Renforcer des varangues avec du plat carbone

Bonjour, je trouve le plat carbone intéressant pour renforcer les varangues bois/stratifiés de mon vieux jeanneau Selection 37 de 1988.
Par exemple :
Lamelles fibres de carbones SIKA Carbodur
fra.sika.com[...]-s.html

Ou

Construction : Pultrusion, carbone très haute-résistance, fibres unidirectionnelles.
Largeur 50mm, épaisseur : 1,4mm, Longueur : rouleau de 25 mètres.
Résine : Epoxy
Poids mètrique : 116 g⁄mètre.
Utilisation : Renforcement de structure.
carbonetube.net[...]uit.php

Et vous ? Vous en pensez quoi ?

L'équipage
1j

J'ai utilisé des plats de 50x1.4 mm pour rigidifier mon roof après avoir enlevé les glissières du capot de descente, et c'est très efficace.
On ne peut pas vraiment renforcer des varangues en rajoutant du carbone, il faut qu'elles soient saines, donc si celles de ton bateau on des faiblesses, il faut les refaire, et sauf si tu veux gagner du poids, ça ne présente pas grand intérêt de les faire en carbone, il faudra refaire des calculs et le travail de réalisation sera conséquent.
S'il faut refaire des varangues, je pense que ce sera facile de les refaire avec le dessin d'origine, en améliorant les matériaux: remplacer le CP par du lamellé, le polyester par de l'époxy, et le mat par de l'UD et du biaxial.


yvesbtz:Il y a une vingtaine d'années le bureau d'étude de jeanneau a répondu à la demande d'un client pour solidifier les varangues de son sun legend. La réponse reposait sur l'ajout de plaque inox boulonner dans le sens transversale sur les varangues d'origines. D'où mon interrogation ? Pourquoi pas remplacer les plaques inox par du plat carbone collé sur les varangues ?·le 02 fév. 22:16
yvesbtz:L'intérêt principal c'est la facilité du chantier. Pas beaucoup de ponçage, et pas beaucoup d'epoxy à produire pour coller le plat carbone sur les varangues existantes.·le 02 fév. 22:24
FredericL:Ça n'a d'intérêt que si tes varangues sont en bon état, car ce sont elles qui vont transmettre l'effort à la partie supérieure en carbone. Et si elles sont en bon état, à priori elles suffisent. A noter que les efforts sur une varangue sont assez différents de ceux sur une poutre en béton pour lesquelles ce produit est conçu. ·le 02 fév. 23:35
1j1j

Un plat a un effet très moyen en rigidité,sauf sur des distances courtes et très épais genre contreplaque .
Utilisé sur la tranche il va bien bloquer par contre

Même en acier de 10 mm sur 80 de large on tord à la main avec de la longueur,ou au cric ou à la masse si c'est court.

Il vaut bien mieux une cornière,ou un U , ça c'est une structure bien plus rigide
Ou un T mais difficile à caser

Tu peux en faire en stratifiant deux plats à 90 °(ou trois pour faire un U si l'épaisseur de la varangue est propice) pour fabriquer une cornière.

Sinon autant faire un oméga avec du bi ou tri axial mais faut pas d'humidité dans le bois si on l'emprisonne.


l'idée est intéressante, mais super cher...

je vois plus une application pour du cloisonnement que pour des varangues.. en fait cela fait des années que je cherche des "plaques" en polyester ou epoxy à prix raisonnable pour servir de moule tout en participant à la tenue des efforts une fois stratifié.

Le carbone est trés cher, et aura une rigidité bien supérieure au polyester : le collage sera trés délicat car c'est précisément sur ce collage que les contraintes vont se concentrer, en particulier pour les varangues. En outre, mettre en forme ces "lattes" sur les varangues avec stratification approximative des varangues me semble très difficile : défauts de surface, mauvais placage, épaisseur importante de colle ...

Je vois plus une sur stratification à l'époxy pour ce genre de travail.

Tu as des inquiétudes sur tes varangues ?


yvesbtz:J'ai des varangues qui ont l'âge du bateau, 37 ans. C'est du jeanneau des années 80 donc ce n'est pas forcément ce qui vieillit le mieux mais c'est assez facilement réparable. Je pense que la fatigue des fonds peut être problématique sur plusieurs jours de navigation au près océanique dans de la mer formée.·le 03 fév. 09:45
yvesbtz:Pour le prix on est à moins de 18 euros du mètre pour un plat carbone 50mm/1,4mm. La bande de 25 mètres pour 431 euros te laisse beaucoup de l'attitude pour faire un chantier conséquent.·le 03 fév. 10:01

Bonjour,

Dans "mon" monde, les renforts plat ou tube carbone sur structure bois (ou alu) sont maintenant tout à fait validés, j'ai eu la chance de connaitre les ingés qui ont introduit la technique.

Évidemment, comme d'autre l'ont dit, le bois de la varangue doit être sain, et tu dois étudier les sens des efforts contre lesquels tu souhaites renforcer.

Selon le cas ça peut être un plat carbone collé sur le chant supérieure d'une varangue, ou autrement un certain nombre de couches sur la face.

Ça dépend de la config et de ce que tu recherches.


yvesbtz:Ce sera un certain nombre de couches sur les faces de varangues.·le 03 fév. 09:47

Attention avec les renforts en carbone, c'est le carbone qui encaisse l'essentiel des efforts du fait de la grande différence de module d'Young, et les renforts doivent être dimensionnées en conséquence.


Intéressant pour reprendre des efforts de traction. Par contre. Je pense moyen en compression.


Lorem Ipsum:Au contraire, dans un longeron d'aile par exemple, on met précisément du carbone pour reprendre les efforts de compression, Cf. photo.·le 03 fév. 09:49
yvesbtz:les mâts en carbone ne travaillent pas en compression ?·le 03 fév. 10:04
Polmar:OK pour la compression. Mais dans mon ancien métier le carbone était collé en sous face de poutres béton armé un peu trop faibles.·le 03 fév. 13:39
Lorem Ipsum:Peut-être parce que la face supérieure était occupée par un plancher ou une dalle ?·le 03 fév. 13:40
FredericL:Le béton est environ 10 fois moins résistant en traction qu'en compression, ça a du sens de le renforcer en traction. ·le 03 fév. 21:51

Voilà quelques photos des fonds en partie arrière de la quille. J'envisage une stratification par bande de 20cm carbone/epoxy de 800gr/m2 sur la liaison varangues/fond de coque. L'idée serait de plaquer après la stratification sur la façade des varangues plusieurs plat carbone collé. Les varangues d'origines sont dans un état d'usage. Elles sonnent plus ou moins claires ! Après plus de 20000 milles nautique au large en 10 ans, je n'ai jamais constaté de problème de rigidité des fonds. J'essaye de naviguer par beau temps, belle mer...


FredericL:20 cm c'est très large et 800g/m² c'est très épais et raide. ·le 03 fév. 13:28

Sur la liaison varangue/fond de coque, ce serait plutôt étoffer les joints congés et strater avec un ruban 45/45 (pas du mat).


yvesbtz:Absolument d'accord ! Je vais faire un joint congé et stratifiés epoxy avec du tissu carbone sergé 200gr/m2·le 03 fév. 10:47

La bande de carbone en Largueur de 20cm que l'envisage d'utiliser.
Tissu en fibre de carbone véritable, tissage sergé uni, tissu de surface, largeur 10cm, 4 ", 20cm, 8", 3k, T300, 200 g/m²
a.aliexpress.com[...]EQPifDE


Lorem Ipsum:20 cm, ça parait beaucoup.
Dans le bateau que je construis, le ruban fera ~ 80 mm.
Également, si c'est bien fait, le carbone ne s'impose pas.·le 03 fév. 11:31
yvesbtz:Oui, je peux passer sur de la bande carbone de 100mm. Pourquoi je le fais en carbone ? Le plus gros du travail c'est les heures de ponçage préparatoire à la stratification. Le coût du tissu carbone par rapport à du tissu verre n'est pas significatif par rapport au coût des nombreuses d'heures du chantier. Je pense vraiment qu'il y a une vraie plus value à faire une stratification 100% carbone. C'est beaucoup plus solide que du verre à poids égal. Voir la discussion www.hisse-et-oh.com[...]os-avis ·le 03 fév. 12:06
Lorem Ipsum:C'est pas tout à fait ça.
Le carbone risque d'introduire de la raideur dans une structure en verre monolithique "molle".
Pas forcément glop.
Dans ce cas il faudrait étager des épaisseurs moindres pour éviter les points durs.·le 03 fév. 12:19
yvesbtz:Oui il faut faire des stratification carbone dégressif ·le 03 fév. 13:04
yvesbtz:Je parle de 800gr/m2 de tissu carbone sergé, on garde une certaine souplesse. Le risque d'avoir des varangues trop raides et solides existe pour un tallonage violent. Les dégâts sur les fonds du voilier seront conséquent. Mais pour la fatigue de la structure en navigation je vois une vraie plus value.·le 03 fév. 13:12
FredericL:Le stratifié carbone n'est pas beaucoup plus solide que le stratifié verre, seulement 50%. Mais il est 3 fois plus rigide, à échantillonnage et charge égaux, il va se déformer 3 fois moins. ·le 03 fév. 13:16
Lorem Ipsum:800 g/m² en carbone, c'est beaucoup.
La fatigue, précisément c'est à la jonction carbone/peau en verre qu'il faut l'éviter, avec des épaisseurs moindres en dégressif.
Une coque en verre monolithique, c'est souple. Si points durs, attention aux fissures.·le 03 fév. 13:17
FredericL:J'éviterais d'acheter du carbone sur Aliexpress, a fortiori un produit qui précise "real carbon fiber" tout en annonçant 77% de remise. ·le 03 fév. 13:21
yvesbtz:C'est pas faux ! Je vais sûrement acheter la bande carbone chez sicomin. Je peux descendre l'échantillonnage à 600gr/m2 en dégressif.·le 03 fév. 13:49

le carbone et le verre, c'est un peu l'histoire du fil de nylon et de dyneema, chacun pouvant tenir 10 kg, pou essayer de tenir 20 kg.
Ben, en fait, ça va casser à 11kg. Avec la même élongation que le dyneema à sa rupture, le fil de nylon ne tient même pas 1 kg. Donc on aura rupture du dyneema (10kg) et 1 kg sur le nylon . Et une fois que le dyneema sera cassé, le nylon tiendra pas seul les 11 kg. Il va casser après.

Et pour le profil plat, si en charpente métallique, on s'embête avec des profils genre IPN, IPE,UPN,HEA, HEB, c'est que le plat, ce n'est pas vraiment satisfaisant.

Après, chacun fait ce qu'il veut sur son bateau comme il veut, tant qu'on m'oblige pas à monter à bord.


Lorem Ipsum:Pas trop sûr de ce que tu veux dire exactement, mais si tu ne veux pas monter sur un bateau avec de la fibre de verre ou du carbone, ça limite un peu le choix ;-)·le 03 fév. 13:01
FredericL:Il veut dire ce que je disais plus haut, c'est que le matériau le plus raide encaisse l'essentiel de la charge.·le 03 fév. 13:15
Lorem Ipsum:C'est précisément pour ça qu'il faut bien étudier les efforts et ce qu'on veut faire.
On ne met pas "du carbone" comme ça juste parce que "c'est solide/moderne/léger".
On choisit une solution technique à un problème de structure précis.·le 03 fév. 13:20
yvesbtz:Je lis avec grande attention les contributions ! Je suis très loin de commencer le chantier.·le 03 fév. 13:53
James :Si tu fais un oméga complet avec de la fibre en recouvrant le haut des varangues et en allant chercher sur la coque c'est l'oméga qui fera structure,ta varangue deviendra l'âme .Je suis d'accord un carbone serait un peu du luxe ,alors que deux couches de biaxial de 400g de verre feraient le job .On pourrait aussi mettre du tri axial,j'en ai en rouleau carbone qui me permet en deux couches d'avoir une épaisseur conséquente ·le 03 fév. 21:33
3h3h

Des bandes ce carbone en 30 cm de large , du biax de 450 g ce serait bien pour ça . J en avais pris un gros rouleau en solde - 30 ou - 50% j'sais plus chez sicomin . Des chutes probablement.
Avec 30cm de large tu repartis bien les efforts de torsions de ta varangue initiale . 3 , 4 couches ça commence déjà à te faire un bon omega .


Inlay:Quitte à te mettre en plus de la bande UD en plus sur le sommet de la varangue. ·le 03 fév. 22:55

En simplifiant, on peut considérer qu'une varangue stratifiée sur une coque constitue une poutre (au sens mécanique). Mettre un matériau différent sur le dessus de la poutre ne présente pas grand intérêt, et complique assurément les calculs (s'il y en a) et la mise en oeuvre, si on veut éviter les problèmes liés à la différence de caractéristiques des matériaux.
Comme c'est la coque qui constitue la partie inférieure de la poutre et la varangue qui fait l'âme, si la varangue est dégradée, le dessus et le dessous de la poutre ne sont plus (ou mal) liés et la poutre perd l'essentiel de sa rigidité.
Sur un bateau comme ça, j'aurais infiniment plus confiance dans des varangues neuves en lamellé-collé que dans des vieilles varangues dont on ne connait pas l'état de l'âme, recouvertes de carbone.


LESBOS

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2022