Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Manuel de calcul de structures Connecteurs : HVP connecteurs SPP connecteurs

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1 Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Manuel de calcul de structures Connecteurs : HVP connecteurs SPP connecteurs

2 Manuel de calcul de structures Connecteurs Bienvenue dans le monde de Pitzl C est Pitzl En tant que fournisseur complet de systèmes de connexion bois, nous nous sommes fixés pour objectif le développement continu et l optimisation constante de nos produits. La gamme Pitzl comprend des pieds de poteaux, des montants pour balcons et clôtures, des connecteurs à système d emboîtement, des connecteurs montants-pannes. Bien entendu, nous fabriquons également des solutions sur mesure individuelles pour votre domaine d utilisation. Tous les connecteurs et pieds de poteaux Pitzl peuvent être utilisés avec des vis de différents fabricants. Le manuel de calcul de structures Avec le manuel de calcul de structures et les détails de calcul correspondants, une utilisation efficace et surtout sûre de chacun des groupes de produits est garantie. Ici vous pouvez télécharger gratuitement le manuel de calcul de structures Les connecteurs HVP sont des connecteurs à queue d aronde en 2 parties en aluminium anodisé. Ils sont adaptés pour connexions bois-bois, ainsi que bois-béton ou bois-acier. ETE-15/0187 Evaluation Technique Européenne Tous les connecteurs HVP de Pitzl Metallbau GmbH & Co. KG sont couverts par l ETE-15/0187 du 14/04/2015. Détenteur de l agrément : Pitzl Metallbau GmbH & Co. KG, Siemensstraße 26, Altheim - Allemagne Tél. : , Fax : , Internet : Nom générique et utilisation du produit de construction : Connecteurs métalliques tridimensionnels (Connecteurs pour poutres pour liaisons bois-bois, bois-béton et bois-acier) Connecteurs montants / pannes La solution optimale pour les liaisons sollicitées en traction ou soumises à des charges combinées comme les liaisons de montants à pannes. ATE-10/0413 Agrément Technique Européen Tous les connecteurs montants-pannes Pitzl sont couverts par l Agrément Technique Européen 10/0413. Détenteur de l Agrément : Pitzl Metallbau GmbH & Co.KG, Siemenstraße 26, Altheim Allemagne Tél : , Fax : , Internet : Nom générique et utilisation du produit de construction : Connecteurs métalliques tridimensionnels (Pieds de poteaux pour support de colonnes et poteaux comme éléments porteurs et connecteurs pour pannes et colonnes comme éléments porteurs) Page 2 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

3 PFOSTENTRÄGER HVP-VERBINDER - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Das Statikhandbuch PITZL - Der führende Komplettanbieter Sommaire A/ 1. Utilisation Matériaux Distances minimales aux bords Sections minimales de bois et capacité portante Instructions de montage Calcul de structures Concept de calcul Formules de calcul Résistance au feu Justification au fendage Liaisons au béton Tableaux de capacités résistantes Capacité résistante caractéristique avec bois massif C Capacité résistante caractéristique avec bois lamellé collé GL24h 30 B/ Connecteurs montants-pannes 1. Caractéristiques Valeurs de calcul des capacités résistantes Capacités résistantes caractéristiques 36 C/ Connecteurs pour marches 37 D/ Connecteurs pour murs 37 Page 3

4 Manuel de calcul de structures Connecteurs A/ Généralités Les connecteurs HVP Pitzl sont composés de deux parties en aluminium anodisé s assemblant sur le principe d une liaison queue d aronde. Ils permettent de réaliser des liaisons cachées ou avec joint creux performantes entre poutres principales et secondaires ou poutres et poteaux. Ils couvrent une capacité portante caractéristique de 2,2 à 615. La capacité résistante des connecteurs HVP Pitzl est déterminée par calculs statiques et essais. Les liaisons bois-bois, bois-béton et bois-acier sont prises en considération dans l Evaluation Technique Européenne ETE-15/0187. Les liaisons bois de bout - bois de bout sont aussi autorisées, étant donné que les deux platines du connecteur HVP comprennent le même nombre de vis. Les connecteurs HVP sont prévus pour un usage dans des constructions bois soumises à des conditions intérieures sèches comme définies dans les classes de service 1 et 2 selon EN Grâce à un revêtement bois ou matériau à base de bois sur tous les côtés du connecteur, les connecteurs HVP Pitzl peuvent justifier d une durée de résistance au feu jusqu à 60 min.. Le concept de calcul est à trouver dans le paragraphe 2.1, tout comme dans l Evaluation Technique Européenne ETE-15/0187. Tous les connecteurs HVP peuvent être utilisés avec des vis de différents fabricants, tout comme de différentes longueurs pour une flexibilité maximale. Page 4 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

5 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. 1. Utilisation 1.1 Matériaux Matériaux à base de bois : Bois massif de résineux selon EN 338 / EN Bois lamellé-collé, classes de résistance GL24 à GL36 selon EN 1194 / EN Lamibois (LVL) selon EN Matériaux à base de bois selon Agrément Technique (par exemple, panneaux en bois massif contrecollé) Toutefois, les méthodes de calcul sont uniquement valables pour une densité de bois caractéristique jusqu à 460 kg/m³. Même si le matériau à base de bois présente une plus haute densité, alors celle-ci ne doit pas être utilisée dans les formules de calcul pour les capacités résistantes des organes d assemblage. Les connecteurs HVP Pitzl sont prévus pour une utilisation dans les classes de service 1 et 2. Dans ces conditions, l humidité moyenne de la plus part des bois résineux ne dépasse pas 20%. Organes d assemblage : Vis à bois avec tête fraisée de différents fabricants (selon EN ou Agrément Technique Européen) HVP-séries Ø Longueur 880 et 881 4, et 883 5, et 885 8, Dans le cas de bois riches en tanin (par exemple le chêne) ou de bois imprégnés, les connecteurs HVP peuvent être utilisés avec des vis en acier inoxydable. Protection contre le soulèvement En option pour les connecteurs HVP standards pour connexions bois-bois: Les connecteurs HVP des séries 880 à 883 peuvent être commandés avec option protection contre le soulèvement (n d art ). Exemple de n de commande : La protection contre le soulèvement (trous correspondants dans le connecteur + vis + acier plat) est incluse dans le contenu de la livraison pour les n d article avec Protection contre le soulèvement toujours inclusive pour les connecteurs HVP charges élevées : Les connecteurs HVP pour charges élevées (Séries 884 et 885) sont automatiquement livrés avec protection contre le soulèvement (2 vis Ø 6 x 20 mm et acier plat pour la protection contre le soulèvement). Les connecteurs HVP doubles et pour liaisons à l acier ou au béton sont également automatiquement livrés avec protection contre le soulèvement. Page 5

6 Manuel de calcul de structures Connecteurs Protection contre le soulèvement : Séries Vis Type Acier plat de protection contre le soulèvement l x L x e (mm) St. Ø 4,0 x 10 Vis autoforeuse conformément à DIN : ,5 x 40 x St. Ø 5,0 x 20 Vis cylindrique conformément à DIN 912 8,5 x 53 x ,5 x 68 x x 86 x St. Ø 6,0 x 20 Vis cylindrique conformément à DIN x 99 x x 102 x 3 - Pour les liaisons HVP au béton : Chevilles métalliques de différents fabricants Ø12 mm (ou Ø16 mm suivant dimensionnement structurel) conformément à un Agrément Technique Européen basé sur ETAG 001 : Caractéristiques : cf. p. 16 Aluminium EN AW-6082 T6 selon EN Propriétés mécaniques, EN Tolérances et EN Analyse chimique 1.2. Distances minimales aux bords Liaisons perpendiculaires Séries HVP Latéral A mm 881 Partie 1: 10 mm Partie 2: 5 mm Séries HVP En haut et en bas B pour liaison plane avec vis : Ø 4,5 x 50 Ø 4,5 x 60 Ø 4,5 x 70 Ø 4,5 x 80 5 mm 10 mm 15 mm 20 mm Séries HVP En haut et en bas B pour liaison plane avec vis : Séries HVP Latéral A Ø 5 x 60 Ø 5 x 80 Ø 5 x et mm 10 mm 25 mm 40 mm Séries HVP Latéral A mm mm pour charges élevées séries En haut et en bas B pour liaison plane avec vis : Ø 8 x 160 Ø 8 x 180 Ø 8 x mm 25 mm 40 mm Vue en plan Élévation A A PP PO A A PS B B PO PP B B PS Partie 1: avec rainure Partie 2: avec languette PP : Poutre principale PO : Poteau PS : Poutre secondaire Page 6 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

7 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Liaisons en biais ou inclinées Élévation 10 mm B 10 mm PO PP 10 mm B PS 10 mm 10 mm B 10 mm PO PP 10 mm 10 mm 10 mm 10 mm PS Vue en plan Vue en plan A 10 mm A PS PS 10 mm PP A PP A Une distance minimale aux bords de 10 mm entre la pointe de la vis et les bords de l élément bois est toujours à observer. Page 7

8 Manuel de calcul de structures Connecteurs 1.3. Sections minimales et capacité portante Dans les tableaux suivants, sont indiquées les sections minimales de bois pour une liaison perpendiculaire plane, ainsi que les capacités portantes dans le sens d insertion pour bois lamellé-collé GL24h selon EN 1194 (ρ k = 380 kg/m³) ³) suivant la longueur de vis utilisée. La valeur caractéristique (F 2,Rk ) est calculée conformément à l ETE-15/0187. La valeur de calcul de la capacité portante (F 2,Rd ) est donnée conformément à EN (Eurocode 5): 1,3 pour liaisons selon EN Où F 2,Rk est la valeur caractéristique de la capacité résistante dans le sens d insertion; γ M est le coefficient partiel pour une propriété matérielle, k mod est un facteur de modification qui tient compte de l effet de la durée de chargement et de l humidité. De plus amples informations concernant le concept de calcul sont à trouver sur la page 15. Pour d autres densités (ou matériaux à base de bois), ainsi que d autres longueurs effectives de filetage ou une liaison inclinée, la capacité résistante dans le sens d insertion peut être déterminée comme expliqué sur la page 13. PP : Poutre principale ; PS : Poutre secondaire séries Avec vis Ø 4,5 x 50 avec l ef = 45 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M Art. n (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 40 x ,42 1,12 1,30 1,49 1, x 60 x ,83 2,23 2,60 2,97 3, x 80 x ,25 3,35 3,90 4,46 5, x 100 x ,66 4,46 5,20 5,94 6, x 70 x ,25 3,35 3,90 4,46 5, x 90 x ,66 4,46 5,20 5,94 6, x 110 x * ,1 5,58 6,52 7,45 8, x 130 x ,5 6,69 7,81 8,92 10, x 150 x ,3 8,91 10,4 11,9 13,4 * avec partie 2 (avec la languette) fixée au bois de bout de la poutre secondaire, sinon : 60 mm Page 8 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

9 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Art. n x 40 x 12 Avec vis Ø 4,5 x 60 avec l ef = 54 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, ,85 1,32 1,53 1,75 1, x 60 x ,69 2,63 3,06 3,50 3, x 80 x ,54 3,94 4,60 5,26 5, x 100 x ,4 5,26 6,14 7,02 7, x 70 x ,54 3,94 4,60 5,26 5, x 90 x ,4 5,26 6,14 7,02 7, x 110 x * ,2 6,55 7,65 8,7 9, x 130 x ,1 7,89 9,2 10,5 11, x 150 x ,8 10,5 12,3 14,0 15,8 * avec partie 2 (avec la languette) fixée au bois de bout de la poutre secondaire, sinon : 60 mm Art. n x 40 x 12 Avec vis Ø 4,5 x 80 avec l ef = 74 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, ,78 1,74 2,04 2,33 2, x 60 x ,56 3,49 4,07 4,65 5, x 80 x ,3 5,22 6,08 6,95 7, x 100 x ,1 6,97 8,1 9,3 10, x 70 x ,3 5,22 6,08 6,95 7, x 90 x ,1 6,97 8,1 9,3 10, x 110 x * ,9 8,7 10,2 11,6 13, x 130 x ,7 10,5 12,2 14,0 15, x 150 x ,2 13,9 16,3 18,6 20,9 * avec partie 2 (avec la languette) fixée au bois de bout de la poutre secondaire, sinon : 60 mm Page 9

10 Manuel de calcul de structures Connecteurs séries Art. n Avec vis Ø 5 x 60 avec l ef = 54 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 100 x ,6 9,05 10,6 12,1 13, x 140 x ,4 14,5 16,9 19,3 21, x 180 x ,1 21,7 25,4 29,0 32, x 220 x ,7 28,9 33,8 38,6 43,4 Art. n Avec vis Ø 5 x 80 avec l ef = 74 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 100 x ,0 12,0 14,0 16,0 18, x 140 x ,7 19,2 22,5 25,7 28, x 180 x ,5 28,8 33,7 38,5 43, x 220 x ,3 38,4 44,9 51,3 57,7 Art. n Avec vis Ø 5 x 100 avec l ef = 94 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 100 x ,3 14,9 17,4 19,9 22, x 140 x ,7 23,9 27,8 31,8 35, x 180 x ,5 35,8 41,7 47,7 53, x 220 x ,3 47,7 55,6 63,6 71, Page 10 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

11 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. pour charges élevées séries Art. n Avec vis Ø 8 x 160 avec l ef = 150 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 200 x ,8 23,0 26,8 30,6 34, x 250 x ,6 34,4 40,2 45,9 51,6 160* x 300 x ,5 45,9 53,6 61,2 68, x 350 x ,4 57,4 67,0 76,6 86, x 400 x ,3 68,9 80,4 91,9 103, x 450 x ,2 80,4 93,8 107,2 120, x 500 x * ,1 91,9 107,2 122,5 137, x 550 x ,9 103,3 120,6 137,8 155, x 600 x ,8 114,8 134,0 153,1 172, x 400 x ,1 91,9 107,2 122,5 137, x 450 x ,8 114,8 134,0 153,1 172, x 500 x * ,7 126,3 147,4 168,4 189, x 550 x ,6 137,8 160,8 183,8 206, x 600 x ,4 160,8 187,6 214,4 241,2 * La largeur de la poutre principale peut être réduite à 120 ou 130 mm par l utilisation de vis perpendiculaires Ø 8 x 120 mm. Art. n Avec vis Ø 8 x 180 avec l ef = 170 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 200 x ,7 25,7 30,0 34,3 38, x 250 x ,5 38,5 45,0 51,4 57,8 180* x 300 x ,4 51,4 60,0 68,6 77, x 350 x ,2 64,2 75,0 85,7 96, x 400 x ,1 77,1 90,0 102,8 115, x 450 x ,9 90,0 104,9 119,9 134, x 500 x * ,8 102,8 120,0 137,1 154, x 550 x ,6 115,7 134,9 154,2 173, x 600 x ,5 128,5 150,0 171,4 192, x 400 x ,8 102,8 120,0 137,1 154, x 450 x ,5 128,5 150,0 171,4 192, x 500 x * ,3 141,4 164,9 188,5 212, x 550 x ,2 154,2 180,0 205,7 231, x 600 x ,9 180,0 209,9 239,9 269,9 * La largeur de la poutre principale peut être réduite à 130 mm par l utilisation de vis perpendiculaires Ø 8 x 120 mm. Page 11

12 Manuel de calcul de structures Connecteurs Art. n Avec vis Ø 8 x 200 avec l ef = 190 mm Capacité résistante dans le sens d insertion avec GL24h () Section minimale pour liaison plane (mm) F avec ɣ = 1,3 2,Rd M (l x h x e) Poutre principale (l/h) Poutre secondaire (l/h) F 2,Rk k mod = 0,6 k mod = 0,7 k mod = 0,8 k mod = 0, x 200 x ,6 28,4 33,2 37,9 42, x 250 x ,3 42,6 49,7 56,8 63,9 200* x 300 x ,1 56,8 66,3 75,8 85, x 350 x ,9 71,0 82,9 94,7 106, x 400 x ,7 85,2 99,5 113,7 127, x 450 x ,5 99,5 116,0 132,6 149, x 500 x * ,2 113,6 132,6 151,5 170, x 550 x ,0 127,8 149,2 170,5 191, x 600 x ,8 142,1 165,7 189,4 213, x 400 x ,2 113,6 132,6 151,5 170, x 450 x ,8 142,1 165,7 189,4 213, x 500 x * ,6 156,3 182,3 208,4 234, x 550 x ,4 170,5 198,9 227,3 255, x 600 x ,9 198,9 232,0 265,2 298,3 * La largeur de la poutre principale peut être réduite à 145 mm par l utilisation de vis perpendiculaires Ø 8 x 120 mm. schwerlast HVP heavy duty Page 12 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

13 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Doubles connecteurs HVP Les doubles connecteurs HVP (avec art. n.2000 ) sont 2 fois plus larges et leur capacité résistante dans le sens d insertion est 2 fois plus élevée. Les hauteur et largeur minimales de bois de la poutre principale sont identiques. La largeur minimale de la poutre secondaire est pour les doubles connecteurs HVP : Série 882: 140 mm Série 883: 180 mm Série 884: 260 mm Capacité résistante dans le sens d insertion pour d autres densités caractéristiques (ρ k ) Pour une autre densité que 380 kg/m³, la capacité résistante avec bois lamellé-collé GL24h est à multiplier par. Classe de résistance Densité ρ k (kg/m³) Bois massif selon EN 338 Bois lamellé-collé selon EN 1194 Facteur 350 C24 GL 24c 0, C30 GL 24h, GL 28c 1, GL 28h, GL 32c 1, GL 32h, GL 36c 1, GL 36h 1,145 Toutefois, les méthodes de calcul sont uniquement valables pour une densité de bois caractéristique jusqu à 460 kg/m³. Même si le matériau à base de bois présente une plus haute densité, alors celle-ci ne doit pas être utilisée dans les formules de calcul pour les capacités résistantes des organes d assemblage. Capacité résistante dans le sens d insertion pour une longueur effective de filetage plus faible (l ef ) La capacité résistante est à multiplier avec le facteur. Où : l ef,ref l ef longueur effective de filetage des vis de la capacité résistante de référence longueur effective de filetage des vis utilisées Par exemple : Caractéristiques des vis Ø Longueur l ef , , ,973 l ef,ref Facteur Page 13

14 Manuel de calcul de structures Connecteurs 1.4 Instructions de montage Liaisons bois-bois Liaisons des deux côtés de la poutre principale Série HVP 882 : Pour les HVP et 88214, la partie 1 (avec la rainure) est à fixer des deux côtés de la poutre principale ou du poteau à la même hauteur, afin que les vis perpendiculaires ne puissent pas entrer en collision. La largeur minimale de la poutre principale pour une liaison bilatérale est : - Avec vis Ø 5 x 60 mm: 80 mm - Avec vis Ø 5 x 80 mm: 110 mm - Avec vis Ø 5 x 100 mm: 140 mm Partie 2 Partie 1 Partie 1 Partie 2 PS PP PS Connexion de chaques côtés de la poutre principale pour la série 882 Séries HVP : Pour les séries HVP , les platines des connecteurs HVP peuvent être, d un côté de la poutre principale, tournées et permutées. De cette façon, les vis ne peuvent pas entrer en collision. La capacité portante reste identique, étant donné que les deux platines comportent le même nombre de trous inclinés et perpendiculaires. Les platines sont à fixer à la même hauteur. Partie 2 Partie 1 Partie 2 Partie 1 PS PP PS Connexion des deux côtés de la poutre principale pour les séries Page 14 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

15 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. 2. Calcul de structures 2.1 Concept de calcul Les connecteurs HVP Pitzl sont à calculer conformément à l Eurocode 5 ou une norme nationale comparable pour les structures en bois. Les formules indiquées ci-après ont été déterminées en prenant en considération la norme européenne Eurocode 5: Conception et calcul des structures en bois (EN ) et tiennent donc compte de l état actuel du développement technique en matière de concept de sécurité, dimensionnement des sections et calcul des structures. Du côté des actions, les charges caractéristiques sont à augmenter avec les coefficients partiels de sécurité (γ G = 1,35 pour actions permanentes, γ Q = 1,5 pour actions variables). Tandis que du côté de la résistance, les capacités résistantes sont à diminuer par division avec le coefficient partiel γ M. Pour les matériaux à base de bois, l influence de la classe de service et de la durée d application des charges est également à prendre en considération avec le facteur de modification k mod. avec: Combinaison fondamentale selon EN 1990 pour les assemblages conformément à EN : Facteur de modification k mod selon EN : Materiau Classe de service Classe de durée de chargement Action permanente Action long terme Action moyen terme Action court terme Action instantanée Bois massif et bois lamellé-collé 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0, Formules de calcul Ci-après sont données les formules de calcul des capacités résistantes caractéristiques, tout comme dans l Évaluation Technique Européenne 15/0187. Ainsi, la capacité résistante de la liaison peut être calculée en fonction de la capacité résistante des organes d assemblage dans le matériau bois choisi, ainsi que la géométrie de la liaison (poutre secondaire inclinée). Les connecteurs HVP Pitzl sont prévus pour une utilisation en classes de service 1 et 2. Les valeurs des capacités résistantes sont données pour des sollicitations dans le sens d insertion (F2), dans le sens inverse d insertion (F3) et perpendiculaire au sens d insertion (F4), tout comme perpendiculaire au plan du connecteur (F1). La force dans le sens d insertion (F2), la force dans le sens inverse d insertion (F3) et la force perpendiculaire au plan du connecteur (F1) sont supposées agir dans l axe de la poutre secondaire. Le moment de torsion provenant de la liaison à la poutre secondaire est à prendre en considération pour le calcul et le stockage de la poutre principale. La justification de la liaison d un connecteur HVP Pitzl à un élément en béton ou acier est à réaliser avec la force transversale donnée. Les valeurs des capacités résistantes sont valables à condition que tous les organes d assemblage prévus soient mis en place. La liaison à un élément en béton ou acier doit être réalisée avec au moins deux organes d assemblage dans les trous supérieurs. Page 15

16 Manuel de calcul de structures Connecteurs Tableau 1 : Paramètres des connecteurs HVP Nombre de vis Largeur Hauteur Vis Ø Partie 1 Partie 2 e lim e Z e 1,J e 2,J e 1,H e 2,H F 2,ALU,Rk Art. n l [mm] h [mm] (mm) n 90 n 45/60 n 90 n 45/60 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) () , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Épaisseur totale des connecteurs HVP standards ( ): - HVP à : 12 mm - HVP à : 18 mm Page 16 Épaisseur totale des connecteurs HVP pour charges élevées ( ): - HVP charges élevées à : 20 mm - HVP charges élevées à : 25 mm Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

17 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Charge perpendiculaire au plan du connecteur (B.1) Charge dans le sens d insertion pour e 2 e lim (B.2) (B.3) 880xx à 881xx: (B.4) (B.5) 882xx à 885xx: (B.6) (B.7) Charge dans le sens d insertion pour e 2 > e lim (B.8) (B.9) Charge dans le sens inverse d insertion 880xx: F 3,Rk = n L 3,3 (B.10) 881xx à 883xx: F 3,Rk = n L 5 (B.11) 884xx à 885xx: F 3,Rk = n L 12 (B.12) 884xx.0100: F 3,Rk = 0,1 F 2,Rk (B.13) Page 17

18 Manuel de calcul de structures Connecteurs Charge perpendiculaire au sens d insertion (B.14) Avec: h α l ef,j l ef,h ρ k,j ρ k,h n 45/60 n 90 F la,j,rk Hauteur du connecteur en mm Angle entre l axe de la vis et le fil du bois Profondeur de pénétration du filetage de la vis dans la poutre secondaire Profondeur de pénétration du filetage de la vis dans l élément porteur Masse volumique caractéristique de la poutre secondaire Masse volumique caractéristique de l élément porteur Nombre de vis inclinées dans la platine du connecteur HVP fixée à l élément porteur ou à la poutre secondaire Nombre de vis perpendiculaires à la platine du connecteur HVP fixée à l élément porteur ou à la poutre secondaire Capacité résistante caractéristique au cisaillement d une vis dans la poutre secondaire, F la,h,rk Capacité résistante caractéristique au cisaillement d une vis dans l élément porteur, M y,k Valeur caractéristique du moment d écoulement plastique d une vis f h,k Valeur caractéristique de la portance locale selon Eurcode 5 (8.15) d Diamètre extérieur d une vis F ax,α,j,rk Valeur caractéristique de la capacité d arrachement axial d une vis dans la poutre secondaire, Uniquement pour les vis HECO UNIX : F ax,α,h,rk Valeur caractéristique de la capacité d arrachement axial d une vis dans l élément porteur, Uniquement pour les vis HECO UNIX : F 2,ALU,Rk Capacité portante du connecteur aluminium lui-même (cf. tableau 1) e 2 e 45 e lim Excentricité de la force F 2,Ed par rapport à l extrémité de la poutre secondaire Excentricité de la force F 4,Ed par rapport au centre du connecteur HVP Paramètre du connecteur HVP (cf. tableau B.1) e M M 2,Rk M 2,Rk /F 2,Rk La valeur caractéristique la plus faible de la capacité résistante du moment de la liaison à la poutre secondaire ou à l élément porteur F ax,rk M 2,Rk = F ax,rk e Z + F 2,Ed e lim Valeur caractéristique de la capacité d arrachement axial d une vis perpendiculaire à la platine du connecteur e Z Paramètre du connecteur HVP (cf. tableau 1) e 1,J, e 2,J, e 1,H, e 2,H Paramètres du connecteur HVP (cf. tableau 1); Page 18 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

19 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. F2 Poutre principale Poutre principale Poutre secondaire F4 F4 e45 F1 F1 F2 e2 F3 Figure 1: Définition de e 2 et e 45 F3 Dans le cas d une sollicitation combinée du connecteur HVP, la condition suivante doit être vérifiée : (B.15) avec: F 1,Ed F 1,Rd F 2,Ed F 2,Rd F 3,Ed F 3,Rd F 4,Ed F 4,Rd Valeur de calcul de la sollicitation pour le cas de charge F1 (perpendiculaire au plan du connecteur) Valeur de calcul de la capacité résistante pour le cas de charge F1 (perpendiculaire au plan du connecteur) Valeur de calcul de la sollicitation pour le cas de charge F2 (dans le sens d insertion) Valeur de calcul de la capacité résistante pour le cas de charge F2 (dans le sens d insertion) Valeur de calcul de la sollicitation pour le cas de charge F3 (dans le sens inverse d insertion) Valeur de calcul de la capacité résistante pour le cas de charge F3 (dans le sens inverse d insertion) Valeur de calcul de la sollicitation pour le cas de charge F4 (perpendiculaire au sens d insertion) Valeur de calcul de la capacité résistante pour le cas de charge F4 (perpendiculaire au sens d insertion) 2.3. Résistance au feu Si une résistance au feu est requise, les connecteurs HVP doivent être protégés sur l ensemble de leurs côtés par du bois ou panneau à base de bois d une épaisseur a fi : a fi = β n. 1,5. (t req - 5) en mm Où : a fi Épaisseur nécessaire de la protection bois ou panneau à base de bois β n Valeur de calcul du taux idéel de combustion sous exposition au feu normale conformément à EN t req Durée nécessaire de résistance au feu en min, t req 60 min Les vis des connecteurs HVP sollicitées au cisaillement doivent être conçues et calculées conformément à la section de l EN Eurocode 5 - conception et calcul des structures en bois - Partie 1-2 : généralités - Calcul des structures au feu comme liaison protégée avec plaques en acier comme éléments latéraux. Les vis des connecteurs HVP sollicitées à l arrachement doivent être conçues et calculées conformément à la section 6.4. de l EN Eurocode 5 - conception et calcul des structures en bois - Partie 1-2 : généralités - Calcul des structures au feu. Page 19

20 Manuel de calcul de structures Connecteurs 2.4 Justification au fendage Dans le cas d une sollicitation perpendiculaire à l axe longitudinal de la poutre secondaire, en plus de la justification de la liaison, le rapport h e /h 0,7 est à observer, pour autant que le fendage de la poutre secondaire ne soit pas empêché par un renforcement adapté. Où : h e h Distance entre la vis du connecteur HVP la plus éloignée de la face sollicitée de la poutre secondaire et celle-ci Dimension (hauteur ou largeur) de la poutre secondaire dans la direction de la sollicitation Les justifications au fendage de l élément porteur ou du poteau sont également à mener, si nécessaire. Dans le cas d une sollicitation dans le sens d insertion (F 2 ) la valeur de h e peut être déterminée, comme suit : Dans la poutre principale : h e = h v + Distance entre la platine du connecteur et la face inférieure de la poutre principale Dans la poutre secondaire : h e = h v + Distance entre la platine du connecteur et la face supérieure de la poutre secondaire Vue de côté Face chargée de la poutre secondaire Justification au fendage nécessaire, si he/h < 0,7 Poutre secondaire he h hv hv h he Poutre principale Justification au fendage nécessaire, si he/h < 0,7 Face chargée de la poutre principale Page 20 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

21 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Valeurs de h v h v en mm - Partie 1 avec vis Ø 4,5: h v en mm - Partie 2 avec vis Ø 4,5: Art. n 50 mm 60 mm 70 mm 80 mm 50 mm 60 mm 70 mm 80 mm h v en mm - Partie 1 et Partie 2 avec vis Ø 4,5: Art. n 50 mm 60 mm 70 mm 80 mm h v en mm - Partie 1 et Partie 2 avec vis Ø 5: Art. n 60 mm 80 mm 100 mm h v en mm - Partie 1 et Partie 2 avec vis Ø 8: Art. n 160 mm 180 mm 200 mm Page 21

22 Manuel de calcul de structures Connecteurs 2.5 Liaisons au béton La capacité portante de la partie béton (ancrage et béton) ainsi que les distances au bord sont à calculer conformément aux normes en vigueur correspondantes. Moyens de fixation de la partie béton par connecteur HVP : HVP à : 4 x Ø12 mm chevilles haute performance à tête fraisée, par exemple Fischer FH II 12/15 SK HVP à : 4 x ancres à filetage intérieur M 12, par exemple Fischer RG 18 x 125 M 12 I 4 x vis à tête fraisée M 12, acier 8.8 (comprises dans le contenu de la livraison) HVP à : 6 x ancres à filetage intérieur M 12 (ou M16 suivant dimensionnement structurel), par exemple Fischer RG 18 x 125 M 12 I 6 x vis à tête fraisée M 12 (ou M16 suivant dimensionnement structurel), acier 8.8 (comprises dans le contenu de la livraison) Les platines de la partie béton des HVP à comportent des trous d injection, afin de combler le jeu entre les vis et les platines des connecteurs HVP avec le scellement chimique et ainsi garantir une transmission des charges répartie et simultanée de toutes les vis et ancres NB : Les connecteurs HVP , , , , et ne sont pas des produits en stock. Montage : Les instructions de montage du fabricant des moyens de fixation béton sont à observer. Les ancres à filetage intérieur peuvent être soit fixées dans des perçages réalisés dans le mur béton ou à l aide de plaques d ancrage à encastrer dans le béton. Les plaques d ancrage avec ancres à filetage intérieur soudées assurent une fixation précise et rapide des connecteurs HVP. Par ce moyen, les distances aux bords de la partie béton peuvent être réduites. Les plaques d ancrage sont fabriquées selon votre demande (calcul structurel). Page 22 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

23 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. 3. Tableaux de capacités résistantes Ci-après sont données les capacités résistantes caractéristiques pour une liaison dans laquelle la poutre secondaire se trouve horizontalement et verticalement perpendiculaire à l élément porteur pour des combinaisons de matériaux définies (matériau bois et longueur de vis). Comme organes d assemblage, sont utilisées des vis autoforeuses en acier au carbone avec tête fraisée, comme décrit ci-dessous. Remarque : Des tableaux de capacités résistantes pour des vis possédant d autres caractéristiques sont disponibles sur demande. Les connecteurs HVP Pitzl sont prévus pour une utilisation en classes de service 1 et 2. Les valeurs des capacités résistantes sont données pour des sollicitations dans le sens d insertion (F2), dans le sens inverse d insertion (F3) et perpendiculaire au sens d insertion (F4), tout comme perpendiculaire au plan du connecteur (F1). La force dans le sens d insertion (F2), la force dans le sens inverse d insertion (F3) et la force perpendiculaire au plan du connecteur (F1) sont supposées agir dans l axe de la poutre secondaire. Le moment de torsion provenant de la poutre secondaire est à prendre en considération pour le calcul et le stockage de l élément porteur. La justification de la liaison d un connecteur HVP Pitzl à un élément en béton ou acier est à réaliser avec la force transversale donnée. La liaison à un élément en béton ou acier doit être réalisée avec au moins deux organes d assemblage dans les trous supérieurs. Les valeurs des capacités résistantes sont valables à condition que tous les organes d assemblage prévus soient mis en place. Matériaux des tableaux Matériaux à base de bois Bois massif de résineux avec classe de résistance minimale C24 avec ρ k = 350 kg/m³ selon EN 338: Bois lamellé-collé avec classe de résistance minimale GL24h avec ρ k = 380 kg/m³ selon EN 1194: Organes d assemblage Vis à tête fraisée 90 et filetage complet selon EN ou Agrément Technique Européen basé sur les conditions d agrément adéquates et avec les caractéristiques suivantes : Séries HVP Vis (mm) Ø 4,5 5,0 8,0 Longueur l ef l ef : Profondeur de pénétration des vis dans la poutre principale et la poutre secondaire Matériau : Acier au carbone Remarque : Les connecteurs HVP peuvent aussi être utilisés avec des vis en acier inoxydable. Les valeurs caractéristiques correspondantes sont dans ce cas à prendre en considération. Valeurs caractéristiques des capacités résistantes : Diamètre extérieur du filetage [mm] 4,5 5,0 8,0 Valeur caractéristique du moment plastique M y,k [Nm] Valeur caractéristique de la résistance à la traction f tens,k [] 4,5 5,9 20,0 6,4 7,9 20,0 Valeur caractéristique du couple de rupture f tor,k [Nm] 4,5 6,5 25,0 Page 23

24 Manuel de calcul de structures Connecteurs Capacité résistante pour une autre combinaison de matériau ou inclinaison Dans le cas d une autre densité, d une autre longueur effective de filetage ou d une liaison inclinée, la capacité résistante peut être adaptée comme expliqué ci-après. Vous pouvez également utiliser le logiciel de prédimensionnement HVP et choisir le matériau à base de bois, les vis et l inclinaison correspondants. Les tableaux de capacités résistantes pour d autres matériaux à base de bois, vis ou inclinaison sont aussi disponibles sur demande. Capacité résistante dans le sens d insertion pour d autres densités caractéristiques (ρ k ) Pour une autre densité que 380 kg/m³, la capacité résistante avec bois lamellé-collé GL24h est à multiplier par. Classe de résistance Densité ρ k (kg/m³) Bois massif selon EN 338 Bois lamellé-collé selon EN 1194 Facteur 350 C24 GL 24c 0, C30 GL 24h, GL 28c 1, GL 28h, GL 32c 1, GL 32h, GL 36c 1, GL 36h 1,145 Toutefois, les méthodes de calcul sont uniquement valables pour une densité de bois caractéristique jusqu à 460 kg/m³. Même si le matériau à base de bois présente une plus haute densité, alors celle-ci ne doit pas être utilisée dans les formules de calcul pour les capacités résistantes des organes d assemblage. Capacité résistante dans le sens d insertion pour une longueur effective de filetage plus faible (l ef ) La capacité résistante est à multiplier avec le facteur. Où : l ef,ref l ef longueur effective de filetage des vis de la capacité résistante de référence longueur effective de filetage des vis utilisées Par exemple : Caractéristiques des vis Ø Longueur l ef 5, ,840 8, ,970 8, ,973 l ef,ref Facteur Page 24 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

25 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. Capacité résistante dans le sens d insertion pour liaison inclinée La capacité résistante est à multiplier par le facteur. Avec : α Angle entre l axe de la vis et le fil du bois Élévation PO PS PO PS PP PP Page 25

26 Manuel de calcul de structures Connecteurs 3.1 Capacité résistante caractéristique avec bois massif C24 F 2,Rk : Capacité résistante caractéristique dans le sens d insertion pour une charge centrée (e 2 e lim ) Mode de défaillance des tableaux : Arrachement des vis à bois. Valable pour toutes vis pour la construction bois structurelle selon l ETE-15/0187 Capacité portante caractéristique de l aluminium (F 2,ALU,Rk ) : voir tableau 1 p. 16 Pour bois massif avec ρ k = 350 kg/m³ avec vis Ø 4,5 F 2,Rk avec vis Ø 4,5: l x h x e (mm) Materiau 50 mm 60 mm 80 mm x 40 x 12 C24 2,26 2,67 3, x 60 x 12 C24 4,52 5,33 7, x 80 x 12 C24 6,79 8,00 10, x 100 x 12 C24 9,05 10,7 14, x 70 x 12 C24 6,79 8,00 10, x 90 x 12 C24 9,05 10,7 14, x 110 x 12 C24 11,3 13,3 17, x 130 x 12 C24 13,6 16,0 21, x 150 x 12 C24 18,1 21,3 28,3 avec vis Ø 5 F 2,Rk avec vis Ø 5: l x h x e (mm) Materiau 60 mm 80 mm 100 mm x 100 x 12 C24 18,4 24,4 30, x 140 x 12 C24 29,4 39,0 48, x 180 x 12 C24 44,1 58,5 72, x 220 x 12 C24 58,8 78,0 96,8 Bois massif C24 ρ k = 350kg/m³ DOUBLES CONNECTEURS HVP Doubles connecteurs HVP avec vis Ø 5 F 2,Rk avec vis Ø 5: l x h x e (mm) Materiau 60 mm 80 mm 100 mm x 100 x 12 C24 36,7 48,8 60, x 140 x 12 C24 58,8 78,0 96, x 180 x 12 C24 88,1 117,0 145, x 220 x 12 C24 117,5 156,0 193,5 charges élevées avec vis Ø 8 F 2,Rk avec vis Ø 8: l x h x e (mm) Materiau 160 mm 180 mm 200 mm x 200 x 20 C24 46,6 52,2 57, x 250 x 20 C24 69,9 78,2 86, x 300 x 20 C24 93,2 104,3 115, x 350 x 20 C24 116,5 130,4 144, x 400 x 20 C24 139,8 156,5 172, x 450 x 20 C24 163,1 182,5 201, x 500 x 20 C24 186,4 208,6 230, x 550 x 20 C24 209,7 234,7 259, x 600 x 20 C24 233,0 260,8 288, x 400 x 20 C24 186,4 208,6 230, x 450 x 20 C24 233,0 260,8 288, x 500 x 20 C24 256,3 286,8 317, x 550 x 20 C24 279,6 312,9 345, x 600 x 20 C24 326,2 365,1 403,5 Remarque : Valeurs également valables pour bois lamellé-collé GL24c, étant donné que ρ k = 350 kg/m³ Doubles connecteurs HVP charges élevées avec vis Ø 8 F 2,Rk avec vis Ø 8: l x h x e (mm) Materiau 160 mm 180 mm 200 mm x 200 x 20 C24 93,2 104,3 115, x 250 x 20 C24 139,8 156,5 172, x 300 x 20 C24 186,4 208,6 230, x 350 x 20 C24 233,0 260,8 288, x 400 x 20 C24 279,6 312,9 345, x 450 x 20 C24 326,2 365,1 403, x 500 x 20 C24 372,8 417,2 461, x 550 x 20 C24 419,4 469,4 518, x 600 x 20 C24 466,0 521,5 576,4 Valeurs valables pour les longueurs de pénétration de la partie filetée d une vis (l ef ): Séries HVP Ø 4,5 5,0 8,0 Vis Longueur l ef Détermination de la valeur de calcul : Pour les vis à l arrachement : selon Eurocode 5 ou une norme nationale comparable pour les constructions bois. Pour la défaillance de l aluminium : selon Eurocode 9 ou une norme nationale comparable pour les constructions en aluminium. La plus petite valeur est déterminante. Page 26 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)

27 - Systèmes de connexion bois innovants pour exigences des plus élevées. F 3,Rk : Capacité résistante dans le sens inverse d insertion avec vis Ø 4,5 l x h x e (mm) F 3,Rk x 40 x 12 3, x 60 x 12 3, x 80 x 12 3, x 100 x 12 3, x 70 x 12 10, x 90 x 12 10, x 110 x 12 10, x 130 x 12 10, x 150 x 12 10,0 DOUBLES CONNECTEURS HVP avec vis Ø 5 Doubles connecteurs HVP avec vis Ø 5 l x h x e (mm) F 3,Rk l x h x e (mm) F 3,Rk x 100 x 12 10, x 140 x 12 10, x 100 x 12 20, x 140 x 12 20, x 180 x 12 10, x 220 x 12 10, x 180 x 12 20, x 220 x 12 20,0 charges élevées avec vis Ø 8 Doubles connecteurs HVP charges élevées avec vis Ø 8 l x h x e (mm) F 3,Rk l x h x e (mm) F 3,Rk x 200 x 20 24, x 200 x 20 48, x 250 x 20 24, x 250 x 20 48, x 300 x 20 24, x 300 x 20 48, x 350 x 20 24, x 350 x 20 48, x 400 x 20 24, x 400 x 20 48, x 450 x 20 24, x 450 x 20 48, x 500 x 20 24, x 500 x 20 48, x 550 x 20 24, x 550 x 20 48, x 600 x 20 24, x 600 x 20 48, x 400 x 20 24, x 450 x 20 24, x 500 x 20 24, x 550 x 20 24, x 600 x 20 24,0 Détermination de la valeur de calcul : Selon Eurocode 5 ou une norme nationale comparable pour la construction bois Page 27

28 Manuel de calcul de structures Connecteurs F 4,Rk : Capacité résistante caractéristique pour une charge perpendiculaire au sens d insertion Pour bois massif C24 avec ρ k = 350 kg/m³ avec vis Ø 4,5 F 4,Rk l x h x e (mm) Materiau x 40 x 12 C24 3, x 60 x 12 C24 5, x 80 x 12 C24 6, x 100 x 12 C24 7, x 70 x 12 C24 6, x 90 x 12 C24 8, x 110 x 12 C24 10, x 130 x 12 C24 11, x 150 x 12 C24 13,8 avec vis Ø 5 F 4,Rk l x h x e (mm) Materiau x 100 x 12 C24 13, x 140 x 12 C24 17, x 180 x 12 C24 25, x 220 x 12 C24 32,7 Bois massif C24 ρ k = 350kg/m³ DOUBLES CONNECTEURS HVP Doubles connecteurs HVP avec vis Ø 5 F 4,Rk l x h x e (mm) Materiau x 100 x 12 C24 23, x 140 x 12 C24 32, x 180 x 12 C24 47, x 220 x 12 C24 62,4 charges élevées avec vis Ø 8 F 4,Rk l x h x e (mm) Materiau x 200 x 20 C24 25, x 250 x 20 C24 32, x 300 x 20 C24 38, x 350 x 20 C24 45, x 400 x 20 C24 51, x 450 x 20 C24 58, x 500 x 20 C24 64, x 550 x 20 C24 71, x 600 x 20 C24 77, x 400 x 20 C24 64, x 450 x 20 C24 77, x 500 x 20 C24 83, x 550 x 20 C24 90, x 600 x 20 C24 103,3 Remarque : Valeurs également valables pour bois lamellé-collé GL24c, étant donné que ρ k = 350 kg/m³ Doubles connecteurs HVP charges élevées avec vis Ø 8 F 4,Rk l x h x e (mm) Materiau x 200 x 20 C24 45, x 250 x 20 C24 58, x 300 x 20 C24 71, x 350 x 20 C24 83, x 400 x 20 C24 96, x 450 x 20 C24 109, x 500 x 20 C24 122, x 550 x 20 C24 135, x 600 x 20 C24 148,4 Valable pour les valeurs suivantes du moment d écoulement plastique (M y,k ) des vis HVP d (mm) M y,k (N.mm) f h,k (N/mm²) F la,j,rk (N) F la,h,rk , , , , , , (N) f h,k : sans pré-perçage Détermination de la valeur de calcul : selon Eurocode 5 ou une norme nationale comparable pour la construction bois Page 28 Pour plus d informations : Conseil personnalisé : +49 (0)