Pylône autoportant
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Pylône autoportant
Bonjour,
Je souhaite installer un pylône autoportant récupéré sur un site de relais tv.
Le pylône avait été fortement abimé par une tempête et j'ai pu récupérer le premier élément ainsi qu'un morceau du second élément soit une hauteur totale de 7,6 mètres.
A la base la largeur entre pieds est de 1,10 m pour finir à 0,80 m en haut.
Le premier élément avait un pied tordu, j'ai coupé tout ce qui était vrillé et j'ai refait ce pied avec de tubes d'un diamètre légèrement supérieur à ceux d'origine ce qui m'a permis de les emboiter et de les souder. J'ai ajouté une plaque carrée de 10 mm d'épaisseur (voir photos).
Pour l'installation du pylône j'ai fabriqué une chaise qui sera coulée dans le béton mais qui dépassera du béton 'environ 8 cm afin de pouvoir passer le boulons de fixation, d'après vous est-ce une une bonne idée ou bien est-ce préférable de tout noyer dans le béton et de faire ressortir des tige filetées ?
Quel diamètres de boulons me conseillerai vous pour la fixation au sol, sachant que la hauteur du pylône est de 7,6 m + un tube de 1.5 à 2 m sur lequel sera installé une antenne verticale VHF UHF de 1,8 m (de chez comet), une antenne 9 éléments VHF ainsi qu'une antenne Fritzel FB33.
Les trous d'origine sont de 17mm ce qui semble indiqué l'utilisation de vis M16 mais à l'époque le pylône faisait 18 mètres de haut. J'étais parti sur des vis M12, voir M14 afin d'avoir plus de facilité pour le montage des éléments.
Le trou pour couler le béton a été creusé à flan de talus dans du rocher. Il est prévu de couler environ 30 cm de béton puis d'installer et de caler la chaise dessus puis monter des agglos à bancher tout autour et enfin de remplir de béton.
Volume total d'environ 4.2 M3 de béton.
Votre avis ?
73 F1PNX
Je souhaite installer un pylône autoportant récupéré sur un site de relais tv.
Le pylône avait été fortement abimé par une tempête et j'ai pu récupérer le premier élément ainsi qu'un morceau du second élément soit une hauteur totale de 7,6 mètres.
A la base la largeur entre pieds est de 1,10 m pour finir à 0,80 m en haut.
Le premier élément avait un pied tordu, j'ai coupé tout ce qui était vrillé et j'ai refait ce pied avec de tubes d'un diamètre légèrement supérieur à ceux d'origine ce qui m'a permis de les emboiter et de les souder. J'ai ajouté une plaque carrée de 10 mm d'épaisseur (voir photos).
Pour l'installation du pylône j'ai fabriqué une chaise qui sera coulée dans le béton mais qui dépassera du béton 'environ 8 cm afin de pouvoir passer le boulons de fixation, d'après vous est-ce une une bonne idée ou bien est-ce préférable de tout noyer dans le béton et de faire ressortir des tige filetées ?
Quel diamètres de boulons me conseillerai vous pour la fixation au sol, sachant que la hauteur du pylône est de 7,6 m + un tube de 1.5 à 2 m sur lequel sera installé une antenne verticale VHF UHF de 1,8 m (de chez comet), une antenne 9 éléments VHF ainsi qu'une antenne Fritzel FB33.
Les trous d'origine sont de 17mm ce qui semble indiqué l'utilisation de vis M16 mais à l'époque le pylône faisait 18 mètres de haut. J'étais parti sur des vis M12, voir M14 afin d'avoir plus de facilité pour le montage des éléments.
Le trou pour couler le béton a été creusé à flan de talus dans du rocher. Il est prévu de couler environ 30 cm de béton puis d'installer et de caler la chaise dessus puis monter des agglos à bancher tout autour et enfin de remplir de béton.
Volume total d'environ 4.2 M3 de béton.
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73 F1PNX
Dernière modification par F1PNX le mer. 28 avr. 2021 11:49, modifié 1 fois.
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Re: Pylône autoportant
Je vous ajoute des photos du pylône ainsi que du trou.
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Re: Pylône autoportant
Bonjours ! très beau travail ! a première vue les systèmes de fixations des boulons me parais faibles ! cela tiendras par rapport a la vertical mais pas a la torsion ( force exercé par le vent de droite a gauche et vis
versa ) metre éventuellement un tube de renfort ( qui s’emboîte ) au centre des plaques de fixation !
je pense que j'ai été claire dans mes explications !
bonne jounée ! Antoine .
versa ) metre éventuellement un tube de renfort ( qui s’emboîte ) au centre des plaques de fixation !
je pense que j'ai été claire dans mes explications !
bonne jounée ! Antoine .
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Re: Pylône autoportant
Bonjour Antoine,
Merci pour votre attention, je ne saisi pas trés bien votre idée concernant un renfort.
Au niveau des plaques entre la chaise et le pylône en plus des tubes qui se trouvent en dessous des plaques de la chaise et au dessus des plaques du pylône ? Afin d'éviter la rotation de la plaque coté chaise au niveau de sa soudure sur le tube rond ?
J'ai commandé des vis inox en M16 et M14 , si je peux facilement mettre les M16 ce sera bon (qui peut le plus, peut le moins) sinon ce sera M14.
Les vis inox commandées on une résistance à l'arrachement de 70 Kg/mm².
Merci pour votre aide
Jack
Merci pour votre attention, je ne saisi pas trés bien votre idée concernant un renfort.
Au niveau des plaques entre la chaise et le pylône en plus des tubes qui se trouvent en dessous des plaques de la chaise et au dessus des plaques du pylône ? Afin d'éviter la rotation de la plaque coté chaise au niveau de sa soudure sur le tube rond ?
J'ai commandé des vis inox en M16 et M14 , si je peux facilement mettre les M16 ce sera bon (qui peut le plus, peut le moins) sinon ce sera M14.
Les vis inox commandées on une résistance à l'arrachement de 70 Kg/mm².
Merci pour votre aide
Jack
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Suite aux conseils de F5TGC, j'ai ajouté des renforts entre les plaques sur lesquelles seront fixées le Pylone.
Bon week end à toutes et à tous.
73 jack
Suite aux conseils de F5TGC, j'ai ajouté des renforts entre les plaques sur lesquelles seront fixées le Pylone.
Bon week end à toutes et à tous.
73 jack
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Re: Pylône autoportant
Salut Jack, et bonjour aussi au reste de la troupe ...
Juste pour info et une autre idée, j'ai fait exactement la même chose que toi avec un pylône
de 9 mètres des restes de l'armée Belge du côté de l'OTAN récupération.
Une section +/- la même que toi, mais pylône lourd et moins large.
J'ai creusé 1M50 en profondeur dans le sol, une fois la place dégagé, je l'ai planté comme un arbre.
J'ai rebouché en jetant du ciment mélangé à la terre et laissé comme ça les 6 mois suivants.
Il est là depuis 30 ans, il n'a JAMAIS bougé.
![Image](https://www.qrz.com/hampages/on3onx/DSCN0498.JPG?cb=1621057754)
![Image](https://www.qrz.com/hampages/on3onx/IMG_20200331_134316.jpg?cb=1621057905)
On le vois aussi ici sur la vidéo de l'installation d'une FAN 4 bandes
https://www.youtube.com/watch?v=xiaWswtyUdk&t=270s
Juste pour info et une autre idée, j'ai fait exactement la même chose que toi avec un pylône
de 9 mètres des restes de l'armée Belge du côté de l'OTAN récupération.
Une section +/- la même que toi, mais pylône lourd et moins large.
J'ai creusé 1M50 en profondeur dans le sol, une fois la place dégagé, je l'ai planté comme un arbre.
J'ai rebouché en jetant du ciment mélangé à la terre et laissé comme ça les 6 mois suivants.
Il est là depuis 30 ans, il n'a JAMAIS bougé.
![Image](https://www.qrz.com/hampages/on3onx/IMG_20200331_134316.jpg?cb=1621057905)
On le vois aussi ici sur la vidéo de l'installation d'une FAN 4 bandes
https://www.youtube.com/watch?v=xiaWswtyUdk&t=270s
On3Onx Mike
JO20EV 3 km de l'Atomium
JO20EV 3 km de l'Atomium
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Re: Pylône autoportant
Bonjour Mike,
Merci pour les infos, le socle en béton qui supportera le mien sera enterré d'environ 40 cm puis à l'air libre d'un coté et enterré de l'autre car le trou se trouve à flan de talus.
Un talus pas vraiment, je dirais plutôt un rocher en pente donc le rocher sera aussi partie prenante dans le socle car relié au béton. Nous allons couler environ 30 cm de béton puis poser et régler la chaise dessus, faire le tour avec des moellons à bancher sur une hauteur de 1 mètre, cela nous servira de coffrage, remplir les moellons à bancher puis lorsqu'ils seront secs nous coulerons du béton à l'intérieur et aussi à l'extérieur du coté où il y a le rocher.
Dimensions 1,7m x 1, 7m x 1,3m = 3,75 m3 + le béton coulé à l'extérieur pour faire la liaison socle rocher on sera facilement à 4 m3.
Avec environ 8 tonnes ce n'est pas le socle qui m'inquiète, juste la partie fixation entre le socle et le pylône et c'est pour cela que j'ai ajouté ces renforts.
J'ai voulu agrandir les trous sur les semelles de la chaise pour les passer de 13 mm à 17 mm avec ma perceuse à main et des forêts à queue réduite de 15 et 17 mm.
Avec le 15 mm pas trop de problème (du moins sur les 3 premiers trous) mais avec le 17 mm lorsque le forêt à débouché du trou, il s'est coincé dedans et je me suis pris une violente "raquette" sur la main qui est encore bien enflée.
Auriez vous une astuce pour éviter cela ?
Bon week-end à toutes et à tous.
73 Jack
Merci pour les infos, le socle en béton qui supportera le mien sera enterré d'environ 40 cm puis à l'air libre d'un coté et enterré de l'autre car le trou se trouve à flan de talus.
Un talus pas vraiment, je dirais plutôt un rocher en pente donc le rocher sera aussi partie prenante dans le socle car relié au béton. Nous allons couler environ 30 cm de béton puis poser et régler la chaise dessus, faire le tour avec des moellons à bancher sur une hauteur de 1 mètre, cela nous servira de coffrage, remplir les moellons à bancher puis lorsqu'ils seront secs nous coulerons du béton à l'intérieur et aussi à l'extérieur du coté où il y a le rocher.
Dimensions 1,7m x 1, 7m x 1,3m = 3,75 m3 + le béton coulé à l'extérieur pour faire la liaison socle rocher on sera facilement à 4 m3.
Avec environ 8 tonnes ce n'est pas le socle qui m'inquiète, juste la partie fixation entre le socle et le pylône et c'est pour cela que j'ai ajouté ces renforts.
J'ai voulu agrandir les trous sur les semelles de la chaise pour les passer de 13 mm à 17 mm avec ma perceuse à main et des forêts à queue réduite de 15 et 17 mm.
Avec le 15 mm pas trop de problème (du moins sur les 3 premiers trous) mais avec le 17 mm lorsque le forêt à débouché du trou, il s'est coincé dedans et je me suis pris une violente "raquette" sur la main qui est encore bien enflée.
Auriez vous une astuce pour éviter cela ?
Bon week-end à toutes et à tous.
73 Jack
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Le projet avance enfin un peu, hier le béton a été coulé dans le trou qui servira de support pour la chaise home made.
La chaise sera fixé dans le béton avec des tiges filetées qui permettront de la mettre de niveau puis des blocs à bancher seront montés tout autour (ce sont les ferrailles qui dépassent).
Il a été utilisé 10 sacs de ciment soir environ 1M3 de béton.
Le projet avance enfin un peu, hier le béton a été coulé dans le trou qui servira de support pour la chaise home made.
La chaise sera fixé dans le béton avec des tiges filetées qui permettront de la mettre de niveau puis des blocs à bancher seront montés tout autour (ce sont les ferrailles qui dépassent).
Il a été utilisé 10 sacs de ciment soir environ 1M3 de béton.
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Hier j'ai posé le premier rang de blocs à bancher qui me serviront de coffrage pour le béton qui entourera la chaise du pylône.
Je vais changer mon idée de départ, à savoir que je vais entièrement couler la chaise dans le béton avec 3 tiges filetées en inox de M18 par pied du pylône.
Un ami OM m'a conseiller, afin de faciliter le réglage su pylône de poser ce dernier sur des écrous (et rondelles) vissés sur les tiges filetées coulées dans le béton.
C'est à dire qu'au final le pylône ne reposera plus sur les plaques de 10 mm d'épaisseur de la chaise mais sur les écrous et les tiges filetées.
Ce sera bien plus facile pour régler le pylône bien verticalement qu'en pensez vous ?
Les pylônes TV sont montées comme cela mais avec des tiges filetées d'au moins 30 mm de diamètre et plus nombreuses, après ils font environ 30 mètres de haut....
Merci pour votre avis.
73 Jack
Hier j'ai posé le premier rang de blocs à bancher qui me serviront de coffrage pour le béton qui entourera la chaise du pylône.
Je vais changer mon idée de départ, à savoir que je vais entièrement couler la chaise dans le béton avec 3 tiges filetées en inox de M18 par pied du pylône.
Un ami OM m'a conseiller, afin de faciliter le réglage su pylône de poser ce dernier sur des écrous (et rondelles) vissés sur les tiges filetées coulées dans le béton.
C'est à dire qu'au final le pylône ne reposera plus sur les plaques de 10 mm d'épaisseur de la chaise mais sur les écrous et les tiges filetées.
Ce sera bien plus facile pour régler le pylône bien verticalement qu'en pensez vous ?
Les pylônes TV sont montées comme cela mais avec des tiges filetées d'au moins 30 mm de diamètre et plus nombreuses, après ils font environ 30 mètres de haut....
Merci pour votre avis.
73 Jack
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Re: Pylône autoportant
Bonsoir,
Ce que je vais écrire ne vaut pas réponse, c'est juste une piste.
D'après mes souvenirs de fac, ce que vous cherchez à définir c'est la "contrainte de cisaillement" qui s'appliquera sur les tiges filetées supportant le pylône. On doit trouver la formule de cette contrainte, ce doit être le force du vent divisé par la surface exposée du pylône qu'il faudra mettre en regard de ce que peut supporter la tige filetée. Je crois que cette info est donnée pour les tiges filetées. Même si le pylône ne fait que 3m je pense qu'il vaut mieux vérifier quelque fois qu'il faudrait soit plus de 3 tiges filetées soit de diamètre supérieur.
Les 3 haubans à 120° empêchent cette contrainte mais j'imagine que ce n'est pas possible dans votre cas.
Ce que je vais écrire ne vaut pas réponse, c'est juste une piste.
D'après mes souvenirs de fac, ce que vous cherchez à définir c'est la "contrainte de cisaillement" qui s'appliquera sur les tiges filetées supportant le pylône. On doit trouver la formule de cette contrainte, ce doit être le force du vent divisé par la surface exposée du pylône qu'il faudra mettre en regard de ce que peut supporter la tige filetée. Je crois que cette info est donnée pour les tiges filetées. Même si le pylône ne fait que 3m je pense qu'il vaut mieux vérifier quelque fois qu'il faudrait soit plus de 3 tiges filetées soit de diamètre supérieur.
Les 3 haubans à 120° empêchent cette contrainte mais j'imagine que ce n'est pas possible dans votre cas.
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Re: Pylône autoportant
Bonsoir,
Merci Vincent pour vos infos, j'ai bien compris que la force exercée sur les fixations du pylône dépend de la force du vent et de la prise au vent de l'ensemble pylône + antenne ainsi que la hauteur totale de l'installation pour calculer le moment qu'exerce ces forces sur les fixations.
mais le problème c'est que je n'ai aucune idée de toutes ces valeurs, mis à part la hauteur, je ne sais même pas quelles antennes je vais installer.
Je recherche davantage un retour d'expérience plutôt qu'un calcul fin des forces en présence.
Les trous de fixation du pylône font 20 mm, je pensais mettre de la tige filetée M18 voir M16 afin d'avoir un peu de "jeu" lors de l'installation du pylône.
Pour infos ce sera des tiges filetée en acier inox avec une résistance à la rupture de 70 kgs/mm².
Pour du M18 la section à prendre en compte est de 175 mm2 donc pour calculer la résistance à la rupture :
175 x 70 = 12250 daN avec un coefficient de sécurité de 5 : 12550/5 = 2450 daN
Soit par pied 2450 x 3 = 7350 daN et au total 7350 x 3 = 22050 daN soit environ 22 tonnes.
Pour le calcul de la résistance au cisaillement on prends 60% de la résistance à la rupture soit d'après mon calcul 7350 daN.
Pour du M16 je prends 131mm² de section :
131 x 70 = 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN
Soit par pied 1837 x 3 = 5511 daN et au total 5511 x 3 = 16530 daN soit environ 16,5 tonnes.
Résistance au cisaillement 60% de 16530 daN = 9918 daN.
Quelqu'un peut il me dire si mes calculs sont bons ?
Avez vous des retours d'expérience en la matière ?
Bonne soirée.
Merci Vincent pour vos infos, j'ai bien compris que la force exercée sur les fixations du pylône dépend de la force du vent et de la prise au vent de l'ensemble pylône + antenne ainsi que la hauteur totale de l'installation pour calculer le moment qu'exerce ces forces sur les fixations.
mais le problème c'est que je n'ai aucune idée de toutes ces valeurs, mis à part la hauteur, je ne sais même pas quelles antennes je vais installer.
Je recherche davantage un retour d'expérience plutôt qu'un calcul fin des forces en présence.
Les trous de fixation du pylône font 20 mm, je pensais mettre de la tige filetée M18 voir M16 afin d'avoir un peu de "jeu" lors de l'installation du pylône.
Pour infos ce sera des tiges filetée en acier inox avec une résistance à la rupture de 70 kgs/mm².
Pour du M18 la section à prendre en compte est de 175 mm2 donc pour calculer la résistance à la rupture :
175 x 70 = 12250 daN avec un coefficient de sécurité de 5 : 12550/5 = 2450 daN
Soit par pied 2450 x 3 = 7350 daN et au total 7350 x 3 = 22050 daN soit environ 22 tonnes.
Pour le calcul de la résistance au cisaillement on prends 60% de la résistance à la rupture soit d'après mon calcul 7350 daN.
Pour du M16 je prends 131mm² de section :
131 x 70 = 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN
Soit par pied 1837 x 3 = 5511 daN et au total 5511 x 3 = 16530 daN soit environ 16,5 tonnes.
Résistance au cisaillement 60% de 16530 daN = 9918 daN.
Quelqu'un peut il me dire si mes calculs sont bons ?
Avez vous des retours d'expérience en la matière ?
Bonne soirée.
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Je reviens avec quelques billes pour calculer la pression en tête du pylône, j'ai trouvé des articles sur le journal du REF écrits par F6BXC traitants du choix des pylônes.
L'effort en tête du pylône dépend de plusieurs facteurs:
- Zone d'exposition au vent.
- Hauteur du pylône.
- Nombre et type d'antennes
- Emplacement du rotor.
L'exemple trouvé dans Radio REF de juin 1995 correspond assez bien à ce que je souhaite faire à savoir l'installation d'une beam décamétrique, une antenne 9 éléments VHF, éventuellement une antenne UFH avec un boom aussi long que l'antenne VHF et pour finir une bi-bande verticale de 2,5 mètres de haut.
- Région 2 pour l'exposition au vent donc une vitesse maxi du vent de 161 km/h soit 44,72 m/s
- Hauteur du pylône 7,6 m (inférieur à 10 m) donc on utilise 44,72 m/s comme vitesse maxi du vent
- Le rotor sera installé à 1,5 m (d) en dessous de la tête du pylône
La force du vent sur 1m² se calcule avec la formule F=kSV²
k: coefficient qui varie en fonction de la section présentée au vent, F6BXC utilise toujours la valeur de 0,08.
S: surface maxi au vent en m²
V: vitesse du vent en m²/s
Donc dans mon cas F=0,08x1x44,72²= 160 Kg par m²
La force sur une antenne beam HF qui a une surface au vent de 0,6m² est de : F=160 x 0,6 = 96 kgs que j'arrondi à 100 kgs.
L'effort sur le pylône est Fp= F x (D+d)/d
D est la distance (en m) entre le haut du pylône et la fixation de l'antenne.
d est la distance (en m) entre le rotor et le haut du pylône
L'effort sur le rotor est Fr = (F x D) / d
Donc dans mon cas pour la beam décamétrique :
Fp = 100 x (0,5 + 1,5) / 1,5 = 133,33 arrondi à 135 kgs
Fr = (100 x 0,5) / 1,5 = 33,33 arrondi à 35 kgs
La force sur deux antennes 9 éléments VHF (ou bien une VHF + UHF), installées à 1,5 m au dessus du haut du pylône, qui ont une surface au vent de 0,3 m² est de :
F = 160 x 0,3 = 48 kgs que j'arrondi à 50 kgs.
L'effort sur le pylône est Fp = 50 x (1,5 + 1,5) / 1,5 = 100 kgs
L'effort sur le rotor est Fr = (50 x 1,5) / 1,5 = 50 kgs
La force sur une antenne verticale de 2,5 m de haut installée à 2 mètres au dessus du pylône , qui a une surface au vent de 0,15 m² est de :
F = 160 x 0,15 = 24 kgs que j'arrondi à 25 kgs
Le centre de gravité de cette antenne est à environ 1 mètre de haut c'est à dire à 3 mètres du haut du pylône.
L'effort sur le pylône est Fp = 25 x (3 + 1,5) / 1,5 = 75 kgs
L'effort sur le rotor est Fr = (25 x3) / 1,5 = 50 kgs.
Donc au total l'effort maxi sur la tête du pylône est la somme des 3 efforts soit 135 + 100 + 75 = 310 kgs
Deux questions :
- Que pensez vous de ces calculs ?
- Pour calculer l'effort maxi sur le pied du pylône est-ce qu'il est juste de multiplier la hauteur du pylône par la force maxi appliquée en haut du pylône : 310 x 7,6 = 2356 kgs ?
Merci pour votre attention est votre aide
Je reviens avec quelques billes pour calculer la pression en tête du pylône, j'ai trouvé des articles sur le journal du REF écrits par F6BXC traitants du choix des pylônes.
L'effort en tête du pylône dépend de plusieurs facteurs:
- Zone d'exposition au vent.
- Hauteur du pylône.
- Nombre et type d'antennes
- Emplacement du rotor.
L'exemple trouvé dans Radio REF de juin 1995 correspond assez bien à ce que je souhaite faire à savoir l'installation d'une beam décamétrique, une antenne 9 éléments VHF, éventuellement une antenne UFH avec un boom aussi long que l'antenne VHF et pour finir une bi-bande verticale de 2,5 mètres de haut.
- Région 2 pour l'exposition au vent donc une vitesse maxi du vent de 161 km/h soit 44,72 m/s
- Hauteur du pylône 7,6 m (inférieur à 10 m) donc on utilise 44,72 m/s comme vitesse maxi du vent
- Le rotor sera installé à 1,5 m (d) en dessous de la tête du pylône
La force du vent sur 1m² se calcule avec la formule F=kSV²
k: coefficient qui varie en fonction de la section présentée au vent, F6BXC utilise toujours la valeur de 0,08.
S: surface maxi au vent en m²
V: vitesse du vent en m²/s
Donc dans mon cas F=0,08x1x44,72²= 160 Kg par m²
La force sur une antenne beam HF qui a une surface au vent de 0,6m² est de : F=160 x 0,6 = 96 kgs que j'arrondi à 100 kgs.
L'effort sur le pylône est Fp= F x (D+d)/d
D est la distance (en m) entre le haut du pylône et la fixation de l'antenne.
d est la distance (en m) entre le rotor et le haut du pylône
L'effort sur le rotor est Fr = (F x D) / d
Donc dans mon cas pour la beam décamétrique :
Fp = 100 x (0,5 + 1,5) / 1,5 = 133,33 arrondi à 135 kgs
Fr = (100 x 0,5) / 1,5 = 33,33 arrondi à 35 kgs
La force sur deux antennes 9 éléments VHF (ou bien une VHF + UHF), installées à 1,5 m au dessus du haut du pylône, qui ont une surface au vent de 0,3 m² est de :
F = 160 x 0,3 = 48 kgs que j'arrondi à 50 kgs.
L'effort sur le pylône est Fp = 50 x (1,5 + 1,5) / 1,5 = 100 kgs
L'effort sur le rotor est Fr = (50 x 1,5) / 1,5 = 50 kgs
La force sur une antenne verticale de 2,5 m de haut installée à 2 mètres au dessus du pylône , qui a une surface au vent de 0,15 m² est de :
F = 160 x 0,15 = 24 kgs que j'arrondi à 25 kgs
Le centre de gravité de cette antenne est à environ 1 mètre de haut c'est à dire à 3 mètres du haut du pylône.
L'effort sur le pylône est Fp = 25 x (3 + 1,5) / 1,5 = 75 kgs
L'effort sur le rotor est Fr = (25 x3) / 1,5 = 50 kgs.
Donc au total l'effort maxi sur la tête du pylône est la somme des 3 efforts soit 135 + 100 + 75 = 310 kgs
Deux questions :
- Que pensez vous de ces calculs ?
- Pour calculer l'effort maxi sur le pied du pylône est-ce qu'il est juste de multiplier la hauteur du pylône par la force maxi appliquée en haut du pylône : 310 x 7,6 = 2356 kgs ?
Merci pour votre attention est votre aide
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Je pense qu'il y a une erreur sur le coefficient de traîné dans la formule, le paramètre que vous appelez k. On devrait être sur une valeur de 0.8 pour une surface cylindrique plutôt que 0.08 (0.08 c'est sur une géométrie travaillée pour l'aérodynamisme)
Sur wikipedia on trouve ces coefficients selon la forme géométrique de la surface exposée.
Concernant vos calculs ils me semblent juste pour le pylône.
-> Voici un lien qui va bien pour calculer la pression du vent sur une surface : https://www.toutcalculer.com/mecanique/ ... php#calcul
-> Voici comment j'aurai calculé à la main :
Pour la surface d'exposition au vent j'aurai considéré que le pylône était composé de 3 tubes carrés, plutôt que cylindrique (marge de sécurité), et j'aurai négligé les éléments tubulaires intermédiaires. Imaginons des tubes de 10cm x 10cm sur 7m de haut ; la surface d'un tube est de 0.1m * 7m = 0.7m² que je multiplie par 3 car il y a 3 tubes d'exposé au vent. Donc 2.1m²
Pour la pression du vent si on prend votre valeur de 44.72m/s cela donne 0.613*44.72² =1226N/m²
Je considère le coefficient de traîne égale à 1 puisque je suppose des tubes carrés.
F = 2.1m² * 1226N/m² * 1
F = 2574N soit une poussée de 262kg quand une rafale de vent touche le pylône.
Ces 2574N ou 262kg vont se répartir de manière transversales, donc en cisaillement (avec un peu de flexion) sur les 3 tiges filetées. Avez vous des infos comme l'effort de traction de vos tiges filetées ?
ps : pour votre dernière question, grâce au 3 pieds d'appuie non on ne peut pas calculer l'effort total comme un moment. Cela ne peut pas arriver contrairement à 1 seul tube
Je pense qu'il y a une erreur sur le coefficient de traîné dans la formule, le paramètre que vous appelez k. On devrait être sur une valeur de 0.8 pour une surface cylindrique plutôt que 0.08 (0.08 c'est sur une géométrie travaillée pour l'aérodynamisme)
Sur wikipedia on trouve ces coefficients selon la forme géométrique de la surface exposée.
Concernant vos calculs ils me semblent juste pour le pylône.
-> Voici un lien qui va bien pour calculer la pression du vent sur une surface : https://www.toutcalculer.com/mecanique/ ... php#calcul
-> Voici comment j'aurai calculé à la main :
Pour la surface d'exposition au vent j'aurai considéré que le pylône était composé de 3 tubes carrés, plutôt que cylindrique (marge de sécurité), et j'aurai négligé les éléments tubulaires intermédiaires. Imaginons des tubes de 10cm x 10cm sur 7m de haut ; la surface d'un tube est de 0.1m * 7m = 0.7m² que je multiplie par 3 car il y a 3 tubes d'exposé au vent. Donc 2.1m²
Pour la pression du vent si on prend votre valeur de 44.72m/s cela donne 0.613*44.72² =1226N/m²
Je considère le coefficient de traîne égale à 1 puisque je suppose des tubes carrés.
F = 2.1m² * 1226N/m² * 1
F = 2574N soit une poussée de 262kg quand une rafale de vent touche le pylône.
Ces 2574N ou 262kg vont se répartir de manière transversales, donc en cisaillement (avec un peu de flexion) sur les 3 tiges filetées. Avez vous des infos comme l'effort de traction de vos tiges filetées ?
ps : pour votre dernière question, grâce au 3 pieds d'appuie non on ne peut pas calculer l'effort total comme un moment. Cela ne peut pas arriver contrairement à 1 seul tube
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Re: Pylône autoportant
Bonjour Vincent,
Merci pour votre réponse, c'est très qro de votre part de bien vouloir me consacrer du temps.
Je fais une erreur en convertissant 1 daN pour 1 kg, en effet 1 daN = 1, 2 kg.
1) Ok pour k = 0,8 et non pas 0,08 mais je pense que F6BXC a utiliser 0,08 pour avoir le résultat directement en daN qu'il convertissait directement en kg (même erreur que moi)
2) "Pour la pression du vent si on prend votre valeur de 44.72m/s cela donne 0.613*44.72² =1226N/m²" d'où vient le chiffre 0.613 ?
3) Pour une tige filetée inox de M16, qui a une résistance à l'arrachement de 70 kgs/mm², je prends 131mm² de section :
131 x 70 = 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN
Pour le cisaillement je prends 60% de cette valeur soit 1102 daN.
Si je comprend bien pour connaître l'effort total maxi sur le pylône il faut ajouter votre calcul de force du vent sur le pylône avec mon sur le calcul de la force du vent sur les aériens.
Pouvez vous m'expliquer comment savoir si des tiges filetées de M16 seraient suffisantes ?
Pour info l'entraxe des trous de fixation est de 105 mm (voir photo).
A votre avis de l'inox A2 est il suffisant ou bien est il plus judicieux de prendre du A4 sachant que je n'habite pas au bord de la mer (70 kms à vol d'oiseaux).
Merci encore pour votre aide et votre patience.
Bon week-end
Jack
Merci pour votre réponse, c'est très qro de votre part de bien vouloir me consacrer du temps.
Je fais une erreur en convertissant 1 daN pour 1 kg, en effet 1 daN = 1, 2 kg.
1) Ok pour k = 0,8 et non pas 0,08 mais je pense que F6BXC a utiliser 0,08 pour avoir le résultat directement en daN qu'il convertissait directement en kg (même erreur que moi)
2) "Pour la pression du vent si on prend votre valeur de 44.72m/s cela donne 0.613*44.72² =1226N/m²" d'où vient le chiffre 0.613 ?
3) Pour une tige filetée inox de M16, qui a une résistance à l'arrachement de 70 kgs/mm², je prends 131mm² de section :
131 x 70 = 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN
Pour le cisaillement je prends 60% de cette valeur soit 1102 daN.
Si je comprend bien pour connaître l'effort total maxi sur le pylône il faut ajouter votre calcul de force du vent sur le pylône avec mon sur le calcul de la force du vent sur les aériens.
Pouvez vous m'expliquer comment savoir si des tiges filetées de M16 seraient suffisantes ?
Pour info l'entraxe des trous de fixation est de 105 mm (voir photo).
A votre avis de l'inox A2 est il suffisant ou bien est il plus judicieux de prendre du A4 sachant que je n'habite pas au bord de la mer (70 kms à vol d'oiseaux).
Merci encore pour votre aide et votre patience.
Bon week-end
Jack
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Je viens de comprends à l'instant que vous comptiez mettre 3 tiges filetées par pied. Et j'ai introduit 1x de trop le coefficient de traîné dans mes calculs, comme j'ai pris un coeff de 1 ça n'a pas d'impact mais c'est une erreur de ma part, désolé.
Pour répondre à vos questions :
2) J'ai utilisé une formule simplifiée qu'on trouve sur internet mais j'ai remarqué que personne n'explique d'où vient cette formule 0.613*V². En mécanique des fluides on voit la formule de la pression dynamique créée par la vitesse d'un fluide :
Là je dois partir mais je reviens ce soir pour discuter des contraintes de traction/compression (à mettre en regard du poids de votre pylône + des équipements) et de la contrainte de cisaillement (quand le vent souffle de manière latéral sur l'installation) mais sinon oui vous avez tout compris, dans la formule F = ½.Cx.ρ.V².S il faut arriver a calculer la somme de toutes les surfaces d'exposition au vent que composent "S" (la surface du pylône + des antennes + des accessoires) afin de déterminer la force latéral en cas de grosse bourrasque.
A toute à l'heure.
Vincent
Je viens de comprends à l'instant que vous comptiez mettre 3 tiges filetées par pied. Et j'ai introduit 1x de trop le coefficient de traîné dans mes calculs, comme j'ai pris un coeff de 1 ça n'a pas d'impact mais c'est une erreur de ma part, désolé.
C'est donc sur les 9 tiges filetées que les 262kg vont se répartir.Ces 2574N ou 262kg vont se répartir de manière transversales, donc en cisaillement (avec un peu de flexion) sur les 3 tiges filetées. Avez vous des infos comme l'effort de traction de vos tiges filetées ?
Pour répondre à vos questions :
2) J'ai utilisé une formule simplifiée qu'on trouve sur internet mais j'ai remarqué que personne n'explique d'où vient cette formule 0.613*V². En mécanique des fluides on voit la formule de la pression dynamique créée par la vitesse d'un fluide :
- Pdyn = ½.ρ.V²
Pdyn = Pression en newton par unité de surface de même grandeur que celle utilisée par V (si V en m/s alors Pdyn en N/m²)
ρ = Masse volumique du fluide en kg/m³ (pour l'air on prendra 1.29kg/m³)
V = Vitesse du vent
- Pdyn = ½.Cx.ρ.V²
Pdyn = Pression en newton par unité de surface de même grandeur que celle utilisée par V (si V en m/s alors Pdyn en N/m²)
Cx = coefficient de traîné sans unité (0.8 pour une surface cylindrique, 1 pour un fer plat ou carré, etc...)
ρ = Masse volumique du fluide en kg/m³ (pour l'air on prendra 1.29kg/m³)
V = Vitesse du vent
- F = ½.Cx.ρ.V².S
F = Force en Newton
Cx = coefficient de traîné sans unité (0.8 pour une surface cylindrique, 1 pour un fer plat ou carré, etc...)
ρ = Masse volumique du fluide en kg/m³ (pour l'air on prendra 1.29kg/m³)
V = Vitesse du vent
S = Surface exposée au vent en m²
Là je dois partir mais je reviens ce soir pour discuter des contraintes de traction/compression (à mettre en regard du poids de votre pylône + des équipements) et de la contrainte de cisaillement (quand le vent souffle de manière latéral sur l'installation) mais sinon oui vous avez tout compris, dans la formule F = ½.Cx.ρ.V².S il faut arriver a calculer la somme de toutes les surfaces d'exposition au vent que composent "S" (la surface du pylône + des antennes + des accessoires) afin de déterminer la force latéral en cas de grosse bourrasque.
A toute à l'heure.
Vincent
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
merci encore pour ces précisions, en effet en ajoutant toutes les surfaces et en utilisant F = 1/2 .Cx.p.V².S j'aurai la valeur de la force latérale maxi.
Si j'ai bien compris cette force s'exercera au niveau des tiges filetées en mode "cisaillement".
Mais comment calculer la force de traction sur ces tiges filetées ?
En reprenant les calculs:
Un antenne beam 0,6 m²
Deux antennes VHF 0,3 m²
Une verticale 0,15 m²
Le tube qui soutient les antennes admettons qu'il soit carré (en réalité un rond de 60 mm de diamètre) et d'une longueur de 3,5 m aura une surface de prise au vent de 0,06 x 3,5 = 0,21 m² que j'arrondi à 0,3 pour y inclure le rotor et le roulement de tête.
Pour le pylône, admettons 3 tubes carrés de 0,10 m de section et de 7,6 m de long soit une surface de 2,28 m² arrondi à 2,3 m²
Total de la surface 0.6 + 0.3 + 0.15 + 0.3 + 2.3 = 3.65 m²
F = ½.Cx.ρ.V².S
F = 1/2.0.95.1.29.44,72².3.65 = 0,613.44,72².3,65 = 4474,62 Newtons => 5370 kgs
Si je divise par le nombre de tiges filetées 5370 / 9 = 596 kgs par tige filetée en mode "cisaillement"
Pour une tige filetée inox de M16, qui a une résistance à la traction de 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN.
Pour le cisaillement je prends 60% de cette valeur soit 1102 daN soit 1322 kgs
Comparé au résultat du calcul précédent (596 kgs) j'ai encore un coef de 2, donc au niveau cisaillement je suis largement bien dimensionné avec une tige filetée M16.
Mais qu'en est il au niveau de la résistance en traction ?
En recalculant l'effort en haut du pylône avec la formule F = ½.Cx.ρ.V².S et la formule Fp = F.(D+d)/d
je trouve une force de 275 kgs en tête du pylône, qu'implique cette force au niveau des tiges filetées à la base du pylône ?
Pour infos le pylône est composé d'un élément de 6 mètres de long + un élément de 1,6 mètres de long.
L'élément le plus long pèse au maximum 100 kgs car on arrive à le déplacer à deux (même si c'est pas facile).
L'autre élément doit peser maximum 50 kgs soit un poids total de l'ensemble de 150 kgs.
Les antennes + le mât d'antenne disons 70 kgs de plus.
Désolé de vous solliciter encore mais je n'ai trouvé personne d'autre autour de moi ou bien sur le web pour me répondre;
J'ai un peu honte car j'ai fais des études de mécanique (Bac F1) mais il y a si longtemps, c'était en 1981 et depuis je n'ai travaillé que dans le domaine des onduleurs.
Cordialement
Jack
merci encore pour ces précisions, en effet en ajoutant toutes les surfaces et en utilisant F = 1/2 .Cx.p.V².S j'aurai la valeur de la force latérale maxi.
Si j'ai bien compris cette force s'exercera au niveau des tiges filetées en mode "cisaillement".
Mais comment calculer la force de traction sur ces tiges filetées ?
En reprenant les calculs:
Un antenne beam 0,6 m²
Deux antennes VHF 0,3 m²
Une verticale 0,15 m²
Le tube qui soutient les antennes admettons qu'il soit carré (en réalité un rond de 60 mm de diamètre) et d'une longueur de 3,5 m aura une surface de prise au vent de 0,06 x 3,5 = 0,21 m² que j'arrondi à 0,3 pour y inclure le rotor et le roulement de tête.
Pour le pylône, admettons 3 tubes carrés de 0,10 m de section et de 7,6 m de long soit une surface de 2,28 m² arrondi à 2,3 m²
Total de la surface 0.6 + 0.3 + 0.15 + 0.3 + 2.3 = 3.65 m²
F = ½.Cx.ρ.V².S
F = 1/2.0.95.1.29.44,72².3.65 = 0,613.44,72².3,65 = 4474,62 Newtons => 5370 kgs
Si je divise par le nombre de tiges filetées 5370 / 9 = 596 kgs par tige filetée en mode "cisaillement"
Pour une tige filetée inox de M16, qui a une résistance à la traction de 9187 daN avec un coef de 5 cela donne 9187 / 5 = 1837 daN.
Pour le cisaillement je prends 60% de cette valeur soit 1102 daN soit 1322 kgs
Comparé au résultat du calcul précédent (596 kgs) j'ai encore un coef de 2, donc au niveau cisaillement je suis largement bien dimensionné avec une tige filetée M16.
Mais qu'en est il au niveau de la résistance en traction ?
En recalculant l'effort en haut du pylône avec la formule F = ½.Cx.ρ.V².S et la formule Fp = F.(D+d)/d
je trouve une force de 275 kgs en tête du pylône, qu'implique cette force au niveau des tiges filetées à la base du pylône ?
Pour infos le pylône est composé d'un élément de 6 mètres de long + un élément de 1,6 mètres de long.
L'élément le plus long pèse au maximum 100 kgs car on arrive à le déplacer à deux (même si c'est pas facile).
L'autre élément doit peser maximum 50 kgs soit un poids total de l'ensemble de 150 kgs.
Les antennes + le mât d'antenne disons 70 kgs de plus.
Désolé de vous solliciter encore mais je n'ai trouvé personne d'autre autour de moi ou bien sur le web pour me répondre;
J'ai un peu honte car j'ai fais des études de mécanique (Bac F1) mais il y a si longtemps, c'était en 1981 et depuis je n'ai travaillé que dans le domaine des onduleurs.
Cordialement
Jack
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Re: Pylône autoportant
Exactement ! En mode cisaillement avec un peu de flexion quand même. Le cisaillement pur on ne le retrouve que dans les outils de découpe comme les cisailles.
Je pense que vous avez fait une petite erreur dans le calcul de F
4474.62 N = 448.68 Kg, la formule de conversion étant ; masse (kg) = poids (N) / gravité (9.81). Cette force va se répartir sur les 9 tiges filetées.
Chaque tige filetée se verra subir une contrainte de cisaillement de 497.18N en cas de bourrasque, ce qui est négligeable en regard de ce qu'elles peuvent subir. Les filets d'une tige filetée M16, classe 6.8 se cisaillent arrivés à 37 700N (marge de x75)
Je pense que c'est le plus simple. La force de traction ou plutôt de compression dans le cas présent, c'est juste le vecteur de sens opposé, c'est le masse du pylône + de tout ce qu'il y a dessus multiplié par la gravité. Je crois comprendre que la masse totale du pylône sera de 220kg, soit 2158N une fois la masse multipliée par la gravité. Ces 2158N seront réparties sur les 3 pieds, eux mêmes reposant sur 3 tiges filtées. Si on parle en masse, donc en kg, pour que ce soit plus parlant, les filets d'une tige filetée M16, classe 6.8 vont s'arracher si la masse qu'ils supportent dépassent 9.6 tonnes.
Selon moi et surtout selon les calculs
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Je suis désolé mais là je ne sais pas du tout, je ne suis pas assez calé en mécanique.
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Re: Pylône autoportant
Bonjour Vincent,
Je comprends vite, surtout si on sait m'expliquer longtemps
Oui en effet j'ai fais une petite erreur lors de la conversion Newton/Kilogs.
Par contre je ne comprends pas le calcul en traction, dites moi si je me trompe mais j'imagine une force Fp (à cause de la prise au vent des antennes) en tête du pylône qui est perpendiculaire à l'axe du pylône et qui applique un moment sur les fixations du pylône et donc font travailler les tiges filetées en traction.
Effort de traction qui ne doit pas être répartie également sur les 9 points de fixation, en fonction du sens du vent.
Mais peut être je me trompe.
Aujourd'hui le fiston a coulé du béton dans les 3 premiers rangs de blocs à bancher qui serviront de coffrage pour ensevelir la chaise du pylône dans le béton. Il va y avoir 4 rangs supplémentaires afin de noyer entièrement la chaise dans le béton (avec les tiges filetées).
Merci encore pour votre aide, bon dimanche.
Jack
Je comprends vite, surtout si on sait m'expliquer longtemps
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Oui en effet j'ai fais une petite erreur lors de la conversion Newton/Kilogs.
Par contre je ne comprends pas le calcul en traction, dites moi si je me trompe mais j'imagine une force Fp (à cause de la prise au vent des antennes) en tête du pylône qui est perpendiculaire à l'axe du pylône et qui applique un moment sur les fixations du pylône et donc font travailler les tiges filetées en traction.
Effort de traction qui ne doit pas être répartie également sur les 9 points de fixation, en fonction du sens du vent.
Mais peut être je me trompe.
Aujourd'hui le fiston a coulé du béton dans les 3 premiers rangs de blocs à bancher qui serviront de coffrage pour ensevelir la chaise du pylône dans le béton. Il va y avoir 4 rangs supplémentaires afin de noyer entièrement la chaise dans le béton (avec les tiges filetées).
Merci encore pour votre aide, bon dimanche.
Jack
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Votre analyse est juste, mais n'étant pas un expert en mécanique je ne souhaitais pas aller jusqu'à ce niveau de détail. J'ai fait un petit dessin joint à ce message afin de montrer la force de cisaillement dû au vent (F) ainsi que la force de traction (ou plutôt de compression mais c'est la même chose) dû cette fois ci au poids du pylône et de l'accumulation de ce qu'il y a dessus (Q).
Dans le message précédent nous avons calculés le cisaillement et la traction/compression de manière indépendante mais il est vrai que dans le détail c'est un poil plus compliqué car la force résultante est une flexion (cisaillement + traction) cependant cette flexion est limitée car il y a plus que un pied d'appuie.
Si on prend un simple piquet de clôture de jardin enfoncé dans le sol, si on appuie dessus on créait une contrainte de flexion sur le matériau par un moment sur un point au raz du sol, mais si on place une jambe de force sur ce piquet de clôture et en appuyant de la même façon dessus, le calcul devient très différent d'un simple moment. Dans le cas de votre pylône il est très compliqué, du moins je ne saurai pas le faire, de calculer les différentes flexions résultantes sur les 9 tiges filetées car seulement quelques unes subiraient cette flexion (jouant ainsi le rôle de jambe de force)
Votre analyse est juste, mais n'étant pas un expert en mécanique je ne souhaitais pas aller jusqu'à ce niveau de détail. J'ai fait un petit dessin joint à ce message afin de montrer la force de cisaillement dû au vent (F) ainsi que la force de traction (ou plutôt de compression mais c'est la même chose) dû cette fois ci au poids du pylône et de l'accumulation de ce qu'il y a dessus (Q).
Dans le message précédent nous avons calculés le cisaillement et la traction/compression de manière indépendante mais il est vrai que dans le détail c'est un poil plus compliqué car la force résultante est une flexion (cisaillement + traction) cependant cette flexion est limitée car il y a plus que un pied d'appuie.
Si on prend un simple piquet de clôture de jardin enfoncé dans le sol, si on appuie dessus on créait une contrainte de flexion sur le matériau par un moment sur un point au raz du sol, mais si on place une jambe de force sur ce piquet de clôture et en appuyant de la même façon dessus, le calcul devient très différent d'un simple moment. Dans le cas de votre pylône il est très compliqué, du moins je ne saurai pas le faire, de calculer les différentes flexions résultantes sur les 9 tiges filetées car seulement quelques unes subiraient cette flexion (jouant ainsi le rôle de jambe de force)
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Re: Pylône autoportant
Bonjour,
Pour info, CTA indique ceci pour leur pylône autoportant PYL12 (173 Kg):
Hauteur 12m (pression maximum / m² : 70 dan / surface panneau placé en tête : 1m²)
Fondations : 1.20m x 1.20m x 1.05m = 1.51m3
Béton dosé à 350 Kg /m3 ferraillé à 25Kg /m3
Laisser sécher 20 à 25 jours minimum avant la pose du pylône.
La chaise de pylône autoportant de 12m se compose de 6 tiges filetées de 30mm (elles dépassent de 10/12cm su socle)
Pour info, CTA indique ceci pour leur pylône autoportant PYL12 (173 Kg):
Hauteur 12m (pression maximum / m² : 70 dan / surface panneau placé en tête : 1m²)
Fondations : 1.20m x 1.20m x 1.05m = 1.51m3
Béton dosé à 350 Kg /m3 ferraillé à 25Kg /m3
Laisser sécher 20 à 25 jours minimum avant la pose du pylône.
La chaise de pylône autoportant de 12m se compose de 6 tiges filetées de 30mm (elles dépassent de 10/12cm su socle)
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