resistance au pliage d'un tube percé

[alvin]

hello,
Je suis en train de construire une flèche pour une petite grue avec un étais de maçon.
et là, je dois faire un choix......
faut il orienter les trous de réglage de l'étais parallèles ou perpendiculaires à l'effort ?

 

[olive34]

Il faudrait un petit croquis vite fait pour bien faire et la charge envisager

Cordialement

 

[FB29]

Bonjour,

Pour une flèche de grue, je dirais intuitivement mettre les trous horizontaux pour qu'ils soient sur des fibres neutres ...

D'un autre côté le risque le plus important est le flambage me semble t-il pour ce type de tube à parois minces ... dans ce cas les côtés se replient sur eux-mêmes ... et si il y a un trou à cet endroit ça va amplifier le phénomène ou créer une amorce de pliure ... donc plutôt les trous en vertical ...

Pas facile à dire ... faire un essai avec une maquette à l'échelle ? ou faire une simulation par logiciel ?. Les trous n'ont peut-être pas d'importance réelle car ils ne sont pas si grands ... Dans le doute trianguler par un tirant supérieur courant sur toute la longueur de la flèche et une entretoise ... ce qui renforce considérablement la résistance ... comme sur une chèvre ... qui par ailleurs a les trous de réglage en horizontal ... et le tirant ne couvre que la partie principale pour des raisons de facilité de réglage ...

Cordialement,
FB29

 

[patduf33]

Bonjour
Les étais de maçon sont fait pour prendre une charge verticale, et non en flexion
Les flèches de grues sont faite en profil rectangulaire ou carré, profil qui à une grande résistance au flambage contrairement à du rond
Pat

 

[alvin]

Bonjour,

je dirais intuitivement mettre les trous horizontaux pour qu'ils soient sur des fibres neutres ...
D'un autre côté le risque le plus important est le flambage me semble t-il pour ce type de tube à parois minces ... dans ce cas les côtés se replient sur eux-mêmes ... et si il y a un trou à cet endroit ça va amplifier le phénomène ou créer une amorce de pliure ... donc plutôt les trous en vertical ...
FB29

j'ai fait le mème résonnement

Bonjour
Les étais de maçon sont fait pour prendre une charge verticale, et non en flexion

oui, mais ça ne répond pas à la question

 

[olive34]

moi je dirais aussi les trous en vertical dans l axe de la charge

 

[gégé62]

Les étais de maçon sont fait pour prendre une charge verticale, et non en flexion

oui, mais ça ne répond pas à la question

mais c'était une remarque censée. Parce que les efforts d'une flèche de grue sont très majoritairement dans le sens vertical, et l'étai est d'égale résistance dans tous les sens. C'est donc une assez mauvaise utilisation de la matière.
Ton idée de faire une flèche de grue avec cet étai, tout comme le fait que tu poses la question, montrent que la remarque était pertinente

Toutefois si tu persistes, c'est tu as sans doute tes raisons et je dirai ce que je peux en dire. J'irai dans le sens déjà dit plus haut: ce n'est pas facile de répondre. Car, si les trous sont dessus ou dessous, le moment d'inertie vertical est affecté, et chaque trou est une zone de faible résistance à la flexion. Si les trous sont sur un coté, la résistance à la flexion ne sera pratiquement pas affectée, mais il risque de se produire une sorte de flambage au niveau des trous, du moins celui qui est dans la zone la plus contrainte. Le tube va s'écraser à cet endroit plus vite qu'ailleurs.
Les deux modes de défaillance étant différents, et comme c'est difficile de faire des calculs dans ces cas spéciaux, on ne sait pas à priori quel est "le moins pire" .
A tout hasard, on peut mettre les trous en bas ou sur le coté (pourquoi pas entre les deux à 45° aussi .....)en ayant obturé les trous les plus chargés avec une pastille soudée qui vient remplacer la matière du trou. Ce ne serait pas bon en étirement, mais pour la compression ça ira.
Les trous les plus chargés sont ceux où le moment de flexion est maxi, à priori au niveau du soutien le plus éloigné du bout de flèche.

 

[rebarbe]

Salut

Tu peux renforcer la structure en mettant les trous horizontaux avec une tige filetée deux rondelles et deux écrous dans chaque trou.
Ca devrait leur faire passer l'envie de plier

 

[alvin]

Merci pour vos remarques et conseils,
je vais fixer un câble en bout de flèche un peux comme sur la photo ci dessous,
comme ça ce sera plus costaud et du coup l'orientation des trous est sans importance, .....quoi que.....
L'étais me plait bien parce que réglable en longueur

 

[Yoda78]

La question est : faut il placer les trous en vertical ou en horizontal ? Moi je dis de choisir le plus pratique. Ca depend des axes de blocage et de leur verrouillage.
Pour faire ce genre d'outils avec de la recup,on va tout de même pas mener un étude éléments finis et une verif règlementaire eurocode 3 (je vois déjà les ingés grincer des dents.)
La difference de resistance finale ne sera pas significative d'un point de vue pratique.
Par contre, je ne saurais que recommander un test de charge, un fois la construction terminée. Il faut pour cela prendre 1,5 fois la charge max d'utilisation laisser en charge pendant 1 heure, relacher la charge et mesurer les déformations résiduelles. Il ne doit pas y avoir de déformation sinon cela signifi un dépassement de la limite élastique du matériau.
On peut cependant faire un rapide calcul de la charge admissible, mais il faut avoir un schema ( configuration flèche rentrée et configuration flèche sortie au max)ou un plan avec les cotes et les diametre des tubes avec leur épaisseur (très important). Si il se trouve que la charge max d'utilisation est très inférieure à la charge max calculée, alors le test de charge n'est même pas nécessaire.
Ceci n'est que mon avis.
Cordialement

 

[gégé62]

mais tel que vu sur la photo, c'est tout autre chose que ce à quoi on pensait. Dans ce cas, la flèche travaille uniquement en "flambage de bout", et à la limite elle est faite pour ça....Pour quelle charge ? là est toute la question, il faudrait savoir la charge nominale de ces étais. Et ne pas oublier de la diviser par deux, car avec le mouflage du câble sur la poulie, la charge vue par la flèche est supérieure, si le mât est vertical elle est double du poids soulevé. Le mieux est de faire des essais avant de faire pour du vrai....
finalement on comprend mieux ton projet....

 

[FB29]

Bonjour,

je vais fixer un câble en bout de flèche un peux comme sur la photo ci dessous

Si c'est comme sur la photo, alors l'étai ne travaille qu'en compression si il est articulé en bas ... et on connaît les charges admissibles d'un étai de maçon (lien) ...

J'ai pris deux modèles ... un de 1600 à 2900 et un autre de 2500 à 4500 ... version peinte ... y en a en galva ... mais faut pas déconner non plus ... c'est plus cher ... de toute façon pour la charge ce doit être pareil, je suis pas allé vérifier ...

Il y a un coeff de sécurité de 2 inclus ...

Reste plus qu'à calculer le câble ...

Cordialement,
FB29

 

[alvin]

Reste plus qu'à calculer le câble ...

FB29

je pense à du 8mm , voire 10
le poids de la charge maxi, ce serait dans les 4 ou 500kg

 

[gégé62]

je pense à du 8mm , voire 10
le poids de la charge maxi, ce serait dans les 4 ou 500kg

ça me parait très large....

A la limite on peut à nouveau dire que le métal d'un tube à section constante n'est pas bien utilisé pour un travail au flambage. Mais les étais de maçon doivent obéir à des contraintes pratiques pour le montage comme un genre de Meccano. Donc leur forme en simple tube est presque imposée. Pour ton application, c'est différent. Bon, ça ne l'empêchera pas de tenir jusqu'à la valeur indiquée par la norme fournie par FB29.

Sa longueur compte beaucoup pour la résistance, et c'est la partie du milieu qui est la plus "fragile". Si tu dois renforcer, une simple triangulation qui empêche le milieu "de partir" pourrait apporter beaucoup.

 

[Yoda78]

Je serais tout de meme curieux de voir un croquis de ton montage alvin. Non seulement je cogite sans cesse sur des moyens de manutention pour mes futures machines mais ton projet de grue m'intrigue. Tu compte utiliser un treuil ? Si oui quel type ? Treuil de 4x4? Bref, ça m'intrigue bigrement. J'adore l'inventivité de la communauté, c'est pasionnant.
Merci d'avance.

 

[alvin]

je vais monter ça sur un treuil forestier derrière un tracteur

 

[Yoda78]

C'est pour manutentionner des troncs ?

 

[alvin]

oui, c'est pour charger une remorque attelée derrière le treuil