Pont Roulants

CT 57 (ANNÉE SCOLAIRE 2001/2002)

Charpente Métallique JM CHAT CH ATEL EL

1

Charpente métall!"e 1 - Le matériau acier  2 - Les instabilités élastiques 3 - L ’ossature d ’un bâtiment métallique 4 - Le contreventement 5 - Les assemblages 6 - Les rgles neige et vent ! - Les ponts roulants " - L ’incendie et la construction métallique

2

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.0 - Définition C%mp%&t%n 'e l aer *

#ésulte de la trans$ormation de matires tirées du sol

%rincipalement &

- mnera 'e +er 

-

- ar,%ne - manganse  'ccessoirement &

- chrome - nic(el) etc ***

3

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.1 - Historique

(1/2)

Le $er est un matériau connu depuis trs longtemps +1!,, avant ./ usqu ’en 1!5,) le matériau utilisé comprend un pourcentage de carbone trs important  ' partir de 1!5, le matériau est a$$iné 1"56 - %rocédé 0# 1"64 - %rocédé '# 1"!6 - %rocédé 78'

.%nte +matériau $ragile/

.er '%" +matériau plus souple/

Aer +souple et résistant/ In'"&tral&at%n +pri9 plus abordables/ 4

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.1 - Historique

(2/2)

1!!: - %remier pont métallique en 'ngleterre +31 m de portée ) $onte coulée/ 1"51 - .#;'L %'L'. < L8=# +!, ,,, m>) 33m de haut/ 1"55 - 7alles 0'L'#= < %'# 1""1 - =écouverte de la soudure < l ’arc 1""4 - @iaduc de A'#'0 1"": - .onstruction de la tour ??L +3,, m/ 1":2 - $$ondrement d ’un pont métallique par $lambement 1:31 - mpire tate 0uilding +3", m/ tc***

5

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.2 - Élaboration de l ’acier

(1/2)

6

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.2 - Élaboration de l ’acier

(2/2)

7

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1.3 - Classification de l ’acier MATERIAUX

% DE CARBONE

UTILISATION

- acier !"#$

'('5% ) C ) '(3%

c*ar+e,&e( "#.",

- acier i-!#r

'(3'% ) C ) '(6%

rai.( +i/ce 0"re

- acier !#r

'(6'% ) C ) '(75%

"#&i.

- acier e$&ra-!#r

'(75% ) C ) 1(2%

"#&i.( +"i,",

 +i/ce c"#.e( - 0",&e

1(7% ) C ) 6(3%

c#.ae "&e#r(  4&i ac*i,e

8

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1. - !es caractéristiques de l ’acier

(1/)

asse volumique & 750 /m3

(,ét%n armé 2500 4/m3)

=ilatation thermique &  'llongement relati$

   6

T  avec

  12610# /8C

=ispositions constructives pour contrer ce phénomne +ou calculs/ 9emples & oints) trous oblongs) etc B



1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1. - !es caractéristiques de l ’acier Limite d ’élasticité &

(2/)

en M9A

. σe

 '

0 =

8

uances

 N"r%e ,a&i",a.e

E#r"c"!e 3

A 33 E 24 E 28 E 36

S 185 S 235 S 275 S355

ε Li%i&e !.a&ici& M9a: 185 235 275 355

en oC88

Li%i&e !e r#+&#re M9a: 31' 36' 43' 51'

1'

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1. - !es caractéristiques de l ’acier

L ’essai de résilience

(3/)

%ermet de caractériser l ’aspect plus ou moins +rale du matériau +sous l ’e$$et d ’un choc/

E ; %*1-*2:

*1 *2

plus l ’éprouvette a a,&%r,ée ' énere %lus h2 est $aible

plus le matériau est '"tle

11

1 # LE MATÉRIA$ ACIER 1. - !es caractéristiques de l ’acier σ

A

σ

B

A

(/) B

L ’énergie absorbée est

pr%p%rt%nnelle : l are OA;C O

C

ε

C

O

E DUCTILE

L ’énergie absorbée varie en $onction de la températ"re

=RA>ILE θ$ES 2.2 - !e dé$erse&ent d ’une 'outre Cas 'articulier 

(2/3)

=éversement d ’une console

25

2 # LES INSTA;ILITÉS ÉLASTI>$ES 2.2 - !e dé$erse&ent d ’une 'outre

(3/3)

Dis'ositions constructi$es  emelles noFées dans la dalle béton

emelles liées au9 éléments qu ’elles supportent

ise en place d ’entretoise dans le cas oK la &emelle

n+ére"re e&t %mprmée 26

2 # LES INSTA;ILITÉS ÉLASTI>$ES 2.3 - !e $oile&ent des 'laques Le voilement est une instabilité élastique pouvant a$$ecté les plaques +âme des pro$ilés en I par e9emple/

@oilement de l ’âme sous l ’action de la charge localisée

@oilement sous l ’e$$et d ’un e$$ort tranchant trop important +au droit d ’un appui par e9emple/

27

2 # LES INSTA;ILITÉS ÉLASTI>$ES 2.3 - !e $oile&ent des 'laques Dis'ositions constructi$es  9

9

ise en place de raidisseurs

28

3 # L OSSAT$RE  $N ;TIMENT MÉTALLI>$E 3.1 - Définitions O&&at"re 0âtiment E

 

enBel%ppe +ensemble bardageIcouverture/

8ssature E nsemble de toutes les barres d ’une construction +poteau9) traverses) poutres)B/ assemblées entre elles pour $ormer le squelette * nveloppe E nsemble bardage  couverture

2

3 # L OSSAT$RE  $N ;TIMENT MÉTALLI>$E 3.2 - er&inolo%ie

9OUTRE AU ENT

9ORTIFUE

=AITIERE

LIERNE 9ANNE

SABLIERE BRETELLE

LISSE

9I>NON 9OTELET 9OTEAU

9ALEE DE STABILITE

SUS9ENTE

LON> 9AN

3'

3 # L OSSAT$RE  $N ;TIMENT MÉTALLI>$E 3.2 - er&inolo%ie

BRETELLE

LIERNE 9ORTIFUE

9ANNE

UE DE DESSUS

31

3 # L OSSAT$RE  $N ;TIMENT MÉTALLI>$E 3.2 - er&inolo%ie

CLE GARRET

GAMBE DE =ORCE 9OUTRES A INERTIE ARIABLE

32

D # LE CONTREENTEMENT .1 - Définition .harpente métallique

quelette composé d ’éléments trs élancés et trs légers

#isque de déplacements importants sous chargement horiMontal (Bent)

ise en place d ’un sFstme de %ntreBentement %,lat%re  pour descendre au sol les charges horiMontales

33

D # LE CONTREENTEMENT .2 - tabilité statique d ’une structure 'lane

? La barre de contreventement permet de N redescendre O l ’e$$ort horiMontal au sol #

La palée de stabilité +croi9 de aint-'ndré/ assure la stabilité quelque soit le sens d ’action du vent

34

D # LE CONTREENTEMENT .2 - tabilité statique d ’une structure 'lane  #utres dis'ositions constructi$es 

nconvénient maQeur 

Rempl&&ae en maPonnerie

Ga%e !e 0"rce

8ccupation de l ’espace

#igidi$ication des nDuds & création de p%rt!"e 'e &ta,lté

35

D # LE CONTREENTEMENT .3 - rocédé de contre$ente&ent

(1/)

tabilité lon%itudinale  9a.e !e &ai.i& er&ica.e

9LANC?ER U DE DESSUS

Les e$$orts de vent longitudinau9 transitent & 0ardage de pignon

ontant de bardage

%outre au vent

%alée de stabilité

ol

36

D # LE CONTREENTEMENT .3 - rocédé de contre$ente&ent

(2/)

tabilité trans$ersale 

9%rt!"e 'e &ta,lté +cas général/

e&arque  Les sFstmes mis en place pour reprendre les e$$orts de vent servent également < reprendre les e$$orts de +renae 'e p%nt r%"lant6

37

D # LE CONTREENTEMENT .3 - rocédé de contre$ente&ent

Rne $ile de poteau9

@ent longitudinal

(3/)

'u minimum un contreventement longitudinal

@ent transversal

4 ne$s

%outre au vent

Cha!"e p%rt!"e '%t Ftre &ta,le

38

D # LE CONTREENTEMENT .3 - rocédé de contre$ente&ent

(/)

*ffet du $ent sur les fondations  $$orts de soulvement @ent longitudinal

appuis des poutres au vent

 'ctions sur le sol

pannes sablires %mprmée&

R&!"e 'e &%"lGBement '" p%tea"

ise en Duvre ' "n ma&&+ 'e ,ét%n +puit/

3

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es *ncastre&ent  =

M

 N





M

 N

CONTINUITE DE 9OUTRE 9AR COUREGOINT DAME ET DE SEMELLE

ENCASTREMENT DE LA CONSOLE SU99ORT DE C?EMIN DE ROULEMENT SUR LE 9OTEAU

4'

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es *ncastre&ent 

ENCASTREMENT DE 9OUTRE SUR 9OTEAU AEC 9LATINE DEXTREMITE

CONTINUITE DE 9OUTRE 9AR 9LATINE DEXTREMITE

41

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es otule

42

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es otule

43

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es otule

LIAISON 9OTEAU-9OUTRE 9AR EFUERRE

44

5 # LES ASSEM;LA4ES *+e&'les t'es otule

LIAISON 9OUTRE-9OUTRE 9AR ECLISSE OU COURE-GOINT DAME

LIAISON DE BARRES DE 9OUTRE TREILLIS

45

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .1 - !es actions du $ent  =é$inies par les rgles N5 +ré$érence =R % ,6-,,2/ édition avril 2,,,

La pression de vent < prendre en compte pour chaque paroi du bâtiment est $onction & - de la région) - du site e9posé ou non +coe$$icient S /) - de la hauteur de la construction) - des dimensions des éléments calculés)

46

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .1 - !es actions du $ent   Pression dynamique de base

Car&e !e e,&

9re&&%n 'Hnam!"e ' etrFme en 'aN/m?J Ré%n 1 Ré%n 2 Ré%n 3 Ré%n D Ré%n 5

"!)5 1,5 131 15!)5 21,

47

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .1 - !es actions du $ent 

Coefficient de site H   Ré%n 1 &te pr%téé &te n%rmal &te e/p%&é

Ré%n 2

Ré%n 3

Ré%nD

Ré%n 5

,)"

,)"

,)"

,)"

,)"

1

1

1

1

1

1)35

1)3

1)25

1)2

1)2

48

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .2 - !es actions de la nei%e =é$inies par les rgles ND modi$iées 1::6*

La charge de neige < prendre en compte dans un calcul de structure est $onction & - de la région) - de l ’altitude) - de la $orme de la toiture) - de la concomitance ou non avec le vent*

4

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .2 - !es actions de la nei%e  Donnée de base : Charge de neige au sol  #A8

1A

1;

2A

2;

3

 normale+daIm>/

35

35

45

45

55

",

 e9 trGme+daIm>/

6,

6,

!5

!5

:,

13,

",

",

1,"

1,"

144

 accidentelle+daIm>/

D

Car&e !e NeieJ REACTUALISEE 5 altt"'e

S0

2,,I5,,

,min+,)15*7-3,/I1,,

5,,I1,,,

,min+,)3*7-1,5/I1,,

1,,,I2,,,

,min+,)45*7-255/I1,,

5'

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .2 - !es actions de la nei%e 4or&e de la toiture 

.oe$$icients de maQoration < prendre en compte < certains endroits oK il e9iste des risques d a"m"lat%n

51

 # LES ACTIONS CLIMATI>$ES .2 - !es actions de la nei%e C%n%mtane aBe le Bent

Re'&tr,"t%n des charges

1 - @ent nul

2 - @ent moFen

3 - @ent $ort

52

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.1 - 5énéralités %ont roulant

Levage de charges lourdes Les charges et $orces de $reinage sont données par le $abricant

.onPu par un industriel +e9 & %otain/

Constitution

C*ari"&

C*ari"& e, #&e

Aalets support

.rochet

53

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.2 - Classification des 'onts roulants 4réquence d ’utilisation 

,iea#

A

B C D

=r#e,ce !#&i.ia&i", U&i.ia&i", "ccai",,e..e ,", r#.i/re #iie !e .",#e +ri"!e !e re+" U&i.ia&i", r#.i/re e, erice i,&er%i&&e,& U&i.ia&i", r#.i/re e, erice i,&e,i0  U&i.ia&i", r#.i/re e, erice i,&e,i0 a#r @ +.# !#, +"&e

 N"%re !e cKc.e !e .eae 6(31'

21'

4

5

6(31'

5

21'6

54

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.2 - Classification des 'onts roulants 6ntensité de l’utilisation   Niea#

%"Ke,

E&a& !e c*are 9",& r"#.a,& "#.ea,& e$ce+&i",,e..e%e,& .a c*are %a$i%a.e e& c"#ra%%e,& !e c*are &r/ 0ai.e 9",& r"#.a,& ,e "#.ea,& #e rare%e,& .a c*are %a$i%a.e e& c"#ra%%e,& !e c*are !e ."r!re !e 13 !e ce..e-ci 9",& r"#.a,& "#.ea,& ae 0r#e%%e,& .a c*are %a$i%a.e e& c"#ra%%e,& !e c*are c"%+rie e,&re 13 e& 23 !e ce..e-ci

3

9",& r"#.a,& r#.i/re%e,& c*ar a#

' &r/ .er  1 .er  2

."#r!

"ii,ae !e .a c*are %a$i%a.e

55

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.2 - Classification des 'onts roulants Classe des 'onts roulants 

ETAT DE C?AR>E

' 1 2 3

+.ombinaison des $réquences d ’utilisation et des niveau9 d ’état de charge /

A 1 2 3 4

=REFUENCE DUTILISATION B C 2 3 3 4 4 5 5 6

D 4 5 6 6

56

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.3 - C7e&in de roule&ent

(1/3)

CKEMIN E RO$LEMENT

poutres supportant le pont roulant C*ari"& e, #&e

Rai. !e r"#.e%e,&

9"#&re !e r"#.e%e,&

Les actions horiMontales de $reinage

57

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.3 - C7e&in de roule&ent

(2/3)

C*ari"& e, #&e

Rai. !e r"#.e%e,&

9"#&re !e r"#.e%e,&

Les actions horiMontales de $reinage sont 'an& le &en& nBer&e

58

7 # LES 9ONTS RO$LANTS ,.3 - C7e&in de roule&ent

Di&ensionne&ent 

(3/3) C.ae !#  +",& 1-2 3-4 5-6

=./c*e er&ica.e

=./c*e *"ri",&a.e

L5'' L75' L1'''

L5'' L75' L1'''

'e de su''ort 

9ONTS LE>ERS N)2' T",,e S&r#c&#re !# &i%e,&  +"r&e#e !# +",& r"#.a,&

9ONTS MOENS N)8' T",,e 9"&e. +"r&e#r !# +",& r"#.a,& e& c",&ree,& e,&re e#$ "# +ar .a &r#c&#re !# &i%e,&

9ONTS LOURDS 9"r&i#e #r %e#re

5

 # L ACIER ET L INCENIE .1 - *+i%ences ré%le&entaires Se ré+érer : la rélementat%n pr%pre : ha!"e tHpe 'e %n&tr"t%n *+e&'le  #% Ca&"rie

?a#&e#r

S&r#c&#re

9.a,c*er

C*ar+e,&e

>ai,e

1234

R!c

S= 3'%,

C= 3'%,

S= 3'%,

234

8%

S= 3'%,

C= 3'%,

S= 3'%,

1

8%

S= 1?

C= 1?

S= 3'%,

234

8 @ 28%

S= 1?

C= 1?

S= 3'%,

1

8 @ 28%

S= 1?3'%,

C= 1?3'%,

S= 3'%,

C= !e &raEere 3'%, C= !e &raEere 3'%, C= !e &raEere 3'%, C= !e &raEere 3'%, C= !e &raEere 3'%,

C."i",,e%e,& &ra!i&i",,e. ,", rerE a# "%%ei. 9= 3'%, 9= 3'%, 9= 3'%, 9= 3'%, 9= 3'%,

6'

 # L ACIER ET L INCENIE .2 - Dé$elo''e&ent d ’un incendie É$olution des te&'ératures en fonction de la c7ar%e co&bustible 

C%"r,e nen'e n%rmal&ée

61

 # L ACIER ET L INCENIE .3 - Co&'orte&ent de l ’acier

(1/3)

Co&'orte&ent 8 9 froid :  en M9A

. σe

8

 '

0 =

ε

en oC88

62

 # L ACIER ET L INCENIE .3 - Co&'orte&ent de l ’acier

(2/3)

Co&'orte&ent 8 9 c7aud:  @ariation des caractéristiques mécaniques

63

 # L ACIER ET L INCENIE .3 - Co&'orte&ent de l ’acier

(3/3)

e&'érature critique  2D  : 08C Te métall!"e 'e 1 mm? 12  : 500 8C 64

 # L ACIER ET L INCENIE . - 6nfluence du de%ré d ’7'erstaticité

(1/2)

Création de rotule %outre isostatique

%outre hFperstatique

#uine plus lente #uine rapide

65

 # L ACIER ET L INCENIE . - 6nfluence du de%ré d ’7'erstaticité ;ariation ;ariation de la te&'érature critique

(2/2)

 

C 

66

 # L ACIER ET L INCENIE ." - Éc7auffe&ent de l ’acier (facteur de &assi$ité)

(1/3)

 ' sur$ace égale) la section de gauche +possédant un $acteur $acteur de massiveté plus grand/ &e %mp%rtera me" B& : B& '" +e"

?acteur de massivité E

ur$ace I %érimtre

67

 # L ACIER ET L INCENIE ." - Éc7auffe&ent de l ’acier (facteur de &assi$ité)

(2/3)

*+e&'les 

68

 # L ACIER ET L INCENIE ." - Éc7auffe&ent de l ’acier (facteur de &assi$ité)

(3/3)

*+e&'les (&ontée en te&'érature) 

6

 # L ACIER ET L INCENIE . -