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NC 24001 - A - Potence Treuil - Egetrac Maroc

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POTENCE TREUIL

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NOTE DE CALCUL

EGETRAC MAROC REV A

EGETRAC MAROC

POTENCE TREUIL

DOCUMENT N° : NC24001

NOTE DE CALCUL

A 12/01/2024 ZT ZT
REV DATE ETABLIE PAR VERIFIE PAR

MECADESIGN S.A.R.L
Boulevard Zerktouni, Résidence du parc, Etage 1 Appt.4 – MOHAMMEDIA MAROC
Tél : 0668998060 Fax : 0523313123
Email : contact@mecadesign.ma

N° DE DOCUMENT : NC24001 DATE : 12/01/2024


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EGETRAC MAROC REV A

PAGES DE REVISION

REV DATE PARAGRAPHES PAGES PLAN OBJET DE LA REVISION


A 12/01/2024 Emission originale

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EGETRAC MAROC REV A

SOMMAIRE

1. O BJ ET …… … ……… …… … …… … … …… …… .… … …… … … …… …… …… … …… .. . . . . . . . . .. .. .… . 4
2. DO CU M E NT S & NO RM E S … … … … … …… …… … …. …. … .… … …… . . …… … …… … …… … …. 4
2 .1 D oc um en ts de réf ére nc e. … … . .… … …… …… …… … … …… … ………. .. .. . . . . . . . . .. . . . . . .. .. .. 4
2 .2 N orm es ut il isé es . …… . . … … … … …… … …… … … …… … … …… …… …… … .. . . . . . .. .. .. .. .. .. 5
2 .3 Ma té r ia u. … …. . ……… … …… … ……… … … …… … …… …… … … …. .. .. . .. .. .. .. .. .. . . . . . . . . .. .. . 5
3. M O D E L E D E CA L C UL … … … … … …… … … …… … …. …. … …… …. . …… … …… … ……… …. … 5
3 .1 Vu e 3 D a vec n ° d es b ar res … … .. … … … …… … …… …… … … …… …… ……… … .. ... .. .. .. 5
3 .2 C ar ac t ér ist iq ues des barr es .… …. . … … … …… …… … …… … …… …… … …… … ……… . . . . 6
3 .3 D éf i n it i o n des a p p u is. … … .. … …… … … …… … … …… … …… ……… …… … …… .. .. . . . . . . .. . 6
4. C H ARG E M ENT … … …… … … … … … … …… … … … …… … …… . …. … …… … . . …… ……… … … … 7
4 .1 H yp o t h èses d e ca lc ul . … … … …… … … … … …… … …… … …… ……… …… … . . …… ……. … 7
4 .2 C as d es c h ar ges …… .. .… … … …… … … …… … … …… … … …… …… …… … …. . …… …… … 7
4 .3 Va le urs d es c ha rg es … … . . .… … … … … … …… … …… … ……… …… …… … …… …. . …… … 8
4 .4 C om bi n a is o ns d es ch ar ges … … . .. …… … …… … … … … …… … …… …… ……… … .. …… … 8
5. V ER I FI C AT IO N … … … … … … … … …… … … …. … .… … …… .. … ……… …… … …… … .… …. . …. 8
5 .1 Vé rif ica t io n d es b ar r es . … … … …… … …… …… … …… … ……… …… …… … …. . …… …… .. 8
5 .2 Vé rif ica t io n d e l’ a s s em bla g e d e l a p ot e n ce. …… … … …… … …… …… … …. .. … …… …. . 12
5 .3 C o nc lus i on … ……… … … .… … …… … … … …… … …… … … … … …… ……… …… .. … …… … . 16

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1. OBJET :

La présente note de calcul a pour but de dimensionner des potences métallique munis des treuils
PCC-500/1000 ( capacité 500 kg), qui seront installés sur des réservoirs de stockage de gasoil au
sein du dépôt de stockage petrolier « PETROMIN OILS » à LJORF LASFAR.
Ces potences ont pour le but à soulever des colonnes d’arrosage de diamètre maximal de 10’’
SCH STD, et de longueur maximale de 12 m (Soit un poids maximal de 800 Kg).

2. DOCUMENTS & NORMES :

2.1. Documents de référence :

 Plan N° PL-E00820-PS07-CH-001 : STOCKAGE GASOIL 50 PPM – BACS


R101/R102/R103 – PLAN D’ENSEMBLE ET DETAILS
 Fiche technique des treuils PCC.

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2.2. Normes utilisées :

 Normes de calculs : EUROCODES 3.


 Logiciel utilisé : Autodesk Robot structural Analysis Professional 2015

2.3. Matériau :

 Pour les profilés et toles : S235 JR ayant les caractéristiques mécaniques suivantes :

Matériau E [Mpa] G [Mpa] NU Ro [kG/m3] Re [Mpa]


ACIER S235 JR (E24) 210000,00 80800,00 0,30 7701,00 235,00

3. MODELE DE CALCUL :

3.1. Vue 3D avec n° des barres :

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3.2. Caractéristiques des barres :

Barre Noeud 1 Noeud 2 Section Longueur [m] Gamma[Deg] Type de barre

1 4 2 TRON 88.9x5.49 1,25 0,0 Poteaux

2 4 1 TRON 88.9x5.49 1,25 0,0 Poteaux

3 5 3 TRON 114.3x6.02 2,60 0,0 Consoles

 Le type « Poteaux » limite le déplacement en tête à L/150.


 Le type « consoles » limite la flèche à L/200.

3.3. Définition des appuis :

Nom de l'appui Liste des noeuds Conditions d'appui


Rotule 3 UX UY UZ bloqués RX RY RZ Libres
Appui simple 12 UZ bloqués RX RY RZ UX UY Libres

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4. CHARGEMENT:

4.1. Hypothèses de calcul :

 Poids propre (PP) : Généré automatiquement selon le matériau et les dimensions des profilés.
 Efforts sur poulie : la charge maximale à soulever est de 800 Kg sera supportée par deux
treuils ; soit 400 Kg par treuil.
Les efforts par poulie sont donc :

4.2. Cas des charges :

Cas Nom du cas Nature Type d'analyse


1 PP permanente Statique linéaire
2 Efforts sur poulie d'exploitation Statique linéaire
3 ELU Statique linéaire
4 ELU+ Statique linéaire
5 ELU- Statique linéaire
6 ELS Statique linéaire
7 ELS+ Statique linéaire
8 ELS- Statique linéaire

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4.3. Valeurs des charges :

Cas Type de charge Liste Valeurs de la charge


1 poids propre 1A3 PZ Moins Coef=1,00
2 force sur barre 3 FX=400,00[daN] local relatives
2 force sur barre 3 FZ=-400,00[daN] relatives

4.4. Combinaions des charges :

Combinaison Définition
ELU/ 1 1*1.35 + 2*1.50
ELU/ 2 1*1.35
ELU/ 3 1*1.00 + 2*1.50
ELU/ 4 1*1.00
ELS:CAR/ 1 1*1.00 + 2*1.00
ELS:CAR/ 2 1*1.00

5. VERIFICATION :

5.1. Vérification des barres :

Ratio Cas Ratio Cas Ratio Cas Ratio Cas


Pièce Profil Lay Laz Ratio Cas
(uy) (uy) (uz) (uz) (vx) (vx) (vy) (vy)

3 6 6
TRON
1 42.43 42.43 0.32 ELU - - - - 0.60 ELS 0.44 ELS
88.9x5.49
/1/ /1/ /1/
3 6 6
TRON
2 42.43 42.43 0.32 ELU - - - - 0.60 ELS 0.44 ELS
88.9x5.49
/1/ /1/ /1/
3 6 6
TRON
3 67.79 67.79 0.46 ELU 0.00 ELS 0.95 ELS - - - -
114.3x6.02
/1/ /1/ /1/

Tous les ratios des contraintes (contrainte réelle/contrainte admissible) et les ratios des
déplacements (flèche réelle/flèche admissible) sont inférieurs à 1, donc toutes les barres sont
vérifiées.

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 DETAILS DE CALCUL:

CALCUL DES STRUCTURES ACIER


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NORME: NF EN 1993-1-1:2005/NA:2013/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures.
TYPE D'ANALYSE: Vérification des pièces
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PIECE: 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CHARGEMENTS:
Cas de charge décisif: 3 ELU /1/ 1*1.35 + 2*1.50
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MATERIAU:
ACIER E24 fy = 235.00 MPa
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRES DE LA SECTION: TRON 88.9x5.49


h=8.9 cm gM0=1.00 gM1=1.00
Ay=9.16 cm2 Az=9.16 cm2 Ax=14.39 cm2
tw=0.5 cm Iy=125.65 cm4 Iz=125.65 cm4 Ix=251.30 cm4
Wply=38.25 cm3 Wplz=38.25 cm3
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EFFORTS INTERNES ET RESISTANCES ULTIMES:
N,Ed = 776.92 daN My,Ed = 2.86 kN*m
Nc,Rd = 33807.12 daN My,Ed,max = 2.86 kN*m
Nb,Rd = 29398.08 daN My,c,Rd = 8.99 kN*m Vz,Ed = -225.85 daN
MN,y,Rd = 8.97 kN*m Vz,c,Rd = 12425.90 daN
Classe de la section = 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PARAMETRES DE FLAMBEMENT:

en y: en z:
Ly = 1.25 m Lam_y = 0.45 Lz = 1.25 m Lam_z = 0.45
Lcr,y = 1.25 m Xy = 0.87 Lcr,z = 1.25 m Xz = 0.87
Lamy = 42.43 kyy = 0.78 Lamz = 42.43 kzy = 0.47
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FORMULES DE VERIFICATION:
Contrôle de la résistance de la section:
N,Ed/Nc,Rd = 0.02 < 1.00 (6.2.4.(1))
My,Ed/My,c,Rd = 0.32 < 1.00 (6.2.5.(1))
My,Ed/MN,y,Rd = 0.32 < 1.00 (6.2.9.1.(2))
Vz,Ed/Vz,c,Rd = 0.02 < 1.00 (6.2.6.(1))
Contrôle de la stabilité globale de la barre:
Lambda,y = 42.43 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 42.43 < Lambda,max = 210.00 STABLE
N,Ed/(Xy*N,Rk/gM1) + kyy*My,Ed,max/(XLT*My,Rk/gM1) = 0.28 < 1.00 (6.3.3.(4))
N,Ed/(Xz*N,Rk/gM1) + kzy*My,Ed,max/(XLT*My,Rk/gM1) = 0.18 < 1.00 (6.3.3.(4))
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DEPLACEMENTS LIMITES

Déplacements
vx = 5.0 mm < vx max = L/150.00 = 8.4 mm Vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00

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vy = 3.7 mm < vy max = L/150.00 = 8.4 mm Vérifié


Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Profil correct !!!

CALCUL DES STRUCTURES ACIER


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NORME: NF EN 1993-1-1:2005/NA:2013/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures.
TYPE D'ANALYSE: Vérification des pièces
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PIECE: 2
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CHARGEMENTS:
Cas de charge décisif: 3 ELU /1/ 1*1.35 + 2*1.50
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MATERIAU:
ACIER E24 fy = 235.00 MPa
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRES DE LA SECTION: TRON 88.9x5.49


h=8.9 cm gM0=1.00 gM1=1.00
Ay=9.16 cm2 Az=9.16 cm2 Ax=14.39 cm2
tw=0.5 cm Iy=125.65 cm4 Iz=125.65 cm4 Ix=251.30 cm4
Wply=38.25 cm3 Wplz=38.25 cm3
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EFFORTS INTERNES ET RESISTANCES ULTIMES:
N,Ed = 776.92 daN My,Ed = 2.86 kN*m
Nc,Rd = 33807.12 daN My,Ed,max = 2.86 kN*m
Nb,Rd = 29398.08 daN My,c,Rd = 8.99 kN*m Vz,Ed = -225.85 daN
MN,y,Rd = 8.97 kN*m Vz,c,Rd = 12425.90 daN
Classe de la section = 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PARAMETRES DE FLAMBEMENT:

en y: en z:
Ly = 1.25 m Lam_y = 0.45 Lz = 1.25 m Lam_z = 0.45
Lcr,y = 1.25 m Xy = 0.87 Lcr,z = 1.25 m Xz = 0.87
Lamy = 42.43 kyy = 0.78 Lamz = 42.43 kzy = 0.47
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FORMULES DE VERIFICATION:
Contrôle de la résistance de la section:
N,Ed/Nc,Rd = 0.02 < 1.00 (6.2.4.(1))
My,Ed/My,c,Rd = 0.32 < 1.00 (6.2.5.(1))
My,Ed/MN,y,Rd = 0.32 < 1.00 (6.2.9.1.(2))
Vz,Ed/Vz,c,Rd = 0.02 < 1.00 (6.2.6.(1))
Contrôle de la stabilité globale de la barre:
Lambda,y = 42.43 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 42.43 < Lambda,max = 210.00 STABLE
N,Ed/(Xy*N,Rk/gM1) + kyy*My,Ed,max/(XLT*My,Rk/gM1) = 0.28 < 1.00 (6.3.3.(4))
N,Ed/(Xz*N,Rk/gM1) + kzy*My,Ed,max/(XLT*My,Rk/gM1) = 0.18 < 1.00 (6.3.3.(4))
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DEPLACEMENTS LIMITES

Déplacements
vx = 5.0 mm < vx max = L/150.00 = 8.4 mm Vérifié

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Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00


vy = 3.7 mm < vy max = L/150.00 = 8.4 mm Vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Profil correct !!!

CALCUL DES STRUCTURES ACIER


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NORME: NF EN 1993-1-1:2005/NA:2013/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures.
TYPE D'ANALYSE: Vérification des pièces
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PIECE: 3
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CHARGEMENTS:
Cas de charge décisif: 3 ELU /1/ 1*1.35 + 2*1.50
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MATERIAU:
ACIER E24 fy = 235.00 MPa
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRES DE LA SECTION: TRON 114.3x6.02


h=11.4 cm gM0=1.00 gM1=1.00
Ay=13.04 cm2 Az=13.04 cm2 Ax=20.48 cm2
tw=0.6 cm Iy=301.05 cm4 Iz=301.05 cm4 Ix=602.10 cm4
Wply=70.65 cm3 Wplz=70.65 cm3
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EFFORTS INTERNES ET RESISTANCES ULTIMES:
N,Ed = 1007.90 daN My,Ed = -7.68 kN*m
Nc,Rd = 48124.08 daN My,pl,Rd = 16.60 kN*m
Nb,Rd = 48124.08 daN My,c,Rd = 16.60 kN*m Vz,Ed = -486.11 daN
MN,y,Rd = 16.58 kN*m Vz,c,Rd = 17688.13 daN
Classe de la section = 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FORMULES DE VERIFICATION:
Contrôle de la résistance de la section:
N,Ed/Nc,Rd = 0.02 < 1.00 (6.2.4.(1))
My,Ed/My,c,Rd = 0.46 < 1.00 (6.2.5.(1))
My,Ed/MN,y,Rd = 0.46 < 1.00 (6.2.9.1.(2))
Vz,Ed/Vz,c,Rd = 0.03 < 1.00 (6.2.6.(1))
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DEPLACEMENTS LIMITES

Flèches
uy = 0.0 mm < uy max = L/200.00 = 13.0 mm Vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
uz = 12.3 mm < uz max = L/200.00 = 13.0 mm Non vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Profil correct !!!

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5.2. Vérification l’assemblage de la potence :

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5.2.1. Vérification du rond de diamètre de 30 mm:

CALCUL DES STRUCTURES ACIER


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NORME: NF EN 1993-1-1:2005/NA:2013/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures.
TYPE D'ANALYSE: Vérification des pièces
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PIECE: 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CHARGEMENTS:
Cas de charge décisif: 3 ELU /1/ 1*1.35 + 2*1.50
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MATERIAU:
ACIER fy = 235.00 MPa
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRES DE LA SECTION: ROND 30


h=3.0 cm gM0=1.00 gM1=1.00
Ay=4.50 cm2 Az=4.50 cm2 Ax=7.07 cm2
tw=1.5 cm Iy=3.98 cm4 Iz=3.98 cm4 Ix=7.95 cm4
Wply=4.50 cm3 Wplz=4.50 cm3
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EFFORTS INTERNES ET RESISTANCES ULTIMES:
My,Ed = 0.33 kN*m
My,pl,Rd = 1.06 kN*m
My,c,Rd = 1.06 kN*m Vz,Ed = -300.00 daN
Vz,c,Rd = 6105.48 daN
Classe de la section = 1
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FORMULES DE VERIFICATION:
Contrôle de la résistance de la section:
My,Ed/My,c,Rd = 0.31 < 1.00 (6.2.5.(1))
Vz,Ed/Vz,c,Rd = 0.05 < 1.00 (6.2.6.(1))
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DEPLACEMENTS LIMITES

Flèches
uy = 0.0 cm < uy max = L/200.00 = 0.1 cm Vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
uz = 0.0 cm < uz max = L/200.00 = 0.1 cm Vérifié
Cas de charge décisif: 6 ELS /1/ 1*1.00 + 2*1.00
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Profil correct !!!

Donc l’axe en rond de diamètre 30 mm est bien vérifié.

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5.2.2. Vérification de la pièce 2:


 Modélisation:

 Vérification:

D’après la cartographie des contraintes, La contrainte maximale est de 9.95 MPa qui
reste inférieur à 235 Mpa (la limite élastique de l’acier S235 JR).
Par conséquent la pièce 2 d’épaisseur 15 mm est bien vérifiée.

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5.2.3. Vérification de la pièce 1:


 Modélisation:

 Vérification:

D’après la cartographie des contraintes, La contrainte maximale est de 2.66 MPa qui
reste inférieur à 235 Mpa (la limite élastique de l’acier S235 JR).
Par conséquent la pièce 1 d’épaisseur 12 mm est bien vérifiée.

N° DE DOCUMENT : NC24001 DATE : 12/01/2024


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 Vérification de la soudure :

La longueur de soudure considére dans les calculs est :


L= 2 x (200-2a) = 377.6 mm
Avec : Le cordon de soudure est a=0.7xtmin=0.7x8 mm  a = 5.6 mm
L’effort appliqué sur la soudure est de 2000 N
Contrainte normale perpendiculaire à la direction du cordon : σ ┴ = 0.7*F/a*L = 0.66 Mpa
Contrainte tangentielle perpendiculaire à la direction du cordon : τ ┴ = 0.7*F/a*L = 0.66 Mpa
Contrainte tangentielle parallèle à la direction du cordon : τ // =0
La contrainte équivalente:

La coeffcients de soudage pour les aciers suivants les Eurocodes 3 :

 Par conséquent :

σéq= Racine (0.8²*(σ²+3 τ²)) = 1.06 Mpa < fu/1.25= 340/1.25= 272 Mpa

Donc la soudure est bien vérifiée.

5.3. Conclusion :

Notre système de la potence métallique et treuil PCC-500/100 peut soulever la charge de


400 kg en toute sécurité, et présente une résistance et stabilité satisfaisante suivant les
normes en vigueur.

N° DE DOCUMENT : NC24001 DATE : 12/01/2024

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