Calcul de charge sur un tube ou un profilé

Salut à tous !
Ca n'est pas vraiment en rapport avec des vielles soupapes agricoles mais je me sens ici comme dans une bande de copains toujours prêts à se rendre service donc je pose ma question.
Tout d'abord la question basique ; quelle charge répartie peut porter un tube en Alu (6060 à priori) 80x80x3 de 4m posé sur 2 appuis à ses extrémités ?
Je cherche sur le net et je trouve des systèmes de calcul mais j'ai des résultats bizarres.
Donc je donne plus d'explications sur ce que je veux faire ; J'ai surélevé le toit de mon garage et je veux l'utiliser en deux étages.
Au sol faire mon atelier et stocker mes outils et à l'étage stocker mes motos en attendant de les retaper.
Pour ça j'ai acheté ce que j'appelle une mezzanine qui était au départ une scène de spectacle 4x4x4m avec un plancher à 2.70.
Je joins une photo de la chose utilisée d'abord comme échafaudage devant ma maison.

J'explique la constitution de la chose : Pieds poteaux en acier 80x80x3, structures latérales en treillis alu à base de tubes carrés 80x80x3 entretoises en tube rond, "poutres" intermédiaires de même constitution que les latérales mais sans les raccordements aux pieds, supports de plancher intermédiaires en tube alu 80x80x3.
Je veux poser dessus des caillebotis galva pour laisser passer la lumière. J'ai utilisé comme échafaudage avec les caillebotis et ça tient.
Le problème est que mon plafond de garage est à environ 3.75m et que si j'utilise tel quel j'aurais de la place dessous mais pas dessus.
Je voudrais gagner de la hauteur en fixant mon plancher non pas au niveau haut des structures latérales mais au niveau bas (gain de 50 centimètre).
Approximativement j'aurai 1.80 au RdC et 1.80 entre poutres de la toiture en haut (donc vivable pour un stockage).
La question est comment supporter le plancher caillebotis.
Une solution peut être simple est de remplacer les "poutres" par des IPE acier (80 ou 100) et de bien faire gaffe au raccordement de ces IPE sur les structures latérales.
Autre solution simple et moins couteuse ; Récupérer les (2x3) tubes carrés 80x80x3 en coupant les entretoises et les fixer au niveau inférieur.
Pour moi je pense que la charge sera répartie par les caillebotis et la répartition des charges au dessus.
Si je n'y arrive pas par le calcul il me restera la solution de sacrifier une structure et de faire un essai de charge, tube posé sur 2 bastaings au sol et charger progressivement jusqu'à déformation lisible.
Merci d'avance si vous pouvez m'aider dans ces calculs !
Santé à tous ! Fred

Donc

Bonjour,

Le + simple c'est d'utiliser l'eurocode

cdlt

Bonjour,

De mémoire, le poids retenu pour un spectateur était 75kg/personne, plus la marge de sécurité, je ne pense pas que tu es des problèmes!?
JJR24

D'après le lien Eurocode, pour un carré de 400x80x80x3 mm en Al :

3 personnes de 75kg par mètre linéaire, c'est hors des limites de la flèche max autorisée.

Cdlt

Salut à tous et merci de vos commentaires !
Tout d'abord quelques précisions ; la chose de départ était une scène de spectacle ou dansaient 12 personnes (12x75kg x effet dynamique ou très dynamique.
J'ai vérifié la solidité de la chose de façon empirique en m'en servant comme d'un échafaudage pour découper une "casquette" en béton armé sur ma facade de maison pour pouvoir y implanter une véranda.
Très bonne stabilité et rigidité constatée.
MAIS la structure actuelle me semble perdre beaucoup de hauteur ; soit j'aurai trop peu d'espace dessous soit trop peu au dessus.
Sur la photo vous voyez une structure "croisillonnée" que je souhaite conserver sur les 4 coté mais supprimer pour les parties centrales. et remplacer par quelque chose de plus faible hauteur. Il y a 50 centimètres à gagner qui me donneraient de l'espace au dessus.
J'ai essayé d'accéder au lien avec mon téléphone mais je n'arrive à rien de bien. Je réessaye à partir de l'ordinateur.
La ca semble marcher et il faut que je mette les bonnes données (comme la charge par poutre, le moment d'inertie, le module d'élasticité et la résistance du matériau. (Merci pour l'eurocode !)
Je vais revérifier dans mon message de départ si j'ai donné des infos de charge.
A très bientôt ! Fred

Bonjour,

Faire des reprises de charge avec des équerres?

JJR24

Bonjour,

Une proposition : Modifier la structure treillis sur les 2 parties centrales, en "raccourcissant" leur hauteur (la moitié ?).

Ca permet de réutiliser au mieux l'existant, et avoir un moment d'inertie bien meilleur qu'un simple carré de 80 mm.



Pour info : Le moment d'inertie est proportionnel à la hauteur de la poutre au cube.

Donc ne pas espérer obtenir qqchose de satisfaisant avec une seule poutre de faible hauteur.

Cdlt

Bonjour et merci de s'intéresser à ces questions.
Mon problème n'est pas au niveau des 4 structures latérales qui ne seront pas modifiées et si je peux abaisser le plancher délimiteront la surface utile (j'ai les poteaux supérieurs pour ajouter une corde garde fou à hauteur voulue en plus de la structure qui serait en saillie d'une 50aine de cm).
Mon problème est sur les "poutres" intermédiaires.
Effectivement je pourrai modifier ces "poutres" en en réduisant l'encombrement mais d'une part ça demande du boulot, des frais de soudure alu que je ne maitrise pas. Et les supports de plancher existants sur les structures latérales ne tomberaient plus en face.
Sur ces structures latérales existent des supports en même temps au niveau haut et bas pour pouvoir monter les poutres dans un sens ou l'autre (en long ou en travers). Les supports restant peuvent servir à poser les tubes d'1m qui croisillonnent le système.
Si je ne peux pas utiliser les tubes 80x80 seuls, autant acheter des IPE de 80 et les ajouter aux 6 tubes 80x80 (récupérés des structures "poutres") pour effectivement avoir des traverses de moment d'inertie moins favorables mais en partageant la charge ; 3 ou 4 IPE 80 et 6 Tubes 80x80.
Il me faut porter environ 1500 kg répartis sur 4x4m et un IPE 80 de 4m devrait pouvoir porter 375 kg répartis. La part de charge supportée par les 6 tubes 80x80 (disponibles) pesant chacun 10kg serait toujours un gain en stabilité.
Désolé j'ai un chantier en cours qui me prend du temps et je n'ai pas eu le temps d'aller revoir les calculs Eurocode (ou ceux proposés par Jean.lamaison.free) Je m'y mets dès que j'ai un moment.
trouver le moment d'inertie de chaque profilé et sa charge admissible.
Santé à tous ! Fred

Salut à tous !
J'ai croisé les résultats d'Eurocode et du site très bien fait de Jean Lamaison (Merci à lui en souhaitant qu'il soit toujours en bonne santé !).
Pour mes tubes 80x80x3 en alu j'arrive à une charge répartie admissible de 60kg pour chaque poutre.
Pour un IPE de 100 la charge admissible est de 480kg, Pour un IPE de 80 (qui serait plus cohérent avec le reste des dimensions et mes capacités de portage) 220kg, pour une tube rectangle 100x50x2 que je peux trouver assez facilement près de chez moi et pas trop lourd ; 4.6kg/m une charge de 215kg. Tous ces calculs ont été fait en admettant une flèche de 1/300 de L soit 12mm. Il y a de la marge au niveau contrainte (durée de vie). Je pense croisillonner de façon "souple" pour éviter que les poutres ne pivotent dans le sens moins favorable.
Sauf grosse erreur de ma part je peux utiliser mes 6 poutres 80x80x3 qui porteraient 360kg et 4 (ou plus) tubes 100x50x2 qui porteraient 860kg. A première vue tout ce petit monde pourrait porter 1t200 (sachant que les structures latérales vont aussi porter une partie).
J'espère vous donner "rapidement" des infos vécues !
Santé à tous ! Fred

Salut  tous !
Je fais les questions et les réponses mais j'espère que ça pourra resservir à d'autres (systèmes de calcul) en plus d'assurer ma sécurité.
Je peux trouver pour pas beaucoup plus cher du tube rectangle 100x50 épaisseur 5. C'est pus lourd mais chaque tube peut porter 500 kg avec une flèche et une contrainte très raisonnable. Je vais voir si ça vaut le coup d'utiliser en plus les tubes alu qui vont compliquer la structure, montage et démontage éventuel. Il faut que trouve des idées pour renforcer la liaison entre ces tubes et les structures latérales en alu (reporter une partie de la charge sur la partie supérieure et éviter que la structure alu ne puisse s'écarter sous la charge). Je vous tiens au courant et j'espère pouvoir vous montrer des photos en situation.
Santé à tous

Salut à tous !
Je vous espère tous en bonne santé !
Donc avant de vous em... je donne quelques nouvelles ; Je travaille lentement mais la mezzanine avance si on peut dire. Coté structure, donc j'ai conservé les pieds raccourcis et j'ai posé 3 poutres tube rectangle 100x50x5 donc beaux bébés. Pour éviter que la structure alu ne s'écarte sous la charge, j'ai boulonné des brides en bout des 100x50x5 prises sur la structure alu. Pas de risque que la structure se resserre vu la présence des poutres. Par ailleurs chaque poutre posée sur les supports U d'origine en alu en partie basse, est reprise à chaque extrémité par 2 fers plats repris sur les supports en partie haute. Pour l'instant tout ce petit monde semble rigide et stable mais pas encore chargé à part en marchant pour y travailler.
Donc c'est prématuré de dire que ça marche mais j'essaie de mettre toutes les chances de mon coté.
Pourquoi est ce que je réveille ce sujet ? Un copain me demande si je peux trouver un calcul de charge admissible . Donc je passe au message suivant.
Santé tous ! Fred

Resalut donc !
Si je cherche Eurocode etc je n'arrive à rien d'utilisable ? Qui sait faire ??
Le site vachement sympa qui permettait de rentrer les caractéristiques etc n'est plus accessible ? J'espère qu'il n'est rien arrivé de facheux à Jean Lamaison ??
Bon mon besoin ; Calculer la charge admissible répartie en flexion pure (on va considérer) d'un fer plat 70x20 sur 3000 (mm) En fait 2 fers plats moisant ou renforçant une poutre bois existante. Donc évidemment les fers plats se présentant sur champs.
D'autre part charge admissible en compression pure d'un tube 80x40x3 utilisé comme poteau ? On verra plus tard le risque de flambage.
Bon tout ça est en acier de construction basique (E24 ?).
Merci d'avance et à bientôt.
Fred

Si je comprends bien il s'agit de poutres treillis partiellement encastrées a leur extrémité..
La charge est d'avantage limitée par la flèche maxi admissible que par la charge de rupture .

Bonsoir à tous,
Donc ma structure de départ est en photo , Treillis Alu bridé sur les poteaux acier pour la structure périphérique et la partie centrale qui au départ était aussi un treilis est remplacée par 3 poutres tubulaires 100x50x5. J'avais fait des calculs au départ et la théorie dit que ça marche. Je peux mesurer la flèche sous charge quand 'aurai commencé à monter du matériel la haut et si nécessaire, je met des étais mais ça serait vraiment dommage. le but de départ étant d'avoir une surface de travail dégagée.
Bon la question du jour est en principe plus simple mais mes cours de RDM sont loin et je cherchais un tableur utilisable pour du profilé simple (Fer plat et tube rectangle) mais ce que je trouve s'adresse au IPE, HPE etc.
Une petite idée ?
Je reviens à ma structure mezzanine ; il faut que je fasse des photos même si pour l'instant c'est très encombré et dans un local pas très vaste.
Santé !

Chance, je viens de retrouver les calculs de Jean Lamaison . Si vous voulez le lien ?
Bonne nuit !

Bonjour,

Par curiosité le lien peut être instructif!

Le fer plat sur poutre bois sera encastré? vissé dans le bois? Le risque étant le flambage avant rupture;
Bonnes suites!
JJR24

Bonjour,

Pour un profilé simple rectangulaire sur appui, la flèche maxi au centre:

d = F x L x L x L / ( 48 x E x I )

F : Force au centre
L : Longueur de la poutre
E : module Elastique

et l'inertie d'un rectangle : I = b x h x h x h / 12

Cdlt

Salut à tous,
Merci pour la formule de calcul !
Je me permet de poser le lien ici si il veut passer ;
http://jean.lamaison.free.fr/flexion.html
Les fers plats ne sont probablement pas encastrés mais vissés de part et d'autre de la poutre en bois qui elle doit être encastrée.
D'après Jean Lamaison, la charge admissible est assez faible ??
Santé à tous ! Fred

La flèche d'une poutre sur deux appuis et chargée uniformément est

y=5qL^4/384EI

avec
E module de Young =21 10^5 Kg/cm2
I=inertie d'un tube carre de 100 x 50 x 5 =180 cm^4
L=400 cm
Pour une flèche y de 1,2 cm je trouve une charge admissible de 136 Kg/m

fredjaw a écrit:
Bon mon besoin ; Calculer la charge admissible répartie en flexion pure (on va considérer) d'un fer plat 70x20 sur 3000 (mm) En fait 2 fers plats moisant ou renforçant une poutre bois existante. Donc évidemment les fers plats se présentant sur champs.

Bonjour,

une estimation rapide:

- un bastaing de 3 m à plat (180 mm x 80 mm), encastré aux extrémités, avec une charge de 100 Kg/m^2  --> flèche max = 10.6 mm

- le même bastaing avec un fer plat 60 mm x 20 mm sur chant de chaque côté  --> flèche max = 4.7 mm

Cdlt