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Dans la norme CSA S16-01, la vérification de la capacité d'un assemblage en traction a été modifiée à l'article 13.11, i.e. Rr = min [Tr+Vr = 0.9*Ant*Fu + 0.6*0.9*Agv*Fy ; Tr+Vr = 0.9*Ant*Fu + 0.6*0.9*Anv*Fu]. Qu'est-ce qui justifie ces changements par rapport à la norme CSA S16.1-94?
Si notre assemblage comporte une seule ligne de boulons, doit-on utiliser seulement le terme Vr ? Le coefficient de 0,85 qui apparaissait dans la norme S16.1-94 à l'article 13.2 (a)(ii) a-t-il disparu ? Ce coefficient apparait à l'équation 4.15 du nouveau volume de Beaulieu, Picard, Tremblay, Grondin et Massicotte, Calcul des charpentes d'acier TOME I à la page 316 mais je ne retrouve pas cette équation dans la norme S16-01.
Je me permets de transmettre la question à André Picard de l'Université Laval, co-auteur du TOME 1 et connu de tous! En effet, M. Picard a rédigé la partie sur les assemblages.
D'autre part, nous avons un cours qui sera offert en français, sur le boulonnage et le soudage, les 23 et 24 février prochains, à Montréal et Québec respectivement. Un des conférenciers, Gilbert Grondin de l'Université de l'Alberta, est également co-auteur du TOME I et a participé aux travaux de recherche menant aux changements proposés dans la norme. Je lui ai donc demandé de commenter la réponse d'André Picard.
Sylvie Boulanger
Quand il s'agit d'une rupture en traction ou d'une rupture en cisaillement basée sur Fu (et non pas sur la plastification), il faut que le coefficient 0,85 soit présent dans l'équation (exemple: les équations (4.14) et (4.15) de la page 316 du tome 1; s.v.p. lire le paragraphe qui suit ces équations). Vous trouverez le coefficient 0,85 à l'article 13.2a de la norme.
Par contre pour une rupture combinant traction et cisaillement, il faut d'abord préciser qu'on n'a jamais observé expérimentalement le mode de rupture suggérée par l'équation (4.17), c'est à dire plastification en traction suivie d'une rupture en cisaillement. Donc l'équation (4.17) n'apparaît pas dans la norme tel que précisé dans le paragraphe qui suit cette équation. J'ai quand même décidé de présenter cette équation pour décrire le problème au complet.
J'en arrive maintenant à un point important que vous soulevez, la disparition de 0,85 dans les équations pour vérifier la rupture combinant traction et cisaillement. Dans les deux cas donnés par les équations de l'article 13.11 ou (4.16) et (4.18), on a observé suffisamment de ductilité avant la rupture pour justifier de laisser tomber le coefficient 0,85. Autrement dit, dans ce cas, le paragraphe qui suit l'équation (4.15) n'est pas pertinent.
Il faut bien réaliser que, dans les essais en laboratoire, on mesure la résistance ultime réelle, c'est-à-dire sans phi et sans 0,85, et avec Fy et Fu de l'acier du specimen qui ne sont pas les valeurs nominales 350 MPa et 450 MPa mais des valeurs très souvent plus grandes. Pour déterminer la résistance pondérée, aussi appelée résistance réduite, l'analyse statistique des résultats permet de savoir si, phi= 0,9 employé seul, est suffisant ou s'il doit être réduit (article 13.1 de la norme) ou corrigé par une constante.Il faut que l'indice de sécurité soit le plus possible constant. À noter que l'analyse statistique peut donner phi = 0,8275 mais le comité simplifie et suggère 0,80.
Enfin, la réponse est oui à la question concernant une seule file de boulons. Sur la figure 4.18, on donne les surfaces à considérer pour le cisaillement. Pour la résistance en traction de la section transversale (équations 4.12 et 4.14) on utilise la surface brute de cette section (plastification) et la surface nette (rupture) qui dans ce cas, n'intercepte qu'un seul trou de boulons.
En résumé, la rupture (pondérée) ou rupture de calcul est celle qui donne la plus faible valeur obtenue des équations (4.14), (4,15), (4.16) et (4.18).
André Picard
Je tiens seulement à réitérer ce qu’André a déjà dit. Une analyse statistique de nombreux résultats d’essais a démontré que la constante 0,85 n’était pas nécessaire pour nous donner la marge de sécurité désirée dans le cas de la rupture d’un assemblage par traction et cisaillement combinés. On a donc abandonné cette constante. Cependant, elle demeure pour le calcul de résistance à la rupture de la section nette des pièces en traction.
Oui, pour les assemblages avec une seule file de boulons, l’aire nette en traction est zéro dans le calcul de la résistance en traction et cisaillement combinés. Nous retrouvons donc seulement l’aire en cisaillement.
Gilbert Grondin
Ce n'est pas tous les jours qu'on a la chance d'avoir du répondant "de la source"! Merci André et Gilbert pour vos réponses.
Avis aux internautes: Cela ne vous donne-t-il pas envie de demander à quand la publication du Tome II? :-)
-- Sylvie Boulanger
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| | Calcul des charpentes d'acier
Tome I (2003)
Beaulieu Picard
Tremblay Grondin Massicotte
Pour étudiants et ingénieurs | Un "classique" pour les Québécois depuis plus de 20 ans, cette nouvelle édition, modifiée, révisée, en fait d'elle un nouvel ouvrage. Ce premier tome est surtout destiné à la formation de premier cycle en génie, alors que le deuxième tome est plus adapté aux études supérieures. L'ensemble constitue un outil de référence pour les praticiens oeuvrant dans le domaine de l'ingénierie des structures. Sortie: janvier 2004 (voir article du babillard)
Contact : Denis Beaulieu  
Le Tome II est attendu pour 2006.
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