Conception de la Capacité des Boulons pour le Cisaillement, la Traction et les Charges Combinées

bolt capacity design

Les assemblages boulonnés sont fondamentaux dans la construction moderne en acier de structure, car ils permettent aux poutres, poteaux, contreventements, plaques et autres éléments de transférer les efforts en toute sécurité tout en restant pratiques à fabriquer et à monter. Cependant, sélectionner un boulon uniquement en fonction de son diamètre ne garantit pas qu’un assemblage puisse résister à ses charges de calcul. Le matériau du boulon, la direction du chargement, le nombre de plans de cisaillement, la position du filetage, la géométrie de la plaque, la disposition des trous et les composants environnants de l’assemblage influencent tous la résistance réelle.

La conception de la capacité des boulons évalue si les boulons structurels peuvent résister en toute sécurité au cisaillement, à la traction ou à une combinaison des deux. Elle exige également que les concepteurs vérifient les plaques environnantes, les trous de boulons, les distances aux bords, la géométrie de l’assemblage et la répartition des charges, car le boulon lui-même ne constitue qu’une partie du chemin de charge complet.

Cet article explique comment la capacité des boulons structurels est évaluée sous différentes conditions de chargement, pourquoi les charges combinées nécessitent des vérifications d’interaction et quels facteurs de détail, de fabrication et d’installation peuvent contrôler la capacité finale de l’assemblage.

Qu’est-ce que la Conception de la Capacité des Boulons ?

La capacité d’un boulon correspond à la résistance qu’un boulon structurel peut fournir sous une condition de chargement spécifique. Selon l’assemblage, un boulon peut principalement résister au cisaillement, à la traction axiale ou simultanément au cisaillement et à la traction.

La capacité disponible dépend de plusieurs facteurs, notamment :

  • Le diamètre du boulon
  • La classe et la résistance du matériau du boulon
  • La section filetée ou non filetée au niveau du plan critique
  • Le nombre de plans de cisaillement
  • La géométrie de l’assemblage
  • Le type et les dimensions du trou
  • La précontrainte du boulon, le cas échéant
  • L’épaisseur et la résistance du matériau de la plaque
  • La norme de conception structurelle applicable

Une conception appropriée compare donc l’effort agissant sur chaque boulon avec la résistance disponible du boulon et des composants environnants de l’assemblage.

Capacité du Boulon vs Capacité de l’Assemblage

La résistance du boulon ne doit pas être confondue avec la résistance complète de l’assemblage. Un boulon à haute résistance peut présenter une résistance importante au cisaillement ou à la traction, tandis que la plaque connectée peut rompre en premier par pression diamétrale, arrachement, rupture de la section nette, cisaillement de bloc ou plastification locale.

La capacité de l’ensemble de l’assemblage est contrôlée par son mode de défaillance gouvernant le plus faible. C’est pourquoi les calculs des boulons doivent être coordonnés avec la conception des plaques, la résistance des éléments, les soudures, les raidisseurs et le chemin de charge global.

Principaux Types de Charges Agissant sur les Boulons Structurels

Chargement en Cisaillement

Le cisaillement se produit lorsque la force appliquée agit principalement perpendiculairement à l’axe du boulon. Les plaques connectées ont tendance à glisser l’une par rapport à l’autre, ce qui amène le boulon à résister à un effort transversal à travers un ou plusieurs plans de cisaillement.

Les exemples typiques comprennent les assemblages d’épissure de poutres, les platines d’âme, les assemblages à recouvrement, les connexions de contreventement et d’autres assemblages en acier soumis à des charges de cisaillement.

Un boulon peut être soumis à un cisaillement simple lorsqu’il existe un seul plan critique de cisaillement, ou à un double cisaillement lorsque deux plans traversent le boulon. Le nombre de plans de cisaillement actifs influence directement la résistance disponible.

Chargement en Traction

La traction dans un boulon se produit lorsqu’une force agit approximativement parallèlement à l’axe du boulon et tend à séparer les composants assemblés. Cette situation est courante dans les assemblages par platine d’extrémité, les assemblages de semelles, les assemblages résistants aux moments, les plaques de base et d’autres détails structurels où des forces de séparation se développent.

Le boulon doit résister à l’effort de traction axial par l’intermédiaire de sa section efficace en traction. Selon la géométrie de l’assemblage, une traction supplémentaire peut également se développer dans le boulon en raison de la déformation de la plaque connectée.

Cisaillement et Traction Combinés

De nombreux assemblages structurels réels ne sont pas soumis uniquement à un cisaillement pur ou à une traction pure. Un boulon peut résister simultanément à un cisaillement transversal et à une traction axiale en raison de l’excentricité, de la flexion, du comportement de l’ossature ou de la géométrie de l’assemblage.

Dans cette situation, le boulon ne peut généralement pas être vérifié en considérant que sa résistance totale au cisaillement et sa résistance totale à la traction sont disponibles indépendamment. L’interaction entre les deux actions doit être évaluée.

Capacité au Cisaillement des Boulons

Comment les Boulons Résistent au Cisaillement

Dans un assemblage de type appui, l’effort tranchant est transféré à travers la tige du boulon lorsque les plaques connectées prennent appui contre celui-ci. Le boulon résiste à la déformation transversale tandis que la plaque environnante résiste à la pression diamétrale autour du trou.

La conception doit donc prendre en compte à la fois la résistance au cisaillement du boulon et la résistance à la pression diamétrale du matériau connecté.

Cisaillement Simple vs Double Cisaillement

Dans un assemblage à cisaillement simple, un seul plan de cisaillement traverse le boulon. Un assemblage à recouvrement typique en constitue un exemple simple. Dans une configuration à double cisaillement, le boulon traverse trois couches connectées et développe deux plans de cisaillement.

Comme plusieurs plans participent à la résistance de la charge, les configurations à double cisaillement peuvent fournir une résistance totale du boulon plus élevée lorsque les composants environnants sont également capables de reprendre la charge.

Filetages dans le Plan de Cisaillement

La position de la partie filetée d’un boulon peut affecter sa capacité au cisaillement. Lorsque les filetages sont inclus dans le plan critique de cisaillement, la section résistante efficace peut être plus petite que lorsque le plan de cisaillement traverse la tige pleine du boulon.

Cela fait de la longueur du boulon, de la longueur de serrage et du détail de l’assemblage des éléments importants de la conception structurelle, et non de simples choix de fabrication.

Facteurs Affectant la Capacité au Cisaillement des Boulons

Les principaux facteurs comprennent :

  • Le diamètre du boulon
  • La résistance du matériau du boulon
  • Le nombre de plans de cisaillement
  • La position du filetage
  • La configuration de l’assemblage
  • La géométrie des trous
  • Les facteurs de résistance ou coefficients de sécurité applicables

Une conception de la capacité des boulons fiable vérifie ces conditions conjointement avec la résistance de la plaque connectée.

Capacité à la Traction des Boulons

Comment les Boulons Structurels Résistent à la Traction

Lorsqu’un boulon est soumis à la traction, un effort axial se développe le long du boulon et tend à l’allonger. La section filetée présente généralement une section efficace en traction plus faible que la section brute de la tige et constitue donc un élément important du calcul de résistance.

La conception structurelle doit garantir que la demande de traction appliquée reste inférieure à la résistance admissible du boulon après application des facteurs de calcul requis.

Défaillance du Boulon en Traction

Les mécanismes possibles de défaillance en traction comprennent :

  • La plastification du boulon
  • La rupture en traction
  • L’arrachement du filetage
  • Un allongement excessif du boulon
  • Des dommages localisés dans les zones filetées

Une sélection appropriée de la classe du boulon et une installation correcte sont nécessaires pour atteindre la résistance supposée dans les calculs structurels.

Effet de Levier

L’effet de levier peut augmenter la traction dans le boulon au-delà de la force directe prévue par un équilibre simple. Il se produit lorsqu’une platine d’extrémité, une semelle ou une plaque de connexion flexible se déforme et développe des forces de réaction supplémentaires à proximité du boulon.

Ce comportement est particulièrement important dans les assemblages par platine d’extrémité et les assemblages de semelles. Si l’effet de levier est ignoré, la demande réelle dans le boulon peut être nettement supérieure à l’effort de traction direct calculé.

Facteurs Affectant la Capacité à la Traction des Boulons

  • Le diamètre du boulon
  • La classe du boulon
  • La section efficace sous contrainte de traction
  • L’état du filetage
  • La précontrainte du boulon
  • La rigidité de la plaque
  • La géométrie de l’assemblage
  • Les effets de levier

Cisaillement et Traction Combinés dans les Boulons

Pourquoi les Charges Combinées Nécessitent des Vérifications d’Interaction

Un boulon soumis à la fois au cisaillement et à la traction utilise une partie de sa résistance disponible pour résister à chaque action. Lorsque la demande en cisaillement augmente, la capacité effectivement disponible pour la traction diminue, et le même principe s’applique dans le sens inverse.

Les normes de conception structurelle utilisent donc des relations d’interaction ou des vérifications de taux d’utilisation afin de déterminer si l’état combiné des efforts reste acceptable.

Interaction Entre Cisaillement et Traction

Un boulon peut être soumis à plusieurs combinaisons de chargement :

  • Faible cisaillement avec forte traction
  • Fort cisaillement avec faible traction
  • Cisaillement modéré et traction modérée
  • Cisaillement et traction simultanément élevés, proches de la limite d’interaction

La relation admissible dépend de la norme de conception applicable et du type de boulon. Les concepteurs ne doivent pas supposer que le respect des vérifications individuelles de cisaillement et de traction signifie automatiquement que la condition combinée est sûre.

Assemblages Typiques avec Chargement Combiné des Boulons

Le chargement combiné apparaît couramment dans :

  • Les assemblages par platine d’extrémité résistants aux moments
  • Les connexions de contreventement
  • Les consoles excentrées
  • Les épissures de poteaux
  • Les systèmes d’ancrage de plaques de base
  • Les structures de support d’équipements

Résistance à la Pression Diamétrale Autour des Trous de Boulons

Un boulon présentant une résistance suffisante au cisaillement peut néanmoins faire partie d’un assemblage inadéquat si la plaque environnante ne peut pas résister à la pression diamétrale. Lorsque le boulon appuie contre le bord du trou, des contraintes concentrées se développent dans la plaque.

Défaillance de la Plaque par Pression Diamétrale

Une pression diamétrale excessive peut provoquer un écrasement local, une déformation permanente ou un allongement du trou de boulon. La résistance de la plaque à la pression diamétrale dépend de la résistance du matériau, de l’épaisseur de la plaque, du diamètre du boulon, de la distance au bord, de l’espacement et de la géométrie du trou.

Arrachement du Bord

Lorsqu’un boulon est placé trop près du bord de la plaque, le matériau situé entre le trou et le bord libre peut s’arracher. Augmenter uniquement la résistance du boulon ne permet pas d’éviter cette défaillance.

Une distance suffisante au bord est donc nécessaire afin de fournir une longueur de matériau suffisante pour transférer l’effort du boulon vers la plaque.

Espacement des Boulons

Des boulons placés trop près les uns des autres peuvent créer des zones de contraintes qui se chevauchent et réduire l’efficacité de la plaque connectée. Un espacement approprié est également nécessaire pour la fabrication, l’installation, le serrage et l’inspection.

Capacité du Groupe de Boulons

 

Répartition des Charges Entre Plusieurs Boulons

De nombreux assemblages utilisent un groupe de boulons plutôt qu’un seul élément de fixation. Sous un chargement concentrique simple et avec un comportement suffisamment rigide de l’assemblage, la force totale peut être idéalisée comme étant répartie entre les boulons.

Cependant, la répartition réelle des efforts peut évoluer lorsque l’assemblage se déforme, lorsque la charge est excentrée ou lorsque certains boulons sont placés plus loin du centre de rotation.

Groupes de Boulons Chargés de Manière Excentrée

Lorsque la force appliquée ne passe pas par le centre de gravité du groupe de boulons, elle crée à la fois un cisaillement direct et un moment. Ce moment génère des efforts supplémentaires qui varient selon la position de chaque boulon.

Les boulons situés plus loin du centre de gravité du groupe peuvent être soumis à des efforts plus élevés que ceux placés près du centre. Diviser simplement la charge totale par le nombre de boulons peut donc sous-estimer la demande.

Géométrie du Groupe de Boulons

Les paramètres géométriques importants comprennent :

  • Le nombre de boulons
  • Le nombre de rangées et de colonnes
  • L’espacement des boulons
  • L’entraxe transversal
  • Les distances aux bords
  • Le centre de gravité du groupe de boulons
  • La direction et l’excentricité de la force appliquée

Boulons à Haute Résistance et Précontrainte

Assemblages Boulonnés de Type Appui

Dans les assemblages de type appui, l’effort est finalement transféré par contact entre le boulon et la plaque connectée. Un faible déplacement relatif peut se produire avant que l’appui complet ne se développe, selon la géométrie des trous et les conditions d’installation.

Assemblages Antiglissement

Les assemblages antiglissement sont conçus de sorte que la charge soit initialement transférée par friction entre les surfaces de contact assemblées. La précontrainte des boulons serre les plaques entre elles, ce qui permet à la friction de résister au mouvement.

La résistance de ces assemblages dépend non seulement de la résistance des boulons, mais également de l’état de surface, du niveau de précontrainte, du type de trou et du nombre d’interfaces de friction.

Quand la Précontrainte Devient Importante

La précontrainte est particulièrement importante lorsque le glissement de l’assemblage, les vibrations, la fatigue ou les inversions répétées de charge doivent être contrôlés. Les exemples typiques comprennent :

  • Les assemblages de ponts
  • Les structures supportant des ponts roulants
  • Les ossatures d’équipements sensibles aux vibrations
  • Les assemblages sensibles à la fatigue
  • Les assemblages soumis à des charges répétées ou alternées

Modes de Défaillance Courants des Boulons

Défaillance du Boulon par Cisaillement

La défaillance du boulon par cisaillement se produit lorsque l’effort transversal dépasse la résistance disponible au cisaillement et que le boulon se rompt à travers un ou plusieurs plans de cisaillement.

Rupture du Boulon en Traction

La rupture en traction se produit lorsque l’effort axial dépasse la résistance disponible du boulon en traction, souvent au niveau de la section filetée efficace.

Défaillance Combinée Cisaillement-Traction

Même lorsque les valeurs individuelles de cisaillement et de traction semblent acceptables, le taux d’utilisation combiné peut dépasser la limite d’interaction admissible.

Défaillance par Pression Diamétrale

Une pression excessive entre le boulon et la plaque peut déformer le trou ou écraser le matériau environnant.

Arrachement du Bord

Une distance au bord insuffisante peut permettre au matériau de la plaque situé entre un trou de boulon et le bord libre de s’arracher.

Défaillance du Filetage

Des combinaisons boulon-écrou incorrectes, des filetages endommagés, un engagement insuffisant ou une charge excessive peuvent provoquer l’arrachement du filetage ou une défaillance localisée du filetage.

Défaillance de la Plaque de Connexion

La plaque peut rompre avant le boulon par rupture de la section nette, cisaillement de bloc, plastification locale, pression diamétrale ou arrachement. Cela montre pourquoi la résistance du boulon seule ne peut pas définir la capacité d’un assemblage complet.

Considérations Importantes pour la Conception de la Capacité des Boulons

Classe du Boulon

Les classes de boulons à résistance plus élevée offrent généralement une résistance nominale supérieure, mais un boulon plus résistant ne produit pas automatiquement un assemblage plus résistant. La résistance de la plaque, son épaisseur, la géométrie des trous et la résistance des éléments porteurs peuvent encore gouverner la conception.

Diamètre du Boulon

L’augmentation du diamètre du boulon augmente généralement sa résistance au cisaillement et à la traction. Cependant, des boulons plus grands nécessitent des trous plus importants, ce qui réduit la section nette de la plaque connectée et peut affecter les exigences d’espacement et de distance au bord.

Épaisseur de la Plaque

Les plaques minces peuvent subir une déformation par pression diamétrale, un arrachement ou une plastification locale avant que la résistance totale d’un boulon à haute résistance puisse être développée.

Type de Trou

Les assemblages boulonnés en acier peuvent utiliser des trous standards, surdimensionnés ou oblongs selon les exigences structurelles et de montage. La géométrie des trous peut affecter le comportement en pression diamétrale, la résistance au glissement, la section nette disponible et les tolérances d’installation.

Distance au Bord et Espacement

Un espacement approprié entre les boulons et une distance suffisante aux bords fournissent suffisamment de matériau pour le transfert des efforts tout en permettant une fabrication, une installation et une inspection pratiques.

Géométrie de l’Assemblage

L’excentricité, la disposition des boulons, la direction de la charge, la rigidité des éléments et la configuration de l’assemblage influencent la manière dont les efforts sont répartis entre les différents boulons et les plaques environnantes.

Capacité des Boulons Sous Charges Statiques, Cycliques et de Fatigue

Charges Statiques

Les assemblages statiques sont principalement évalués sur la base de leur résistance sous des charges constantes ou évoluant lentement. Les vérifications gouvernantes comprennent généralement le cisaillement du boulon, la traction du boulon, la pression diamétrale, la défaillance de la plaque et la stabilité de l’assemblage.

Charges Répétées et Cycliques

Les structures de ponts roulants, les supports de machines, les systèmes sismiques et d’autres structures peuvent être soumis à des forces répétées ou alternées. Ces conditions peuvent influencer la précontrainte des boulons, le comportement au glissement et la répartition des contraintes.

Considérations de Fatigue

Un assemblage peut subir de la fatigue même lorsque sa force maximale reste inférieure à sa résistance statique. Des amplitudes de contraintes répétées peuvent initier des fissures ou endommager progressivement les composants de l’assemblage au cours de nombreux cycles de chargement.

La précontrainte, la résistance au glissement, la rigidité de l’assemblage, la géométrie des trous et les concentrations de contraintes deviennent donc des considérations importantes dans les applications sensibles à la fatigue.

Processus de Conception de la Capacité des Boulons

Étape 1 — Déterminer les Efforts Appliqués

Identifier tous les efforts pertinents de cisaillement, de traction, de moment, d’excentricité et de chargement combiné agissant sur l’assemblage.

Étape 2 — Sélectionner le Diamètre et la Classe Initiaux du Boulon

Choisir un diamètre, une classe et une disposition initiale des boulons en fonction de la demande structurelle prévue et du type d’assemblage.

Étape 3 — Vérifier la Capacité au Cisaillement du Boulon

Évaluer la résistance du boulon au cisaillement en tenant compte de la résistance du matériau, du nombre de plans de cisaillement, de la position du filetage et de la configuration de l’assemblage.

Étape 4 — Vérifier la Capacité à la Traction du Boulon

Évaluer la traction directe du boulon et inclure les effets supplémentaires tels que l’effet de levier lorsque cela est applicable.

Étape 5 — Vérifier le Cisaillement et la Traction Combinés

Appliquer la vérification d’interaction requise lorsque les deux composantes d’effort agissent sur le même boulon.

Étape 6 — Vérifier la Résistance de la Plaque et des Trous

Évaluer la pression diamétrale, l’arrachement du bord, la rupture de la section nette, le cisaillement de bloc et les autres modes de défaillance de la plaque.

Étape 7 — Vérifier le Comportement du Groupe de Boulons

Confirmer que la répartition des efforts supposée est appropriée pour un chargement concentrique ou excentré.

Étape 8 — Vérifier le Détail et la Constructibilité

Vérifier l’espacement des boulons, les distances aux bords, le dégagement pour l’installation, l’accès aux outils de serrage, les tolérances de montage, les exigences de serrage et l’accès pour l’inspection.

Considérations de Fabrication et d’Installation

Préparation des Trous

Les trous de boulons peuvent être réalisés par perçage, poinçonnage, usinage CNC ou d’autres méthodes de fabrication approuvées. Des dimensions et un positionnement précis des trous sont nécessaires pour obtenir un ajustage correct et la géométrie d’assemblage supposée lors de la conception.

Installation des Boulons

Les équipes d’installation doivent vérifier la classe et le diamètre des boulons, les écrous, les rondelles, l’orientation, l’alignement des trous et les exigences de serrage avant de finaliser l’assemblage.

Précontrainte

Lorsque la précontrainte des boulons est spécifiée, des procédures d’installation approuvées doivent être utilisées afin d’obtenir la force de serrage requise. La méthode d’installation, l’étalonnage, l’état des boulons et l’inspection doivent être conformes aux exigences applicables du projet.

Inspection

L’inspection peut comprendre :

  • La vérification de l’identification et de la classe des boulons
  • La confirmation du diamètre et du nombre de boulons
  • Le contrôle des écrous et des rondelles
  • L’inspection des filetages endommagés ou contaminés
  • La vérification du serrage ou de la précontrainte
  • Le contrôle de l’alignement des trous de boulons
  • La confirmation de l’accès nécessaire pour l’installation

XTD Steel Structure coordonne le détail des assemblages avec une fabrication contrôlée et une inspection dimensionnelle afin de contribuer à garantir que les composants boulonnés puissent être assemblés conformément à leur configuration structurelle prévue.

Erreurs Courantes dans la Conception des Boulons

Plusieurs erreurs récurrentes peuvent réduire la fiabilité des assemblages boulonnés :

  • Vérifier le cisaillement du boulon tout en ignorant la pression diamétrale dans la plaque
  • Ignorer la traction dans le boulon causée par l’effet de levier
  • Vérifier séparément le cisaillement et la traction lorsque l’interaction combinée gouverne
  • Supposer une répartition uniforme des efforts dans un groupe de boulons excentré
  • Ignorer la position des filetages dans le plan de cisaillement
  • Prévoir une distance au bord insuffisante
  • Utiliser un espacement trop faible entre les boulons
  • Spécifier une classe de boulon incorrecte
  • Utiliser des trous surdimensionnés ou oblongs sans évaluer leur effet structurel
  • Ignorer les charges de fatigue ou cycliques
  • Prévoir un accès insuffisant pour l’installation
  • Supposer qu’une résistance plus élevée du boulon augmente automatiquement la capacité complète de l’assemblage

Applications Structurelles de la Conception de la Capacité des Boulons

Bâtiments en Acier

Les assemblages boulonnés sont largement utilisés dans une structure en acier, notamment dans les assemblages poutre-poteau, les épissures de poteaux, les systèmes de contreventement, les ossatures de toiture et les assemblages structurels secondaires.

Selon la manière dont les forces structurelles se transmettent à travers l’ossature, différents assemblages peuvent soumettre les boulons principalement au cisaillement, à la traction ou à des charges combinées.

Bâtiments Industriels et Usines

Les installations industrielles utilisent des boulons structurels dans les ossatures supportant des ponts roulants, les plateformes d’équipements, les bâtiments de production, les mezzanines, les structures de maintenance et les supports de machines. Ces applications peuvent inclure des vibrations, des charges excentrées ou des forces répétées nécessitant plus qu’une simple vérification statique des boulons.

Entrepôts en Acier

Les entrepôts à portiques utilisent des assemblages boulonnés dans les portiques principaux, les contreventements de toiture, les contreventements de façade, les systèmes de pannes, les épissures et les ossatures secondaires. Un détail efficace peut réduire le soudage sur chantier et accélérer le montage de la structure.

Ponts et Infrastructures

Les structures de ponts utilisent des boulons à haute résistance dans les épissures, les nœuds de treillis, les contreventements transversaux, les diaphragmes et d’autres assemblages fortement sollicités. La fatigue et la résistance au glissement peuvent devenir particulièrement importantes en raison des charges répétées dues au trafic.

Tours et Structures de Support d’Équipements

Les tours de télécommunication, les pylônes de transmission, les racks de tuyauterie, les plateformes industrielles et les ossatures de support de machines utilisent fréquemment des assemblages boulonnés, car ils peuvent être fabriqués en sections et assemblés efficacement sur chantier.

Questions Fréquemment Posées

Qu’est-ce qui Détermine la Capacité d’un Boulon ?

La capacité d’un boulon dépend de son diamètre, de la classe du matériau, de la direction de chargement, du nombre de plans de cisaillement, de la position du filetage, de la géométrie de l’assemblage, du type de trou et de la norme de conception structurelle applicable. Les plaques connectées et les éléments environnants doivent également être vérifiés.

Quelle Est la Différence Entre la Capacité au Cisaillement et la Capacité à la Traction d’un Boulon ?

La capacité au cisaillement résiste aux forces agissant principalement perpendiculairement à l’axe du boulon, tandis que la capacité à la traction résiste aux forces agissant le long de l’axe du boulon et tendant à séparer les composants connectés.

Un Boulon Peut-il Résister au Cisaillement et à la Traction en Même Temps ?

Oui. Les boulons structurels peuvent résister simultanément au cisaillement et à la traction, mais l’état combiné des efforts doit satisfaire aux exigences d’interaction de la norme de conception applicable.

Un Boulon Plus Grand Produit-il Toujours un Assemblage Plus Résistant ?

Non. Un boulon plus grand peut fournir une résistance nominale supérieure, mais la plaque peut toujours être gouvernée par la pression diamétrale, la rupture de la section nette, le cisaillement de bloc, l’arrachement du bord ou d’autres modes de défaillance de l’assemblage.

Quelle Est la Différence Entre les Assemblages de Type Appui et les Assemblages Antiglissement ?

Dans un assemblage de type appui, la charge est principalement transférée par contact entre le boulon et la plaque après le développement d’un déplacement relatif. Dans un assemblage antiglissement, les boulons précontraints créent une force de serrage afin que la friction entre les surfaces connectées résiste au glissement.

Conclusion

La conception de la capacité des boulons exige davantage que la simple vérification de la résistance nominale d’un boulon structurel. Un assemblage fiable doit prendre en compte la résistance au cisaillement, la résistance à la traction, les charges combinées, la pression diamétrale, le comportement du groupe de boulons, les modes de défaillance des plaques, la précontrainte, la géométrie de l’assemblage et les exigences d’installation.

La résistance gouvernante peut provenir du boulon, de la plaque, du trou de boulon ou d’une autre partie de l’assemblage. Considérer l’assemblage boulonné comme un système complet de transfert des charges aide les ingénieurs à éviter les défaillances locales et garantit que les forces se transmettent en toute sécurité à travers la structure.

Une ingénierie coordonnée, une fabrication précise, une installation contrôlée et une inspection appropriée sont donc essentielles pour obtenir des assemblages boulonnés fiables pendant toute la durée de vie d’une structure en acier.

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