Année Académique 2002-2003 Deuxième Candidature – École Polytechnique Faculté des Sciences...

Année Académique 2002-2003

Deuxième Candidature – École Polytechnique

Faculté des Sciences Appliquées

Projet Procédés :

Construction d’une passerelle

Travail réalisé par Bécret Philippe, Capron Alexandre, de Prelle Arnaud, de Waeghe Bruno,

Kicq Jean-Christophe, Lenom Thierry, Pilavachi Paul, Pham Son Tung

Tuteur Pr Dr Ir Bernard Espion

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

IntroductionINTÉRÊT DU PROJET

s’intéresser à un type de structures « à la mode »

voir en quoi consiste le métier d’ingénieur

MOTIVATIONS DU GROUPE G

apprendre à travailler en groupe

développer le sens de l’autonomie, l’esprit initiative

apprendre à respecter un cahier des charges

mettre en oeuvre une modélisation

apprendre à gérer un projet long

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Choix de la structure

Structures

Suspendues

À haubans

En arc

En poutres simples

En treillis

CINQ TYPES PRINCIPAUX :STRUCTURES SUSPENDUES ET A HAUBANS

longue portée

charge élevée

esthétique

méthodes de construction complexes

ancrage des appuis

Source : http://www.structurae.de

Choix de la structure

Structures

Suspendues

À haubans

En arc

En poutres simples

En treillis

CINQ TYPES PRINCIPAUX :

STRUCTURES EN ARC petite et moyenne portée

esthétique

méthodes de construction complexes

Source : http://www.structurae.de

STRUCTURES EN POUTRES SIMPLES petite portée

poids élevé

Choix de la structure

Structures

Suspendues

À haubans

En arc

En poutres simples

En treillis

CINQ TYPES PRINCIPAUX :

Source : http://www.structurae.de

Choix de la structure

Structures

Suspendues

À haubans

En arc

En poutres simples

En treillis

CINQ TYPES PRINCIPAUX :

Source : http://www.structurae.de

STRUCTURES EN TREILLIS petite et moyenne portée

sollicitation des poutres qu’en traction et compression

méthodes de construction accessibles

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Choix des matériaux

CRITÈRES DE SÉLECTION

(pour respecter le cahier des charges)

Possibilité de démontage

Recyclage

Résistance et Poids

Prix

Matériaux

Béton

Bois

Plastiques

Composites

Céramiques

Aluminium

Acier

Choix des matériaux

Matériaux

Béton

Bois

Plastiques

Composites

Céramiques

Aluminium

Acier

POSSIBILITÉ DE DÉMONTAGE matériaux coulés (comme le béton) à rejeter

RECYCLAGE

« Le recyclage est le traitement des produits récupérés dans un processus de production aux fins de leurs fonctions initiales ou à d’autres fins, incluant le compostage mais excluant la valorisation énergétique »(source : http://www.packplast.org)

Choix des matériaux

Acier et Aluminium : très recyclés

Bois : non recyclable au sens de la définitionMatériaux

Béton

Bois

Plastiques

Composites

Céramiques

Aluminium

Acier

Plastiques :

Thermodurcissables : non recyclable

Thermoplastiques : recyclable

détérioration rapide

Composites : peu recyclés

Céramiques : dimensions limitées et cassantes

Choix des matériaux

RÉSISTANCE / POIDS

Acier plus résistant que l’aluminium

Aluminium plus léger que l’acier

PRIX

Acier : 0,5 €/kg -> 1 €/kg

Aluminium : 1,5 €/kg -> 2 €/kg(Source : CES Selector)

Matériaux

Béton

Bois

Plastiques

Composites

Céramiques

Aluminium

Acier

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Notre PasserelleSTRUCTURE

2 treillis en acier de type Pratt

Double fonction : structure portante et garde-corps

Renforts latéraux avec barres transversales

TABLIER

Caillebotis en acier

FINITION

Peinture pour protéger notre passerelle

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Assemblage

DÉMONTAGE

Soudure, rivets, collage : à rejeter

Boulons : rapidement démontable

UNIFORMITÉ ET COÛT

Utilisation du même diamètre partout

Tiges filetées et écrous

Assemblage

GOUSSETS

Centralisation des efforts

Table des Matières Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Dimensionnement

ÉQUILIBRE AUX NOEUDS

TRACTION / COMPRESSION

Problème du flambement

SOURCE: flambement d’une poutre extrait de « Mécanique des structures et résistance des matériaux » P. BOUILLARD, chapitre 15 : le flambement

DimensionnementCALCUL DE FLÈCHE

Théorème de Castigliano

Flèche théorique en charge maximale 1,84 mm

GOUSSETS

Résistance à l’arrachement

Résistance à l’ovalisation

Vérification des sections restantes

BOULONS

Traction

Cisaillement

DimensionnementPROBLÈME DE FLEXION

Rencontré lors de la construction

Solution :

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Mise en place

Mise en place

Mise en place

Mise en place

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Résultats

FLÈCHE

À huit : 1,66 mm

À pleine charge : 5,07 mm

POIDS

207 kg

PRIX

470,16 €

Table des Matières

Introduction

Choix de la structure

Choix des matériaux

Notre passerelle

Assemblage

Dimensionnement de notre passerelle

Mise en place

Résultats

Conclusion

Conclusion

Projet multidisciplinaire

Utilisation d’outils

Problèmes pratiques inattendus

Pistes à explorer