note de calcul fixation treuil

NDC FIXATION TREUIL 2 TRéférence du Document

ENG 344 C180 STR-CAL01

Revision 2.0 Statut IFCDocument Type CAL Système / Sous-système / Discipline STR Rév. Date 26/03/2015Référence Fournisseur du Document / of 25

FIXATION TREUIL 2 T

NDC FIXATION TREUIL 2 T

Rev.

Statut Date Révision mémo Émis par Vérifié par Approuvé par

2.0 IFR 26/03/2015 CMU 2 T ABS ABS /

1.0 IFR 16/03/2015 Vérification avec M20 ABS ABS /

00 IFR 06/03/2015 EMISSION ORIGINALE ABS ABS /

Le présent document est la propriété de South Offshore et ne peut en aucun cas être copié ou diffusé à une tierce partie sans accord préalable de la société.




HISTORIQUE DE REVISIONS

Rev. Statut Date Description des révisions

2.0 IFR 26/03/2015 CMU 2 T

1.0 IFR 16/03/2015 Vérification avec M20

00 IFR 06/03/2015 EMISSION ORIGINALE





SOMMAIRE

1 INTRODUCTION........................................................................................................................................... 41.1 Objet...................................................................................................................................................... 41.2 Responsabilité...................................................................................................................................... 4

2 DOCUMENTS ET RÈGLEMENTATIONS UTILISÉS....................................................................................43 HYPOTHÈSES :............................................................................................................................................ 5

3.1 Matériaux............................................................................................................................................... 53.1.1 S235....................................................................................................................................................... 53.1.2 Boulons M20 Classe 8.8......................................................................................................................... 53.2 Données du treuil................................................................................................................................. 53.3 Combinaison de calcul........................................................................................................................ 53.4 Principe du calcul................................................................................................................................. 5

4 METHODE DE CALCUL:.............................................................................................................................. 55 REPÈRE........................................................................................................................................................ 56 UNITÉS.......................................................................................................................................................... 67 LOGICIELS.................................................................................................................................................... 68 CONCLUSION............................................................................................................................................... 69 VÉRIFICATION DES BOULONS DE FIXATION DU TREUIL.......................................................................7

9.1. Dimensions et vue de la structure (la flèche est repliée, en phase de travail le treuil est sous le flèche)7

9.2. Schéma de calcul................................................................................................................................... 99.3. Vérifications des boulons...................................................................................................................... 11

10 VÉRIFICATIONS DES TIGES Ø20 MM SUPPORTANT LA TÔLE EXISTANTE DU TREUIL....................1710.1. Vue et dimensions................................................................................................................................ 1710.2. Charges................................................................................................................................................ 1810.3. Vérification au cisaillement................................................................................................................... 18

11 VÉRIFICATIONS DE LA TÔLE EXISTANTE DU TREUIL..........................................................................1911.1. Vue et dimensions................................................................................................................................ 1911.2. Hypothèses.......................................................................................................................................... 1911.3. Conditions aux limites........................................................................................................................... 2011.4. Charges................................................................................................................................................ 2111.5. Contrainte maximale de Von Misès......................................................................................................2311.6. Déformé maximale............................................................................................................................... 2411.7. Marge de sécurité................................................................................................................................. 25





1 INTRODUC TION

1.1 ObjetL'objectif de ce document est de présenter les résultats du calcul de dimensionnement de la fixation du treuil South Offshore utilisé avec la charge maximale 2 tonnes.

1.2 ResponsabilitéLa société South Offshore est responsable des documents et informations transmis en termes de conformité et de validité à ENGILOG. L’ensemble de ses informations est la base même des calculs, résultats et conclusions qui sont émises dans le présent document.La société ENGILOG est responsable des méthodes de calculs, des résultats et des conclusions émises.

2 DOCUMENTS ET RÈGLEMENTATIONS UTILISÉS

Documents

[1] Plans :- Treuil brevini.pdf- Grue Fassi.pdf- Platine_Skid treuil_grue SO_rev01.pdf- Photo

Normes

[2] EC1 Eurocode 1 Bases de calcul et actions sur les structures Partie 5

[3] EC3 Eurocode 3 Calcul des structures en acier Partie 1-1





3 HYPOTHÈSES :

3.1 Matériaux3.1.1 S235Spécifications de l’acier : Contrainte limite d’élasticité Fy= 235 MPa ([3] Table 3.1) Contrainte limite à la traction Fu= 360 MPa ([3] Table 3.1) 3.1.2 Boulons M20 Classe 8.8Spécifications boulon A325 : Contrainte limite d’élasticité Fyb= 640 MPa ([3] Table 3.3) Contrainte limite à la traction Fub= 800 MPa ([3] Table 3.3)

3.2 Données du treuil

La charge maximale est S= 2 TPoids du treuil G= 0.531 TLe treuil est placé sous la flèche.Le décalage du treuil provoque un sur poids de 140/125 sur les appuis les plus proches.

3.3 Combinaison de calcul

La combinaison pour ce calcul est :

1.35*G+1.5*ᵩ*S ici ᵩ=1.1 _coefficient d’amplification dynamique ENV 1991-5 :1998 Tab 2.5

3.4 Principe du calculLe principe de ce calcul est de déterminer l’effort maximal dans les boulons de fixation afin déterminer les résistances au cisaillement et à la traction.Les fixations sont considérées commes des appuis simples.Le schéma de calcul adopté est celui d’une poutre isostatique avec un moment dont le bras correspond à la hauteur du treuil plein.La vérification de la fixation est faite pour la position la plus défavorable du câble soit « treuil plein avec câble aligné aux boulons de fixation». On considère que les boulons reprenent toute la traction du câble.La déformé des pièces est limitée à 1/500ème de leur longueur.

4 METHODE DE CALCUL: La structure est calculée comme suit :

- Modélisation par un système de nœuds et barres avec leurs caractéristiques.- Définition des appuis (liaisons)- Application des charges avec leurs valeurs, points d’application et direction- Calcul des réactions aux appuis pour différentes orientations de la flèche de la

grue avec la force couple maximale à la base de la grue.- Calcul de la résistance en traction de la tige filetée selon les règles de calcul de

l’Eurocode 3.- Comparaison de l’effort maximal dans la tige filetée avec sa résistance maximale

en traction.

5 REPÈRE Le présent document est la propriété de South Offshore et ne peut en aucun cas être copié ou diffusé à une tierce partie sans accord

préalable de la société.




Le repère est tel que l’axe Z est orienté vers le haut et les axes X et Y soient orthonormés entre eux et avec l’axe Z.

6 UNITÉS Les unités utilisées sont celles du système international SI.

7 LOGICIELS La structure est calculée avec le logiciel Autodesk Robot Structural Analysis 2013.

8 CONCLUSION Le treuil placé sous le flèche de la grue à été vérifié pour la charge maximale de 2 tonnes.

Les calculs sont faits pour la flèche en position horizontale et incliné à 45°.

La fixation avec 4 boulons M20 Classe 8.8 donnent un taux de travail 0.43 à la traction et 0.42 au cisaillement.

Les contraintes et déformés dans la tôle existante du treuil sont inférieures aux contraintes et déformés admissibles recommandées par la norme ASD 9th edition.





9 VÉRIFICATION DES BOULONS DE FIXATION DU TREUIL 9.1. Dimensions et vue de la structure (la flèche est repliée, en phase de travail le treuil est

sous le flèche)





9.2. Schéma de calcul





9.3. Vérifications des boulons

9.3.1. Flèche horizontale

9.3.1.1. Schéma de calcul

Fz=-4.02 KN_Poids du treuil (1.35*0.5*5.31*140/125=4.02 KN) Fy=-33 KN_Traction du câble (1.5*1.1*20=33 KN)





9.3.1.2. Forces sur appuis

Le soulèvement se produit sur l’appui à gaucheFz=49.86 KN _force maximale de tractionFy=33.00 KN _force maximale de cisaillement





9.3.1.3. Dimensionnement des boulons

Les boulons M20 Classe 8.8 sont vérifiés pour cette fixation.As=245.0 mm² _section résistanteFub=800 Mpa _résistance limite à la traction.

9.3.2. Vérification à la traction

Ref[3]Ft,Rd=0.9*245*800/1.5Ft,Rd=117.16 KN > 49.86 KNTaux de travail=Fz/Ft,Rd T=0.43 <1 OK

9.3.3. Vérification au cisaillement

Ref[3]Fv,Rd=0.5*245*800/1.25Fv,Rd=78.4 KN > 33.00 KNTaux de travail=Fz/Ft,Rd T=0.42 <1 OK





9.3.4. Flèche horizontale

9.3.4.1. Schéma de calcul

Fz=-4.02 KN incliné de 45°_Poids du treuil (1.35*0.5*5.31*140/125=4.02 KN) Fy=-33 KN_Traction du câble (1.5*1.1*20=33 KN)





9.3.4.2. Forces sur appuis

Le soulèvement se produit sur l’appui à gaucheFz=47.21 KN _force maximale de tractionFy=30.16 KN _force maximale de cisaillement





9.3.4.3. Dimensionnement des boulons

Les boulons M20 Classe 8.8 sont vérifiés pour cette fixation.As=245.0 mm² _section résistanteFub=800 Mpa _résistance limite à la traction.

9.3.5. Vérification à la traction

Ref[3]Ft,Rd=0.9*245*800/1.5Ft,Rd=117.16 KN > 47.21 KNTaux de travail=Fz/Ft,Rd T=0.40 <1 OK

9.3.6. Vérification au cisaillement

Ref[3]Fv,Rd=0.5*245*800/1.25Fv,Rd=78.4 KN > 30.16 KNTaux de travail=Fz/Ft,Rd T=0.38 <1 OK





10 VÉRIFICATIONS DES TIGES Ø20 MM SUPPORTANT LA TÔLE EXISTANTE DU TREUIL

10.1. Vue et dimensions





10.2. Charges

Ces tiges sont vérifiées au cisaillement.Vue la position du treuil les charges à prendre en compte sont : 1. Poids du treuil Ptr=531 kg2. Poids de la tôle Pto=33.13 kg3. Poids des cales Pc=37 kg

Poids totale P=601.13 kg soit par appui Pa=150.28 kg ou Pa=1.5 KN

10.3. Vérification au cisaillement

As=245.0 mm² _section résistanteFub=235 Mpa _résistance limite à la traction.

Ref[3]Fv,Rd=0.6*245*235/1.25Fv,Rd=34.55 KN > 1.5 KN_force appliquée OK





11 VÉRIFICATIONS DE LA TÔLE EXISTANTE DU TREUIL 11.1. Vue et dimensions

11.2. Hypothèses Matière : S235

- Fy=235 Mpa_Résistance limite à l’élasticité- Fvm=141 Mpa (0.6*Fy)_Contrainte admissible de Von Misès (ASD 9th edition)

Position du câble : Extremité du tambour





11.3. Conditions aux limites





11.4. Charges11.4.1. Poids du treuil et cales

P=150280 N

11.4.2. Poids propre du support





11.4.3. Traction du câble

T=10.000 N (2 tonnes /2 boulons)





11.5. Contrainte maximale de Von Misès

La contrainte maximale de Von Misès est de 10.37 Mpa inférieure à la contrainte maximale de Von Misès 141Mpa.





11.6. Déformé maximale

La déformé maximale est de 0.009 mm inférieure 1.026 m soit 513/500





11.7. Marge de sécurité

La marge de sécurité minimale est supérieure 15


note de calcul fixation treuil

Documents

tle treuil

donnes du treuil

skid treuil

combinaison de calcul

boulons de fixation

calcul des structures

calcul adopt

bases de calcul