Quelle charge peut soutenir un IPE de 80 (conception petit portique)

[jordan31000]

Bonjour,

Je me lance dans la fabrication d'un portique pour palan électrique.

Pour cela je dispose déjà d'un IPE de 80 ayant une longueur de 2m.

Il sera supporté par deux profilés acier carrés 80x80mm.

Je n'ai aucune idée de la charge que pourra supporter cet IPE de 80.

Votre aide sera la bienvenue. Merci

 

[Rom']

Bonjour,
Il suffit de taper "charge admissible IPE" dans votre moteur de recherche favori ...

 

[jordan31000]

Bonjour Rom et merci pour votre réponse.
J'ai bien tapé charge admissible IPE 80 mais j'obtiens pleins de données qui ne me disent rien.
Je voudrais simplement savoir la charge que je peux soulever.

 

[Rom']

FLEXION

 

[vax]

Bonjour, j'ai eu à me poser la question pas plus tard que la semaine dernière pour gruter une machine de plus de 5t...
Et j'avoue que la question est souvent posé partout sur le net, mais que les réponses sont rarement explicites pour nous (les ignares en RDM).

On trouve facilement des abaques de charges admissibles pour les profilés standards mais pour des charges uniformément réparties (cas pour des planchers) mais pas pour des charges ponctuelles...

J'ai fini par me pencher sur l'excellent logiciel libre RDM6 (proposé par la faculté du Mans si ma mémoire est en place ce matin !).
Pas très glamour dans son interface (mais on s'en fou) il est efficace pour faire ce genre de calcul.

Si je comprend bien, tu auras deux poteaux aux extrémités et ton IPE posé dessus horizontalement ?

Si c'est le cas, je peux te faire le calcul sous forme d'un petit reportage avec RDM6 pour te montrer comment je fais ("comment faire serait très prétentieux", vu que je suis encore néophyte).

 

[vax]

@Rom' : si tu arrives à utiliser la page de calcul de Jean Lamaison, je suis preneur de tes éclaircissements.
J'ai beau essayer de faire les mêmes calculs sur RDM6 et sur la page de calculs, les résultats sont très différents...
Je suis bien persuadé d'être en cause !

 

[Rom']

Hello,
J'avais essayé de croiser les deux,
de mémoire il faut prêter attention aux cases limites pratiques, fleche admissible, moment quadratique et coefficients....
mais c'était cohérent,
je n'utilise plus que rdm6 depuis longtemps de toutes façons... Mais je ne suis pas non plus un crack sur ces softs, en plus j'aime pas ça... On s'en sors avec le manuel et avec les quelques vidéos qui traînent sur youtube...

 

[jordan31000]

Bonjour Vax et merci pour ta réponse.
Ok pour le calcul sous forme d'un petit reportage avec RDM6 pour voir comment tu procèdes.
Merci

 

[jordan31000]

En fait, l'IPE de 80 repose sur deux profilés carrés en acier 8cm x 8 cm.

 

[phil135]

c'est un cas type de rdm: un effort ponctuel sur une poutre posée sur des appuis ponctuels
pour les ipe je suis sûr que le tableau existe déjà
par contre c'est à toi de savoir quelle marge de sécurité tu veux, vis à vis de la limite élastique, ou en rupture, ou de la flèche maxi
. mes (vieux) souvenirs d'étudiant disent qu'en bâtiment on plafonne classiquement la flèche à 3% et à 3 cm
je crois que pour les moyens de levage il y a un coefficient de sécurité obligatoire assez important, mais je ne sais pas de combien

concernant le tableau flexion ci-dessus:
cas poutre entre deux appuis, distants de 2000 mm
profil ipe 80
matiere: ipe -> matiere = acier s235 . module d'young = 20500 daN/mm2 . limite élastique 235 MPa = 23.5 daN/mm2 . limite rupture 340 MPa
charge n°1: isolée , à 1000 mm de l'origine (au milieu de 2 m) , en mouvement (coef 1.5) , j'ai mis 1000 daN (1 tonne) pour voir
charge n°2: 0 , y'a pas



résultats:
Calcul d'une poutre considérée comme une poutre travaillant en flexion, et reposant sur 2 appuis.

DONNEES
Caractéristiques du profil
Le profil est un profil du commerce de type IPE de hauteur 80 mm
qui a pour Ix 80.1 cm4
pour I/v 20.03 cm3
et pour masse linéaire 6 kg/m
la longueur du profil choisi est de L= 2000 mm

Les caractéristiques de la matière (acier) sont:
Masse volumique: Mv= 7.85 kg/dm3
Limite élastique: Re= 24 daN/mm2
Module d'Young: E= 20500 daN/mm2
Le coefficient de sécurité appliqué est de: s= 0.21

Le poids propre de la poutre est de 12.00 kg

Nom	Valeur en daN	Type de charge	Distance/A (mm)	Mf (mm x daN)	Ix x flèche	Réaction en A (en daN)	Réaction en B (en daN)
Poids propre	12.00	Charge répartie	0	3 990,00​	60 975,61​	7,98​	7,98​
Charges 1	1000	charge isolée	1000	750 000,00​	8 130 081,30​	750,00​	750,00​
Charges 2	0	charge isolée	1000	0,00​	0,00​	0,00​	0,00​
Total	-	-	-	753 990,00​	8 191 056,91​	757,98​	757,98​

La contrainte pondérée dans la poutre sera de 37,64daN/mm2
La contrainte maxi admissible est de 5,04 daN/mm2
La contrainte dans la poutre sera supérieure à la contrainte admissible, le profil choisi ne convient pas
La flèche réelle de la poutre sera de 10,23mm
La flèche admissible pour la poutre est de 6,67 mm
Le flèche est supérieure à la flèche maximale admissible, le profil choisi ne convient pas
Le profil ne convient pas pour cette application




interprétation:
on arrive à 37 au lieu de 5 daN/mm2 --> soit 7.4 fois trop --> nouveau calcul avec une charge de 135 kg (soit 135 daN)
--> encore un peu trop
--> 125 daN --> "Le profil choisi est compatible pour cette application suivant les caractéristiques données " --> ça passe
par contre 125 kg c'est pas énorme, la plupart des palans ont une capacité bien plus élevée , il vaut mieux que le palan et le portique aient des capacités +/- égales , ça évite des tentations dangereuses

nota: on suppose que les appuis sont suffisamment robustes pour l'application. ici ils ne sont ni décrits ni calculés
nota2: 125 kg c'est la charge + le palan + le charriot à roulettes ... tout quoi

 

[vax]

Merci pour cette explication, que je suis arrivée à suivre

Je vais essayer de montrer comment je fais avec RDM6 ce qui vous laissera l'occasion de me corriger (merci d'avance).

Comme on cherche une limite de force, c'est le paramètre que je définirai en dernier dans ma construction.

On démarre le module flexion de RDM6

On ouvre un nouveau fichier et on donne le nombre de points de la poutre à étudier, ici 3, (2 appuis et un point d'application)

Je renseigne les distances de références (je choisi l'unité en mm pour simplifier la lecture des résultats qui seront eux aussi dans l'unité choisie) :

Je définis les liaisons (les points d'appuis)

Et place deux appuis simples aux extrémités.

Je choisi maintenant le type de profilé standard :

Il y a une bibliothèque de profilés standards

Et je sélectionne l'IPE80 et son sens de montage

La poutre passe en jaune

Reste à appliquer une force (qui sera négative dans le référentiel de RDM6)

Une force ponctuelle appliquée sur un nœud (charge nodale) exprimée en daN (soit presque des Kg) :

Je clique sur le nœud central et la force se matérialise par une flèche bleu

Voilà, la construction est faite !

Il reste à demander le calcul...

Et c'est là que mes limites arrivent, quand je compare les résultats avec la feuille de calcul de M. Lamaison (c'est mon ignorance que je met en cause, pas le savoir qu'il partage)

RDM6 nous donne :

Que le point maximal de la flèche se situe à 1000mm de l'origine (ça on s'en doutait !)
et que la flèche maxi est de 1,238mm pour une charge de 125daN, ce qui est très différent des résultats calculés par la feuille précité.

En chargeant à 250daN la flèche serait encore seulement de 2,476mm et avec 500daN elle passe à 4,952mm

Mes limites sont là. J'espère vous avoir donné envie de jouer un peu avec cette application et remercie encore une fois ceux qui pourront éclairer mon ignorance.

 

[phil135]

attention, dans les résultats que j'ai mis par copier-coller la fleche est de 10.23 mm , mais pour le premier essai avec une charge de 1000 daN , pas 125 !
par ailleurs, est-ce que rdm6 prend spontanément en compte le poids propre de la poutre ?

avec une charge de 125 daN j'arrive sur flexion poutre à 1.31 mm . de plus le tableau ajoute de lui-même 12 daN (répartis) au titre de l'acier de l'ipe --> je pense que c'est plutôt cohérent avec tes résultats

 

[lacier]

Bonjour,

Il m'arrive aussi parfois d'avoir un doute avec un site d'aide au calcul, je reprends alors les formules de base...

Pour une poutre sur 2 appuis et avec une charge ponctuelle au milieu, la formule de calcul de la flèche est :
flèche = Force x (Longueur)cube / 48 x E x I

Dans le cas présent, avec : Force = 250 daN, Longueur = 2000 mm, E = 210 000 N/mm²
Et pour l'IPE de 80, I = 80 cm4

Cela donne (avec de unités homogènes !), flèche = 1,24 mm
Ce qui confirme les résultats obtenus par phil135 et vax.

Ensuite je continue et j'affine avec le site de calcul, ça va beaucoup plus vite !

 

[vax]

@lacier : MERCI MERCI MERCI, c'est ce qu'il me manquait, un truc simple à mettre en oeuvre !
@phil135 : merci aussi, comme quoi je ne dois pas être très malin (c'est pas un scoop) car je n'arrivais pas à me convaincre de ces évidences...

 

[jordan31000]

Un grand merci "VAX, PHIL135 et LACIER" pour vos excellents calculs.
Je pensais soulever un tracteur tondeuse de 200kg environ, mais je vois que je suis un peu court.
Encore merci VAX pour ta super démonstration sur RDM6, je pense que je vais m'affuter les dents dessus.

 

[jordan31000]

Je reviens sur mon sujet De la

 

[jordan31000]

Je reviens sur mon sujet de la charge admissible sur un IPE. J'ai bien compris qu'un IPE de 80 ne peut soulever que 125kg et ceci est insuffisant.
Je voudrais soulever une charge de 300kg, quel IPE me faudrait-il ? Celui-ci reposera comme décrit précédemment sur deux profilés carrés en acier de 80x 80mm.
Merci

 

[vax]

La norme de base c'est 1/300 de la longueur de la portée.
Donc 2000/300 = 6,67mm
Donc avec ces calculs même en chargeant à 500Kg(pardon daN) la flèche théorique n'est que de moins de 5mm donc c'est encore largement bon.

Sûr que pour un pont roulant professionnel qui doit résister à des taux d'utilisation très important à longueur d'année on prend des coefficients plus drastiques 1/500 voir plus, mais pour soulever ton tracteur 20 fois par ans au maximum... Surtout que tu prendras la précaution d'assurer la machine avant de passer dessous en plus...

 

[jordan31000]

Pour soulever une charge de 300kg quelle section IPE me faudrait-il ? Il reposera toujours sur deux profilés carrés acier de 8cm x 8cm.
Merci

 

[vax]

L'IPE de 80 peut soulever 500daN sans dépasser la limite de 1/300, je ne saisi pas ce que tu veux de plus (je te l'ai dit, je suis pas malin)

 

[jordan31000]

Merci VAX, je m'excuse, javais pas vu ton dernier message. Je te remercie, bonne soirée.

 

[vax]

Pas de quoi ! Je ne comprenais pas que tu ne comprennes pas !
Tu seras large avec ton IPE de 80

 

[capflamme]

bonjour,

Je pense que l incompréhension de jordan31000 provient de la feuille freelem de phil135 qui explique que ça ne passe qu'à 125 DaN en contrainte dans la poutre.
Pour la valeur en mm de la fleche, freelem et rd6m donnent la même valeur.
Freelem calcul en plus la contrainte max et la compare a la contrainte admissible affectée du coefficient de 0.21 (sécurité). C'est pour cela qu il refuse plus de 125 DaN (bien que la flèche soit largement inférieure à L/300).
A vous de choisir le bon coef...

 

[vax]

Freelem calcul en plus la contrainte max et la compare a la contrainte admissible affectée du coefficient de 0.21 (sécurité).

C'est certainement ce détail qui "m'enduisait d'horreur", MERCI.

 

[Jope004]

Bonjour,
Les calculs, c'est une chose, mais il faut aussi que la mise en oeuvre soit bien faite.
Cet IPE de 2m de longueur ne doit surtout pas basculer en charge : fixation solide sur les deux appuis, et charge reposant sur la semelle inférieure.

 

[phil135]

effectivement la feuille de calcul impose des marges plutot importantes, mais on ne parle pas juste de casser un machin-gadget : un portique qui s'effondre sous charge ça peut etre très dangereux.
les marges servent aussi à compenser l'ipe de recup qui aura un petit pet' ... petit mais ça compte, ou la corrosion dans le temps, ou le jour où on force un peu sur le palan ...

par ailleurs: les points d'appuis des extremités ont besoin d'etre solides et stables eux aussi: l'ipe n'est pas le seul pb à regarder

 

[serge 91]

Il reposera toujours sur deux profilés carrés acier de 8cm x 8cm.

Mais, eux, ils sont fixés ou et comment ?
le calcul sur l'IPE c'est bien beau, mais théorique ( appuis )

Un dessin de ce qui est envisagé pour être sur....

 

[Bbr]

Bonjour,

Sauf erreur de ma part les réactions d'appuis dans le tableau ci-dessous ne sont pas bonnes :

Le poids propre de la poutre est de 12.00 kg
NomValeur en daNType de chargeDistance/A (mm)Mf (mm x daN)Ix x flècheRéaction en A (en daN)Réaction en B (en daN)Poids propre12.00Charge répartie0

3 990,0060 975,617,987,98​

Charges 11000charge isolée1000

750 000,008 130 081,30750,00750,00​

Charges 20charge isolée1000

0,000,000,000,00​

Total---

753 990,008 191 056,91757,98757,98​

Pour que le système soit en équilibre il faut que la somme des forces soit nulle donc si on néglige le poids propre de la poutre les réactions en A et en B sont de 500 daN.

Il y a une chose qui n'a pas été prise en compte : c'est l'effort appliqué à la chaine de manœuvre dans le cas où on utilise un palan à chaine, cet effort vient s'ajouter à la charge levée plus le poids de l'ensemble chariot+palan ainsi que la charge répartie de la poutre due à son poids.
Cet effort de manœuvre n'est pas négligeable du tout.

Il me semble qu'en levage la flèche admissible est L/500 mais je n'en suis pas sûr, en tout cas c'est en général la flèche qui est dimensionnante pour la poutre.

Cordialement,
Bertrand

 

[kiki86]

bonjour pour phil135
la réaction aux appuis pour une charge centrée est la moitiée de celle ci
on peut négliger le poids propre du profilé
ici 500 Kgs

 

[phil135]

en statique oui
mais le tableau prévoit la possibilité d'effets dynamiques au travers d'un coefficient sur la charge : donc j'ai mis 1.5 pour prendre en compte les efforts sur le palan et un balancement éventuel, d'où le 1000 devient 750 + 750 aux appuis

par contre je ne suis pas d'accord pour négliger le poids propre des éléments de structure : quand on a des dizaines de kg de ferraille par rapport à 125 ou 150 ou 200 kg de charge admissible calculée , ce n'est pas négligeable. de plus aux appuis de l'ipe on n'est pas encore en bas du portique