Epaisseur fer escalier suspendu

[bgallet]

Bonjour à tous,

Mon premier message sur ce forum que je viens de découvrir et qui est une vraie mine d'or.
J'ai un projet en tête, je suis bon bricoleur mais n'ai aucune connaissance technique en métallurgie.

Je souhaite réaliser un escalier suspendu "invisible". L'idée est qu'il ne serait composé que d'un seul limon fixé dans le mur. Sur lequel seraient soudées les marches, complètement en porte à faux.
Pour le limon je pensais utiliser du fer plat de 10 mm, boulonné à travers le mur de briques de 35cm et fixé par des platines de l'autre côté du mur. Ensuite je recouvre de placo et c'est invisible.
Et pour les marches, j'aimerai les faire comme les images jointes. Elles seraient composées d'une "structure" (photos 1 et 2) en fer plat de 10mm, puis rhabillées en taule de 1 ou 2 mm (photo 3).
En gros la partie que l'on voit sur la droite de la photo 1 est soudée au limon par le "T" et c'est censé tout tenir :D
Mes marches font 90cm de long par 35 de large, et l'équerre du T fait 8 cm.

Mes questions sont les suivantes:
Est ce qu'une épaisseur de 10mm est suffisante pour le limon ?
Est ce qu'une épaisseur de 10mm pour les marches n'est pas un peu trop? car d'après mes calculs ça fait 30kg la marche ça me parait énorme.
Avec quelle technique de soudage assembler tout ça? J'ai un vieux poste à souder à l'arc mais ça fait un moment que je veux me mettre au MIG, ne serait-ce pas là l'occasion parfaite ? ^^

Merci pour vos réponses

 

[Fran]

ça fait un moment que je veux me mettre au MIG, ne serait-ce pas là l'occasion parfaite ? ^^

le mig va bien c'est sur mais faire ce genre de truc en commençant avec c'est peut être un peu précoce

 

[bgallet]

Bonjour Fran,

Peut être que je ne me rend pas bien compte du travail que ça représente. Si ce n'est que ça je peux toujours faire appel au secours à un soudeur expérimenté

As tu une idée concernant les épaisseurs de fer à utiliser ?

 

[toufer]

Bonjour pour l'épaisseur tu peux descendre à 8 mm ça suffira de plus la marche va etre caissonnée avec l'habillage de tole ( de 2 mm pour la soudure ça fera moins hélice d'avion )
Concernant le MAG ça ira tres bien mais entraine toi avant.

 

[Fran]

les deux constructions semble différentes , la seconde semble caissonnée ?

Mes marches font 90cm de long par 35 de large, et l'équerre du T fait 8 cm.

ce sont plutôt les 8cm qui me semble un peu petite , perso je passerait à 10cm ou 12cm pour l’épaisseur et surtout en version caisson du 6mm serait aussi suffisant ,dans le cas du T je resterait en 10mm histoire d'avoir une meilleur impression même si 8mm serait suffisant .

 

[JJL57]

Bonjour
Moi je serai un peu moins optimiste sur la conception de cet escalier.
Déjà il me semble qu'il est obligatoire d'avoir une rampe ou "un garde fou" pour éviter les chutes. il est possible me mettre un câble acier au bout de chaque marche fixé au plafond
Ensuite il faut faire une note de calcul sérieuse en tenant compte de l'entraxe et de la position des fixations du plat sur le mur et prévoir une charge statique de 100 daN en bout de marche sans le cable.
Ne pas oublier qu'un escalier doit résister aux efforts dynamiques engendrés par une personne qui descend un peu lourdement ou qui monte en courant. Cela crée des effort parasites qui ne sont pas verticaux.
Une méthode à ta portée est de réaliser une marche prototype de fixer un morceau de plat de 10 à l'endroit ou tu fixeras ton limon et de faire un test de rigidité. Deux personnes sur la marche, sautiller dessus etc

 

[Fran]

Déjà il me semble qu'il est obligatoire d'avoir une rampe ou "un garde fou" pour éviter les chutes.

c'est une obligation on est d'accord et c'est pas pour faire "tendance " qui est une bonne raison on est aussi d'accord , plus simplement le jour ou tu te tord une patte tu sera bien content d'avoir une main courante pour te retenir . la question n’était pas encore à ce niveau ,
on ne vas pas déjà parler déco ou peinture !

 

[bgallet]

Merci pour toutes vos réponses.

JJL57 En ce qui concerne le garde fou, c'est prévu, je ne suis pas encore fixé mais ça sera soit des câbles qui descendent du plafond, une structure métallique ou une paroi de verre, mais il y en aura une

Fran, les marches seront caissonnées, j'ai mis les photos sans le caisson pour qu'on puisse bien comprendre la structure "porteuse" des marches mais la version finale sera bien celle de la troisième photo.

Donc si on récapitule, je fais une marche prototype, 8mm pour le dessus de la marche, 10mm pour les deux equerres en dessous et 2mm pour le caisson je passe les équerres à 10 cm pour plus de rigidité. Je pose un bout de plat dans mon mur et je saute dessus a l'extrémité on verra bien ce que ça donne.

Je posterai l'avancée du projet au cas où ça pourrait aider quelqu'un

 

[moufy55]

Si je devais le réaliser, je commencerais par trouver une personne ayant les compétences, pour me le dessiner (a mon idée), et, le modéliser avant de définir informatiquement les contraintes, faiblesses et déterminer les épaisseurs et dimensions de renforts à placer.
Je ne me fierais pas aux "je pense que", d’un forum aussi merveilleux soit-il.
Ensuite, je me lancerais étant de confiant en mon expérience et pratique en soudure, pour un projet comme celui-là.

J’aime encore assez pouvoir m’endormir la nuit

 

[Fran]

de définir informatiquement les contraintes, faiblesses et déterminer les épaisseurs et dimensions de renforts à placer.

c'est marrant comme on ne sait déjà plus travailler sans se fier sans aucune retenues a ses machines

je commencerais par trouver une personne ayant les compétences, pour me le dessiner (a mon idée), et, le modéliser

saurait tu en reconnaitre un si tu le croisait ?

en fabrication type caissons, du 6mm partout c'est déjà largement suffisant . mais il faut être sur de la qualité des fixations des marches

 

[moufy55]

Facile, ils portent souvent un t-shirt "I love Solidworks"
Tu penses qu’il est plus simple de faire faire les calculs de force sur papier ?
Tout dépends de son cercle de connaissances, le résultat sera viable dans les deux cas.

 

[Fran]

un t-shirt "I love Solidworks"

SW saura certainement faire des calcul de résistance , pourtant il est bien incapable de dessiner un escalier si tu ne lui tiens pas la main pardon la souri
ce serait pas le premier qui serait bien dessiner en DAO mais en dehors des règles ou plutôt des conventions de construction d'un tel ouvrage
il n'y a pas si longtemps que les ordis existent ça n'a pas empêcher de grandes réalisations ...... "empiriques " !?

 

[alvin]

Comme dit precedemment, du 6mm, ça va très bien, pas besoin de faire des calculs compliqués

 

[Fran]

sans calculatrice et pour être un peu moins empirique on peu se faire une idée rapide des efforts en considèrant un bras de levier de rapport 1/10 , savoir pour la marche 10cm de hauteur et 90cm de long.
avec une charge de 100Kg en bout de marche en C (c'est rarement le cas en fait) , l’appuie se fait en A et la traction en B ; c'est donc une traction de 1000Kg à tenir par la soudure sur la largeur de la marche . réalisable mais demande quand même un sérieux des soudures , pas des gros pâtés .

 

[Earthwalker]

Bonjour,
Ce serait mieux de faire appel au pliage plutôt que de souder ces grands renforts ? , le soudage riquant de provoquer des déformations de la marche.

 

[Fran]

ça je pense aussi mais on à pas toujours accès à une plieuse de cette capacité

nb: il ne semble pas y avoir beaucoup plus de 5cm de haut de renfort sous la marche x3 renforts

nb² : ce qu'il y a de bien avec ce genre de configuration le manque de rambarde coté vide , c'est qu'on incite a monter au plus près du mur et donc des points de fixations .
le reste c'est de la déco ?

 

[Jmr06]

Oui, un premier calcul simple : 2000 N x 90cm / 8 cm = 20 000 N environ sur une section de 350 mm x 6 mm d'épaisseur de soudure, soit 10 N/mm2 . Même un mauvais soudeur devrait y arriver.
La contrainte de compression sur les équerres. 20000 N sur 200 mm2 à la louche, soit 200 N/mm2 c'est aussi bien raisonnable.
Une construction en 8 mm devrait être très suffisant. Probablement même du 6, mais il faudrait un calcul plus sérieux pour le dire et je n'ai pas le temps. Si cela peut attendre la semaine prochaine,je pourrais regarder.
Il faut aussi regarder l'accroche sur le mur et la qualité du mur. Ce ne serait pas la première fois qu'un escalier solide se décroche d'un mur. Prendre le mur en sandwich, c'est une bonne idée car c'est une conception sûre, mais il faut regarder en détail.
Tous ça pour dire qu'en première approche, cela ne semble pas idiot à mon humble avis, mais qu'un tel projet demande plus d'analyse qu'un simple discusion de forum.

 

[Mpeter]

Salut,
Ca peut faire un bel escalier.
Pour le limon, quitte à perdre en épaisseur de doublage, je ferais ça différemment :
Un limon auto porteur, repris en quelques points sur le mur.
Pour moi, c'est trop hasardeux de confier toutes les contraintes au mur de briques creuses.
Structure pliée, genre Upaf, ( avec goussets peut être ...) ou tube rectangulaire à parfois épaisse, il faudrait faire les calculs.... Mais j'éviterai le plat...

Pour les marches, le renfort en vé, je le réaliserais par pliage, tu gagneras du temps et de la matière : plus besoin d'habillage.

Mpeter.

 

[moufy55]

Je suis assez d’accord, d’autant plus qu’un plat de 10mm, même s’il fait 400 de large, à moins d’y mettre des tirants tous les 5cms, ça reste de la dentelle pour une charge en porte à faux comme celle la.
Ce n’est pas sûr son épaisseur, qu’il faut se baser.

Si les soudures sont bien faites, il tirera dans tous les sens, déjà.
En collage beaucoup moins, c’est sur

 

[Mpeter]

Ce n'est pas l'épaisseur du plat qui fera la force...

 

[Jmr06]

Pour moi, c'est trop hasardeux de confier toutes les contraintes au mur de briques creuses.

Ce sont des briques creuses ? Pas vu cette info.
De toute manière, le risque dans ce projet, c'est le mur . Reprendre en sandwiche, c'est bien, après pour savoir si c'est suffisant, il faudrait plus d'info.

 

[ISL]

Comme le précise le message précédant , le point faible , c'est le mur , surtout en briques. Ce type d'escalier se fixe dans un mur en béton armé qui a une résistance a l'arrachement et au poinçonnement . La brique ; pas grand chose.
Autres questions ; 3 malabars de 100kg sur l'escalier ; 4 gamins qui sautent de marche en marche .... tout peut arriver.
Des toles aussi épaisses ? J'ai déja vu ce genre de marches , mais soudées sur un tube vertical pour un escalier en hélice d'environ 4 m de hauteur. avec les nervures pliées a partir de la marche . Il me semble que la tole était de la 4 mm, découpée au jet d'eau et formée a la plieuse.
Un calcul de flexion et résistance des marches avait été fait.

 

[Fran]

3 malabars de 100kg sur l'escalier ; 4 gamins qui sautent de marche en marche

dans ce cas la , faut essayer la butte de terre

 

[bgallet]

Bonjour, merci à tous pour vos réponses,

Earthwalker, j'ai bien envisagé le pliage mais j'ai du mal à voir comment l'utiliser avec mon design..

Fran et tous les autres, je me suis interessé un peu aux simulations et voici le résultat (sans le coffre pour l'instant)
Pour une épaisseur de marche de 6mm, 8mm pour les equerres et une hauteur de 10cm à droite pour les renforts.

Je simule une charge statique de 2000N (~200kg) répartie sur les 20 derniers cm de la marche. Ca ne sera peut être jamais le cas mais je préfère voir large on ne sait jamais.

J'obtiens une déformation max de 2mm a l'extrémité, je trouve ça tout à fait acceptable

Je vais m'y mettre et simuler l'ensemble avec le limon le mur les platines etc je posterai les résultats si ça peut aider quelqu'un

 

[bgallet]

Je n'avais pas vu toutes ces nouvelles réponses ,
Mpeter et ISL, le mur est un mur porteur en briques pleines, de 35cm d’épaisseur (3couches de briques croisées) les joints sont fatigués mais je compte refaire un cimentage des deux côtés d'au moins un centimètre d'épais pour bien solidariser la structure.
Pour ce qui est de la fixation, je pensais faire 2 limons identiques et prendre le mur en sandwich avec des tiges filetées. A mon avis, si l'escalier s'arrache , ça sera le cadet de mes soucis puisque je n'aurai plus de maison :D

Je vais bosser sur une modélisation plus complète, merci encore à tous

 

[Fran]

Je simule une charge statique de 2000N (~200kg) répartie sur les 20 derniers cm de la marche. Ca ne sera peut être jamais le cas mais je préfère voir large on ne sait jamais.

et bien voila ! le pifomètre et la transposition avec situations approchantes déjà rencontrées n'est vraiment pas si mal que ça
mais les resultats de simulationssont toujours très intéressant .
c'est surprenant la simulation semble indiquer plus de contrainte sur la largeur de la marche que sur la longueur

 

[Fran]

je pensais faire 2 limons identiques et prendre le mur en sandwich avec des tiges filetées

un tel sandwich doit déjà avoir une bonne résistance par lui même avant de compter avec celle du mur

 

[Fred69]

On ne "cimente" pas un mur de brique porteur. Si il n'y a pas de barrière d'étanchéité (constructions anciennes) au niveau des fondations c'est risqué. Esthétiquement c'est déplorable et irréparable. Par contre, on peut recharger les joints à fleur avec un mortier de chaux hydraulique.

En ce qui concerne le garde fou corps, c'est prévu, je ne suis pas encore fixé mais ça sera soit des câbles qui descendent du plafond, une structure métallique ou une paroi de verre, mais il y en aura une

Dans ce cas je ne comprends pas pourquoi tant de calculs pour des marches qui peuvent être suspendues au plafond par des câbles.
Pour une idée plus précise tu devrais faire une coupe sur la fixation des marches dans le mur de brique, ce que l'on ne voit pas sur les dessins précédents.

 

[Fran]

On ne "cimente" pas un mur de brique porteur. Si il n'y a pas de barrière d'étanchéité (constructions anciennes) au niveau des fondations c'est risqué.

et avec de la chaux par exemple ? non? elle est réputée respirante en plus on ne sait pas (encore) si c'est un mur exterieur donc exposé ou interieur donc bien a l’abri . on ne connais rien de la situation du mur pour le moment

 

[Jmr06]

On ne "cimente" pas un mur de brique porteur

Je ne pense pas que c'était son idée.
Je pense qu'il voulait dire qu'au niveau du limon, il allait cimenter. Et je pense que c'est nécessaire pour avoir un appui correcte entre mur et limon.
Cimenter juste au niveau du limon, je ne pense pas que c'est un problème pour la respiration du mur (s'il a besoin de réspirer).