23 Juillet 2015
Catégorie : Conception - Publié par : Yannick Martin
Les assemblages boulonnés dans les ouvrages d’art sont presque exclusivement réalisés par serrage contrôlé. Ce dernier permet de développer une force de friction entre les plaques de l’assemblage boulonné; c’est alors un assemblage antiglissement. La force de friction permet une meilleure performance de l’assemblage en fatigue, réduit les déflexions dans l’ouvrage et empêche les boulons de se desserrer sous les charges d’impact et de vibration.
La méthode de serrage du tour d’écrou (turn-of-nut) est largement utilisée pour atteindre la précontrainte minimale spécifiée pour un boulon dans un assemblage boulonné antiglissement. La méthode consiste d’abord à effectuer un serrage à bloc (snug tight) des boulons en place, c’est-à-dire de les serrer fermement. Cette première étape, appelée serrage initial, peut se réaliser à l’aide de quelques impacts avec un outil à percussion pneumatique ou de l’effort complet d’un homme avec une clé à mâchoires pour amener les deux faces en contact1.
Ensuite, le serrage final est effectué en appliquant un couple à l’écrou (ou la tête) pour qu’il effectue une rotation supplémentaire par rapport à l’axe du boulon, le tout tel qu’il est spécifié dans le tableau ci-dessous, tiré de la norme CAN/CSA-S6-10 :
Le contrôle de la rotation finale s’effectue généralement avec l’application au préalable de marques qui s’alignent sur la partie tournée et celle fixe des boulons. Le serrage final est ainsi validé en vérifiant les écarts obtenus entre les marques (1/3 de tour, 1/2 tour, etc.)
Voici une vidéo qui explique la méthode du tour d’écrou.
La dernière version de la norme CAN/CSA-S6-14 a apporté des modifications aux coefficients cs et ks à utiliser pour le calcul de la résistance au glissement des assemblages boulonnés. En pratiquant la méthode « Turn-of-nut », la résistance au glissement est supérieure à celle calculée avec la version précédente de la norme. À titre d’exemple, pour un assemblage avec des surfaces nettoyées au jet de sable (classe B), et avec des boulons ASTM A325, un même assemblage sera calculé avec une résistance 20 % plus élevée avec la dernière version de la norme (2014), qu’avec la version précédente (2010).
Restez à l’affût! Nous vous reviendrons cet automne avec un article comprenant plus de détails sur la méthode du tour d’écrou.
Pour toute question au sujet de cet article, contactez-nous.
Découvrez notre nouvelle websérie!
Visionnez nos capsules et apprenez-en plus sur la fabrication des poutres caissons en acier du nouveau pont Champlain.
2 commentaires
Commentaire par Claude Mazerolle le 18 octobre 2016 à 15 h 25 min
Serrage initial des boulons précontraints dans des assemblages anti-glissement:
Y a-t-il un couple de serrage à prescrire qui conviendrait au serrage initial, avant d’effectuer la méthode du tour d’écrou?
Merci.
Commentaire par Yannick Martin le 25 octobre 2016 à 11 h 42 min
Le couple de serrage à effectuer pour le serrage initial est systématiquement décrit de manière qualitative dans les ouvrages de référence. Par exemple, dans RCSC 2014 : « Le serrage initial est typiquement atteint avec quelques impacts d’un outil à percussion, l’application d’un outil électrique lorsque sa rotation commence à diminuer ou l’application de l’effort complet d’un monteur de charpente d’acier avec une clé à mâchoires » (traduction). Il est donc difficile de « prescrire » un couple pour le serrage initial. Que les plaques soient fermement en contact est le critère primordial pour un serrage initial de qualité, plus que la précision sur le couple à appliquer.
Vous pouvez trouver plus de détails dans les ouvrages suivants :
Research Council on Structural Connections, Specification for Structural Joints Using High-Strength Bolts, American Institute of Steel Construction, 2014.
Kulak, G.L., Boulon à haute résistance dans les ouvrages de génie civil, Institut canadien de la construction en acier, 2005.