Question sur la résistance d'une poutre acier\bois

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Le 14/09/2013 à 16h44 Env. 10 message Lile (59)

Bonjour, je me permets d'écrire sur ce forum même si mon projet ne concerne pas une Maison, cependant votre expertise pourra sûrement m'aider.
Je voudrais construire une roulotte hippomobile, le premier critère est le poids, il faut construire au plus léger.
Pour le châssis, j'envisage de poser deux bastaings sur les essieux (je passe les problèmes d'amortisseurs, frein, essieu directionnel...).
Pour alléger au mieux, je me disait que je pourrais utiliser une bonne section de cèdre (ou redcedar), très léger et réputé imputrescible. Comme la caisse que ces sections vont supporter devrait faire dans 800kg en charge, je voulais savoir si cette essence ferait l'affaire, si non, pourrais-je la renforcer par en dessous avec T en acier sur toute la longueur, la partie verticale du T s'encastrant dans le bastaing qu'on milieu duquel on aura fait une rainure pour ce faire.
Donc: est-ce que ce sera suffisant pour supporter la caisse?
Est-ce qu'il n'y a pas d'incompatibilioté acier\métal?
Avez-vous d'autres idées pour une bonne résistance et un poids inférieur?

(l'idée des bastaings m'a été proposée, c'est une alternative au châssis en acier qui nécéssite de nombreuse sections pour la solidité de l'ensemble. Avec les bastaings, la caisse maintient les deux bastaings, on peut éventuellement mettre en renfort par ci par la avec un fer plat ou carré).

merci pour votre aide, je ne sais trop vers qui me tourner pour résoudre toutes ces interrogations...

A bientôt

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Messages : Env. 10
De : Lile (59)
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Le 14/09/2013 à 20h20 Membre super utile Env. 5000 message Arzal (56)

Slt,

Ah...ah..., problème de mécanique très intéressant, que j'ai un peu étudié il y a quelques années, pour une roulotte hippomobile justement...

la conclusion a laquelle j'étais arrivé, c'était qu'il fallait, avec du bois, s'inspirer des méthodes de construction des bateaux en contreplaqué des années 60-70, elles-mêmes inspirées des constructions automobiles "monocoque" initiées par la traction avant en 1936: la meilleure poutre en bois est celle qui a la plus grande hauteur possible, c'est à dire la façade latérale de la roulotte, fabriquée en contreplaqué renforcé par des lisses en haut et en bas; c'est aussi le principe du "caisson-poutre" employé sur certains ponts...
Schématiquement, c'est l'ensemble de la roulotte -plancher, parois latérales, toit- qui doit être considéré comme la structure porteuse, sur laquelle viendront se greffer les divers éléments mécaniques du véhicule, avec les renforts locaux adéquats évidemment.
Cette conception s'oppose au "chassis porteur" constitué de poutres, beaucoup plus lourd et moins solide, et moins rigide. Quel que soit le bois employé, une poutre de 20 cm de haut sera bien moins solide que la poutre de 2 m de haut que constitue la coque de la remorque; c'est une question d' "inertie" (au sens mécanique du terme) et la résistance propre du bois n'y joue qu'un rôle secondaire; on peut donc utiliser des bois très communs et faciles à trouver (type sapin de pays), en réservant quelques essences dures (chêne, hêtre, frêne, robinier...) pour les points de friction ou de concentration de contraintes.

Sinon, il est parfaitement possible de renforcer une poutre bois par de l'acier; dans ce cas, prendre plutôt du fer plat (bien plus facile à fixer sur le bois) en prenant soin de mettre un fer en bas et en haut, fixé par vis à court intervalle, afin de constituer une poutre composite robuste. Inutile de choisir du red cedar (qui est très cher et de plus attaque l'acier par son acidité), il est bien plus simple de prendre un résineux léger (épicéa ou sapin)ou même du peuplier, traité avec une lasure. Mais le résultat sera moins performant qu'avec le "caisson-poutre" décrit plus haut...

Il est possible aussi de renforcer, selon le même principe, une poutre de bois avec une couche de fibre de verre, de kevlar ou de carbone imprégnée de résine époxy, couche de fibre qui remplace avantageusement l'acier, étant plus solide et plus légère; c'est aussi un peu plus coûteux..

Bonne réalisation et bon courage...

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Membre super utile