Assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset #1- Méthodologie

Ce document décrit la méthode de calcul d’un assemblage d’une simple cornière en traction sur un gousset selon l’Eurocode 3 Partie 1-8 [1], son annexe nationale [2] et les recommandations de la CNC2M [3] en prenant en compte l’excentrement de la ligne de trusquinage par rapport au centre de gravité. Cette première partie présente la vérification de la cornière et des boulons. La seconde partie présentera la vérification du gousset. Enfin, un exemple d’application sera traité dans une troisième partie.

Configuration

L’assemblage d’une simple cornière sur un gousset est très souvent utilisé dans les systèmes de contreventement des bâtiments. Ce type d’élément est généralement soumis à la traction. Une configuration typique de cet assemblage est représentée à la Figure 1. L’attache boulonnée est la catégorie A.

Dimensions et caractéristiques de la cornière

• Épaisseur de la cornière   t_c
• Section brute de la cornière   A_g       
• Limite d’élasticité f_y,c
• Résistance ultime à la traction      f_u,c

Caractéristiques des boulons

• Section résistante des boulons     A_s
• Nombre de boulons        n_b  
• Diamètre de perçage      d₀  
• Limite d’élasticité f_y,b
• Résistance ultime à la traction      f_u,b 

Coefficients partiels

Suivant NF EN 1993-1-1/NA [4] et NF EN 1993-1-8/NA [2] :

• pour le gousset et la cornière        γ_M0=1
• pour les boulons et les sections nettes      γ_M2=1,25

Dispositions constructives

Les dispositions constructives de l’assemblage doivent satisfaire les conditions du tableau 3.3 de la NF EN 1993-1-8 [1].

Résistance à la traction

La résistance à la traction de l’assemblage est définie par la valeur minimale des résistances suivantes :

• Pour la cornière :
  • Résistance en section nette de la cornière
  • Cisaillement de bloc de la cornière
  • Pression diamétrale dans la cornière
• Pour les boulons :
  • Cisaillement des boulons
• Pour le gousset (présenté dans la deuxième partie) :
  • Résistance en section brute du gousset
  • Résistance en section nette du gousset
  • Cisaillement de bloc du gousset
  • Pression diamétrale dans le gousset

Résistance en section nette de la cornière

La résistance ultime de calcul de la section nette peut être déterminée selon la NF EN 1993-1-8 §3.10.3(2) [1]:

Où :

A_net est l’aire nette de la cornière

β₂ et β₃ sont  les coefficients réducteurs dépendant de l’entraxe p₁ comme indiqué dans le Tableau 1.

Cisaillement de bloc de la cornière

La résistance au cisaillement de bloc d’une cornière est calculée selon la NF EN 1993-1-8 §3.10.2 [1] :

Pression diamétrale dans la cornière

En présence de l’excentricité d’épure, tous les boulons ne sont pas soumis au même effort comme indiqué à la Figure 3.

Les efforts dans le boulon le plus sollicité (boulon d’extrémité) sont :

Les résistances à la pression diamétrale sont déterminées dans deux directions pour le boulon d’extrémité selon le Tableau 3.4 de la NF EN 1993-1-8 :

Résistance au cisaillement des boulons

La résistance au cisaillement des boulons est évaluée par référence à la NF EN 1993-1-8 Tableau 3.4 [1] et en intégrant les effets de l’excentrement :

Avec :

Références

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

[2]   NF EN 1993-1-8/NA – Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-8:2005 – Partie 1-8 : Calcul des assemblages. AFNOR. Juillet 2007.

[3]   Recommandations pour le dimensionnement des assemblages selon la NF EN 1993-1-8. BNCM-CNC2M. Document N0175. Avril 2015.

[4]   NF EN 1993-1-1/NA – Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1:2005 – Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. AFNOR. Août 2013.

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