Vérification normative des boulons et boulons précontraints selon la norme chinoise

Boulons

Les boulons sont vérifiés conformément à GB 50017, Art. 11.4. L'effort de traction et l'effort de cisaillement dans chaque boulon sont déterminés par analyse par éléments finis. Les efforts de levier sont déterminés par analyse par éléments finis et pris en compte. Chaque plan de cisaillement est vérifié individuellement. La plaque en appui est vérifiée par rapport à la somme des efforts de cisaillement dans les plans voisins.

Valeurs de calcul des résistances en traction et en cisaillement d'un boulon ; f_ub[MPa] – résistance ultime d'un boulon ; dérivée du Tableau 4.4.6

Boulon en traction

Un boulon soumis à un effort de traction est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.1.2 et doit satisfaire :

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

où :

• N_t – effort de traction dans un boulon
• N_t^b – résistance de calcul en traction
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – aire de la section résistante en traction d'un boulon
• d_e – diamètre effectif d'un boulon à la section filetée
• f_t^b – résistance de calcul en traction d'un boulon

Boulons en cisaillement

Un boulon soumis à un effort de cisaillement est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.1.1 et doit satisfaire :

\[ N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b \]

où :

• N_v – effort de cisaillement dans un boulon dans le plan étudié
• \( A_g = \frac{\pi d^2}{4} \) – aire de la section brute d'un boulon
• d – diamètre nominal d'un boulon
• f_v^b – résistance de calcul en cisaillement d'un boulon

Chaque plan de cisaillement est vérifié individuellement, c'est-à-dire que le nombre de plans de cisaillement n_v = 1.

Boulons soumis à la traction et au cisaillement combinés

Un boulon soumis simultanément à des efforts de cisaillement et de traction est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.1.3 et doit satisfaire :

\[ \sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0 \]

où :

• N_v – effort de cisaillement dans un boulon dans le plan étudié
• N_t – effort de traction dans un boulon
• N_v^b – résistance de calcul en cisaillement d'un boulon
• N_t^b – résistance de calcul en traction d'un boulon

Boulons en pression diamétrale

Une plaque soumise à une force de pression diamétrale due à un boulon en cisaillement est dimensionnée conformément à l'Art. 11.4.1.1 et doit satisfaire :

\[ N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b \]

où :

• N_v – effort de cisaillement agissant sur une plaque ; somme vectorielle des efforts de cisaillement dans les plans voisins
• d – diamètre nominal du boulon
• t – épaisseur de la plaque
• f_c^b – résistance de calcul en pression diamétrale d'une plaque

Résistance de calcul en pression diamétrale d'une plaque ; f_u – résistance ultime d'une plaque ; dérivée du Tableau 4.4.6

Boulons précontraints

Le boulon à haute résistance dans un assemblage par friction est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.2.

Boulons précontraints en traction

La résistance en traction d'un boulon précontraint est déterminée comme suit :

\[ N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P \]

où :

• N_t – effort de traction dans un boulon
• N_t^b – résistance de calcul en traction
• P – précontrainte d'un boulon à haute résistance – Tableau 11.4.2-2

Tableau 11.4.2-2 – précontrainte d'un boulon à haute résistance P [kN]

Un boulon précontraint ne figurant pas dans le Tableau 11.4.2-2 et soumis à un effort de traction est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.1.2 et doit satisfaire :

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

où :

• N_t – effort de traction dans un boulon
• N_t^b – résistance de calcul en traction
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – aire de la section résistante en traction d'un boulon
• d_e – diamètre effectif d'un boulon à la section filetée
• f_t^b – résistance de calcul en traction d'un boulon

Boulons précontraints en cisaillement

La résistance de calcul en cisaillement d'un boulon précontraint est déterminée conformément à l'Art. 11.4.2.1 :

\[ N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P \]

où :

• N_v – effort de cisaillement dans le plan étudié
• N_v^b – résistance de calcul en cisaillement d'un boulon
• k – facteur pour les trous de boulons ; k = 1 pour les trous normaux, k = 0,85 pour les trous surdimensionnés, k = 0,6 pour les trous oblongs
• μ – coefficient de glissement à l'interface de friction tiré du Tableau 11.4.2-1 ; modifiable dans la configuration normative
• P = N_t^b / 0,8 – précontrainte d'un boulon à haute résistance pour les boulons ne figurant pas dans le Tableau 11.4.2-2

Chaque plan de cisaillement est vérifié individuellement, c'est-à-dire que le nombre de plans de cisaillement n_f = 1.

Boulons précontraints soumis à la traction et au cisaillement combinés

Un boulon soumis simultanément à des efforts de cisaillement et de traction est dimensionné conformément à l'Art. 11.4.2.3 et doit satisfaire :

\[ \frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0 \]

où :

• N_v – effort de cisaillement dans le plan étudié
• N_t – effort de traction dans un boulon
• N_v^b – résistance de calcul en cisaillement d'un boulon
• N_t^b – résistance de calcul en traction d'un boulon