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BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 1 sur 13 LES ASSEMBLAGES BOULONNES 1. GENERALITES La classification des assemblages boulonnés selon l’Eurocode 3, EN 1993-1-8 définit les assemblages suivants : Attaches en cisaillement Catégorie Critères Remarques A En pression diamétrale Aucune précontrainte exigée Toutes classes de 4.6 à 10.9 B Résistant au glissement à l'ELS Boulons précontraints 8.8 ou 10.9 requis. C Résistance au glissement à l'ELU Boulons précontraints 8.8 ou 10.9 requis Attaches en traction D Sans précontrainte Aucune précontrainte exigée. Toutes classes 4.6 à 10.9 E Avec précontrainte Boulons 8.8 ou 10.9 précontraints requis. Il convient que l'effort de traction de calcul comprenne toute force éventuelle résultant de l'effet de levier. Il convient que les boulons soumis à la fois à un effort tranchant et à un effort de traction satisfassent les critères donnés dans le Tableau 3.4 2. DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES a. Caractéristiques mécaniques des boulons Classe 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9 fyb (MPa) 240 320 300 400 480 640 900 fub (MPa) 400 400 500 500 600 800 1000 Classe X.Y  fyb : limite d’élasticité = 10.X.Y en MPa  fub : Résistance à la traction = 100.X en MPa Les boulons des classes 8.8 et 10.9 sont appelés boulons à haute résistance (ou boulons HR) BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 2 sur 13 b. Tableau pratique – Caractéristique des boulons Désignation M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 d (mm) 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 d0 (mm) 9 11 13 15 18 20 22 24 26 30 33 A (mm²) 50,3 78,5 113 154 201 254 314 380 452 573 707 As (mm²) 36,6 58 84,3 115 157 192 245 303 353 459 561 Ørondelle (mm) 16 20 24 27 30 34 36 40 44 50 52 Tôle usuelle (mm) 2 3 4 5 6 7 8 10-14 >14 - - Cornière usuelle (mm) 30 35 40 50 60 70 80 120 >120 - - dm 14 18,3 20,5 23,7 24,6 29,1 32,4 34,5 38,8 44,2 49,6 Avec :  d : diamètre de la partie non filetée de la vis  d0 : diamètre nominal du trou  A : section nominale du boulon  As : section résistante de la partie filetée  Dm : diamètre moyen entre le cercle circonscrit et le cercle inscrit à la tête du boulon c. Dispositions Constructives Intempéries Assemblages rivés ou boulonnés Pince longitudinale Exposé 1,2 d0 ≤ e1 ≤ 40 mm + 4t Non exposé 1,2 d0 ≤ e1 Pince transversale Exposé 1,2 d0 ≤ e2 ≤ 40 mm + 4t Non exposé 1,2 d0 ≤ e2 Entraxe longitudinal Exposé 2,2 d0 ≤ p1 ≤Min (14t ; 200 mm) Non exposé 2,2 d0 ≤ p1 ≤ Min (14t ; 200 mm) Entraxe transversal Exposé 2,4 d0 ≤ p2 ≤Min (14t ; 200 mm) Non exposé 2,4 d0 ≤ p2 ≤Min (14t ; 200 mm) BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 3 sur 13 3. SOLLICITATION DANS LES BOULONS NON-PRECONTRAINTS Sollicitation Schéma Traction Poinçonnement Cisaillement Pression diamétrale Efforts Combinés BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 4 sur 13 Vérification Formulation Remarque Traction : Effort de traction dans le boulon à l’ELU : Résistance de calcul du boulon à la traction = 1,25 Poinçonnement : Résistance de calcul au poinçonnement de la « plaque » la plus mince située sur la tête de la vis ou sous l’écrou Cisaillement avec pour les classes 4.6 ; 5.6 ; 6.6 ; 8.8 : Effort de cisaillement dans le boulon à l’E.L.U : Résistance de calcul du boulon au simple cisaillement pour les classes 4.8 ; 5.8 ; 6.8 ; 10.9 si partie lisse cisaillée Pression diamétrale est la plus petite des valeurs suivantes : est la plus petite des valeurs suivantes : Résistance à la pression diamétrale Dans le cas d’un assemblage à recouvrement par 1 seul boulon, ce dernier doit comporter 2 rondelles et vérifier : La valeur déterminante pour 1 k est généralement 2,5 Efforts Combinés et BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 5 sur 13 4. Le cisaillement bloc Le cisaillement de bloc consiste en une ruine par cisaillement par cisaillement au niveau de la rangée de boulons le long de la partie du contour du groupe de trous, accompagnée d'une rupture par traction le long de la file de trous de boulons sur la partie tendue du contour du groupe de boulons. 5. Cornières attachées par une seule aile Les effets dus à l’excentricité de l’attache doivent être pris en considération Chargement centré sur la cassure section nette tendue. section nette cisaillée. Chargement non centré sur la cassure BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 6 sur 13  Vérification des boulons Les boulons doivent résister à avec : avec : et  Vérification de la cornière Les effets dus à l’excentricité de l’attache doivent être pris en considération dans la détermination de la résistance de calcul (en traction) Les cornières assemblées par une seule file de boulons dans une aile peuvent être considérées comme si elles étaient sollicitées sans excentricité, et la résistance ultime de calcul de la section nette peut être déterminée comme suit : Avec 1 boulon Avec 2 boulons Avec 3 boulons Avec et sont des coefficients minorateurs fonctions de l’entraxe Pour les valeurs intermédiaires de , la valeur de est déterminée par interpolation. Coefficients minorateurs et Entraxe 2 boulons 0,4 0,7 3 boulons ou plus 0,5 0,7 BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 7 sur 13  Vérification de la rupture par cisaillement de bloc section nette tendue. section nette cisaillée 6. Assemblage par chape La liaison est assurée par un axe d’articulation ou 1 boulon muni de 2 rondelles La résistance à la pression diamétrale doit être limitée à Dispositions constructives particulières Tableau 6.5.6 : Conditions géométriques à satisfaire par les chapes des assemblages par axe d’articulation Type A : Épaisseur t donnée Type B : Géométrie donnée BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 8 sur 13 7. Exemple d'application 1 : Assemblage par recouvrement On désire assembler 2 plats 60 x 8, en acier S 355, soumis à un effort normal de traction N=100 kN L’assemblage est en milieu exposé 8. Exemple d'application 2 : Assemblage d’une double cornière sur un gousset On désire assembler une double cornière 60 x 60 x 6 sur un gousset d'épaisseur t=8 mm Conception BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 9 sur 13 9. ASSEMBLAGES PAR BOULONS PRECONTRAINTS  Rappel préliminaire : Adhérence – Frottement Condition de stabilité d’un solide adhérent à son support : Effort tangentiel au plan de contact Effort normal au plan de contact Coefficient de frottement Valeurs du coefficient de frottement pour les surfaces de la classe A : surfaces décapées par grenaillage ou sablage pour les surfaces de la classe B : surfaces décapées par grenaillage ou sablage et Recouvertes d’une couche de peinture pour les surfaces de la classes C : surfaces nettoyées par brossage métallique pour les surfaces de la classe D : surfaces non traitées.  Généralités L’utilisation des boulons HR permet la mise en précontrainte de l’assemblage qui permet de solidariser totalement les éléments assemblés, supprimant ainsi toute possibilité de mouvement relatif. Ces assemblages présentent une faible sensibilité aux sollicitations alternées, ce qui rend leur utilisation intéressante vis-à-vis des risques de fatigue. Les boulons HR sont de classe 8.8 ou 10.9  Principe Les pièces sont pincées par un effort perpendiculaire au plan de contact qui mobilise le frottement. Le boulon précontraint engendre une contrainte normale à l’interface des pièves de l’assemblage. Chaque boulon possède une zone d’action limitée que l’on peut modéliser par un cône. Les paramètres qui interviennent dans la résistance de l’assemblage sont  La force de précontrainte  L’état de surface des pièces en contact  La forme et les dimensions du trou  Le nombre de plan de contact BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 10 sur 13 Au montage, chaque boulon est précontraint à la valeur limite de rupture du boulon section réduite du boulon Cette précontrainte s’effectue généralement au moyen d’une clef dynamométrique dont le couple de serrage est défini par la norme NF P 22 466 Le couple de serrage et l’effort de précontrainte est fonction de la relation coefficicent de frottement vis écrou au niveau du filet (valeur moyenne 0,2) diamètre du boulon effort de précontrainte BTS AMCR Assemblages boulonnés Lycée Jean Lurçat Martigues Page 11 sur 13  RESISTANCE DE CALCUL DES BOULONS Traction pour boulon à tête fraisée Sinon Poinçonnement épaisseur de la platine Glissement Valeurs du coefficient si les trous sont normaux si trous surdimensionnés ou trous oblongs courts axe si trous oblongs longs axe 6 si trous oblongs courts axe si trous oblongs longs axe Valeurs de pour les surfaces de la classe A pour les surfaces de la classe uploads/Industriel/ cours-assemblages-boulonnes-dossier-eleves-bts-amcr-martigues.pdf