feat: pre-size the sliding deck cantilever

First structural study of the awning mode, using section properties
measured on the actual C-beam STEP (I = 6.11e5 mm4 by numerical
integration). Verdict: a free cantilever fails at 80 km/h wind
(SF 0.89) while tip props turn four plain C-beams into a structure
that rides out 100 km/h at SF 2.6 — props are structural, not
optional. Baseline for the FEM stage: four C-beam crossmembers plus
two props; deployment procedure and wind fold-in rule recorded.
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L'électron rare
2026-07-09 14:23:36 +02:00
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# Prédimensionnement — porte-à-faux de l'étage solaire coulissant
*2026-07-09 — calcul poutre 1er ordre, à valider par FEM FreeCAD (ccx)
sur la configuration retenue.*
## Hypothèses
| Paramètre | Valeur | Source |
|-----------|--------|--------|
| Étage mobile déployé (pare-soleil) | ~300 kg (195 kg panneaux + ~85 kg cadre V-SLOT + accastillage) | datasheets + estimation cadre |
| Porte-à-faux L | 2 080 mm (largeur de l'étage entièrement sorti) | géométrie 2×5 panneaux |
| Longueur d'étage | 8 800 mm (5 panneaux de 1 755 mm) | datasheet LONGi |
| Poutre | **C-beam 40×80**, flexion axe fort | piste V-SLOT retenue |
| Section : I fort / module | **6,11 × 10⁵ mm⁴** / 15 280 mm³ | **mesuré sur le STEP** (intégration numérique, A ≈ 8,3 cm²) |
| Alliage | 6063-T5, Re ≈ 145 MPa, E = 69 GPa | standard profilés |
| Vent | pression dynamique × coeff. auvent 1,2 ; 80 km/h ≈ 300 Pa, 100 km/h ≈ 474 Pa | ½ρv² |
## Résultats
| Configuration | Flèche (mm) | σ (MPa) | SF vs Re |
|---------------|------------:|--------:|---------:|
| 4 poutres simples, poids seul, console libre | 20 | 50 | 2,9 |
| 4 poutres simples, vent 80 km/h, console libre | 64 | 162 | **0,89 — RUINE** |
| 6 poutres simples, vent 80 km/h, console libre | 42 | 108 | 1,34 (insuffisant) |
| 6 poutres doublées, vent 80 km/h, console libre | 21 | 54 | 2,7 (lourd/cher) |
| 4 poutres simples, poids seul, **béquilles en bout** | 0,8 | 13 | 11,6 |
| 4 poutres simples, **vent 100 km/h, béquilles** | 3,9 | 57 | 2,6 |
| 6 poutres simples, vent 100 km/h, béquilles | 2,6 | 38 | 3,8 |
## Conclusions de conception
1. **Les béquilles sont structurelles, pas optionnelles.** En console
libre, le premier coup de vent à 80 km/h ruine la structure
(SF < 1). Avec deux béquilles (ou tirants) en rive extérieure,
4 C-beam simples encaissent 100 km/h avec SF 2,6.
2. **Mode déployé = béquilles posées, toujours.** La sortie « brève,
sans béquilles » tient au poids propre (SF 2,9) mais un coup de
rafale imprévu ne prévient pas — procédure : déployer, poser les
béquilles, ensuite seulement travailler dessous.
3. **Consigne de repli** malgré tout (rafales > 100 km/h annoncées,
orage) — à intégrer à la check-list et au monitoring Cerbo/ESP
(anémomètre en option).
4. Baseline retenue pour la FEM : **4 traverses C-beam 40×80 simples +
2 béquilles** — la solution la plus légère qui passe.
## Limites du calcul (→ FEM)
- Poutre 1er ordre : torsion du cadre, reprise aux galets (charge
locale sur la gorge V), effets dynamiques de rafale et vibrations de
roulage non couverts.
- La liaison poutre/chariot et la butée de fin de course sont à
dimensionner à part (concentrations locales).
- Béquilles : flambement à vérifier (élancement) + appui sol mou.
*Méthode : δ = qL⁴/8EI (console) ou qL⁴/185EI (console + appui bout),
σ = Mc/I avec M = qL²/2 resp. qL²/8. Section extraite du STEP Rat Rig
par slice + intégration (grille 0,5 mm).*
+6 -2
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@@ -36,8 +36,12 @@ superposés sur le toit.
3. **Verrouillage roulage** : verrou mécanique positif + capteur d'état 3. **Verrouillage roulage** : verrou mécanique positif + capteur d'état
(interlock « étage rentré » avant de rouler — à intégrer à la (interlock « étage rentré » avant de rouler — à intégrer à la
check-list départ et au monitoring Cerbo/ESP). check-list départ et au monitoring Cerbo/ESP).
4. **Vent** : à l'arrêt déployé = auvent rigide ; définir la vitesse de 4. **Vent** : à l'arrêt déployé = auvent rigide. **Prédimensionné
vent limite et la consigne de repli. (2026-07-09, cf. `../20-conception/predim-porte-a-faux.md`)** : en
console libre, ruine dès 80 km/h (SF 0,89) → **béquilles
structurelles obligatoires en mode déployé** (avec elles : 4 C-beam
simples tiennent 100 km/h, SF 2,6). Consigne de repli au-delà
(rafales annoncées > 100 km/h, orage).
5. **Réglementaire** : élément mobile extérieur sur VASP — **aucun 5. **Réglementaire** : élément mobile extérieur sur VASP — **aucun
texte ferme trouvé** (recherche 2026-07-09, cf. texte ferme trouvé** (recherche 2026-07-09, cf.
`../10-reglementaire/recherche-vasp-atelier.md`) ; pratique par `../10-reglementaire/recherche-vasp-atelier.md`) ; pratique par