Bonjour à tous,

J'ai fais poser des poutres chez moi que j'ai dimensionné moi même (je suis ingénieur structure) un HEB200 pour franchir 4.3m de plancher. Au niveau du calcul de cette poutre pas de soucis, j'ai respecté une flèche de L/500. En gros les charges pondérées a reprendre : 120 kN, soit 60 kN par appuis. Mur en pierre de 60 et 40cm.

Je n'avais pas prévu cela mais l'entreprise commande les poutres (j'aurais du le faire moi!) d'une longueur de 4.50m (et en HEB220 au lieu de 200), donc 10cm d'appuis de chaque côté. Il était prévu de faire une grosse réservation dans le mur, et remplir de béton (sommier béton, et remplis jusque en haut). La semelle supérieure est noyée dans le béton.

Je fais remarquer que c'est trop peu 10cm, finalement on convient de souder des IPE200 en about de poutre pour renforcer. (sans plats) La soudure n'a pas été faire en pleine pénétration donc c'est du bricolage mais cela me suffisait si j'avais 10cm d'appuis + une bêche même peu résistante.

La contrainte d'appui, sans bèche, est d'environ 60 kN/ (0.22*0.1) = 2.7 MPA ce qui est beaucoup sur mur en pierre ( en général 1 MPA). Si on prends en compte l'interaction de la semelle supérieure on peux diviser par 2 facilement, donc pour moi contraintes acceptables, en vrai j'ai aussi la bêche qui aide derrière mais je ne la compte pas, ainsi que la diffusion de la semelle supérieure sur le bourrage béton du trou complet.

Je voulais que l'entreprise fasse cela des deux côtés, résultats, elle ne l'a fait que d'un côté. Pire que cela, elle a enfoncé la poutre de 15cm du côté sans soudage, (bon là j'ai un bon appuis!) et à mis seulement 5cm du côté soudé. (longueur de l'IPE soudé environ 13cm).

Aujourd'hui c'est coulé (j'étais au travail quand cela à été fait) et je ne sais plus vraiment quoi penser en tant qu'ingénieur de ce bricolage. Le principal problème étant que les soudures ne sont pas faites par un soudeur professionnel, donc pas en pleine pénétration, et uniquement à l'âme si j'en crois les photos.

J'en appel au flair de mes amis ingénieurs, avez vous un avis là dessus ?

Je pensais renforcer avec deux cornières métalliques de chaque côté du HEB ancrés avec tige filetée chimiquement au sommier en béton, afin de sécuriser l'accroche de la poutre au sommier béton. Mais j'aimerais éviter de toucher à la pose pour des raisons de responsabilité si des fissures apparaissent.

J'ai du mal à voir si je peux dormir tranquille ou si mon montage est dangereux !

Merci d'avance !

Si un pro de la CM pouvais passer par là et discuter sur mon raisonnement par le calcul : 

Reprise de 100% des efforts par la bêche soudée à l'âme (donc on ignore l'appuis de 5cm), je considère une soudure à pénétration partielle en deux faces, la pénétration est au moins de 2mm par côté (cas très défavorable). Je soude un plat de 7.2mm (IPN200) avec un 9mm (HEB 220).

Effort ELU à l'appuis :  Ved = 60 kN

Calcul du moment : on considère une bèche de 10 cm = Med = 0.10*60 = 6 kNm / Effort de cisaillement Ved = 60 kN

Calcul des contraintes dues à la flexion de la bèche, devant reprendre 100% des efforts (ce qui est faux, la poutre transmets une grosse partie directement sur appuis)

Sigma = F/s +- M*V / I

Hauteur de la soudure = 0.18m
V = 0.18/2 = 0.09m axe neutre
Inertie : on prends 2 mm de soudure par face = 0.004*0.18^3/12 = 1.944x10^-6 m4

Sigma = 0.006 * 0.09 / 1.944^-6 = 278 MPA * 1.25 (gamma) = 350 MPA (beaucoup)

En ne prenant que 1cm de plus en hauteur d'about soudé ( donc h = 19cm) :

Sigma = 0.006 * 0.095 / 2.74x10^-6 = 208 MPA * 1.25 = 260 MPA donc proche des 235 MPA de la soudure

Il faut encore ajouter la contrainte due au cisaillement T = V / (L x a) = 60 / (0.18 x 0.004) = 80 MPA et appliquer la formule de moyenne géométrique

Et ça en considérant que la poutre est suspendue à la soudure, en vrai le moment est inférieur.

Donc ma soudure de 2x2 mm ne tient pas les 60 kN (prévisible) par contre j'ai peut être en vrai une meilleure soudure ?

Si je cumule appuis direct et indirect; ça devrait fonctionner ?

Besoin de l'avis un charpentier !

 

Merci d'avance;

 

 

Edited June 19, 20195 yr by Maxtox

Pas de charpentier pour m'aider ?

Bonjour, je suis spécialiste Charpente métallique

 

Si je reprend votre calcul

Pour un Ved de 60kN et Med 6kN.m

Je trouve un taux de travail de 116% sur vos soudures, vous n’êtes pas très loin.

 

Sachant que si je comprend bien vous avez déterminez votre moment suivant la longueur totale de la beche IPE220.

Dans la réalité vous aurez moins.

Pour connaitre votre bars de levier réel il faudrait faire une répartition de votre charge verticale sur la surface de votre appuis.

Considérez les premiers centimètres (2-3cm du bord) qui ne reprennent rien sur votre HEB, puis faire une repartition de votre effort vertical sur la mur en limitant la contraintes maximale a 1MPA. voyez la surface qui vous faudrait en considérant un répartition triangulaire de votre contrainte (le pic de contraintes se situant a 2-3cm de votre bord de mur) , et vous verrez qu'il y aura un peu moins d'effort verticaux dans votre soudure, et que votre bras de levier sera inférieur a 10cm.

 

Par simplification, considérant par exemple que votre HEB ne transmettrait pas du tout de charge verticale a votre mur, considérant que seule la bêche transfère cette effort mais selon une répartition triangulaire, votre moment dans la soudure sera plutot de 60x(10*1/2) = 3KN.m

 

Si je repasse votre soudure au calcul, elle ne travaillerait qu'a 68%.

Conclusion vous pouvez dormir tranquille.

 

Cdt

Bonsoir, 

 

Je vous remercie énormément pour votre retour, donc mes calculs ne semblent pas trop faux, c'est bon d'avoir l'avis d'un autre ! Concernant le moment de 6 kN.m c'est juste que j'imaginais le cas le pire possible : rupture totale de l'appuis, la poutre tiens uniquement sur le bout du profilé ce qui serait le cas le plus défavorable mais effectivement plus loin de la vérité.

Donc en vrai on est effectivement plus près de 3 kN.m ce qui fonctionne effectivement comme vous le prouvez par le calcul, tout en négligeant l'appuis direct qui doit forcément encore soulager cette bêche. 

Maintenant hypothèse numéro 2 : je suis partis sur une pénétration de 2mm par face, que pensez vous de cette valeur pour une soudure bout à bout, réalisée sur chantier, donc avec les profilés pas forcément bien axés/centrés, par un soudeur qui n'est autre que le maçon (donc pas soudeur professionnel) ? 2mm est une pénétration facile à obtenir ou pensez vous qu'il est possible que le monsieur se soit juste amusé à réaliser un cordon extérieurs (qui ne servirait à rien).

Je peux poser une photo de la soudure si besoin ...

 

En fait c'est la soudure qui me fait peur car je n'ai pas pu vérifier sur place la pénétration ...

Le 28/03/2014 à 16:34, Tarek Aziz a dit :

Bonjour à vous tous!
Je partage avec vous un excel que je viens de préparer dans le cadre d'un projet de construction d'un hangar en acier laminé à froid. Il traite le calcul et la vérification (ELU/ELS) des pannes en C, Zed et Sigma selon l'EUROCODE 3 parties 1-3 et 1-5. J'espère qu'il vous sera utile d'une manière ou d'une autre. N'hésitez pas à me faire des remarques!

Cordialement.