Exemple : Assemblage boulonné d'une cornière de contreventement en traction sur un gousset

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1 Ré. document SX34-FR-EU Page 1 de 9 Ré. Eurocode EN Exemple : Assemblage boulonné d'une cornière de Cet exemple d'application présente la méthode de vériication d'un assemblage boulonné d'une cornière de contreventement en traction sur un gousset soudé à l'âme d'un poteau. Il s'agit d'un assemblage de catégorie A (travaillant à la pression diamétrale) par boulons non précontraints. Il s agit d assemblages typiques de croix de contreventement mises en place dans les plans verticaux du bâtiment et en toiture, pour reprendre les eets des actions horizontales du vent dans la direction longitudinale d un bâtiment à niveau unique, comme cela est présenté dans le document SS48. SS48 Dans le but d éviter un excentrement des eorts transmis à la ondation, l axe de la cornière est positionné dans le plan vertical de l axe du poteau au niveau de la platine et le gousset est positionné aussi près que possible du plan de l axe principal du poteau. Tableau 1.1 Modes de ruine de l assemblage de la barre de contreventement Mode de ruine Boulons en cisaillement Boulons en pression diamétrale sur l aile de la cornière Cornière en traction Calcul du cordon de soudure Composante de la résistance NRd,1 N Rd,2 NRd,3 a

2 Ré. document SX34-FR-EU Page 2 de 9 Ré. Eurocode EN Assemblage d une barre de contreventement Détails La Figure 1.1 présente la grande aile de la cornière de 12Η8 qui est attachée au gousset. Figure 1.1 Détail de l assemblage boulonné : vue en plan et en coupe La pratique courante consiste à minimiser l excentrement entre la barre de contreventement et l axe du poteau. Le gousset est soudé à l âme du poteau et à la platine d embase par deux cordons de soudure (voir Figure 1.1). Bien qu il y ait un excentrement ain d éviter la tige d ancrage dans l axe du poteau, cette disposition est bien meilleure que de placer le plan de contreventement dans le plan de la semelle. Principales données de l assemblage Coniguration Poteau Barre de contreventement Type d assemblage Plat de gousset Cornière sur gousset soudé à l âme du poteau HEB 3, S275 Cornière , S275 Assemblage d une barre de contreventement par cornière sur gousset avec boulons non précontraints Catégorie A : pression diamétrale , S275 Boulons M2, Classe 8.8 Soudures Gousset sur l âme du poteau : cordon de soudure a 4 mm (voir paragraphe 4).

3 Ré. document SX34-FR-EU Page 3 de 9 Ré. Eurocode EN Poteau HEB 3, S275 Hauteur h c 3 mm Largeur des semelles b c 3 mm Epaisseur de l âme t w,c 11 mm Epaisseur des semelles t,c 19 mm Rayon du congé r 27 mm Aire de la section A c 149,1 cm 2 Moment d inertie I y 2517 cm 4 Partie droite de l âme d c 28 mm Limite d élasticité y,c 275 N/mm 2 Résistance ultime en traction u,c 43 N/mm 2 Cornière , S275 Largeur de la grande aile h ac 12 mm Largeur de la petite aile b ac 8 mm Epaisseur t ac 12 mm Rayon du congé r 1 11 mm Rayon de l arrondi r 2 5,5 mm Aire de la section A ac 22,7 cm 2 Moment d inertie I y 322,8 cm 4 Limite d élasticité y,ac 275 N/mm 2 Résistance ultime en traction u,ac 43 N/mm 2

4 Ré. document SX34-FR-EU Page 4 de 9 Ré. Eurocode EN Plat du gousset : , S275 Hauteur h 3 mm p Largeur b 25 mm p Epaisseur t p 15 mm Limite d élasticité 275 N/mm 2 y,p Résistance ultime en traction u,p 43 N/mm 2 Direction de l eort (1) Nombre de rangées de boulons n 3 1 Pince longitudinale e 5 mm l Distance entre rangées de boulons p Direction perpendiculaire à l eort (2) Nombre de iles de boulons n 1 2 l 8 mm Pince transversale e 2 8 mm Boulons M2, 8.8 Nombre total de boulons n n 1 n 2 3 Aire résistante du boulon A 245 mm 2 s Diamètre nominal de la tige d 2 mm Diamètre des trous d 22 mm o Diamètre de la rondelle d w 37 mm Limite d élasticité 64 N/mm 2 yb Résistance ultime en traction ub 8 N/mm 2 Coeicients partiels de sécurité γ M γ M2 1, 1,25 (pour la résistance en cisaillement des boulons) Eort axial de traction appliqué par la cornière au gousset N Ed 25 kn

5 Ré. document SX34-FR-EU Page 5 de 9 Ré. Eurocode EN Boulons en cisaillement EN Tableau 3.4. N Rd,1 nf v,rd uba F v, Rd αv,6 1 94,8 kn γ 1,25 M,2 NRd,1 3 94,8 282 kn 2. Boulons en pression diamétrale sur l aile de la cornière EN Tableau 3.4. Remarque : L épaisseur de la cornière (12 mm) étant inérieure à celle du gousset (15 mm), et en considérant une pince longitudinale de 5 mm ou supérieure pour le gousset, seule l aile de la cornière exige une vériication vis-à-vis de la pression diamétrale. N Rd,2 nf b, Rd k1α b F b,rd γ u,ac M2 dt ac Pour tous les boulons : e 2 k min 2,8 1,7; 2, 5 1 d e2 8 2,8 1,7 2,8 1,7 8,48 d 22 k min( 8,48; 2,5) 2, 5 1

6 Ré. document SX34-FR-EU Page 6 de 9 Ré. Eurocode EN Boulon d extrémité : α b e 1 ub min ; ; 1, 3d u,ac e d,76 ub u,ac 8 1,86 43 (,76; 1,86; 1, ), 76 α b min 2,5, F b, Rd,boulon extrémité 1 156,9 kn 1,25 Boulons intérieurs α b p 1 1 ub min ; ; 1, 3d 4 u,ac p d,96 ub u,ac 8 1,86 43 (,96; 1,86; 1, ), 96 α b min 2,5, F b, Rd,boulon intérieur 1 198,1 kn 1,25 La résistance à la pression diamétrale du boulon d extrémité et du boulon intérieur est supérieure à la résistance au cisaillement du boulon. La valeur la plus aible de la résistance à la pression diamétrale d un boulon est adoptée pour tous les boulons. EN (1) NRd, ,9 471 kn

7 Ré. document SX34-FR-EU Page 7 de 9 Ré. Eurocode EN Cornière en traction EN β3a N Rd,3 γ net M2 2,5d 2, mm 5d mm 2,5d < d < p1 5 u β 3 peut être déterminé par interpolation linéaire : β 3,59 A net A t d ac mm 2, NRd, kn 1,25 4. Calcul du cordon de soudure Le cordon de soudure est calculé de la açon suivante : Le gousset est soudé à l âme du poteau et à la platine d embase par deux cordons de soudure. La procédure pour déterminer la proondeur de la gorge des cordons de soudure est la même pour l assemblage du gousset sur l âme du poteau, et pour l assemblage du gousset sur la platine. Le calcul des cordons de soudure entre le gousset et la platine est présenté cidessous. Il est possible de prévoir des cordons de soudure à pleine résistance suivant la méthode simpliiée du document SN17. Cette approche est cependant trop sévère dans ce cas. SN17

8 Ré. document SX34-FR-EU Page 8 de 9 Ré. Eurocode EN La méthode recommandée est de prévoir une valeur de la gorge du cordon de soudure et de vériier qu elle est conorme aux exigences de résistance : Ici, nous pouvons proposer : a 4 mm La résistance de calcul pour deux cordons de soudure, selon la méthode simpliiée est : N Rd, w,hor 2 F w, Rd l EN F w, Rd vw, d a vw, d u 3 β γ w M ,66 N/mm,85 1,25 2 F 233,66 4 w, Rd 934,6 N/mm 3 NRd, w,hor 2 934, kn La composante horizontale de l eort dans la barre de contreventement est : NEd, hor NEd sin 4 25 sin kn Le cordon de soudure horizontal est donc SATISFAISANT. Une méthode analogue s applique au cordon de soudure vertical (assemblage du gousset soudé à l âme du poteau).

9 Ré. document SX34-FR-EU Page 9 de 9 Ré. Eurocode EN Résumé Le tableau suivant résume les valeurs de résistance pour les modes de ruine potentiels. La valeur déterminante pour l assemblage, c'est-à-dire la valeur minimale, est indiquée en gras. Tableau 5.1 Résumé des valeurs de résistance dans l assemblage boulonné de la barre de contreventement Mode de ruine Composante de la résistance Boulons en cisaillement N Rd,1 282 kn Boulons en pression diamétrale sur l aile de la cornière N Rd,2 471 kn Cornière en traction N Rd,3 47 kn Certains modes de ruine ne sont pas considérés. Par exemple, la pression diamétrale sur le plat du gousset n est pas vériiée parce que son épaisseur est supérieure à celle de la cornière, et par conséquent la ruine de la cornière surviendrait avant celle du gousset.

10 SX34a-FR-EU Enregistrement de la qualité TITRE DE LA RESSOURCE contreventement en traction sur un gousset Réérence(s) DOCUMENT ORIGINAL Nom Société Date Créé par Edurne Nuñez Labein Avril 26 Contenu technique vériié par José A. Chica Labein Avril 26 Contenu éditorial vériié par Contenu technique approuvé par les partenaires du Projet STEEL : 1. Royaume-Uni G W Owens SCI 4/9/6 2. France A Bureau CTICM 3/7/6 3. Suède B Uppeldt SBI 3/7/6 4. Allemagne C Müller RWTH 29/6/6 5. Espagne J Chica Labein 4/9/6 Ressource approuvée par le Coordonnateur technique G W Owens SCI 4/9/7 DOCUMENT TRADUIT Traduction réalisée et vériiée par : A. Bureau CTICM 4/6/7 Ressource traduite approuvée par : A. Bureau CTICM 4/6/7 Page 1