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

1. 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

2. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

3. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

4. Introduction • INTÉRÊT 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

5. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

6. 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

7. 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

8. Choix de la structure Structures Suspendues À haubans En arc En poutres simples En treillis CINQ TYPES PRINCIPAUX : • STRUCTURES EN POUTRES SIMPLES • petite portée • poids élevé Source : http://www.structurae.de

9. Choix de la structure Structures Suspendues À haubans En arc En poutres simples En treillis CINQ TYPES PRINCIPAUX : • STRUCTURES EN TREILLIS • petite et moyenne portée • sollicitation des poutres qu’en traction et compression • méthodes de construction accessibles Source : http://www.structurae.de

10. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

11. 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

12. 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)

13. Choix des matériaux Bois : non recyclable au sens de la définition Matériaux Béton Bois Plastiques Composites Céramiques Aluminium Acier Acier et Aluminium : très recyclés Plastiques : Thermodurcissables : non recyclable Thermoplastiques : recyclable détérioration rapide Composites : peu recyclés Céramiques : dimensions limitées et cassantes

14. Choix des matériaux • RÉSISTANCE / POIDS • Acier plus résistant que l’aluminium • Aluminium plus léger que l’acier Matériaux Béton Bois Plastiques Composites Céramiques Aluminium Acier • PRIX • Acier : 0,5 €/kg -> 1 €/kg • Aluminium : 1,5 €/kg -> 2 €/kg (Source : CES Selector)

15. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

16. Notre Passerelle STRUCTURE 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

17. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

18. Assemblage DÉMONTAGE Soudure, rivets, collage : à rejeter Boulons : rapidement démontable UNIFORMITÉ ET COÛT Utilisation du même diamètre partout Tiges filetées et écrous

19. Assemblage GOUSSETS Centralisation des efforts

20. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

21. Dimensionnement ÉQUILIBRE AUX NOEUDS SOURCE: flambement d’une poutre extrait de « Mécanique des structures et résistance des matériaux » P. BOUILLARD, chapitre 15 : le flambement TRACTION / COMPRESSION Problème du flambement

22. Dimensionnement CALCUL DE FLÈCHE Théorème de Castigliano Flèche théorique en charge maximale 1,84 mm BOULONS Traction Cisaillement GOUSSETS Résistance à l’arrachement Résistance à l’ovalisation Vérification des sections restantes

23. Dimensionnement PROBLÈME DE FLEXION Rencontré lors de la construction Solution :

24. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

25. Mise en place

26. Mise en place

27. Mise en place

28. Mise en place

29. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

30. Résultats FLÈCHE À huit : 1,66 mm À pleine charge : 5,07 mm POIDS 207 kg PRIX 470,16 €

31. Table des Matières • Introduction • Choix de la structure • Choix des matériaux • Notre passerelle • Assemblage • Dimensionnement de notre passerelle • Mise en place • Résultats • Conclusion

32. Conclusion Projet multidisciplinaire Utilisation d’outils Problèmes pratiques inattendus Pistes à explorer