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1/65 NOTE DE CALCUL CHANTIER : NOTE DE VERIFICATION DU CONVOYEUR AERIEN REF. XX

1/65 NOTE DE CALCUL CHANTIER : NOTE DE VERIFICATION DU CONVOYEUR AERIEN REF. XXXX Version 16-07-2018 : OR 2/65 Table des matières I. Introduction et Motivation ..................................................................................................... 6 II. DONNEES ET HYPOTHESES DE CALCUL ................................................................................... 6 1. MATERIAUX ................................................................................................................................ 6 2. HYPOTHESE DE VERIFICATION ................................................................................................... 6 a. Pour la structure ..................................................................................................................... 6 b. Pour l’ancrage aux pieds des poteaux .................................................................................... 7 3. NORMES, REGLEMENTATION ET DOCUMENTS DE REFERENCE ................................................. 7 4. OUTILS ........................................................................................................................................ 7 III. PRESENTATION DE LA STRUCTURE ......................................................................................... 8 1. ANALYSE DE L’ARCHITECTURE ET DE LA CONCEPTION DE LA STRUCTURE ................................ 8 2. ANALYSE GLOBALE DE LA STRUCTURE ....................................................................................... 9 a. Stabilisation Longitudinale Et Transversale ........................................................................... 9 b. DEFAUTS GEOMETRIQUES LINEAIRES ET ANGULAIRES ....................................................... 10 c. STABILISATION PAR HYPSRTATSME DE LA STRUCTURE ....................................................... 11 IV. MODELES DE CHARGES CONSIDERES ....................................................................................12 1. CHARGE D’EXPLOITATION – CHARGEMENT VERTICAL (Q1) .................................................... 13 a. CHARGEMENT ACTUEL ......................................................................................................... 13 b. CHARGEMENT DE DIMENSIONNEMENT .............................................................................. 13 c. Charge horizontale due au frottement galets-rail ............................................................... 14 d. MAJORATION DYNAMIQUE .................................................................................................. 14 2. ETATS LIMITES CONSIDERES ET COMBINAISONS ASSOCIEES .................................................. 14 V. RESULTATS DES CALCULS ET ANALYSE CORRESPONDANTE ..................................................15 1. VISUALISATION DE LA STRUCTURE .......................................................................................... 15 2. ETAT DE CHARGE ACTUEL ........................................................................................................ 16 3. VERIFICATION AU NOUVEL ETAT DE CHARGE .......................................................................... 17 VI. RIGIDIFICATION DES POTEAU 1 ET 31 ...................................................................................21 1. Poteau 1 ................................................................................................................................... 21 2. Poteau 31 ................................................................................................................................. 22 VII. VERIFICATION DES PIEDS DE POTEAU ...................................................................................23 1. VERIFICATION AU CISAILLEMENT ............................................................................................. 24 a. Formulation des efforts par boulon ..................................................................................... 24 b. Vérification du cisaillement par boulon ............................................................................... 25 c. Résultats des calculs ............................................................................................................. 26 3/65 2. VERIFICATION DE LA COMPRESSION LOCALISEE DE LA PLATINE ............................................. 26 a. Formulation de la pression localisée .................................................................................... 26 b. Résultats des calculs ............................................................................................................. 27 4/65 Liste des figures Fig. 1 : Visualisation de la stabilisation de la structure par portiques transversaux et longitudinaux sans système de contreventement additionnels ..............................................................................10 Fig. 2 : Léger défaut d’orthogonalité entre les filières internes de la file 1 et de la file 2 ................11 Fig. 3 : Visualisation du pied de poteau réel .....................................................................................12 Fig. 4 : Dimensions de la platine et des trous de boulons associés ..................................................12 Fig. 5 : Visualisation de la structure et du chargement à la combinaison 4 ......................................15 Fig. 6 : Visualisation de la structure et du chargement Q1 et Q2 (fig. 6-b) .......................................16 Fig. 7 : Résultats à l’ELU_ANCIEN (chargement actuel) ...................................................................17 Fig. 8 : Résultats à l’ELS_ANCIEN (chargement actuel)....................................................................17 Fig. 9 : Résultats de calcul à l’ELU_NOUVELLE ..................................................................................18 Fig. 9 : Résultats de calcul à l’ELS_NOUVELLE ...................................................................................18 Fig. 10 : Note de calcul simplifiée des poteaux HEA 160 et des 3 poteau en tube RECT_160x160 à l’ELS_NOUVELLE ................................................................................................................................19 Fig. 11 : Calcul à l’ELS_NOUVELLE du poteau 1 .................................................................................20 Fig. 11 : Calcul à l’ELS_NOUVELLE du poteau 31 ...............................................................................20 Fig. 12 : Positionnement des poteaux 1 et 31 ...................................................................................21 Fig. 13 : Renforcement du poteau 31 par ajout de bras de force .....................................................22 Fig. 14 : Dessin de définition du bras de force en IPE 160-renfort du poteau 31 .............................23 Fig. 15 : Transmissions de charge ......................................................................................................24 Fig. 16 : Note de calcul des boulons de scellement les plus sollicités (poteau 27, cas de charge 4-voir tab. 4) 26 Fig. 17 : Note de vérification de la pression localisée sous rondelle d’appuis ..................................27 5/65 Liste des Tableaux Tab. 1 : Propriétés mécanique de l’acier S 235 JR ............................................................................... 6 Tab. 2 : Réglementation et documents techniques utilisés dans la note de calcul ............................ 7 Tab. 3 : Outils informatique utilisés .................................................................................................... 7 Tab. 4 : Eléments de construction ....................................................................................................... 8 Tab. 5 : Combinaisons de charge étudiées ........................................................................................15 6/65 NOTE DE VERIFICATION DE LA STRUCTURE PORTEUSE DU CONVOYEUR AERIEN REF. XXXXX Entreprise XXX I. Introduction et Motivation Ce rapport présente l’expertise de l’état mécanique global de la structure porteuse en portique du convoyeur aérien des caisses à l’entrée de la zone montage de l’usine de XXX. L’objectif est alors d’estimer la capacité porteuse de la structure dans le but de supporter une augmentation de la charge, principalement liée au changement de balancelle. La vérification tiendra compte aussi des ancrages aux pieds de poteaux contre des types de défaillance spécifiques qui seront détaillées dans la présente note de calcul. II. DONNEES ET HYPOTHESES DE CALCUL 1. MATERIAUX Le matériau qui constitue la structure étudiée est le S 235 JR (EN 10025-2). Les boulons utilisés pour la fixation des pieds de poteaux sont de qualité 5.6. Les caractéristiques mécaniques de ces matériaux sont présentées au tableau 1. Tab. 1 : Propriétés mécanique de l’acier S 235 JR Matériau Re ou Rp 0.2% (MPa) Rm (MPa) Module de Young E (MPa) Coefficient de Poisson ν S 235 235 360 210000 0.3 Qualité 5.6 300 500 210000 0.3 2. HYPOTHESE DE VERIFICATION a. Pour la structure La vérification est faite dans le domaine élastique linéaire. Aucune pré-charge ou contrainte résiduelle de soudage, de déformation plastique (écrouissage) ou d’un autre procédé de découpe ou de mise en forme n’est considéré puisque le S 235 JR est un matériau qui n’est pas trempable par soudage ou découpage au feu (%C < 0.02). 7/65 Il n’y a pas lieu d’estimer la pré-charge des boulons aux nœuds des profilés à ce niveau. La vérification étant effectuée dans le domaine élastique linéaire, aucune classification des sections transversales n’est nécessaire. Les phénomènes d’instabilité par flambement et par déversement vérifiés dans cette note sont considérés aussi en élasticité. b. Pour l’ancrage aux pieds des poteaux La contrainte utilisée pour la justification des boulons est la contrainte ultime, comme cela est dicté par la norme EN 1993-1-8. Les boulons seront dimensionnés sous efforts composés en cisaillement et traction. La contrainte équivalente d’usage dans le cas des matériaux ductile est la contrainte équivalente de VON MISES. Aucune pré-charge de boulonnage n’est considérée. 3. NORMES, REGLEMENTATION ET DOCUMENTS DE REFERENCE Les normes utilisées dans ce rapport sont listées au tableau 2 suivant : Tab. 2 : Réglementation et documents techniques utilisés dans la note de calcul Normes Usage dans la note EN 1993-1-1 (2005) Eurocode 3, partie 1-1 : pour la vérification des sections transversales Estimation du coefficient de majoration dynamique EN 1993-1-8 (2005 and 2009) Justification des boulons 4. OUTILS L’outil-informatique utilisé dans cette note de calcul correspond aux logiciels listés au tableau 3 suivant : Tab. 3 : Outils informatique utilisés Logiciel Usage AutoCAD  Estimation des distances fonctionnelles utiles à partir du modèle numérique correspondant au scan  Préparation des données pour intégration dans Robot Structural Analysis 8/65 Robot Structural Analysis  Calcul et vérification de la structure selon les normes en vigueur  Analyse global de la structure et locale par barres  Analyse des coefficients de sécurité (ratios d dimensionnement)  Exploitation de la descente de charge et exportation vers MS Excel pour la justification des boulons MS Excel  Justification des boulons des pieds de poteaux III. PRESENTATION DE LA STRUCTURE 1. ANALYSE DE L’ARCHITECTURE ET DE LA CONCEPTION DE LA STRUCTURE La structure considérée est présentée sous forme de cadres principaux et de filières longitudinales (poutres suivant la longueur) permettant de lier ces cadres. Pour des raisons de répartition symétrique du chargement, les cadres devraient être semblables, les filières longitudinales aussi. Toutefois, nous remarquons que ce n’est pas le cas. Certaines poutres transversales de cadres sont faites de profilés IPE 300 d’autres de profilés IPE 160. Pour les filières longitudinales, certaines sont faites de profilés IPE 300, d’autres d’IPE 240. Pour les poteaux, la majorité est faite en HEA 160 et il existe aussi 4 poteau en tube carré 160x160. L’effet de cette disposition n’est estimable qu’après calcul. L’annexe 1 présente la vue tridimensionnelle de la structure à la figure A.1 et la vue de dessus de celle-ci à la figure A.2. Nous avons décomposé la structure en 4 files comme cela est présenté aux figures A.1 et A.2 de l’annexe 1. La décomposition par files permet alors d’identifier quelques composantes asymétriques de la structure conformément aux observations listées au tableau 4. Le tableau 4 résume les types de profilés utilisés dans cette structure. Tab. 4 : Eléments de construction Référence (annexe 1) Fonction /Désignation Profilé Quantité Longueur totale (m) Obs. (appartenance) 1 Poteau HEA 160 30 177,00 2 par cadre-portique 2 Poteau Tube Rect. 160x160 4 23,60 Appartenant à la File 2 (voir la sur légende la figure A.1) 3 Poutre (traverse) de cadre IPE 300 8 31,04 1 par cadre-portique 4 Traverse longitudinal (filière) IPE 300 -- 197,31 La Qté n’est pas fournie car les barres ne sont pas régulières. Voir légende des figures A.1 et A.2 de l’annexe 1. 9/65 4 Traverse longitudinale (Filière) IPE 240 -- 101,00 La Qté n’est pas fournie car les barres ne sont pas régulières. Voir légende des figures A.1 et A.2 de l’annexe 1. 5 Poutre (traverse) de cadre IPE 200 2 11,00 Supporter la charge et la transférer aux poutres IPE 300 des portiques 6 Poutre (traverse) de cadre + Poutre de transport IPE 160 -- 130,00 La poutre de transport supporte le rail supérieur. uploads/Ingenierie_Lourd/ exemple-de-note-de-calcul-type.pdf