ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
INTRODUCTION
L’ossature en acier d’un bâtiment industriel constitue la structure portante principale qui reprend les charges provenant du poids des murs, des planchers et des couvertures, des surcharges climatiques, des surcharges dues aux ponts roulants mais aussi dans certains cas du poids de l’équipement et des plates formes d’opération. L’ouvrage doit être solide, stable et présenter la rigidité nécessaire dans l’espace. Il doit également assurer de bonnes conditions de travail pour le personnel. Les exigences dictées par l’industrialisation, le désir de fabriquer et de monter les constructions dans les meilleurs délais ont fait que les constructeurs cherchent à standardiser au maximum les éléments de construction et à leur donner une forme aussi simple que possible. Les principaux éléments de l’ossature d’un bâtiment industriel sont les portiques plans transversaux. La bonne rigidité dans l’espace de l’ossature est garantie par des contreventements longitudinaux et transversaux. - 1-
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
ETUDE D’UN BATIMENT BATIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT PONT ROULANT
ETUDE DU PORTIQUE TRANSVERSAL Hall à simple travée Pour ce projet, nou !""on #tu$%er "e port%&ue tr!n'er!u( pour un )!"" * %+p"e tr!'#e Ce )!"" $o%t po#$er une tr .onne r%/%$%t# $!n "e en tr!n'er!", c!r "e c)e+%n $e rou"e+ent $e pont rou"!nt $o%'ent 0tre .%en r%/%$e $!n "e p"!n )or%ont!" Co+pte tenu $e ce con$%t%on, nou !'on pr#2#r# $e port%&ue tr!n'er!u( enc!tr# En e22et, "e port%&ue enc!tr# et .%en r%/%$e et #cono+%&ue, ce &u% $#ter+%ne on ut%"%!t%on en t!nt &ue c)!rpente tr!n'er!"e $e "’o!ture en !c%er $’un .3t%+ent %n$utr%e" * %+p"e tr!'#e I-
DONNEES DU PROJET
Le .3t%+ent %n$utr%e" &ue nou nou propoon $’#tu$%er ! "e $%+en%on u%'!nte 4 Dimensions du bâtiment dans dans le plan 4
Lon/ueur L = B . = ! " ! #m$ Tr!'#e $u port%&ue l = %& m Capacité du pont roulant
Q = '( t)es
- 5-
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Niveau de la tête du rail
*+ = +% m = +%(( mm. Surcharge de la poussière
Q = +, -aNm/ Charge permanente (sandwich)
Q = %, -aNm/
- 6-
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II- PRE DIMENSIONNEMENT DIMENSIONNEMENT DU PORTIQUE
- 7-
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1- Pré dimensionnemen d!ns "e sens #eri$!"
*% = #*01+(( $ 1 a ! 4 588 9 788 ++ 4 2"c)e $e "! 2er+e 188 ++ 4 jeu entre "e pont rou"!nt et "! 2er+e )/ 4 /!.!r%t $u pont rou"!nt: 'o%r t!."e!u ;5 < a = %(( mm pour l = %& m
Pour une c!p!c%t# $e c)!r/e+ent Q = '( t et pour "! tr!'#e $u port%&ue l = %& m On pren$ *0 = %2,( mm )5 = :)/>188 < > ! )5 = : 5?@8 > 188 < > 588 = 68@8 ++ *% = '(,( mm
H = *+ 1 *% 4 )!uteur tot!"e )1 4 cte $e "! t0te $u r!%" $u pont rou"!nt On a 4 )1 = 15 + = 1588++
)5 = 6,8@ + = 68@8 ++ = 15 > 6,8@ = 1@,8@ + H = +,3(, m = +,(,( mm
*s = *p.r 1 *r 1 *% ) 4 )!uteur $e "! p!rt%e up#r%eure $u pote!u ) pr 4 )!uteur $e "! poutre $e rou"e+ent $u pont rou"!nt )r 4 )!uteur $u r!%" On a 4
*% = '(,( mm
- @-
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h p r =
1 18
pr = 8,1; = 8,; + Hp.r = (3! m = !(( mm *r = +%( mm : D’!pr# t!."e!u ;5<
) = ) pr > )r > )5 ) = 8,; > 8,15 > 6,8@ = 6,?? + *s = '322m = '22( mm
*i = H 1 # (3! 4+3( $ m 5 *s )% 4 )!uteur $e "! p!rt%e %n2#r%eure $u pote!u 4 )!uteur ut%"e : 8,; 9 1,8 < + 4 pro2on$eur $e "! .!e $u pote!u ) 4 )!uteur $e "! p!rt%e up#r%eure $u pote!u )% = 1@8@8> 1888 6??8 = 1558 + *i = +%3%6 m = +%%6( mm
* = *i 1 *s ) 4 )!uteur tot!"e $u pote!u )% 4 )!uteur $e "! p!rt%e %n2#r%eure $u pote!u ) 4 )!uteur $e "! p!rt%e up#r%eure $u pote!u ) = )% > ) ) = 15,5 > 6,?? = 1;,8@ + * = +!3(, m = +!(,( mm
*7 = *ap 1 i . L% )2 4 )!uteur $e "! 2er+e L 4 tr!'#e $u port%&ue % 4 pente
- ;-
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1 1 15 i = ++( = (3+
On a 4 % =
*ap = +36 m = +6(( mm
)2 = 1, > 8,1 15 = 6,88 + = 688 ++ *7 = '3(( m = '((( mm
*l = +2,( 1 # 8(( 4 +((( $ mm )" = 1?@8 > @8 = 5?88 ++ *l = %32 m = %2(( mm %- Pré dimensionnemen d!ns "e sens &ori'on!" L! &!(e(r de se$ion de "! )!rie s()érie(re d( )oe!( doi !ss(rer "! $ondiion s(i#!ne 9
b s ≥
h s
15 b s = @88 mm, ?@8 mm, 1888 mm b s ≥
h s
=
6??8
15 15 b s = @88 mm
= 61@ mm
:s = (3, m = ,(( mm L! &!(e(r de se$ion de "! )!rie in*érie(re d( )oe!( es *on$ion de "! &!(e(r d( )oe!( $!r $e""e-$i déermine "! ri+idié, bi ≥
hi
bi ≥
hi
15 b s = 1888 mm, 15@8 mm, 1@88 mm 15
=
155D8 15
= 1856 mm
:i = +3%,( m = +%,( mm L!r+e(r d( "!nerne!(
- ?-
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Pour L F 57 + !"or ." = ; + Pour L G 57 + !"or . " = 15 + D!n notre c! 4 L = 57 + $onc ." = 15 +
:l = +% m
!ongueur du lanterneau
"" = L 5B = 6; 5; = 57 + ll = %& m
Dimensions d( )ori(e *+ = +%((( mm *% = '(,( mm *0 = %2,( mm H = +,(,( mm *p.r = !(( mm *r = +%( mm *s = '22( mm *i = +%%6( mm * = +!(,( mm *7 = '((( mm *l = %2(( mm :s = ,(( mm :i = +%,( mm :l = +%((( mm ll = %&((( mm
- -
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III- DETERMINATION DES C.AR/ES APPLIQUEES SUR LE PORTIQUE
Le c)!r/e et urc)!r/e !/%!nt ur "e port%&ue tr!n'er!" ont "e u%'!nte 4
C)!r/e per+!nente :po%$ +ort<
Surc)!r/e $’e(p"o%t!t%on :"e !ct%on $u pont rou"!nt<
Surc)!r/e c"%+!t%&ue :'ent et ne%/e<
1- C&!r+es )erm!nenes 0Poids mor
Le c)!r/e per+!nente ont pr%e un%2or+#+ent r#p!rt%e ur "! poutre $u port%&ue Le c)!r/e per+!nente e co+poent $e +!e #"#+ent $e "! cou'erture Ce ont "e po%$ +ort $e "! 2er+e, $u "!nterne!u et $e contre'ente+ent S!nd2i$&
;sa- = +( -aNm/ P!nnes,
;pa = +% -aNm/ 3erme,
;7erme = %( -aNm% L!nerne!(
;l = 6 -aNm/ Conre#enemen
;<)t = & -aNm/
L! $&!r+e )erm!nene ,
H = H% = H!n$ J co K > H p!n > H2er+e > Hontr = 18J8,@ > 15 > 58 > 7 = 7; $!NJ+
- -
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& = HB = 7;; = 5?; $!NJ+ = %2! -aNm N " = N " =
" n l 5 5?;57 5
= 6615 daN 6615 daN N " =
Le +o+ent concentr# en/en$r# * "! t0te $e "! p!rt%e %n2#r%eure $u pote!u 4 e = 8,@:bi − b s < # " = e N " e = 8,@:@88 − 5?8< = 11@ mm −6
# " = 11@ 18 6615 = 6D8,E daN m e = 11@ mm # " = 6D8,E daN m
> S$&ém! s!i(e d( )ori(e r!ns#ers!" so(s "’e**e de )oids )ro)re >
- 18 18--
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%- S(r$&!r+e de "! )o(ssi4re
On ! 4
Qps = +, -aNm% " ps = $ ps " ps = 1@ ; = E8 daN J m N ps = N ps
" ps l
5 E8 57 = = 18D8 daN 5 " ps = E8 daN J m N ps = 18D8 daN
D’o "e +o+ent $u * "! pou%re 4 # ps = N ps e
N e = 8@:bi − b s <
# ps = 18D8 8@:8,@ − 8, 5?< = 157,5 daN m # ps = 157, 5 daN m
- S$&ém! s!i(e d( )ori(e r!ns#ers!" so(s "’e**e de "! )o(ssi4re 5
6 S(r$&!r+e d( #en
L! pre%on $u 'ent ur "e +ur "on/%tu$%n!u( et upport#e p!r "e port%&ue tr!n'er!u( I" ! $eu( tpe $e pre%on 4
Une c)!r/e un%2or+#+ent r#p!rt%e v "e "on/ $u pote!u
Une c)!r/e concentr#e ? !/%!nt ur "e co+."e
3!$e d( )ori(e en s(r)ression !- S(r)ression #1
L! pre%on $u 'ent v+ et $onn#e co++e u%t - 11 11--
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v+ = < . @ . p v . B
A'ec 4 = (36 C = + pv 4 "’e22et $u 'ent * une )!uteur $e 18+, $’!pr "e $onn#e pv = 2( -aNm% " v1 = 8,D1?8; = 66; daN J m
"v1 = 66; daN J m
7- S(r)ression ’ #1
E""e et $onn#e p!r "! 2or+u"e u%'!nte 4 " P v1 = C % P p' Ona
% P = 1 + 8,85@: & − 18<
& = 1@,8@ m < 58 m
donc
" P v1 = 8,D1,15;?8; = 6?D,6
si
& < 58 m
% P = 1 + 8,85@:1@,8@ − 18< = 1,15;
daN J m " P v1 = 6?D,6daN J m
$- S(r)ression ’ ’#1
E""e et $onn#e p!r "! 2or+u"e u%'!nte 4 " P Pv1
=
C % Q pv
% Q = 1 + 8,85@: & &
+
h (
+
hl
=
% Q
Donc "Q v1
=
+
h (
1@,8@
=
+
1
+
6
hl +
+
−
=
=
58,?@
8,85@: &
8,D1, 5;?8;
"Q' 1
18<
5,?
=
+
756,6
756,6
m
≥
58 m
h (
+
hl
−
18<
daN J m
daN J m
3!$e d( )ori(e en s(r)ression v+
= ''! -aNm
v+
= '263' -aNm
v+ = &%'3' -aNm
3!$e d( )ori(e en dé)ression !- S(r)ression #%
- 15 15--
enre 8 e . 9 18 m enre 18 e . 9 1:;8: m enre 1:;8: e . 9%8;<: m
=
1
+
8,8
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E""e et $onn#e p!r "! 2or+u"e u%'!nte 4 "' 5 = c 5 % p' "' 5 = 8,;1?8; = 5@5
daN J m "' 5 = 5@5
daN J m
A'ec 4 c5 = 8,; =1 Cette c)!r/e et !pp"%&u#e entre ( et H = +( m 7- S(r)ression ’ #%
E""e et $onn#e p!r "! 2or+u"e u%'!nte 4 "P v 5 = C P% P p' "P v 5 = 8,;1,15;?8; = 5D6,?
daN J m "Pv 5 = 5D6,?
daN J m
Cette c)!r/e et !pp"%&u#e entre H=+( m et H = +,3(, m
$- S(r)ression ’’ #%
E""e et $onn#e p!r "! 2or+u"e u%'!nte 4 "P P v 5 =E E v%
=
=
C 5 ) Q * v 8,;1, 5;?8;
N C 5 =
=
8,;
et
) Q
=
1, 5;
61?,@5 -aN.m
=E E v%
= 61? ,@5 -aNm
Cette c)!r/e et !pp"%&u#e entre +, 3(, et H = %(32,,m 3!$e d( )ori(e en s(r)ression
v+
= %,% -aNm
etre ( et H = +( m
v+
= %6' 32 -aNm
etre +( et H =+,3(, m
v+ = '+23,% -aNm
- 16 16--
etre +,3(, et H =%(32, m
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- S$&ém! s!i(e d( )ori(e r!ns#ers!" so(s "’e**e d( #en >
d- C&!r+e $on$enrée !+iss!n s(r "e $om7"e d-1- S(r)ression ?=
+ =
=E v+ +=E E v+ %
[*
7
6?D,6 + 756,6 5
+ *l ]
[ 6 + 5,?]
? = 55D7 -aN ? = %56& -aN
d-%- Dé)ression ?E ?E ?E
- 17 17--
= = =
=E
v%
+
=F
% %D6,?
1?16 ?E = 1?16 -aN
+
v%
'1
% -aN
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L’!ct%on $u 'ent ur "e pote!u( n’et p! un%2or+#+ent r#p!rt%e Pour %+p"%2%er "e c!"cu", on re+p"!ce "! c)!r/e r#e""e p!r une c)!r/e 2%ct%'e un%2or+#+ent r#p!rt%e $ont "! '!"eur e $#ter+%ne en #/!"%!nt "e +o+ent 2"#c)%!nt en/en$r# p!r "! c)!r/e r#e""e et 2%ct%'e $u pote!u &u’on con%$re co++e cono"e enc!tr#e $!n "! 2on$!t%on So%t Mr 4"e +o+ent 2"#c)%!nt en/en$r# p!r "! c)!r/e r#e""e H − +( H =E −= = = v+ .H. + (3! ÷ +m + v+ v+ [ H − +(]* − % ' % 1@,8@ − 18 1@,8@ 6?D,6 − 66; [1@,8@ − 18]1;,8@ − M r = 66;1@,8@ + 8,D + 5 6 5 G r = &7?ED -aNm Gr
G r = &7?ED -aNm
So%t M2 4 "e +o+ent 2"#c)%!nt en/en$r# p!r "! c)!r/e 2%ct%'e 4 # ( =
"é" h
5
5
En #/!"%!nt "e $eu( +o+ent on !ur! 4 # ( =
" é" h 5 5
= é=
=
%G r
=E é=
=
<%
" é" =
* <+
= # r
%
= é=
577?ED 1;,8@ 5
= é=
= '7?,D -aNm
=E é=
=
=E é=
= %;8,D@ -aNm
(3! (36
'7?,D
O ara al)rs 9 = é= = '7?,D -aNm =E é= = %;8,D@ -aNm
- 1@ 1@--
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=- S(r$&!r+e d( )on ro("!n 1- Pression #eri$!"e d( )on ro("!n s(r "e )ori(e r!ns#ers!"
Le c)#+! $e $%po%t%on $e roue $u pont rou"!nt ur "! poutre $e rou"e+ent et co++e u%t 4 P1
P1 C
D’!pr "e t!."e!u p!/e 11@ $u cour 4 *our Q 9 68 et " 9 %= m ,
P1 = 65 t = @188 ++ C = ;688 ++
∑ - + ,
D+!( = C d C s * +!(
p
C d = 1 C s = 8,D@ * +!( = * 1 = 65,@ t , p = " pr $ = 68 t ∈ [ 58@8 t ] ⇒ " pr ∈ [ 788D88%g J m ] ⇒ " pr = @@8 %g J m , p = @@8; = 6,688 t ;p
= ',6 t
∑ - = -1 + -5 + -6 L! o++e $e or$onn#e $e "! "%/ne $’%n2"uence $’!ppu% $e "! poutre $e rou"e+ent
- 1; 1;--
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On ! 4 -1 = 1 - 5 =
− )
; − @,1
= 8,1@ ; − :C − ) < ; − :;,6 − @,1< = = 8, - 6 = ;
∑ - = -1
=
+ - 5 + - 6 = 1 + 8,1@ + 8, = 1,E@ m
D +!( = 18,@65,@1,E@ + 6,6 D ma" = ,?,1; t
D ma" = ,?,1; t
-Pression minim!"e D+%n = C d C s * +%n ∑ - + , p
o
C d = 1 C s = 8,@ * +%n =
$ + :, pr + ,ch < no
− * +!(
no = 5 4 nombre de roues d P un c.té du pont roulant , pr + ,ch = @5 t * +%n =
68 + @5 5
− 65,@ = ,@ t
= 6,@ t
Pmi
∑ - = -1 + -5 rou"e+ent
L! o++e $e or$onn#e $e "! "%/ne $’%n2"uence $’!ppu% $e "! poutre $e
+ -6
On ! 4
∑ - = -
1
+ -5 + -6 = 1 + 8,1@ + 8,D = 1,E@ m
∑ - + ,
D+%n = C d C s * +%n
p
o
D+%n = 18,D@D,@1,E@ + 6,6 Dmi = +?,6D t
Dmi = +?,6D t
Le pre%on D+!( et D+%n ont tr!n+%e !u pote!u !'ec une e(centr%c%t#
- 1? 1?--
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e = 1 + ;8mm + b s − e = 688 + ;8 + 5?8 −
bi
5 @88 5
e = 68 mm
D’o # +!( = D+!( e # +!( = @?,1;8,6D
G ma" = %1,?5 t.m # +%n = D+%n e # +%n = 1?,6D8,6D
G mi = !,; t.m
# +!( = 51,?5 t m # +%n = ;,; t m
-S$&ém! s!i(e d( )ori(e so(s "’e**e de "! s(r$&!r+e #eri$!"e d( )on ro("!n%-Pression &ori'on!"e d( )on ro("!n s(r "e )ori(e r!ns#ers!"
L’e22ort $e 2re%n!/e et tr!n+% !u pote!u p!r 2rotte+ent $e roue ur "e r!%" - 1 1--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
L’e22ort $e 2re%n!/e "!t#r!" $u c)!r%ot et $#ter+%n# p!r "! 2or+u"e 0 chn = / :$ + , ch <
n ( n ch
= 8,1 4 coe22%c%ent $e 2rotte+ent pour "e c! $e upen%on oup"e n2 = 5 4 no+.re $e roue +un%e $e 2re%n nc) = 7 4 no+.re $e roue $e c)!r%ot
n 0 ch = 8,1:68 + 15<
5 7
= 67t
T<* = %,1 t
T<*
= %,1 t
L! 2orce )or%ont!"e !/%!nt ur c)!&ue roue $u pont rou"!nt et $#ter+%n#e $’!pr "! 2or+u"e 4 n
n r
0 =
Tr
0 ch no
=
5,1 5
= 1,8@ t
= +,8@ t
Tr
= +,8@ t
L! '!"eur tr!n+%e !u pote!u et c!"cu"#e $’!pr "! +0+e "%/ne $’%n2"uence &ue "! pre%on 'ert%c!"e 4 0 = C d C s 0 r n ∑ 0 = 18,D@1,8@1,E@ = 1,?7t
T = +,?7 t T = +,?7 t
- 1 1--
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> S$&ém! s!i(e d( )ori(e r!ns#ers!" so(s "’e**e de "! s(r$&!r+e &ori'on!"e d( )on ro("!n-
III- DETERMINATION DES E33ORTS INTERIEURS PAR R>D>M> :
Pour $#ter+%ner "e +o+ent 2"#c)%!nt, "e e22ort nor+!u( et "e e22ort tr!nc)!nt $!n "e $%22#rente ect%on, nou !'on ut%"%# "e "o/%c%e" R.D.G , . Pour ce $%22#rente tructure, nou !'on '#r%2%# "e con$%t%on u%'!nte 4
"! con$%t%on $e r#%t!nce F e = 578 MP!
"! con$%t%on $e r%/%$%t#
l ( ( F W = l l @88
Le r#u"t!t $e ce $%22#rent c! $e c)!r/e ont $onn# $!n ce &u% u%t 4 1- Poids )ro)re , 9 % d!N@m M 9 68; d!N>m
L! ect%on !$opt#e pour "’ene+."e $u port%&ue et IPE ;88
- 58 58--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
Pour une c)!r/e un%2or+#+ent r#p!rt%e, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4
= ;7,5@ MP! F e = 578 MP!
l ( ( = 7,576 18 -5 F W = l l @88
%- S(r$&!r+e de "! )o(ssi4re , )o(s 9 8 d!N@m M )o(s9 1%=;% d!N>m
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
- 51 51--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
Pour une c)!r/e un%2or+#+ent r#p!rt%e, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4
= 1,8 MP! F e = 578 MP!
l ( ( = 1,7 18 -5 F W = l l @88
6- C&!r+e #eri$!"e d( )on ro("!n $&!rio +!($&e , M m! 9 %1;<% >m M min 9 ?;? >m L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,((
- 55 55--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
Pour un coup"e $e +o+ent, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = 1616 MP! F e = 578 MP!
l ( = 6,6? 18-5 F ( W = l l @88
=- C&!r+e #eri$!"e d( )on ro("!n $&!rio droie , M m! 9 %1;<% >m M min 9 ?;? >m
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( - 56 56--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
Pour un coup"e $e +o+ent, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = 161,57 MP! F e = 578 MP! l ( ( = 6, 18-5 F W = l l @88
:- C&!r+e de *rein!+e d( )on ro("!n !))"i(ée !( )oe!( +!($&e , T 9 1;<=
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
- 57 57--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
Pour une c)!r/e concentr#e )or%ont!"e, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = @8,58 MP! F e = 578 MP! l ( ( = 6,88 18-5 F W = l l @88
?- C&!r+e de *rein!+e d( )on ro("!n !))"i(ée !( )oe!( droi , T 9 1;<=
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2( - 5@ 5@--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
Pour une c)!r/e concentr#e )or%ont!"e, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = @8,56 MP! F e = 578 MP! l ( ( = 6,811 18-5 F W = l l @88
<- Po(ssée d( #en !))"i(ée de +!($&e droie , é 9 6=<; d!N@m F é 9 %?8;: d!N@m G 9 %%= d!N
- 5; 5;--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
G’ 9 1<16 d!N
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
Pour une c)!r/e r#p!rt%e !pp"%&u#e $e /!uc)e * $ro%te, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = ?7,@5 MP! F e = 578 MP! l ( ( = 7,@;5 18-5 F W = l l @88
- Po(ssée d( #en !))"i(ée de droie +!($&e ,
- 5? 5?--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
é 9 6=<; d!N@m F é 9 %?8;: d!N@m G 9 %%= d!N G’ 9 1<16 d!N
L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e %n2#r%eure $u port%&ue et IPE ,(( L! ect%on !$opt#e pour "! p!rt%e up#r%eure $u port%&ue et IPE %2(
Pour une c)!r/e r#p!rt%e !pp"%&u#e $e $ro%te * /!uc)e, nou !'on o.tenu "e $%!/r!++e $e contr!%nte u%'!nt 4
Nou !'on .%en 4 = ?7,@5 MP! F e = 578 MP! l ( ( = 7,@;5 18-5 F W = l l @88
- 5 5--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
Pour ce $%22#rent c! $e c)!r/e, nou !'on o.tenu "e t!."e!u u%'!nt &u% repr#ente "e '!"eur $e 4
E22ort nor+!"
E22ort tr!nc)!nt
Mo+ent 2"#c)%!nt
- 5 5--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT *ar0es
Po%$ propre Surc)!r/e $e "! pou%re
C)!r/e 'ert%c!"e $u pont rou"!nt C)!r%ot * /!uc)e C)!r/e 'ert%c!"e $u pont rou"!nt C)!r%ot * $ro%te C)!r/e $e 2re%n!/e $u pont rou"!nt !pp"%&u#e !u pote!u /!uc)e C)!r/e $e 2re%n!/e $u pont rou"!nt !pp"%&u#e !u pote!u $ro%t Pou#e $e 'ent !pp"%&u#e $e /!uc)e * $ro%te Pou#e $e 'ent !pp"%&u#e $e $ro%te * /!uc)e
- 68 68--
e - 7 e ) ) p A
M >m
N
M >m
N
M >m
N
M >m
N
Q
1 7J6 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5 1 7J6 1?J15 6J5
-1; -5@17 -6;5 -75 -@15 -@76 17 18@ 11@6 1551 -68@ -78; -765 -7@? X686 X787 X75 X7@7 X651 X75 X7@7 X71 ?6 ;@? ; ?6 7@ ;;8 ?81 ?75
-@? -?5 -116 -1@8 -1;8 -1; 877 8@ 8;5 8;; -877 -8@ -8;5 -8;; X85@ X866 X86@ X86? X857 X856 X867 X86; 86 8@5 8@@ 8@ -86 -8@5 -8@@ -8@
-18;1 1717 -587 -5?5 -5 -68; 5675 6155 661? 6@16 1558 1;5; 1?5 16 X@5 X? X6 X X865 X875 X87@ X87 6?8 76 @57 @@@ 51 6 715 76;
-@? -?5 -116 -1@8 -1;8 -1; 877 8@ 8;5 8;; -877 -8@ -8;5 -8;; 85@ 866 86@ 86? -857 -856 -867 -86; 86 8@5 8@@ 8@ -86 -8@5 -8@@ -8@
-18;1 -1717 -587 -5?5 -5 -68; -61 -75;7 7@68 7?? -1@ -5;; -55; -565 X@5 X? X6 X X865 X875 X87@ X87 6?8 ?8 @57 @@@ -51 -6 -715 -76;
-@? -?5 -116 -1@8 -1;8 -1;@ 877 8@ 8;5 8;; -877 -8@ -8;5 -8;; X85@ X866 X86@ X86? X857 X856 X867 X86; 86 8@5 8@@ 8@ -86 -8@5 -8@@ -8@
11@@ 1@7 555 5; 617@ 666 8? 158 157 16;8 5118 516 5 61;@ X1558 X1;5; X1?5 X168 X?77 X5 X18@7 X111; -111 -5717 -5@;@ -5?1; 1;7; 517 5661 57;
-@? -?5 -116 -1@8 -1;8 -1; 877 8@ 8;5 8;; -877 -8@ -8;5 -8;; X85@ X866 X86@ X86? X857 X856 X867 X86; 86 8@5 8@@ 8@ -86 -8@5 -8@@ -8@5
518 58 878 8@6 8@; 8;8 6 @1 @@1 @6 6 @1 @@1 @6 X1?5 X55 X576 X-5@ X8?6 X8? X186 X18 -66@ -77; -7?7 -@85 58 6?6 6; 758
SeI
SeII
SeIII
SeIV
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
A p!rt%r $e ce t!."e!u, nou !'on Le $%22#rente co+.%n!%on &u% en/en$rent 4
> M+!( 4 +o+ent +!(%+u+ po%t%2 - M+!(4 +o+ent +!(%+u+ n#/!t%2 N+!(4 e22ort nor+!" po%t%2 N+%n 4 e22ort nor+!" po%t%2 Y+!(4 e22ort tr!nc)!nt po%t%2 HM m! -N $r
N des $&!r+es M;N
-M m! N $r
N des $&!r+es M;N
N m! HM $r
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N m! -M $r
N des $&!r+es M;N
N min M m!
N des $&!r+es M;N
Qm!
N des $&!r+es Q
- 61 61--
1
6 7Z @Z 1;,68 81 1 5 6Z 7Z 5,?7 ?,; 6 7 @ 1;,18 1,8 1 5 6Z 7Z @Z 5,?7 ,8?
1 6 7 @ 66,87 8,6
1
1
66,87 1,8 1 5 6Z 7 @Z
1 5 6Z 7Z @Z 7;,; 1,?8 6 7 @ ,;5 1,8 1 5 6 7Z @Z
1,@?
@6,7;
5
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68,61 6 6,6
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71,@@ 6
-?,61
7Z
15,;;
@Z -7,?
1 5 6Z 7Z @Z
1 5 6 7 @ 51,;7 -?,17
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
IV- DIMENSIONNEMENT DU POTEAU
0ableau des sollicitations du poteau
MI-I :t +< MII-II :t +< MIII-III :t +< MIII-IIIZ:t+< 5,?7 66,87 @6,7; @6,55 NI-I :t < NII-II :t < NIII-III : t < NIII-III Z :t< ?,; 18 8? 8? L’e(tr#+%t# $u pote!u ! un enc!tre+ent &u% #'%te "! rot!t%on 4 On ! "e $onn#e u%'!nte 4 "1 = )% = 15,5 + ) pr = 8,; + .% = 15@8 ++ . = @88++ I J I% = 8,18
:I = I5 , I% = I1 <
"5 = ) = 6,?? + Ac%er S56@ 1- Lon+(e(rs de *"!m7emen , DP!.or$ on $#ter+%ne "e "on/ueur $e 2"!+.e+ent $u pote!u4 ni = α 1
=
1 5 l 1 18,@6 = 81 = 85; ≈ 8,6 11 l 5 6E5 l5
11
l5
t 1 5
avec t =
N1 + N 5
N5
Dans notre cas 4 N1 >N 5 =N IV-IV =8? t , N 5 = N I-I =?;t DPo t =
8? ?;
= 18@ ⇒ α 1 =
6E5
1
18@6
81(18@
DP!pr# "e t!."e!u :?1< p175 ⇒ n1 = 8,68 et 21 = 5,18 [5 =
21
=
α 1
On $#ter+%ne !"or4
- 65 65--
518 11@
= 5, 71
= 11@ α 1
= 1,1@ on pren$4
MIV-IV:t+< @,?? NIV-IV :t< 8?
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
*our la partie supérieure du poteau 5
"85 = l - = 25l5 = 571 ( 65 = 7@m On pren$ l 3 = hs − hpr = 65 − 8;@ = 65? m *our la partie inérieure du poteau 5
"81 = l -
=
21l1 = 518
onprend 4 l 4
=
h i
=
( 18@6 = 5511m hi
=
6
18@6 = 6@1m 6
%- Dimensionnemen de "! )!rie s()érie(re d( )oe!( ,
a6 Dimensionnement 6D7aprés les ormules (89:) et (89;<) on calcule 5
A1é4i = o e = =5
é4i
=
N 1 −1
e
:15@ + 55 < = bs
σ e
# 1 −1
=
N 1 −1 N 11 − 11
6?7m e
:15@ + 55 < = bs
σ e
o e =
?;88 6?7 :15@ + 55 < = 617cm5 6@@8 78
M II-II N II-II
=
1888 68@ :15@ + 55 < = @76cm 5 6@@8 78
116 = 68@m 18@
On pren$ 4 =+!( é4i
=
é4i
=1
=
@76 cm5et on r#p!rt%e A #(% +!( $e "! 2!\on u%'!nte 4
6D7après la ormule (89;;) "ui vériie la stabilité de l7âme 5
e !
b s
≥
188
5788 σ e
=
788 5788 188 6@@8
=
7; mm
Or e ! = ;, ?, , , 18, 11, 15, 17 On pren$ e a = ;mm 6D7après les conditions (89;>) "ui assure la stabilité du porti"ue dans le pan transversal 5
1 1 1 1 :
=
- 66 66--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
6 ?nsuite@ A l7aide de la ormule ( 89;B) "ui vériie la stabilité des membrures@ on détermine 5 é4i
@76- 8; ( 78 = 8?? 5bm 5 ( 58 Or e + = 18, 11, 15, 17, 1;, 1, 58, 55, 57, 5@, 5;, 5, 68, 65, 67, 6;, 6, 78 On pren$4 e + = 18c+ em
≥
=+!(
− ea ha
=
b6 Caractéristi"ues géométri"ues de la section 5 ) ! = .S - 5e + = 78 − 58 = 58 cm A = e ! ) ! > 5e + . + = 8; ( 58>5 ( 18 ( 58 = 715 cm 5 = = 715cm
I ( = 5
e+ .+
6
15
6
= 5
18 ( 58 15
= 16666c+ 7
7
1 4 = 16666cm I] =
e! ) !
6
> 5e+ .+ :
15
)! 5
>
e+ 5
5
< =
8; ( 58 15
6 5
> 5 ( 18 ( 58:18 > @< = E8788c+
7
1 - = E8788cm %( =
I( A
=
16666 715
= @;c+
i 4 = @;cm % =
I A
=
E8788 715
= 171c+
i - = 171cm
c6 'ériication au lambement de la partie supérieure du poteau 5 Se"on EC6 i- C!r!$érisi(es de "! se$ion
I( = 16666 c+ 7
I = 8788 c+ 7
- 67 67--
7
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
%( = @,; c+
% = 17,1 c+
S =
1
5
e! ) ! > . +e+ :
) ! > e!
< 5 1 58 > 8; 5 = 8; ( 58 > 58 ( 18: < 5 6
= 58E8 c+
6
^ p" = 5S = 718 c+ ^ e" = 5:.+e+ < ( :
) ! > e! 5
< = 5 ( 58 ( 18 ( :
58>8; 5
<
6
= 7158c+
ii- C"!sse de "! se$ion
:. + - e! < c e+
5 e+
=
:58 - 8;<
- !c =
5 18
-6 = 8;? ≤ E_ = ?5?
DPoM "! ect%on et $e c"!e1 ` = `( =
" %_`
1
E7@ = = 86 ⇒ a = 8???1:cour.e !< 8171 ( 81( E6E
1
65? = = 8?@ ⇒ a = 8?@71 :cour.e .< 88@; ( 81( E6E
"( %_` (
a +%n = 8?@
- 6@ 6@--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
b= 1 b
M I- I M II-II
=
6687 5D?7
= 117
= 8D;
c M^ = 1D- 8? ( 8D; = 11E = ` :5c M^ - 7< > S = 1g M1 :
N II-II a AR
N II-II a AR
>
d p" - de"
= 1>
d p"
71D8 - 7158 = 8D6(:5(11E - 7< > = -166 71D8
166(18D 8?@(715(6@@
S M II-II dp" R
< = 11:
f1
18D 8?@(715(6@@
>
1 ( 66878 71D8 ( 6@@
⇒ CPet '#r%2%#
6- Dimensionnemen de "! )!rie in*érie(re d( )oe!( ,
a6 Dimensionnement
Co++e .% = 88++ 4 On ut%"%e !"or "e +0+e 2or+u"e :?< :?1< 4 -Lor&ue "e +o+ent co+pr%+e "! +e+.rure %nt#r%eure :co+.%n!%on 4 M III-III , NIII-III , MIV-IV etNIV-IV < 4 N e 8?88 ;; A1#(% = III-III :15@ > 55 1 < = :15@ > 55 < = ;@c+ 5 e .% 6@@8 8 M @67; e1 = III-III = = 8;;+ N III-III 8? NIV-IV e 8?88 ?1 A #(% = :15@ > 55 5 < = :15@ > 55 < = ;c+ 5 5 e .% 6@@8 8 MIV-IV @?@7 = = 8?1+ NIV-IV 8? Lor&ue "e +o+ent co+pr%+e "! +e+.rure e(t#r%eure :co+.%n!%on 4 MIII-III , NIII-III MIV-IV et NIV-IV < N e 8?88 ;@ A #(% 6 = III-III :15@ > 55 6 < = :15@ > 55 < = ;7@6c+ 5 e .% 6@@8 8 M @655 e6 = III-III = = 8;@+ NIII-III 8? - 6; 6;-e5 =
< = 85@ ≤ 1
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
N IV-IV e 8?88 ?5 :15@ > 55 7 < = :15@ > 55 < = ;c+ 5 e .% 6@@8 8 M @?? !'ec e 7 = IV-IV = = 8?5+ N IV-IV 8? Pour "! '#r%2%c!t%on, on pren$ "e co+.%n!%on $e c)!r/e u%'!nte M IV-IV , NIV-IV et MIV-IV , NIV-IV !"or &ue pour "e $%+en%onne+ent , on pren$ 4 )! 788 A +!( #(% = A #(%1 = ; c+ 5et e ! ≥ = = 7;++ 5788 5788 188 188 e 6@@8 A #(% 7 =
On pren$ !"or4 e! = ;++ et A + = A +!( #(% - A% ! = ; - 8; ( 18 = ;5c+ 5 Et on $#ter+%ne M IV-IV ⇒ C +,e(t = 8@5 C+,e(t = M III-III > MIV-IV MIII-III ⇒ C +,%nt = 87? C+,%nt = M III-III > MIV-IV A"or 4 A +,e(t = 8@5 ( ;5 = 6557 c+ 5 A +,%nt = 87? ( ;5 = 517c+ 5 ) ) 6@1 On pren$ ) % = % = 6@1c+h)i % = = 55@c+h) = . % + = 68c+ 6 15 15 A e% + = +,e(t = 18?c+he % + = 11++ % . + )! @8 On pren$ 4 e! i = = 8;1c+he ! = ++ 188 ( 85 188 ( 85
- 6? 6?--
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
eP+ =
A
- eP )P +P%nt ! ! = 5E17-8( = @E6c+ ⇒ eP = ;c+ + 5.P+ 5(57
eP 8 )%! = . - e%+ - ! = E8 -11= ?;c+ % 5 5 et )P! = )P- 5eP+ = 68- 55 = c+ On $#ter+%ne "e c!r!ct#r%t%&ue /#o+#tr%&ue $e "! ect%on :2%/?18coupe5- 5< 4 A = e%+.%+ > e%! )%! > :eP! )P! > 5eP+.P+ < = 68(11> 8;(> :8( >15(57< 5 = 6585c+ % % )! eP! < e+ < % % e+ .+ :. > eP! )P! : > % 5 5 5 V= % % % % e+.+ > e! )! > :eP! )P! > 5eP+ .P+ < 11 E8 8 11(68(:E8- < >8((: > < 5 5 5 = 6585 = 78,1?c+
VP = .% - V = E8 - 781? = 7E6c+ e%+ :.%+ <6
I( = =
15
11(686 15
I = >5
>
eP+ :.P+ <
⇒ I =
15
8(6
.%+ :e%+ <6 15
>
eP! :)P! <6
15
> 5eP+.P+ :
5
>
eP+ 5
<5
> ;(57(:7 > 6< 5 = E@;@1c+7
% % + +
> . e :'P -
e% 5
5
< >
e%! :) %! <6 15
) %! eP! 5 > e ) :V - - < > :eP! )P! > 5eP+ .P+
% !
5
5 68(:11<6 15
11 5 8;(:E8<6 E8 8 5 > 68(11(:7E6 - < > > 8;(E8(:781? - < 5 15 5 5
>:8(>15(68<> 5(8;(
- 6 6--
)P!
68 5 5
= 11E??c+7
ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
I( @;@1 = = 1?5c+ A 6585 I 11?? % = = = 15?c+ A 6585 " 65? `( = ( = = 1 % ( 1?5 " 7@ ` = = = 7 ⇒ ` +!( = ` = 7 ⇒ = 115 % 15? %( =
b6 'ériication au lambement de la partie inérieure du poteau -Lor&ue "e +o+ent co+pr%+e "! p"u 2!%."e +en.rure :V G VP< 4 MPIV-IV = @?@7 t+ NPIV-IV = 8?t U=
NPIV-IV
=
8?88
= 5@5/Jc+
5
A 6585 MPIV-IV @?@7888 5 U2 = V= (7E6 = 578E R/ Jc+ I 11E??
> 2 =115 ( 5@5 > 578 = 5?86/Jc+ 5 e = 6;88/Jc+ 5 :O
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ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
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ETUDE D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL AVEC PONT ROULANT
L’un des nombreux obectifs d’une telle mémoire est de donner à l’étudiant une idée large sur une partie de son domaine de spécialité ce qui lui permet de mieux assimiler ce qu’il a vu, à propos de cette partie, au cours de son enseignement théorique. !our ce proet, on a étudié les portiques transversaux pour un hall à simple travée. "e hall doit posséder une tr#s bonne rigidité dans le sens transversal, car les chemins de roulement des ponts roulants doivent être bien rigide dans le plan - 71 71--