Vérification normative des boulons selon la norme indienne

Capacité de cisaillement des boulons

La résistance de calcul du boulon, $V_{dsb}$, gouvernée par la résistance au cisaillement, est donnée par IS 800, Cl. 10.3.3 :

$$V_{sb} \le V_{dsb}$$

où :

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – capacité de cisaillement de calcul d'un boulon
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – capacité de cisaillement nominale d'un boulon
• $f_{ub}$ – résistance ultime en traction du boulon ;
• $A_e$ – aire résistant au cisaillement ; $A_e = A_n$ pour un plan de cisaillement intercepté par les filets, $A_e = A_s$ pour le cas où les filets ne se trouvent pas dans le plan de cisaillement
• $A_n$ – aire nette de contrainte en traction du boulon
• $A_s$ – aire de la section transversale au niveau du fût
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficient partiel de sécurité pour les boulons – type appui – IS 800, Tableau 5 ; modifiable dans la configuration normative

Lorsque la longueur de serrage des boulons $l_g$ (égale à l'épaisseur totale des plaques assemblées) est supérieure à $5d$, la capacité de cisaillement de calcul $V_{dsb}$ est réduite par un facteur $\beta_{lg}$ – IS 800, Cl. 10.3.3.2 :

$$\beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}$$

Selon IS 800, Cl. 10.3.3.3, la capacité de cisaillement de calcul des boulons transmettant le cisaillement à travers une plaque de remplissage d'épaisseur $t_{pk} \ge 6$ mm doit être diminuée par un facteur :

$$\beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk})$$

Chaque plan de cisaillement est vérifié séparément et le résultat le plus défavorable est affiché.

Capacité en pression diamétrale des boulons

La résistance de calcul en pression diamétrale d'un boulon sur toute plaque, gouvernée par la pression diamétrale, est donnée par IS 800, Cl. 10.3.4 :

$$V_{sb} \le V_{dpb}$$

où :

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – résistance de calcul en pression diamétrale d'un boulon
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – résistance nominale en pression diamétrale d'un boulon
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – facteur pour la géométrie de l'assemblage et la résistance du matériau
• $e$ – distance au bord de l'élément de fixation dans la direction de la pression diamétrale
• $p$ – pas de l'élément de fixation dans la direction de la pression diamétrale
• $f_{ub}$ – résistance ultime en traction du boulon
• $f_u$ – résistance ultime en traction de la plaque
• $d$ – diamètre nominal du boulon
• $d_0$ – diamètre du trou de boulon
• $t$ – épaisseur de la plaque
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficient partiel de sécurité pour les boulons – type appui – IS 800, Tableau 5 ; modifiable dans la configuration normative

La pression diamétrale sur chaque plaque est vérifiée séparément et le résultat le plus défavorable est affiché.

La résistance en pression diamétrale est réduite pour les trous surdimensionnés et oblongs par un facteur :

• 0,7 – pour les trous surdimensionnés et les trous oblongs courts
• 0,5 – pour les trous oblongs longs

Les dimensions des trous surdimensionnés, oblongs courts et oblongs longs sont déterminées selon IS 800, Tableau 19.

Capacité en traction des boulons

Un boulon soumis à un effort de traction de calcul est vérifié selon IS 800, Cl. 10.3.5 :

$$T_b \le T_{db}$$

où :

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – capacité en traction de calcul du boulon
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – capacité en traction nominale du boulon
• $f_{ub}$ – résistance ultime en traction du boulon
• $f_{yb}$ – limite d'élasticité du boulon
• $A_n$ – aire nette de contrainte en traction du boulon
• $A_s$ – aire de la section transversale au niveau du fût
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficient partiel de sécurité pour les boulons – type appui – IS 800, Tableau 5 ; modifiable dans la configuration normative
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – coefficient partiel de sécurité pour la résistance gouvernée par la plastification – IS 800, Tableau 5 ; modifiable dans la configuration normative

Boulon soumis à un cisaillement et une traction combinés

Un boulon devant résister simultanément à un effort de cisaillement de calcul et à un effort de traction de calcul doit, selon IS 800, Cl. 10.3.6, satisfaire :

$$\left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0$$

où :

• $V_{sb}$ – effort de cisaillement de calcul
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – résistance de calcul au cisaillement du boulon – IS 800, Cl. 10.3.2
• $V_{dsb}$ – résistance de calcul au cisaillement
• $V_{dpb}$ – résistance de calcul en pression diamétrale
• $T_b$ – effort de traction de calcul
• $T_{db}$ – capacité en traction de calcul du boulon