Colonne béton 5m...

Bonjour,

Je vais construire une colonne béton de 5m de haut qui devra
porter 350kg de matériel astro (monture allemande). Je cherche des informations sur la
taille, la forme, les diamètres d'une colonne béton appropriée et de ses fondations. Peut-on la couler en plusieurs fois (je ne vois pas comment faire autrement)...? Faut-il choisir une forme non-symétrique pour réduire les vibrations? ...Toute idée et toute discussion sera la bienvenue.

bonne journée

Torsten

[Ce message a été modifié par musicos (Édité le 12-09-2012).]

Bonjour
5 mètres c'est déjà haut il faudra armer le béton et surtout serrer les cadres pour éviter le flambage penser aussi à faire une semelle pour augmenter la surface portante -au fond u trou) et enfin un béton correctement dosé -350 kg au m3 comme pour les piéces porteuses.
En général l'enrobement des armatures doit être de 3cm sauf au bord de la mer où l'on prévoit plus.
Un béton normal c'est 800 litres de gravier 400 de sable 350kg de ciment (pour les poteaux)

J'ai oublié il est préférable de couler en une seule fois de vibrer et sur telle hauteur de faire des goussets sur les quatres cotés .

Bonjour, que veut dire "serrer les cadres", et que sont des goussets?
Aussi je me demande comment on peut couler le tout dans une journée sans que la pression du volume de béton liquide au dessus le fasse sortir du coté au niveau bas de la fondation...

Quel diamètre choisir? Eventuellement en cone?

merci en tout cas!

Torsten

les cadres sont les armatures qui soutiennent les barres verticales.
les goussets ou jambes de forces.
pour couler en une seule fois il faut faire appel à la toupie et surtout bien contreventer le coffrage .
contreventer c'est renforcer,étayer, verticalement.
le coffrage doit être renforcé à la base.
un coffrage de 5 mètres demande beaucoup de précautions ,pour l'aplomb,le flambage et la résistance à la poussée du béton sans compter les risques d'accidents.
Si la place le permet je ne me lancerais pas dans une telle galère je préfèrerais construire une base carrée et couler du béton à l'intérieur

Alors ça c'est intéressant comme question, et aussi comme réponse.
Je m'explique : la réponse sent le sérieux du professionnel en structures porteuses et en maçonnerie - qu'il soit maçon ou architecte - c'est l'expérience du pro de la construction qui s'exprime, et il sait de quoi il cause en matière de béton.
Sauf que là, il s'agit d'un observatoire.
Et de façon tout à fait contre-intuitive pour une colonne porteuse, et malgré tout ce qu'on peut lire sur le sujet ici ou là, ce n'est pas la résistance mécanique du pilier qui importe vu la charge dérisoire qu'il subit outre son propre poids, mais sa propension (ou pas) à transmettre et/ou amplifier les vibrations, ainsi que sa masse totale.
Plus on dose fortement le béton, plus on le ferraille, plus on le vibre, plus il est résistant certes, mais aussi plus il résonne comme un diapason sur une grosse caisse.
L'idéal n'est donc pas de construire un pilier haut, mince et élastique sur une semelle large et peu profonde (l'essentiel des vibrations HF ordinaires - je ne parle pas d'un séisme - se transmettent près de la surface du sol et de là se propagent aux structures verticales avec amplification)
Pour supporter un instrument il faut au contraire un pilier le plus large et le plus "mou" possible, ancré sur une masse importante profondément enfouie, stable mais hétérogène, et bien isolée du substrat environnant par un lit de sable sur toutes ses faces.
Le mieux en termes de stabilité et d'amortissement est de loin un tube rempli de sable sec, tout simplement.
Parfait si on ne monte pas bien haut.
J'ai testé pendant 10 ans sur un pilier de 3m.
Il suffit d'ancrer les tiges filetées de fixation de la monture sur une plaque perpendiculaire profondément enfouie dans le sable au coeur du pilier, pour disposer d'une fixation excessivement solide malgré les apparences.
C'est sur ce principe qu'on ancre encore aujourd'hui un tire-fort dans le sable pour sortir un 4X4 du fesh-fesh, ou un rappel dans la neige pour aller secourir quelqu'un dans une crevasse, et croyez-moi quand on y confie sa vie, on ne plaisante pas avec la fiabilité !
Sur 5m, on peut empiler et sceller des buses en ciment de bon diamètre qu'on remplira d'un mortier maigre et peu mouillé, aussi peu ferraillé que possible (par exemple avec juste un treillis soudé enroulé, cela suffira largement à conférer à la colonne une résistance suffisante pour se porter elle-même. Elle n'a pas à soutenir des structures pesant des dizaines de tonnes dans le cas présent : tout au plus 3,5T à la base avec l'équipement, pour une colonne de 600mm de diamètre et 5m de haut.
Tu peux aussi renforcer la partie inférieure et faire un diamètre dégressif sur la hauteur en veillant que les fréquences propres de chaque segment ne soient pas sur des harmoniques. L'idée restant de casser la propagation des vibrations en évitant que toute la structure entre en résonance.
Les autres précautions préconisées par F6GIR restent évidemment valables, notamment couler en une seule fois et faire gaffe au flambage.
Tu as ça aussi pour coffrer, mais c'est cher : http://www.batimarc.com/index.php?option=com_catalogue&task=2&idProduit=93&idCat=6&Itemid=34&nameCat=Coffrage+carton+lisse+circulaire+RAPIDOBAT

Merci Jean aussi pour ton long message, qui est très intéressant!
Je pense que tu as raison avec ton analyse. La solution première (béton vibré) est certainement la plus costaud, mais la plus vibrante.

comment veux-tu faire pour vérifier la non-propagation des harmoniques? Ne pas prendre des multiples de longueurs ou de diamètre? Si on imagine une fondation de 1x1x1m, puis une colonne de 80x70cm sur 2m de haut, puis au-dessus une colonne plus petite de 55x45cm sur 2.5m de hauteur....?
J'avoue ne pas savoir comment calculer/estimer les frequences propres d'oscillations dans les constructions beton...

bonne soirée et merci encore

Torsten

Bonjour,

Elles vous servent à quoi ces colonnes si ce n'est pas indiscret? 350kg de matériels astro???

Alain aurais-tu une photo de ta colonne de 3 mètres?

Bonjour, non, ce n'est pas indiscret, il s'agit de positionner au 3ème étage
au niveau du toit une monture equatoriale allemande qui pèse 250kg plus 100kg de charge "utile".... :-))

bonne soirée
Torsten

Oula!
Des photos de la configue,pour voir la chose?
Car la s'taut chose
OPPY

http://monblog.ch/letrehumain/?story=quand-la-vibration-cree-la-forme

le béton de par sa densité est un bon choix, le pilier aura surement comme toute chose une fréquence de résonnance mais basse, alors si personne fait des travaux à proximité au marteau piqueur et s'il n'y a pas de séisme, tu devrais être tranquille, quand aux harmoniques, bof, j'en vois pas...
Pense à faire assez solide , bien ferrailler et bien doser le béton, comme dis plus haut, une colone conique ou en trois sections, oui bien .Le pilier portera pas des tonnes mais il va devoir tenir debout sans aucun recours autre que lui même...

[Ce message a été modifié par constructor (Édité le 12-06-2012).]

En tout cas, ça sera très interessant d'avoir un petit rapport illustré de photos du projet en question, pendant et après les travaux! Je suis curieux de voir le "monstre"!

Loïc b.

Ce qui est très pratique c'est un tuyau d'égout dans lequel tu coules le béton et sans oublier les fers à béton qui s'enfichent dans les fondations (trou bien large avec grosses pierres et tutti quanti).

Bonjour et merci pour tous vos commentaires,

...est-ce qu'il y a qn d'entre vous qui a les connaissances pour calculer la répartition des poids, la taille des fondations etc pour une telle colonne,
si possible en incluant les histoires de résonnances?

.....faut pas que je fasse une erreur dans le dimensionnement...

bon début de semaine!

Torsten

Bonjour
Le poids de la colonne est facile à calculer ,son volume multiplié par la densité 2,2.
Pour ce qui est de la semelle c'est la qualité du sol qui déterminera sa surface et son épaisseur.L'armature semelle et l'amorce poteau doivent être solidaires.L'amorce ce sont les armatures de départ du poteau il y a une règle pour déterminer le recouvrement des armatures-pour les cadres 10 x le diamètre de l'acier-pour du vertical 20 à 30fois.
On coule en même temps que la semelle une petite embase de la forme du poteau qui guidera le coffrage.Soigner les ligatures.
Ne pas faire du béton "soupe" 1 litre d'eau en trop = 3kg de ciment en moins .
Aprés je ne saurai dire puisqu'il sagit d'une construction qui sort de l'ordinaire les doses et les dimensions données sont pour des constructions disons "normales".

Bonjour également!

"Le poids de la colonne est facile à calculer ,son volume multiplié par la densité 2,2."
OUI, bien sur

"Pour ce qui est de la semelle c'est la qualité du sol qui déterminera sa surface et son épaisseur."
C'est un sol argileux dur et ferme. Ce qui m'intéresse est la forme et le volume de la fondation par rapport au pilier au dessus...

"L'armature semelle et l'amorce poteau doivent être solidaires.L'amorce ce sont les armatures de départ du poteau il y a une règle pour déterminer le recouvrement des armatures-pour les cadres 10 x le diamètre de l'acier-pour du vertical 20 à 30fois."
OUI, mais ca ne veut pas forcément dire qu'il faille couler les fondations et le poteau en même temps...si j'ai bien compris.

"On coule en même temps que la semelle une petite embase de la forme du poteau qui guidera le coffrage.Soigner les ligatures."
OK

"Ne pas faire du béton "soupe" 1 litre d'eau en trop = 3kg de ciment en moins ."
OK

"Aprés je ne saurai dire puisqu'il sagit d'une construction qui sort de l'ordinaire les doses et les dimensions données sont pour des constructions disons "normales"."
Bien sur, reste à savoir la taille de la fondation par rapport au poteau. Je pense faire un poteau en 3 sections, en bas du 80x80cm, au dessus du 60x60cm et tout en haut du 40x40cm. J'aurais fait une fondation en forme de cube de 1.2m de longueur de coté...

merci pour toutes les infos précieuses, c'est très sympa!

Torsten

Je peux vous envoyer quelques photocopies de schémas d'armatures et coffrages ainsi que du dimensionnement des aciers.
Vous pouvez aussi vous inspirer de tout ce qui est déjà fait sur le site "Amateur Observatories"

Bonsoir,

Pourquoi aller mettre une monture si lourde aussi haut?
Un petit observatoire indépendant comme on en voit tant conviendrait mieux.
La taille de la colonne et sa hauteur, plus les fondations, ça va être un monstre plus compliqué qu'un observatoire dédié! Plus l'installation de la monture... Il faudrait presque passer par un architecte, surtout si du public est amené à y accéder...

Guy.

Bonjour, ce sera un observatoire dédié. Le seul emplacement sur mon terrain avec une vue optimisée. Pas de public en dehors des copains. J'avoue que ca me parait compliqué également, et qu'une simple cabane à toit roulant me plairait d'avantage....je continue à refléchir...

merci pour vos commentaires

Torsten

moi je trouve que c'est un beau projet,mais j'espère que c'est pas seulement pour avoir une vue dégagé, quoique ! j'ai pensé que tu faisais ça surtout pour réduire la turbu...

Salut,

Réaliser un "poteau" de 5m de hauteur en une seule levée de bétonnage ne s'improvise pas ! A mon humble avis c'est une affaire de Pro...

D'abord, pour maîtriser les pb de stabilité + sensibilité à la vibration, l'engin devra avoir un élancement (rapport section sur hauteur) pas trop faible... pour 5 m de hauteur, à vue de nez je dirais au moins un bon mètre de diamètre si poteau circulaire - a affiner en faisant une petite estimation de la fréquence de raisonnance de la bête...
Niveau résistance du béton, vu la charge appliquée en tête on doit pouvoir ferrailler ça au minimum mais sur une section de 1m ça va donner un belle cage d'armature avec les pb de recouvrement sur les aciers longitudinaux !
Ensuite il faut un bonne fondation car il faut ancrer le poteau dans le sol.
A la louche : 4 m3 pour un poteau circulaire de 1m de diam par 5 m de hauteur + 2 ou 3 pour la fondation !!!

Niveau réalisation :
Une phase de bétonnage pour la fondation avec aciers en attente pour la reprise des aciers du poteau.
Une phase pour la levée de bétonnage du poteau et là ça se complique vraiment !
Couler à 5 m de hauteur ça veut dire un bon coffrage avec une passerelle intermédiaire et une plateforme de travail au sommet du coffrage.

Le dit coffrage devra être parfaitement stabilisé,et correctement implanté et réglé (Verticalité dans deux plans)

Il faudra particulièrement lester renforcer le coffrage à sa base pour la reprise de la poussée du béton (avec un béton plastique on va avoir dans les 80 à 120 kPa de poussée en pied de coffrage, si je prends pour hypothèse une poussée hydrostatique - cas le plus critique...)
Le béton devra être suffisamment "liquide" pour assurer le bon enrobage des aciers et éviter la formation de "nids de cailloux"...

Pour couler 4 m3 en un temps raisonnable, il faudra sans doute une toupie avec une pompe à béton pour acheminer le béton à 5 m (sinon une benne à béton avec un tube plongeur - si on "lâche" de béton de 5m de hauteur, il y aura ségrégation à l'arrivéeet c'est pas bon du tout ! -

Pour lever un benne de 500l à 1 m3 il faut une petite grue mobile par exemple

Enfin, il faut vibrer le béton au fur et à mesure de la levée...

Ensuite il faudra démonter le coffrage...

Pas simple du tout cette affaire !

L'autre solution, à mon sens plus abordable avec des moyens "amateurs" serait de réaliser une "boite en Blocs de béton manufacturés" ou parpaings avec 2 ou trois niveaux de chaînage + chaînage d'angle fermée en son sommet par une dalle en béton sur laquelle serait fixée la monture.

Bon courage

Fred

Bonjour à tous, et merci encore pour vos commentaires!

Je vais vous préciser un peu mon projet. J'ai construit (il y a dix ans) une
annexe de ma maison, à double niveau. C'est un atelier tout simple, et le plancher intermédiaire est en poutres bois + planches. Le second niveau est donc sous la toiture. Dans la toiture j'ai intégré un chien assis de 3x3m,
qui lui même a un toit quasi-plat. Sur ce toit s'installera, si tout se passe comme prévu, une coupole (j'ai le permis de construire!). La colonne qui devra supporter la monture traversera donc le plancher bois (j'ai prévu le chevêtre, et ira donc jusqu'en haut du chien assis grosso modo. L'accès avec le béton (j'ai bien prévu de tout me faire moi meme) est sans problème,
j'ai un escalier. Quand j'ai construit cette maison j'ai déjà eu à faire des poteaux de 3.50m de haut que j'ai fait en utilisant des boisseaux béton de 40x40, feraillage à l'intérieur, et j'ai coulé du béton au fur et à mesure (sur deux jours il me semble). Ici je ferais pareil. D'abord la fondation,
(mon sol béton a 12 cm d'épaisseur sur radier) - en découpant à la disqueuse
(heureusement j'avais pris du béton fibré et non du féraillage) et en creusant, isolant avec du sable en dessous, du polystyrène sur les cotés, féraillé et coulé avec des fers vers le haut en attente. ensuite boisseaux (j'ai pensé à deux tonneaux de vin en chène superposés pour le premier niveau, ca aurait approx. le bon diamètre, mais ma femme n'est pas d'accord...(:-)). Et ainsi de suite. Donc, en résumé, je ne vais pas faire une colonne de 5m de haut coffrée et coulée d'un coup, hors de question, et vous avez bien raison d'insister sur le danger! Etant sur que ma méthode fonctionne, elle a certainement aussi des inconvéniants au niveau des coulages successifs. Et quant au dimensionnement de la fondation par rapport au poids de la colonne, est-ce qu'il y a des règles simples?

merci encore pour tout votre effort, ca m'aide beaucoup.

@constructor. Non, malheureusement j'aurais même peut-être une petite dégradation du seeing au niveau de la toiture, mais le ciel accessible est tellement meilleur à ce stade, et je n'ai pas la place dans le jardin pour multiplier les nombreuses cabanes...c'est vrai, ce serait tellement plus simple.

bonne journée
Torsten

Bonjour,

J'ai un copain qui a construit en hauteur, sur un hangar, un super observatoire à toit roulant motorisé, tout en sandwich métal, dalle béton indépendante percée pour passage de la colonne béton de 50 cm de diamètre et 4 mètres de hauteur complètement isolée de toute structure du bâtiment.

Le tout INUTILISABLE, sauf à couper le courant sur la cabine haute tension et son transformateur situé à une vingtaine de mettre de là.

Pas pensé à ça! Je vous dis pas l'investissement, pour rien!

Donc méfiance

Christian

[Ce message a été modifié par Backel (Édité le 19-06-2012).]

...et pourquoi l'obs de ton copain est inutilisable au juste? J'ai du rater une épisode.. :-))

bonne soirée
Torsten

OK, j'ai pas précisé!

Vibration du télescope, un peu comme la turbulence, moins importante en déplacement mais fréquence élevée. Résonance des vibrations du transfo HT. de la cabine.

Dans l’abri à toit roulant du jardin, à quelques mètres de là, pas de problème avec une monture normale.

Christian