueur élevées à la puissance 4 (m4, mm4 etc...)
 
O

olib21

Apprenti
Bonjour

Considère n'importe quelle poutre, tige ou barre. Ou encore une paille ou un spaghetti (cru... :wink: )

Tu la poses sur 2 appuis et tu la charges au milieu.

Où va t'elle casser ou plier ?

À l'endroit le plus sollicité : et c'est au milieu.

Donc si tu veux renforcer, c'est dans la zone milieu qu'il faut le faire.
Oui ça c'est suffisamment logique pour être compris même quand on y connaît rien
En fait, ce que je n'arrive pas à envisager, c'est vaut-il mieux un plat soudé à plat en dessous de l'aile inférieure ou soudé latéralement sur l'âme ?
Dans le premier cas il est à plat donc pas dans son sens le plus solide mais à grande distance de la fibre neutre, dans le deuxième il est dans le bon sens mais à moindre distance...
 
O

olib21

Apprenti
Bonjour

Oui bien sûr, imaginons le cas le plus simple.

Oui et non.
C'est effectivement la matière la plus éloignée du CENTRE DE GRAVITÉ qui compte.

Et ce n'est pas le carré mais le cube de cette distance.

Par exemple une poutre pleine rectangulaire de hauteur h et de largeur b aura un inertie MINI = h x b3 /12 et inertie MAXI = b x h3 / 12

Ex numérique bastaing 6 x 16 cm
I mini = 288 cm4
I maxi = 2048 cm4
Un bastaing posé à plat est 7,1 fois moins rigide que posé "à champ"

À noter que les inerties sont en unité de longueur élevées à la puissance 4 (m4, mm4 etc...)
Alors ça ça me parle
 
yvon29

yvon29

Compagnon
Re bonjour

Voici les 2 façons que je vois pour poser le fer plat, B est préférable






IMG_20220521_160958.jpg


Le dessin suivant montre le moment flechissant Mf qui determine les contraintes locales dans la poutre. On comprend pourquoi le spaghetti casse au milieu !
Et dessous l'allure de la déformation f qui est maxI au milieu.

IMG_20220521_161013.jpg


La valeur de I se calcule ou bien se trouve dans la littérature.

Pour un IPN de 100 x 50 c'est 171 cm4

Si on considère F = 6000 N
L = 1,70 m
Young acier : E = 200 000 MPa

La déformation est 3,6 mm soit 0,2% de la longueur de la poutre ce qui est tout à fait acceptable.

Donc pas besoin d'ajouter quoi que ce soit pour renforcer...
 
L

lacier

Compagnon
Bonjour

Oui bien sûr, imaginons le cas le plus simple.

Oui et non.
C'est effectivement la matière la plus éloignée du CENTRE DE GRAVITÉ qui compte.

Et ce n'est pas le carré mais le cube de cette distance.

Par exemple une poutre pleine rectangulaire de hauteur h et de largeur b aura un inertie MINI = h x b3 /12 et inertie MAXI = b x h3 / 12

Ex numérique bastaing 6 x 16 cm
I mini = 288 cm4
I maxi = 2048 cm4
Un bastaing posé à plat est 7,1 fois moins rigide que posé "à champ"

À noter que les inerties sont en unité de longueur élevées à la puissance 4 (m4, mm4 etc...)
Ce que j'avais retenu de mes cours, mais c'est bien loin maintenant, c'était que le calcul de l'inertie se calculait en prenant une surface élémentaire (donc c'est de la puissance 2) et que l'on multipliait cette surface par la distance au carré (donc puiss 2) de cette surface par rapport à l'axe passant par le cdg.
Voila d'où vient mon carré de la distance.
La sommation de ces calculs faits avec toutes les surfaces élémentaires donne l'inertie.
On est bien d'accord, le résultat pour une section rectangulaire est bien bh*3/12. C'est de la puissance 4.
 
Cat83

Cat83

Apprenti
Voici les 2 façons que je vois pour poser le fer plat, B est préférable
Bonjour @yvon29,
La solution B est certes préférable mécaniquement (moins de matiére pour la meme capacité de levage) mais instable dans la pratique.
Il y a un risque de vriller toute la poutre, en service, si les 2 conditions suivantes ne sont pas respectées:
1- Le plat supplémentaire doit etre parfaitement aligné avec l'ame du profilé (difficile a cause des retraits de soudage)
2- Et la charge doit toujours etre exactement dans l'axe vertical (donc ne pas balancer la charge).

Dans l'industrie, on préfere la solution A.
 
Aiwass

Aiwass

Compagnon
entre la version A et B c'est bien sur le B qui est le mieux mais pas en soudant justes aux extrémités, il faut une soudure " continue", si c'est soudé juste en bout, le fer peut cintrer horizontalement.je proposait de souder dans le I pour gagner de la hauteur vu qu'elle est limité, c'est moins efficace que soudé dessous certes mais c'est un compromis entre le renforcement du profil et la perte de hauteur.
et en option, pour éviter le travail de soudure, on peut plus simplement boulonner le plat dans l'âme
 
Cat83

Cat83

Apprenti
Autre inconvénient de la solution B: Les contraintes par mm2 dans la partie basse du nouveau plat deviennent vite énormes (voir les explications ci-dessus de @yvon29 sur l'éloignement du centre de gravité).

.jpg

Toute réduction de la section au bas du nouveau plat (par exemple: corrosion, coup de meule malheureux lors du soudage, défaut de laminage du plat, etc.) devient une amorce de rupture, avec risque de rupture en service.
Pour le meme plat, avec la solution A, la contrainte par mm2 sera beaucoup, beaucoup plus faible et donc la poutre sera plus fiable.
 
yvon29

yvon29

Compagnon
Bonjour

@Cat83 tu as raison à chaque fois...

Par rapport au #40 : plutôt qu'un plat l'idéal serait plutôt unTé...

Et au #42 donc sous l'aspect des contraintes, le Té est également préférable.

Nb : L'IPN étant acceptable seul l'ajout de matière n'est pas requis.
 
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