Assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset #2- Méthodologie

Ce document est la deuxième partie de la méthodologie de vérification pour un assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset. Il présente le calcul de la résistance du gousset.

Rappels de la configuration de l’assemblage

La Figure 1 présente la configuration de l’assemblage. Pour les données et les résistances de la cornière, des boulons, il convient de se référer au premier article [1] de l’assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset.

Dimensions et caractéristiques du gousset

• Epaisseur gousset           t_g                                   
• Limite d’élasticité            f_y,g                                    
• Résistance ultime à la traction    f_u,g             

Résistance à la traction

Résistance en section brute du gousset

La résistance de la section brute du gousset est :

Le calcul de la largeur du gousset (l_g) n’est pas explicité dans l’EN 1993-1-8 [2]. On applique ici la méthode de Whitmore [3] avec un angle de diffusion à 30° de part et d’autre de l’axe d’application de l’effort de traction (Figure 1) :

La largeur du gousset l_g est limitée par la géométrie du gousset.

Résistance en section nette du gousset

La résistance de la section nette du gousset est calculée selon la résistance ultime de la section nette au droit des trous de fixation ( NF EN 1993-1-1 §6.2.3 [4]) :

Cisaillement de bloc du gousset

La résistance au cisaillement de bloc du gousset est calculée selon la NF EN 1993-1-8 §3.10.2 [2]:

Pression diamétrale sur le gousset

Pour rappel, les efforts dans le boulon le plus sollicité (boulon d’extrémité) sont (voir le premier article [1]) :

La résistance à la pression diamétrale peut être déterminée par une approche enveloppe en prenant la valeur minimale suivant les deux directions pour le boulon d’extrémité, selon le Tableau 3.4 de la NF EN 1993-1-8 [2]:

L’interaction entre les directions doit respecter la condition :

On obtient :

La résistance finale de l’assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset est :

Note : N_Rd,1, N_Rd,2 et N_Rd,3 sont respectivement la résistance en section nette, la résistance au cisaillement et la résistance à la pression diamétrale de la cornière. N_Rd,4 est la résistance au cisaillement des boulons (voir le premier article de l’assemblage d’une cornière sur un gousset).

Habituellement, les 3 premiers modes de ruine sont le plus souvent déterminants.

Il est important de noter qu’il faut vérifier les cordons de soudure sur ce type de gousset. Ces vérifications ne sont pas traitées dans cet article.

Références

[1]   Phan, C.V., Méthodologie – Assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset – Partie 1. Métalétech 2024. CTICM.

[2]   NF EN 1993-1-8 – Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-8 : Calcul des assemblages. AFNOR. Décembre 2005.

[3]   Whitmore, R.E., Experimental Investigation of Stresses in Gusset Plates. Bulletin No. 16, Engineering Experiment Station, University of Tennessee. Décembre 1950.

[4]   NF EN 1993-1-1 – Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. AFNOR. Octobre 2005.

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Cong Viet Phan, chef de projets recherche construction métallique – CTICM