Calcul déformation structure métallique

Bonjour à tous,

J'ai un soucis particulier sur un de mes chantiers.

j'ai pour mission la conception d'un portail autoportant.

Ce genre de travail est plutôt habituel pour moi.

Cependant, les dimensions un peu hors norme du portail font que je souhaiterais pouvoir connaitre la déformation de ma structure avant production. Pour je puisse adapté si nécessaire les sections.

étant possesseur de solid works depuis quelques mois, je n'ai pas la prétention de pouvoir m'en sortir seul.

Je cherche donc une personne qui pourrait m'aider sur ce projet.

En quelques lignes, le portail fait 12 mètres de long, 1800 mm de haut. L'ouverture de 8000mm est en porte a faux par rapport au chariots fixés sur ma fondation.
J'ai pour idée de savoir qu'elle sera la flèche de mon portail.

 

Merci d'avance

Bonjour @Benoit_3

Il manque pas mal d'information pour vous répondre ;-) Notamment la forme des barreaux et le fait que vous aillez ou non un ou des contreventements.

Pouvez-vous poster une image du portail ou d'un portail équivalent car finalement vous n'avez que deux mètres en porte à faux par rapport au point d'équilibre des masses qui se situe à 6 mètres.

Ce qu'il faudra calculer c'est la flèche de champ au point d'équilibre et la flèche de champ quelques centimètre avant que le portail n'atteigne le sabot qui dispose surement d'une roulette d atterrissage.

Cordialement

 

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Voici un ancien plan, à l'époque en 2d du modèle,et une photo d'une barriere finie habillée avec des capots alu.

La structure est réalisée en tube 100/50/3 d'habitude.

Dans le ce cas précis, j'aurais 8 mètres d'ouverture, j'estime le poid total du portail à un peu moins de 800kg
J'ai prévu ici de travailler avec des éléments en diagonale avec peut être possibilité de tendeurs mais je ne suis pas fan.

Concrètement, si je fais un encadrement de 12 mètres avec 8mètres de porte a faux, quel sera ma flèche ?
En sachant, que je ne prends pas en compte la rigidité du rail en lui même.

Dès que j'ai un peu de temps, j'essaye de vous faire un modèle du chassis sous solid works

 

Un lien qui vous redirige vers mon site avec le modèle de portail : http://pro-metal.be/travaux/photos-catalogue/catalogue-prometal-38.jpg

Merci beaucoup


portail_coulissant_exemple.pdf

Voici le chassis dessiné en vitesse pour que cela soit plus clair


laschet_portail_autoportant.sldprt

Bonjour @ benoit 

pour moi à première vu vite fait

je me permet mais notre ami @ Zozo 

nous dira via son étude si je me trompe 

la poutre basse devrait avoir une section mini de 160 *80

et l’ossature en 80*80 diviser en 3 section sur 8 m

barreaudage en Dn 25 mini 

Et double triangulation 80*80 sur ossature 2*2m

sur le support du porte à faux de 4 m

@+

Mon rail fait 136mm de largeur, j'aimerais autant que possible, travailler avec des tubes rectangulaire style 100x50 (ce que nous utilisons habituellement) ou 120x60 avec le grand côté a l'horizontale. 

C'est important pour la réalisation des capots alu qui doivent couvrir la face avant du tube.

Merci pour vos réponses !  Cette communauté est géniale 

Bonjour @Benoit_3

Je vous ai fait deux simulations une avec le portail nu et une autre avec un charge à l'extrémité de 10 kg.

Avec la charge de 10 kg le déplacement résultant n'est que de 21 mm.

Cependant une analyse plus fine montre qu'avec l'analyse des contraintes (Von Mises) vous avez des zones assez contraintes.

Voir le résultat d'analyse complet au format PDF (car tout le monde sur le forum n'a pas Word) avec quelques suggestions pour améliorer votre conception.

Cordialement

PS : je peux vous faire une vidéo de l'animation des déformations si c'(est plus parlant pour vous


laschet_portail_autoportant-1-statique_1-2.pdf
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Bonjour  @ Zozo :)

je pensais perso qu’il fallait de préférence opter pour une lisse basse plus haute 

@+ ;-)

 

Bonjour GT22

Tu sais je n'ai utilisé que le modèle fournit par @Benoit_3.

J'ai seulement retirer les petits défauts nécessaires à la simulation (passer d'un modèle poutre à un modèle "volume" et  suppression des collisions)

Mais peut être pourrais tu préciser comment tu verrais la lisse car je ne suis pas un spécialiste de la mécano-soudure  ;-)

De ce que j'ai compris @benoit_3 pose des tôles sur les flancs (ainsi les poutres ne sont plus visibles après montage d'ou l'écartement identique des barres horizontales) Regarde la photo qu'il a posté ;-)
Comme ces poutres ne sont plus visibles du client, je me suis permis de lui suggérer de faire des renforts par gousset.

Cf. le rapport PDF

A pluche ;-)

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Bonjour @Benoit_3

J'ai un peu  poussé mémère dans les orties avec l'hypothèse suivant un enfant de 40 Kg qui se met sur le bout de portail un jour de fort vent.

Cela se traduit par une flèche de champ plus importante 54 mm car combiné avec un gauchissement similaire à un déversement modéré. Le vecteur de la Gravité est à 20° ce qui est déjà conséquent.

Dis autrement j'ai un peu secoué ton modèle pour voir si d'autres concentrations de contraintes apparaissaient. Rien de dramatique si l'on tien compte de mes suggestion dans le rapport précédent ;-)

Cordialement
ZZ en mode pousseur de bouchons plus loin


portail_auto_porteur_avec_devers_et_charge_non_prevue_2020-07-10_18h48_42.zip
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Waouw, quel travail complet. Tip top

Si je comprends bien, mon modèle actuel en tubes 100x50 est viable à condition d'ajouter quelques goussets.

Je n'aurais jamais cru cette section suffisante .

J'avais déjà imaginé des tendeurs en diagonale ou quelque chose dans l'idée. 

Niveau budget car c'est le nerf de la guerre, j'ai la marge nécessaire pour passer en tube de 120x60x3. Est-ce qu'il est préférable de passer sur du 120x60x3 où plutôt du 100x50x4 ? L'épaisseur ou la dimension ?

 

Je n'ai évidemment aucun soucis quand à l'ajout de goussets

 

Je démarre la production lundi matin, je fais mes plans ce week-ends et d'ici 3 semaines je vous proposerais les photos du résultat 

 

J'allais oublier de vous remercier pour votre aide. Vous êtes au top

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Bonsoir

Gagner 1 mm sur l'épaisseur ne changera quasiment rien.

Par contre les goussets vont supprimés les Concentration de contraintes. Je vous ferais un truc demain pour vous montrer la différence.

Cordialement

Bonjour Benoit

Voici le modèle après suppression des concentrations de contraintes.

Votre flèche n'est que de 16 mm avec un coefficient de sécurité >3. J'ai laissé une charge de 10 kg à l'extrémité du portail avant atterrissage.

Pour ne pas augmenter le coût inutilement (ou augmenter votre marge ;-)   ) il n'est pas nécessaire de mettre des goussets partout mais seulement aux endroits du modèle (Gousset = Epaisseur 15 mm) mais libre à vous d'en mettre d'avantage ou d'en change la forme. Je vous ai mis les cotes des goussets en pièce jointe zippé.

Si les réponses qui vous ont été apportées vous conviennent vous pouvez clôturer le sujet en sélectionnant par exemple la meilleure réponse selon vous parmi celles qui vous ont été proposées.   (Ne pas sélectionner une de vos réponses comme meilleure réponse SVP)

Cordialement


taille_des_goussets_2020-07-11_12_43_14--_laschet_portail_autoportant-1.sldprt.zip