DAVID BEHAR
Stagiaire
Dessinateur-projeteur Naval
En fin de 2e année de BUT GMP, j'ai eu le privilège d'effectuer un stage au sein de l'entreprise Vanpraet, qui m'a plongé au cœur de l'univers de la conception navale, de ses défis et de ses opportunités.
Il m’a été confié au sein du bureau d’études des missions, dont deux projets majeurs :
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Transformer un tronçon de ponton d’accueil de public (ERP) en ponton de travail doté d’une pelle
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Créer un châssis de travail
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Sur ces projets, j'ai réalisés des relevés de terrain, la conception et les mises en plan.
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Je présenterai une partie des activités que j'ai effectués pour chaque projet, le détail est en pièce jointe.
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Vanpraet est un chantier naval renommé dans le domaine de la transformation et réparation de bateaux en acier, situé au bord de la Seine à Villeneuve-la-Garenne (92390). Fondée il y a 290 ans, l’entreprise est reconnue pour son expertise technique, de chaudronnerie, de mécanique de propulsion auprès de ses clients des bateaux passagers, bateaux logement et bateaux de commerce/mariniers.
Secteur naval
Dans l'ensemble, le secteur naval ou fluvial est d'une importance vitale au niveau national et européen, contribuant à l'économie de l’activité fluviale. Il représente un domaine stratégique qui nécessite des investissements, de l'innovation pour relever les défis de demain et exploiter les opportunités du secteur fluvial. Du point de vue écologique, les bateaux ont une empreinte carbone élevée en raison de leur consommation de carburant et de leurs émissions de gaz à effet de serre. Cependant, les péniches de type freycinet (38 m de long x 5 m de large) sont souvent utilisées pour le transport de marchandises sur les voies navigables intérieures. Comparativement aux camions, qui ont une capacité de transport plus limitée, les péniches peuvent transporter de grandes quantités de marchandises, réduisant ainsi le nombre de trajets nécessaires pour le transport de la même quantité de fret. En ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre, il est couramment cité que l'empreinte carbone d'un freycinet équivaut à environ 10 camions.Les pouvoirs publics reconnaissent l'importance des émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du transport et encouragent les bateaux à passer à des solutions plus écologiques, telles que la propulsion électrique. Sur le chantier Vanpraet, le Trocadéro était en chantier pour sa propulsion en 100% électrique. Sur Paris, l’activité tourisme fluvial se développe énormément, Anne Hidalgo voulant mettre en valeur les quais de Seine, de nombreux pontons de restaurant, bars, se sont créés. Le chantier Vanpraet a en commande la construction d’un de ceux-ci.
Vanpraet
Rachetés en 2015 par Anne ISRAËL et Nuno DA SILVA, les Chantiers Navals du Nord Vanpraet prennent un nouvel essor et ne cessent de croître. L’entreprise vise toujours à satisfaire ses clients, en mettant en œuvre une combinaison efficace de compétences, de rapport qualité/prix et de respect des délais.L'activité principale de l'entreprise comprend, la réparation et la transformation des bateaux logement, de commerce et des bateaux passagers. Vanpraet assure également la mise aux normes et la mécanique des navires, ainsi que la construction navale. L'équipe de Vanpraet bénéficie d'une grande expertise dans divers domaines, tels que la mécanique de propulsion, la tuyauterie et la plomberie, la mise en forme de la tôle sur les bateaux, les doublages et la réalisation d'inserts. Elle possède un savoir-faire solide en matière d'assemblage et ses chaudronniers monteurs sont capables de construire de nouvelles structures avec rapidité et précision.
Sur le chantier, j’ai observé que le bureau Veritas joue un rôle essentiel sur les chantiers navals en effectuant le contrôle des cordons de soudure réalisés sur les coques des bateaux par exemple. L'entreprise a choisi de sous-traiter son activité de bureau d'études et de fabrication pour les pièces complexes. Ainsi, elle collabore avec des partenaires externes spécialisés dans l'ingénierie navale pour répondre aux besoins spécifiques de chaque projet. Cette approche permet à Vanpraet de bénéficier d'une expertise supplémentaire tout en se concentrant sur ses compétences clés dans la construction navale. J'étais principalement autonome dans les tâches liées au bureau d'études et soutenu par M. DA SILVA qui était disponible pour apporter son expertise.
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Vanpraet veut devenir un acteur clé de l’économie fluviale et investit régulièrement dans son outil de production. En 2024 avec les JO (Jeux Olympiques), des constructions d’unités flottantes nécessitent d’être construites.​
Missions
Dans le processus de conception de chaque projet et mission, j'ai suivi une méthodologie précise. Pour commencer, j'ai effectué des relevés sur le terrain nécessaires à chaque projet, afin d’acquérir les données essentielles à la suite du processus. Ensuite, j'ai réalisé un inventaire détaillé des éléments disponibles tels que les profilés, qui seraient utiles pour le projet. Cette étape m'a permis de disposer d'une vision claire des ressources existantes et de déterminer les éléments à utiliser dans la conception. La phase de conception terminée, j’ai élaboré les mises en plan appropriées. sur Solidworks. Ce logiciel m'a permis de créer des modèles 3D de pièces et d'assemblages, ainsi que des mises en plan détaillées.
Ma mission était de concevoir tous les éléments nécessaires à la mise en service de ce ponton de travail, “le Marioupol” en y intégrant ce que Vanpraet avait gardé. Le ponton en question était initialement un élément du ponton d’accueil de public nommé Suffren de Bailly, appartenant aux Vedettes de Paris, situé au pied de la Tour Eiffel, Port de Suffren (Paris 7ème). Le Marioupol est un tronçon de 22 m x 8,5 m de large x 2.9 m de hauteur.
Le projet est de permettre à une pelle de 30 T d’effectuer des travaux de dragage fluvial. Pour ce faire, il fallait créer toute la structure de renforts permettant de supporter le poids de la pelle plus la charge qu’elle porterait et implanter tous les éléments qui permettent de travailler sur le ponton en toute sécurité.
J'ai commencé l’analyse des plans du Suffren de Bailly mis à ma disposition. Ces plans sont ceux de l'ancien bateau. Grâce à ceux-ci, j'ai pu visualiser la structure existante du ponton, y compris ses dimensions, ses caractéristiques et sa configuration générale. Ces informations étaient essentielles pour orienter ma conception et mes modifications afin de garantir une intégration harmonieuse de la pelle et d'optimiser l'efficacité des travaux à réaliser. Les plans m'ont également permis d'identifier les contraintes et les opportunités liées à l'aménagement du ponton, me donnant ainsi une base solide pour élaborer des solutions techniques adaptées.
Après avoir conçu le ponton (figure 7) presque à l’identique, car certains éléments n'étaient pas utiles ou allaient être supprimés, j’ai pu commencer à créer les renforts venant se loger à l’intérieur du ponton.
HEB de renforcement
Pour renforcer la structure intérieur du ponton, des HEB ont été choisis pour les aspects suivants :
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Résistance structurelle élevée : Les profilés en forme de "H" permettent de supporter des charges importantes, de garantir la stabilité et la solidité de la structure du ponton. De plus, ils ont un poids raisonnable pour la résistance qu’ils offrent.
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Répartition efficace des charges : En raison de leur forme, ils répartissent efficacement les charges sur une plus grande surface. Cela réduit les contraintes locales, améliore la résistance et la durabilité de la structure.
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Compatibilité avec les méthodes de fabrication : Les profilés HEB peuvent être facilement découpés et soudés, ce qui facilite leur intégration dans ce projet.
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Normes et certifications : Les profilés HEB sont conformes à des normes internationales, telles que les normes EN (European Norm) et les normes ASTM (American Society for Testing and Materials).
Le matériau des HEB est de l’acier S235JRG2 couramment utilisés dans le milieu naval pour les raisons suivantes :
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Résistance mécanique élevée (235 MPa), permettant de supporter des charges importantes et de résister aux contraintes rencontrées sur l’eau. Des revêtements et des traitements de surface adaptés peuvent être appliqués pour renforcer sa résistance à la corrosion et prolonger sa durabilité.
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Soudabilité : Cet acier est bien connu pour sa facilité de soudage, il permet de réaliser des assemblages solides et fiables.
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Ductilité : Il offre une bonne ductilité, ce qui signifie qu'il peut subir une certaine déformation plastique avant de se rompre. Cette caractéristique est importante, car les structures doivent pouvoir faire face à des charges dynamiques ou à des impacts. Ce sera le cas lorsque la pelle sera sur le ponton.
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Disponibilité et coût : Il est largement disponible sur le marché et à un coût relativement abordable.
À l’intérieur du ponton, il y avait déjà une structure de renforcement avec des épontilles, ce qui permet de pouvoir venir se fixer dessus pour les renforts. Il y avait également des tubes de section carré (figure 10) soudés avec des goussets, afin de consolider la stabilité du tableau.
On utilise la méthode des poutres en treillis, c'est-à-dire une structure d’HEB soudé en forme de V croisés et de V pour renforcer (réduire la déformation et le fléchissement des éléments structuraux) et stabiliser les structures. En les positionnant de cette manière, elles améliorent leur capacité à supporter les charges statiques et dynamiques, par rapport à une position verticale. Les structures en HEB soudées en V croisés sont placées à des endroits stratégiques où une rigidité et une résistance supplémentaires sont nécessaires en raison d’efforts dans plusieurs directions. Tandis que pour les structures en HEB soudées en V, elles sont placées à des endroits où il y a besoin d’une moins grande résistance. Ces HEB subiront principalement des forces verticales, contrairement aux HEB sur les côtés, car la trajectoire de la pelle est centrée.
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Les HEB seront soudés aux structures existantes ainsi qu'entre elles. La méthode utilisée pour assurer cette connexion implique des enlèvements de matière angulaire déterminés graphiquement, créant ainsi des surfaces d'appui pour un assemblage solide et stable.
Gardes-corps et portillons de travail
Sur un ponton, les normes de sécurité imposent la mise en place de garde-corps et portillons de travail démontable, afin de pouvoir travailler dans des configurations différentes. Par exemple à bâbord, à tribord, à couple ou encore en poussée d’un autre bateau/ponton. Les gardes corps de l’ancien bateau (Bailly de Suffren) ont été conservés, pour les réimplanter sur le ponton.
Une fois les gardes-corps modélisés, je les ai positionnés sur le ponton pour en déterminer la quantité nécessaire et conçu les portillons, prévus sur chaque côté du ponton afin de permettre aux techniciens de circuler librement sur le ponton. Lors de la conception, le but était de réutiliser au maximum les gardes corps existants ainsi que les bruts cylindriques pour le système démontable.
Bollards
La position des bollards (figure 26) sur un bateau est réglementée, elle assure la sécurité et la maniabilité du navire lors des opérations d'amarrage et de remorquage :
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Distribution de la force : La position correcte des bollards permet une répartition équilibrée des forces de traction, minimisant ainsi le risque de déformation excessive ou de rupture des structures.
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Stabilité et équilibre : En positionnant les bollards de manière symétrique et équilibrée, on favorise la stabilité du navire lors des manœuvres d'amarrage et de remorquage.
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Contrôle du navire : Maintien de la direction du navire avec un ajustement précis de l'angle d'amarrage ou de remorquage.
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Répartition de la charge : Lors de l'amarrage dans des conditions de fort vent, de houle ou de courant, où des charges variables peuvent être exercées sur les bollards.
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Accessibilité et facilité d'utilisation des amarres ou des câbles depuis les points d'embarquement ou les quais.
Pour la mise en position, le bollard (Rep 9) est centré court (norme marine) avec une implantation de 500 mm, qui permet au bollard de rester fixe et de ne pas tenter de fléchir sous l’action des forces lors de l’amarrage. Le bollard est soudé à une chaise qui est elle-même soudé aux cornières déjà existantes du ponton. Pour la conception de cette chaise, je me suis inspiré d’un autre bateau. Cette chaise est composée de goussets (Rep 35) de renforts montés en force soudés et d’un plat (Rep 34) soudé au plat (Rep 33) et aux cornières du ponton. Les goussets permettent de renforcer le plat (Rep 33) qui pourrait être amené à fléchir en raison du poids élevé du bollard. Les enlèvement de matière sur le plat (Rep 33) permettent de souder sur la cloison et ainsi de renforcer la rigidité de la chaise.
