Sylvie Boulanger, PhD Directrice de l'ICCA- Québec

Trous négligeables jusqu'à 15%?
22 août 2005

Un fabricant a percé des trous dans les ailes des poutres d'un toit en porte-à-faux (Gerber) à cause d'une soi-disant réglementation sur le montage. Je me souviens que Mike Gilmor avait mentionné qu'on peut "ignorer" les trous pourvu qu'ils ne représentent pas plus de 15% de la section. Est-ce juste? – N.L.

Il y a deux parties à votre question. D'abord, vous avez entendu juste car l'article 14.1 de la norme CSA S16-01 stipule qu'aucune déduction ne doit être faite en ce qui concerne les trous pour les attaches pratiquées dans les âmes ou les ailes, sauf s'il s'ensuit une réduction de plus de 15% de l'aire brute de l'aile, auquel cas, l'excédent doit être déduit. Mike Gilmor ajoute que cette règle a tout un historique. En effet, des essais ont été effectués à l'Université de Lehigh dans les années 1970 qui suggéraient que ce pourcentage pouvait atteindre 35% de la section sans affecter le moment plastique en flexion. Actuellement, la Fondation subventionne un projet de recherche à l'Université de McMaster, sous la direction du professeur Sivakumaran, pour vérifier si cette valeur de 15% peut être plus élevée. Comme vous le savez probablement, des trous dans une aile en compression ne posent pas de problème, car à l'état limite, les trous se déforment, et les boulons remplacent essentiellement le matériau manquant. Toutefois, pour les ailes en traction, l'article précise que seulement "l'excédent doit être déduit". Par exemple, s'il y a 25% de matériau "manquant" dû aux ouvertures, vous n'avez qu'à réduire la section de 10% (25%-15%) et, ce, uniquement pour les ailes en traction.

Pour la deuxième partie de la question, la réponse est aussi "oui". OSHA aux États-Unis exige que la plupart des poutrelles dont la portée est supérieure à 40 pieds, soit attachée à l'aide de boulons. Il est possible que cette tendance s'implante au Canada, par le biais des CSST provinciales, dont le Québec. L'objectif d'une telle réglementation est de réduire la probabilité qu'une poutrelle mal retenue ne tombe de ses appuis en acier durant le montage. Cette règle, nous dit-on, ne devrait pas avoir trop d'impact pour des portées supérieures à 12 m, mais les spécialistes de la fabrication et de la communauté des ingénieurs-conseils nous indiquent que cela pourrait nécessiter un siège différent et/ou des ailes plus fortes.

Puisque nous abordons le thème des boulons, j'aimerais laisser la place à un lecteur pour clarifier une question précédente, car il estime que notre réponse était incomplète (à noter l'utilisation du "nous" quand je reçois des plaintes!). Si vous n'avez pas votre exemplaire à portée de main, vous pouvez toujours consulter Avantage Acier no 22 depuis notre NOUVEAU site web à l'adresse:
www.cisc-icca.ca/publications/advantagesteel/22

Voici donc les précisions de Greg Miazga, Waiward Steel, Edmonton: “Même si je suis d'accord avec votre suggestion d'utiliser un coefficient de tenue Øb de 0.8 [pour la vérification de structures existantes], vos commentaires motivant la hausse du coefficient Øb de 0.67 à 0.8 manquaient de précision, car le changement à 0.8 s'applique également aux boulons en traction, ainsi que les boulons sollicités en cisaillement et traction combinés [et pas seulement aux boulons en cisaillement]. Le commentaire de l'article 13.1 de la norme S16-01 indique que l'on obtient des indices de fiabilité satisfaisants [correspondant à un Øb de 0.8] pour des boulons sollicités en cisaillement et en traction."