Résistance à l'arrachement par blocs

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Une étude comparative de la résistance à l'arrachement par blocs selon le code IS est réalisée pour valider les résultats du logiciel de conception d'assemblage IDEA StatiCa Connection.

Type d'assemblage : Gousset

Système d'unités : Métrique

Code de calcul : IS 800

Matériau de la plaque : Acier IS 2062 Grade

Boulon : M16, Grade 8.8

Géométrie :

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 Efforts appliqués :

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Procédure :

La résistance à l'arrachement par blocs est vérifiée sur un gousset mince (épaisseur 8 mm), conçu pour se rompre tandis que les autres composants restent intacts.

Code IS :

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Fig. 1. Dimensions du gousset et rupture de la plaque par arrachement par blocs

Conformément à la clause 6.4.1 de la norme IS 800 : 2007, la résistance à l'arrachement par blocs (Tdb) de l'assemblage doit être prise comme la plus petite des valeurs suivantes :

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

ou

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

où :

  • Avg, Avn = aires brute et nette minimales en cisaillement le long de la ligne de boulons parallèle à l'effort extérieur
  • Atg, Atn = aires brute et nette minimales en traction depuis le trou de boulon jusqu'au bord de la cornière, ligne de boulons d'extrémité, perpendiculaire à la ligne d'effort
  • fu, fy = résistance ultime et limite d'élasticité du matériau

Calculs manuels :

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2.5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection :

La résistance de la plaque dans IDEA est déterminée à la déformation limite de 5 %

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Fig. 2 : Contrainte équivalente

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Fig. 3 : Déformation limite

Comparaison :

Nuance d'acier

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


Les résultats de vérification normative de la résistance à l'arrachement par blocs obtenus avec IDEA StatiCa Connection sont similaires aux calculs manuels selon IS 800 : 2007. Les résultats d'IDEA StatiCa Connection sont légèrement conservateurs pour les aciers de faible nuance et légèrement non conservateurs (5 % au maximum) pour les aciers de haute nuance. La raison en est que la résistance ultime n'influence pas les résultats d'IDEA Connection pour les plaques. 

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