Calcul résistance bati presse

[delta13]

Bonjour

J'ai récupéré il y a quelque temps des poutrelles IPN/IPE, avec l'idée de me faire une presse d'établie...
Je me suis dit ensuite qu'il me serait aussi utile d'avoir une chévre ou un portique pour lever un moteur de voiture.

Manquant de place pour des outils qu'on utilisent pas tous les jours, je voudrai combiner les 2 (presse et portique).

Le principe:
-2 Pieds en poutrelle IPE 100
-1 Poutrelle Haute IPE 120 de 600 mm de long (pour la presse)
-1 Poutrelle IPE 120 de 2 Métres de long (pour le portique)
-1 Chariot (pour la presse)
-1 cric bouteille 8/10 Tonnes modifié pour le retourné

Question 1 : IPE 100 pourra t'il supporter la contrainte d'étirement ?

Question 2 : J'envisage de retenir les poutrelles IPE 120 par un U en tole comme sur le croquis. Quelle doit etre l'épaisseur de la tole pour que les plis supportent la charge ?

Question 3 : J'ai oublié quelque chose ???

D'avance merci.

 

[HoloLab]

Salut,

Acier E24, limite élastique Re=235MPa ou 23.5kg/mm²
La section d'un IPE de 100 est de 1000mm²
Donc un IPE de 100 peut encaisser près de 23.5*1000 = 23500kg = 23T5

C'est sa limite élastique, c'est à dire que si tu appliques 23.5 tonnes et que tu relaches, il reprend sa forme initiale. au delà, il va s'allonger de façon permanente.

Pour ta presse, c'est OK.

@+

 

[HoloLab]

Pour le reste du pb, c'est confus.

POUR LA PRESSE :
La poutre IPE120 (Iy=3180000mm4) encaisse une force de 10 tonnes au centre. J'ai calculé une déformation au centre (maxi) de 0.7mm.

J'ai compris que pour la presse les U servent à retenir la poutre de 600 qui sinon se soulèverait. J'ai considéré que les 4 sections de tole des deux U reconstitués avaient la largeur de l'IPE de 100, soit 55mm.
Dans ce cas, on retrouve le calcul de limite élastique Re=235N/mm2. Il faut faire passer 10 tonnes donc la section doit être de 425mm². Sur 4 largeurs de 55mm, cela représente une épaisseur de 1.93mm.
Avec un coeff ce sécurité de 2 (typiquement on prend de 2 à 5), on obtient de la tôle de 4.
Note bien que cela est équivalent à souder 4 cordons de 55mm de large le long des chants des semelles des IPE100 sur la semelle basse de l'IPE120 (épaisseur de 5.7 moins concavité de cordon doit faire à peu près 4).

Mais bon tu veux pouvoir changer ta poutre pour une plus longue, alors les 2 U sont la seule solution.

Voilà.
@+

 

[HoloLab]

Toujours pour la presse :

j'ai considéré que tu mettais 8 boulons (2 par côté de U, 4 par IPE100).

Avec une classe chinoise de m...e de chez Kastoi, j'ai calculé le diamètre pour que la vis résiste au cisaillement.
Classe 4.6 => Re=240N/mm²
Il est courant de prendre Reg (limite cisaillement) = 70% de Re
Pour passer 10 tonnes dans 8 vis et rester dans la limite de cisaillement, j'ai calculé des vis de diamètre 10.

Si tu vas dans un vrai magasin de fournitures industrielles, prends de la classe 6.8. Dans ce cas Re=480N/mm² et tu peux passer à du M7 ou M8

Si tu fais un casse dans un atelier de préparation de moteurs de F1, ils auront certainement des vis de classe 12.9 (Re=1080N/mm²) et là un petit M5 suffit


Perso, je prendrais des axes sécurisés avec des goupilles béta pour faire des changements de configuration plus faciles que de faire du visssage/dévissage.

@+

 

[HoloLab]

Pour le portique :

J'ai calculé la charge maxi applicable au centre pour rester dans une flèche acceptable. J'ai lu quelque part (à vérifier) que la flèche d'une poutrelle ne devait pas excéder 1/500ième de sa longueur. Pour 2m, ça nous fait une flèche de 4mm maxi.

L'IPE de 120 ne doit pas être chargé au centre d'un poids de plus de 15kN, soit 1T5.

Il est trop tard pour calculer la flèche des jambements en IPE100 par flambage...

@+

 

[HoloLab]

Et puis ci, c'est simple finalement. J'ai considéré :
- que la charge venait à glisser malencontreusement à une extrémité de l'IPE120, et donc charger à fond un seul pilier IPE100
- le moment quadratique faible de l'IPE (il va plier dans le sens le plus faible, c'est à dire dans le sens d'enroulement autour de l'ame)
- que la hauteur sous poutre (donc longueur des IPE) était de 2m

J'ai calculé dans ces conditions une charge critique au flambement de 78kN, soit un coefficient de sécurité de 5 par rapport à la charge de 1T5.

Cette fois-ci je ne vois pas ce qu'il reste à calculer...

Enfin, si, tu me dois [racine(pi)*1.5/12]*100 puissance 120 litres de bière parce que là je suis depuis un petit moment à sec...

@+

 

[HoloLab]

Réflexion faite, j'ai peur que l'amincissement du au pliage du U fasse une zone de concentration de contraintes.

Ce serait préférable d'augmenter l'épaisseur de la tôle (6 ou 8, encore pliable sur 55mm de large) ou de souder deux rectangles en lieu et place du U.

Du côté vis, il faut veiller à ce qu'il y ait un maximum de matière tout autour de la vis, ne perce pas les U à 3mm du bord..

Bonne nuit.
@+

 

[CBMat]

en bâtiment, on a généralement des flèches à 1/200 eme, le 1/500 ème est conservé pour des grandes portées, pour éviter des flèches trop importantes au centre, même si mécaniquement le 1/200 eme suffit. dans le cas d'une presse, ça suffit largement

 

[delta13]

Alors là au moins c'est clair...

Merci HoloLab pour tes réponses.
Pour la tole, j'ai de la 6mm d'épaisseur => apparament c'est bon.
Pour les vis, je comptai mettre 8 de 10mm qualité 8.8 par IPE 100 (4 de chaque coté du U) => j'avais surdimentionné. Un colégue du boulot m'a proposé hier des vis 10mm qualité 10.9. Je crois que je vais allé le revoir pour en prendre 8... (4 par U)
Les poteaux (IPE 100) auront une longueur de 1M20. (Celà devrais emplement me suffire).

Ecore un grand merci.
Bon y faut que je calcule les angles pour les plis des U...

 

[HoloLab]

Salut,

CBMat, merci car je ne connaissais pas ces critères

Delta13, c'était un réel plaisir de faire ces calculs. On attend les photos de la réalisation !

@+

 

[delta13]

Je vais aller voir les copains à l'atelier de ma boite, pour voir s'ils ont de la tole de 8mm et savoir s'ils peuvent me là plier... Sinon ce sera du 6mm.

Hier je suis retourné voir le collégue qui m'avait proposé des vis de qualité 10.9, il en avait même en 12.9 (et il fait pas de la F1, en fait c'est pire, lui il travaille sur une centrifugeuse).

Pour les photos de la réalisation je pense pouvoir en faire qu'une fois fini.
Les photos sont interdite dans ma boite (secret)...

 

[CBMat]

Salut,
CBMat, merci car je ne connaissais pas ces critères
@+

avec plaisir, je reste pantois quand à la facilité que tu as à faire ces calculs, j'en ai eu fait à l'école, mais je serais bien incapable aujourd'hui d'en faire, faute de pratique... faudrait que je ressorte mes cours pour voir

pour revenir à l'histoire des flèches, c'est une histoire d'esthétique d'une part, d'écoulement des eaux d'autre part. le 1/500 est utilisé généralement au delà d'une vingtaine de mètres de portée, car il faut surélever les cheneaux et gouttiere au centre d emanière à conserver 1/2% de pente minimum à cet endroit dans le pire des cas. pour exemple, le gymnase qu'on réalisait, avec ses 32m de portée, impose déjà de surélever le chéneau de 36m/500 + 18*0.005 soit 7.2cm + 9cm soit 15 cm en point central de toiture, avec une flèche au 500eme. au 1/200, on aurait été à 27cm, ce qui devient pour le moins acrobatique quand à la profondeur du cheneau (27 + 15 cm de garde d'eau...) mais je m'égare là, toute smes confuses!

 

[delta13]

La suite...

Je ne peu pas plier les tôles en U (le U est trop profond donc impossible de faire le 2éme pli)
Il faut donc que je remplace ce U par un UPN de 100 (cote intérieure de 64mm soit la même que la semelle du IPE 120) + 2 tôle plate de 6mm pour la liaison à l'IPE 100...

Bref il me manque encore des petits bout de métal pour commencer l'assemblage...