En tant qu'étudiant ou ingénieur professionnel, vous êtes toujours confronté au défi de réaliser des structures pouvant supporter beaucoup de poids.
La plaque d'appui est une partie importante de la structure d'un bâtiment qui aide à maintenir la stabilité du bâtiment.
Même si elles semblent petites, les plaques d'appui répartissent le poids d'une poutre porteuse sur une plus grande surface.
Cela empêche le faisceau de se déformer, de se fissurer ou même de se casser de manière importante.
Si les plaques d'appui ne sont pas choisies et placées correctement, l'intégrité de la structure pourrait être brisée, ce qui poserait de sérieux risques pour la sécurité.
Dans cet article, je vais parler des bases des plaques d'appui, y compris leurs types, comment les choisir et comment les mettre en place.
Vous en apprendrez beaucoup sur la façon dont les plaques d'appui sont utilisées dans la construction et comment vous assurer que vos conceptions répondent aux normes de sécurité et de stabilité les plus élevées.
Alors allons-y et découvrons les plaques de roulement.
Plaques d'appui dans la construction
Définition formelle:
Une plaque d'acier plate est utilisée sous l'extrémité d'une poutre porteuse pour répartir la charge sur une zone plus large.
Une plaque d'appui est un type spécial de plaque métallique utilisée pour répartir la force d'un mur porteur ou d'une colonne sur une plus grande surface.
Il mesure généralement moins d'un pouce d'épaisseur, mais il est large et long, et sa longueur et sa largeur dépendent de ce qu'il est censé contenir.
Le travail d'une plaque d'appui est de redistribuer le poids et d'empêcher les structures de se tasser ou de s'affaisser afin qu'elles durent plus longtemps.
Types de plaques d'appui
Différents types de plaques d'appui sont utilisés dans la construction, tels que les paliers lisses, les roulements à bascule et à goupille, les roulements à rouleaux, les roulements en élastomère, les roulements courbes, les roulements à pot et les roulements à disque.
Chaque type est bon pour une certaine utilisation et a ses propres avantages et inconvénients.
Les paliers lisses sont constitués de deux plaques métalliques qui se déplacent l'une par rapport à l'autre.
Cela permet un mouvement de translation et des lubrifiants sont placés entre les plaques pour les maintenir en mouvement en douceur.
Les roulements à bascule et à goupille ont la même forme, mais les roulements à goupille ont un fond plat qui est fixé à un pilier en béton.
Les roulements à rouleaux peuvent être utilisés pour construire des ponts en acier et en béton armé.
Le caoutchouc est utilisé pour fabriquer des roulements de pont en élastomère, qui n'ont aucune pièce mobile car le caoutchouc lui-même permet au pont de bouger.
Ils sont bon marché à fabriquer et n'ont pas besoin d'être entretenus comme les autres types de roulements.
Les roulements à disque sont conçus pour les structures qui ont beaucoup de poids d'un côté ou qui doivent pouvoir tourner.
Les roulements incurvés permettent au pont de basculer lorsqu'il s'ouvre pour permettre un mouvement horizontal.
Les appuis à pot sont constitués d'un cylindre peu profond rempli d'élastomère et fixé à un piston en acier à l'intérieur du cylindre.
Le piston est ensuite posé sur une surface en acier inoxydable poli qui lui permet de tourner librement.
Il existe deux principaux types d'appareils d'appui utilisés pour construire des ponts : les appareils d'appui à expansion et les appareils d'appui fixes.
Les joints de dilatation permettent à la structure de se dilater ou de se contracter en raison des changements de température sans blesser la structure voisine.
Les joints fixes supportent les charges verticales et permettent à la structure de se déplacer horizontalement en raison des changements de température.
Utilisations des plaques d'appui
Dans la construction, les plaques d'appui sont utilisées pour déplacer les forces de compression concentrées d'un élément structurel à un autre.
Ils sont souvent utilisés pour répartir la force d'une poutre en acier sur une plus grande surface constituée d'un matériau moins résistant que l'acier, comme le béton ou la maçonnerie.
L'action est comme une semelle qui répartit une lourde charge sur un sol mou.
Lorsque la pression sous une semelle de poutre est supérieure à ce qui est autorisé, une plaque d'appui doit être placée sous la semelle pour répartir la charge de la poutre sur le béton ou la maçonnerie.
On peut supposer que la charge de la poutre est uniformément répartie sur la plaque d'appui sur une surface de 2 kN, où k est la distance entre le bas de la poutre et le pied d'âme du congé et N est la longueur de la plaque.
Dans les systèmes de treillis, un rehausseur de roulement de treillis peut être utilisé lorsque les forces traversant les triangles qui les relient sont supérieures à ce que la poutre ou la plaque supérieure peut supporter.
Ces plaques métalliques prennent la charge de la ferme et proviennent de différents fournisseurs de différentes tailles et formes.
Des plaques d'appui sont également utilisées pour tester l'écoulement de l'eau.
La charge de traction axiale du vérin hydraulique est répartie uniformément sur toute la surface de l'échantillon d'essai par la plaque d'appui.
Matériaux utilisés dans les plaques d'appui
Les plaques coulissantes, qui sont un autre nom pour les plaques d'appui, peuvent être fabriquées à partir de nombreux matériaux différents, tels que le graphite, le PTFE, 25 % de fibre de verre, l'acier inoxydable et la bronzphite.
L'acier au carbone est souvent utilisé pour fabriquer différentes pièces pour les roulements.
Les céramiques techniques sont également utilisées pour fabriquer des outils de coupe, des vannes, des buses, des matériaux qui empêchent la chaleur d'entrer et des parties de bâtiments.
Les polymères sont bons pour les cages car ils sont faciles à travailler et ne rouillent pas.
Ils peuvent être utilisés seuls ou avec des charges fonctionnelles pour réaliser un matériau composite dont les propriétés peuvent être modifiées.
Découvrez le héros méconnu de la construction : la plaque d'appui
Toujours difficile à comprendre ? Je change un peu le point de vue :
Vous voulez rendre votre prochain projet d'ingénierie plus intéressant ? Ne vous inquiétez pas des poutres en acier et des pièces de haute technologie.
Au lieu de cela, faites attention à l'humble plaque d'appui, qui est le héros méconnu de la construction.
Oui, nous parlons d'une plaque d'acier plate qui repose silencieusement sous l'extrémité d'une poutre porteuse de mur, répartissant les charges et empêchant une défaillance catastrophique.
Oubliez les gadgets sympas et les dernières technologies.
Lorsqu'il s'agit de la sécurité et de la stabilité du bâtiment, la plaque d'appui est la chose la plus importante.
Alors, prenez vos plaques d'acier plates, ingénieurs, et commençons !
D'accord, c'était juste une blague faite pour ressembler à une publicité télévisée.
Revenons maintenant à l'explication.
Capacité portante de la plaque d'acier
Pour déterminer le poids qu'une plaque d'acier peut supporter, nous devons connaître l'épaisseur de la plaque et la résistance de l'acier.
La limite d'élasticité est la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de changer de façon permanente.
Vous pouvez déterminer le poids que la plaque peut supporter en multipliant l'épaisseur de la plaque par la limite d'élasticité, puis en multipliant ce nombre par un facteur de sécurité.
Réalisation d'un test de charge de plaque
En provoquant le tassement du sol avec une charge croissante sur une plaque d'acier circulaire, un test de charge de plaque peut déterminer la résistance du sol et le poids qu'il peut supporter.
La taille de la plaque utilisée dans le test affecte la surface d'appui au sol.
Si une plaque plus grande est utilisée, la valeur de la capacité portante sera inférieure.
Interprétation des résultats des tests de charge de plaque
Pour comprendre ce que signifient les résultats d'un test de charge de plaque, nous devons d'abord déterminer la charge totale nécessaire pour provoquer un tassement.
Ensuite, nous pouvons déterminer la capacité portante ultime du sol (la pression maximale pouvant être exercée dessus verticalement avant qu'il ne se brise) en divisant la charge totale par la surface de la plaque.
À partir de là, nous pouvons déterminer la capacité portante sûre du sol en divisant la capacité portante ultime par un facteur de sécurité (généralement 3).
Calcul de la capacité portante des poutres
Pour déterminer le poids qu'une poutre peut supporter, nous devons trouver son Ymax, qui nous indique à quel point elle peut se plier au milieu.
Le module de Young, le moment d'inertie, la longueur et l'épaisseur sont quelques-unes des variables de cette équation.
Conception de plaque d'appui de poutre
Une plaque d'appui prend la force qu'une poutre en acier lui applique et la répartit sur une zone constituée de matériaux moins résistants que l'acier.
Pour concevoir des plaques d'appui de poutre, nous utilisons les équations SCM J8-1 et J8-2 pour déterminer Pp, qui est la résistance nominale de la surface du béton.
En bref, vous pouvez savoir combien de poids une plaque d'acier peut supporter en multipliant l'épaisseur de la plaque par la limite d'élasticité, puis en multipliant ce nombre par un facteur de sécurité.
Lorsque vous effectuez un test de charge de plaque, vous pouvez découvrir la résistance du sol.
Pour comprendre les résultats, vous devez déterminer la valeur de charge totale nécessaire pour provoquer le tassement et la capacité portante sûre et ultime du sol.
Pour déterminer la capacité portante d'une poutre, vous devez déterminer Ymax.
Pour concevoir une plaque d'appui de poutre, vous devez déterminer Pp, qui est la résistance nominale de la surface du béton.
Identification des murs porteurs
Les murs porteurs peuvent être trouvés par.
Lors de la planification d'un projet de rénovation domiciliaire, il est important de savoir quels murs supportent le poids afin de ne pas endommager la structure du bâtiment.
Voici quelques façons de dire quels murs ont du poids :
Vérifiez à partir d'un sous-sol ou d'un vide sanitaire les structures de support sous le mur du premier étage.
Il s'agit probablement d'un mur porteur s'il y a une poutre, une colonne ou un autre mur juste en dessous ou allant dans la même direction.
Les murs porteurs peuvent également être des murs extérieurs qui reposent sur le seuil de fondation.
La plupart des murs de plus de 6 pouces d'épaisseur peuvent supporter du poids.
- Parlez à un expert en construction, comme un architecte, un charpentier ou un ingénieur en structure.
Ils peuvent dire si le mur en question supporte du poids et a besoin d'une plaque d'appui.
- Si le mur est perpendiculaire (à un angle de 90 degrés) aux solives au-dessus, il est susceptible de supporter du poids.
Mais il peut ne pas être porteur s'il est parallèle aux solives du plancher au-dessus.
- Avant de retirer des murs lors de projets de rénovation domiciliaire, il est important de déterminer quels murs supportent du poids et lesquels ne le font pas.
L'identification de ces types de murs devrait être effectuée par des ingénieurs en structure, car elle n'est pas recommandée aux débutants.
Les plans de rénovation doivent accorder une attention particulière aux murs porteurs lors de travaux sur des sols ou des toits.
Comment remplacer une plaque inférieure pourrie sur un mur porteur :
Lorsque la semelle inférieure d'un mur porteur a pourri, le mur doit être étayé de manière à ce que le toit et les poutres soient soutenus.
Ensuite, les goujons et la plaque inférieure doivent être retirés et remplacés.
Voici les étapes à suivre pour remplacer une plaque de fond pourrie :
Vérifiez auprès d'un ingénieur en structure ou d'un inspecteur en bâtiment pour vous assurer que le mur porteur est correctement soutenu pendant le processus de réparation.
De plus, des mesures de sécurité, comme porter le bon équipement et utiliser les bons outils, doivent être prises en compte.
- Utilisez des supports temporaires pour maintenir le mur porteur, comme un mur temporaire sous les extrémités des solives du plafond du garage qui repose sur le sol du garage.
Vous pouvez également construire un mur temporaire de 12 à 24 pouces à l'intérieur du mur pourri, d'un bout à l'autre, jusqu'au bas des fermes porteuses ou aux solives de toit, et le renforcer des deux côtés pour former un "X".
- Enlevez tout ce qui est lourd du seuil en premier.
Ensuite, réparez tout dommage et proposez un nouveau système de seuil et/ou de montants qui répond à vos besoins et qui respecte les codes du bâtiment en vigueur.
- Marquez l'emplacement des montants sur l'ancienne plaque et coupez les clous entre la plaque et les montants avec une scie alternative.
- Enlevez l'ancienne plaque et les goujons et mettez une nouvelle plaque de fond qui a été traitée avec de la pression.
Des boulons d'ancrage doivent être utilisés pour connecter la nouvelle plaque à la fondation.
Des clous ou des vis à charpente doivent être utilisés pour relier les montants à la nouvelle plaque.
- Placez une barrière résistante à l'eau entre la plaque inférieure et la fondation pour empêcher l'eau de provoquer la pourriture à l'avenir.
- Lorsque la réparation est terminée, démontez les supports temporaires et assurez-vous que le mur est droit et de niveau.
Avant de commencer, vous devriez parler à un professionnel si vous ne savez pas comment faire le travail ou si le mur est porteur.
Roulements de débrayage d'embrayage
Une butée de débrayage est un élément clé du système d'embrayage d'une voiture.
Lors d'un changement de vitesse, il déconnecte le moteur de la transmission pendant un court instant.
Lorsque vous appuyez sur la pédale d'embrayage, le palier de débrayage se déplace vers le volant.
Cela pousse les doigts de déverrouillage du plateau de pression vers l'intérieur, ce qui éloigne le plateau de pression du disque d'embrayage.
Cela éloigne le moteur de la transmission, ce qui facilite le changement de vitesse.
Importance du roulement de débrayage
Le roulement de débrayage est une partie importante du système d'embrayage d'une voiture et a un effet important sur la conduite et la maniabilité de la voiture.
Si le roulement de débrayage commence à s'user, cela peut causer un certain nombre de problèmes, tels que des changements de vitesse raides ou lents, du bruit et des vibrations lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée et des problèmes de changement de vitesse.
Garder le pied sur la pédale d'embrayage pendant la conduite peut entraîner une usure plus rapide du palier de débrayage car il est toujours engagé.
Symptômes d'un roulement défaillant
Si vous remarquez l'un des éléments suivants, cela peut signifier que le roulement de débrayage est défaillant :
- Changements de vitesse raides ou lents.
- Bruit et tremblement lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée.
- Il est difficile de changer de vitesse.
Lorsque vous conduisez une voiture avec un mauvais roulement de débrayage, cela peut endommager d'autres parties de la voiture, comme la transmission.
Avec un mauvais roulement de débrayage, ce n'est pas une bonne idée de continuer à conduire, et un mécanicien devrait le vérifier dès que possible.
Entretien et remplacement
La plupart des roulements de débrayage durent aussi longtemps que l'embrayage.
Mais si vous voyez des signes que quelque chose ne va pas, vous devriez le faire vérifier par un mécanicien dès que possible.
Un entretien régulier du système d'embrayage, y compris la vérification de la butée de débrayage, peut prévenir une usure prématurée et éviter des réparations coûteuses.
En cas de roulement de débrayage défaillant, il est essentiel de le faire remplacer rapidement par un mécanicien professionnel.
Pour remplacer la transmission, la voiture doit être démontée, ce qui demande beaucoup de travail.
Il est donc très important de le faire faire par un mécanicien qualifié qui peut s'assurer que le nouveau roulement est correctement mis en place et fonctionne bien.
Prévention des dommages au palier de débrayage
Utilisez la pédale d'embrayage correctement pour éviter que le roulement de débrayage et les autres pièces de l'embrayage ne se cassent.
Ne posez pas votre pied sur la pédale d'embrayage pendant la conduite.
Cela peut entraîner une usure plus rapide que nécessaire du roulement de débrayage, car il est toujours engagé.
N'utilisez l'embrayage que lorsque vous en avez besoin et n'utilisez pas l'embrayage pendant que vous conduisez.
Lubrifiants pour roulements pilotes et plaques flexibles
Les roulements pilotes et les plaques flexibles des voitures doivent être huilés pour les empêcher de s'user trop rapidement.
La graisse à base de lithium pour hautes températures est souvent suggérée comme lubrifiant pour ces pièces.
La graisse moly EP avec un indice NLGI de 2 est également un bon choix.
Il est important de suivre les instructions du fabricant et d'utiliser la bonne quantité de lubrifiant pour s'assurer qu'il fonctionne correctement et éviter tout problème.
Appliquer de la graisse sur un roulement pilote
Lorsque vous mettez de la graisse dans un roulement pilote, vous devez mettre suffisamment de graisse mais pas trop pour qu'elle coule sur l'embrayage.
Certaines sources disent de mettre de la graisse dans le trou du roulement pour faciliter le retrait du roulement.
Application d'huile sur une douille en bronze fritté
Une source dit que la meilleure façon de mettre de l'huile dans un buisson de bronze qui a été fondu est de le mettre dans de l'huile sous vide.
Mais il est important de suivre ce que dit le fabricant sur la façon de graisser cette pièce.
Plaque d'appui
Conseil : Activez le bouton de sous-titrage si vous en avez besoin. Choisissez "traduction automatique" dans le bouton des paramètres, si vous n'êtes pas familier avec la langue parlée. Vous devrez peut-être d'abord cliquer sur la langue de la vidéo avant que votre langue préférée ne soit disponible pour la traduction.
Conclusion
Alors que nous finissons de parler des plaques d'appui, il est important de se rappeler que ces pièces petites mais importantes ont un impact important sur la stabilité et la sécurité d'un bâtiment.
Lorsqu'ils sont choisis et placés de la bonne manière, ils aident à répartir les charges et à empêcher les pièces individuelles d'être surchargées, ce qui peut provoquer une défaillance catastrophique.
En tant qu'ingénieurs, il est important de s'assurer que chaque pièce, aussi petite soit-elle, reçoive l'attention qu'elle mérite pendant le processus de conception.
Les plaques d'appui peuvent ne pas sembler importantes, mais elles sont très importantes pour l'intégrité structurelle d'un bâtiment.
Ainsi, la prochaine fois que vous concevez un bâtiment, pensez aux plaques d'appui et à leur importance pour assurer la sécurité et la stabilité du bâtiment.
N'oubliez pas qu'en matière d'ingénierie, chaque petite chose compte, et ce sont souvent les petites choses qui font la plus grande différence.
Liens et références
Steel Design Guide Series 1 - Plaques de base de colonne
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