CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 96

ETUDE DES ASSEMBLAGES X.1- INTRODUCTION:

la conception et le calcul des assemblages revtent,en construction mtallique,une importance

quivalente celle du dimensionnement des pices pour la scurit finale de la construction.

en. effet ,les assemblages constituent des points de passage obligs pour les sollicitations rgnant dans

les diffrent composants structurels; en cas de dfaillance d'un assemblage , c'est bien le

fonctionnement global de la structure qui est remis en cause.

Un assemblage est un dispositif qui permet de runir et de solidariser plusieurs pices entre

elles, en assurant la transmission et la rpartition des diverses sollicitations ente les pices,

sans gnrer de sollicitation parasites, notamment de torsion.

On distingue parmi les assemblages:

Les assemblages articuls; Les assemblages encastrs (rigides).

Les principaux modes dassemblages sont :

9 le rivetage. 9 Le boulonnage. 9 Le soudage. 9 Le collage.

Il existe plusieurs mthodes de calcul des assemblages et pour notre cas on aura utiliser la

norme NF P-22-460.

X.2-ASSEMBLAGE POTEAU HEA450 POUTRE IPE360 :(REGIDE)

Caractristiques gomtriques des profils et donnes mcaniques :

Le poteau : POTEAU h(mm) b(mm) aame(mm) asemelle(mm) A(mm2)

HEA450 440 300 11.5 21 17800

CHAPITRE X

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 97

La poutre : POUTRE h(mm) b(mm) aame(mm) asemelle(mm) A(mm2)

IPE360 360 170 8.00 12,7 7270

Les efforts : M = 9413500 daN.mm

N = 26148,61 daN

T = 3833 daN

: Dimensionnement de lassemblage selon la norme NF P22-460 : Position de laxe neutre x :

==a

s ebex

81707,12 = 58,54 mm

Les espacements entre les boulons : (NF P22-460 art 9.2.1.1) 15 emin= 158=120 mm

On opte pour = 80mm

Calcul de la pince : (NF P22-460 art 9.2.1.2) 1,5dtr l 2,5dtr

Les boulon de type HR 8.8 de diamtre=20mm (20) . donc dtr=20+2=22mm

Nous avons : 33 l 55 l = 40 mm Epaisseurs des soudures :

Acier E24 k : coefficient minorateur = 0,7 -1- Soudure semelle sur la platine : af =k 0,7eS=0,70,712,7 = 7 mm.

-2- Soudure de lme sur la platine : aw = k0,7ea=0,70,78= 4 mm.

Calcul de :

50,0548

52,948

2,9 =++=+

+=n

n ( Cas o on peut disposer de boulons extrieurs)

l

t

es

ea

b

x h-es

h

Position de l'axe neutre

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 98

Calcul de F :

daNeh

MFs

88,7814)4.25360(8,1

941350050,0)2(8,1

==

=

Calcul de leffort admissible par boulon de traction : (CM66 art4,131) N0 = 0,8eAr= 0,864245 = 12544 daN

Epaisseur de la platine :

)(375

s

s

a

a

ct

ctFe+

= ( Boulons extrieurs)

==2

aa

et

2

860 =36 mm ca= ta- aw =36-4= 32 mm

ts= l es = 40-12.7=27,3 mm

cs= ts- es = 27.3-12.7=14,6 mm

donc : e = 6,95 mm

On optera pour une paisseur de 10mm.

Vrification de lassemblage vis--vis du moment :

Pour vrifier la rsistance de lassemblage il faut que la condition suivante soit

satisfaite :

T

N1

N2 N3 N4

M N

NC

d1 d2

d3 d4 x

HEA450

IPE360

Assemblage Rigide

HEA450

Platine

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 99

Le moment extrieur:

7270

)7,12(170)3,347(61,261489413500' +=+=A

ebhNMM se

Me = 12110442,1 daN.mm

Mr Me (*)

Les distances di : d1 = 367,3 mm

d2 = 287,3 mm

d3 = 207,3 mm id 2 =276629,7 mm d4 = 127,3 mm

+

= 2'

i

is

i d

dA

ebhNMN =

2

1,12110442

i

i

dd

Et il faut vrifier que:

+

= 2'

i

is

i d

dA

ebhNMN nPv

Alors:

N1= 16084,66 daN n.Pv = 2(0,8).(64).(245)= 25088 daN

N2= 12581,33 daN 25088 daN

N3= 9078,00 daN 25088 daN

N4= 5574,67 daN 25088 daN

== iir dNM 12114036,61 daN.mm Donc la condition (*) est vrifie.

Vrification de l'effort de compression:

[ ] +== ANebbeNdaNN easci .66,43318 [ ] daNNC 45,53606727061,261482481701707,12 = += == daNNN Ci 45,5360666,43318 donc la vrification a l'effort de compression et admis

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 100

: Vrification de lassemblage vis--vis de leffort tranchant : (NF P22-460 art 6.2) Leffort tranchant T1 doit vrifier la condition :

T1 Tadm

Leffort admissible dans les assemblages :

Tadm= 1,1Pvf = 1,10,8245640,3 Tadm= 4139,52 daN Leffort tranchant repris par un boulon :

T1 = nT =

103833 T1= 383,3 daN

T1= 383,3 daN Tadm= 4139,52 daN donc la condition est vrifie. : Vrification de la pression diamtrale des boulons : (NF P22-460 art 6.5) Pour la platine:

ed

T1 4 e

10223,383

= 1,74 daN/mm2 424= 96 daN/mm2

La condition est vrifie. Pour la semelle de poteau:

ed

T1 4 e

21223,383

= 0,83 daN/mm2 424= 96 daN/mm2

La condition est vrifie.

X.3-ASSEMBLAGE POTEAU HEA 450- POUTRE IPE220 :(ARTICULER)

Caractristiques gomtriques des profils et donnes mcaniques :

Le poteau : POTEAU h(mm) b(mm) aame(mm) asemelle(mm) A(mm2)

HEA450 440 300 11.5 21 17800

La poutre : POUTRE h(mm) b(mm) aame(mm) asemelle(mm) A(mm2)

IPE220 220 110 5,9 9,2 3340

les sollicitations : T=5011,21 daN N = 684 daN

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 101

Dtermination du nombre de boulons : Le choix sest port sur des boulons ordinaires 8.8 de diamtre = 16 mm et l'assemblage avec des

cornires.

Le nombre des boulons sera dterminer ave la formula suivante:

=

redAmTn

54,1 0,44

Donc on prend n =2 boulons

Dispositions constructives : Les espacements entre les boulons : (NF P22-460 art 9.2.1.1)

15 emin= 155,9= 88,5 mm

On prend pour = 80 mm

Calcul de la pince : (NF P22-460 art 9.2.1.2)

l max (1,5d ; eeN

8,0 )

l 25,5 mm On prend pour l = 30 mm 1,5dtr t 2,5 dtr avec : dtr=16+1

Nous avons : 25,5 t 42,5 t = 30 mm Donc notre assemblage est compos de cornire L60x60x6

l

t

T

N1

N2 N

HEA450

IPE220

Assemblage Articuler

HEA450IPE220

Cornier(L60x60x6)

Boulon Ordinaire 8.8 = 16 mm

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 102

Vrification des boulons au cisaillement traction : Cisaillement:

redSAnm

T ..

54,1

-1- Sur l'me de poutre: 22 /55/57,241572

5011,2154,1 mmdaNmmdaN =

-2- Sur l'me de poteau : 22 /55/28,1215722

5011,2154,1 mmdaNmmdaN = Traction:

redSAnm

N ..

25,1 22 /55/35,115722

68425,1 mmdaNmmdaN red ==

et: SA

mT

N

+ 121 36,2

= 22

2

/55/14,1157

2 2505,60

36,2171

mmdaNmmdaN =

+

: Vrification de la pression diamtrale des pices : (NFP 22-460 art 6.5) Sur l'me de poutre:

ed

T 3 e 817

21,5011 = 36,84 daN/mm

2 324= 72 daN/mm2

La condition est vrifie. Sur l'me de poteau :

ed

T 3 e 5,1117

21,5011 = 25,63 daN/mm

2 324= 72 daN/mm2

La condition est vrifie. X.4- ASSEMBLAGE POUTRE PRINCIPALE IPE360 - SOLIVE IPE220 :

POUTRE h(mm) b(mm) aame(mm) asemelle(mm) A(mm2)

IPE220 220 110 5,9 9,2 3340

Les efforts:T = 2579 daN

N = 351,68 daN

Assemblage articul ; on prend des boulon ordinaire caractris par :

Diamtre =14mm ;

Section rsistante As=115mm

Classe 6-4

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 103

Dtermination du nombre des boulons :

redsnAm

T .

54,1 sred Am

Tn..

54.1

72,0115242

257954.1 =n Soit n=2 boulons

Les espacements entre les boulons : (NF P22-460 art 9.2.1.1) mme 5,889,51515 min ==

On prend mm90= Calcul de la pince longitudinale :

mmmm

eN

mmd

l

e

l 302249,5

68,3518,08,05,22155,15,1

max =

==

==

On prend mm 30 =l Calcul de la pince transversale :

trttr dd 5,25.1 5,375,22 t Soit mmt 30= Donc lassommage se fera avec une cornire 60x60x6

Vrification des boulons au cisaillement :

redrAnm

T =..

54,1 /2463,8115.2.2

257954,1 mmdan

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 104

Vrification des boulons au cisaillement et la traction : La condition de cisaillement et la traction est donn par la formule suivent :

reds

b

AN 25,1 et red

s

bb

ATN +

22 36,2

tel que : Nb : effort normal de traction par boulon

Tb : effort tranchant par boulon

Donc :

22 /24/1115.4

68,35125,125,1 mmdaNmmdaNAN

reds

b ===

/24/64,8115

)75,644(36,2)92,87(36,2 2222mmdanmmdan

ATN

reds

bb ==+=+

: Vrification de la pression diamtrale : (NF P22-460 art 6.5) Pour les boulons ordinaires la condition est :

Pour le solive :

ebebT 3 alors : /723/57,14

159,5.22579 mmdanmmdan

ebT

eb ===

Pour la poutre principale:

ebebT 3 alors : /723/37,5

158.2.22579 mmdanmmdan

ebT

eb ===

X.5- ASSEMBLAGE DE PALEES DE STABILITE EN V :

Caractristique de profile 2L150x150x15 :

Poids

Sectio

n

Dimension

Caractristique

DESIGNA

TION

abrge G

Kg/m

A

cm2 h

mm

b

mm

a

mm

Ix

cm4 Iy

cm4

Wx cm3

Wy cm3

ix

cm

iy

cm

L15015

33,75

42,99

150

150

15

1430

365

84,6

84,6

4,59

4,59

Les efforts : NT=700,62 kN = 70062 daN. NC=710,99 Kn = 71099 daN.

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 105

L'assemblage des pales en V:

Dtermination de nombre de boulons :

On a : 1,54r

T

mxnxAN

red n 2455527006254.1xx

x = 4,003

On prend : n=5 boulons de 20 (classe 8.8)

Disposition constructive des boulons : Distance entre les boulons :

3dtr 10dtr 66 220 =80 mm Pince longitudinale :

l max (1,5d ; eeN

8,0 )

1,5x22=33 mm.

5515

)70062(8,0x

=67,93 mm l =70 mm. Pince transversale :

1,5dtr t 2,5dtr 33 t 55 On prend : t =40 mm.

Axe de poutre

Gousset

Boulons

Double cornire

Assemblage des pales de stabilit V

CHAPITRE X ETUDE DES ASSEMBLAGES

ENTP 2006 106

Vrification des boulons :

1,54rA

N1red do ; N1= 52x

N =52

70062x

= 7006,2 daN.

Ar=245 mm 2

44,03 dan/mm2 55 dan/mm 2 acceptabele. Vrification de pression diamtrale :

dxeN1 3 e 1522

2,7006x

= 21,23 daN/mm2 72 daN/mm2 (CM66 art4.102) Donc la condition est vrifie.

Vrification du profile et dun gousset : Gousset : ( l'paisseur de la gousset= 12mm)

Nadm=Ax e Nadm=24x12x300=86400 daN.

On a : NT=70062dan 86400 daN Profile: 2L150X150X15.

Anette =A-2x22x15 =4299-510 =3639 mm 2

T =n

T

AN

=363970062 =19,25dan/mm 2 24 daN/mm 2 .

Donc la condition est vrifie.

RemerciementsDdicaces- HakoDdicaces- YahiaTable des matiresCHAPITRE IINTRODUCTIONCHAPITRE IIGENERALITESII.1. PRESENTATION DU PROJETII.2-REGLEMENTS UTILISESII.3- MATERIAUXCHPITRE IIICONCEPTION DE LOUVRAGEIII.1- CONCEPTION ARCHITECTURALE :III.2- CONCEPTION STRUCTURALEX.6-CALCULE DES PLATINES ET DES ANCRAGES EN PIEDS DE POTEAU CHAPITRE XIETUDE THERMIQUEXI .1- INTRODUCTION:XI.2-BASE DE CALCULE ET EXIGENCE:XI.3/CALCULE DES DEPERDITIONS POUR CHAQUE ETAGE:CONCLUSION:CHAPITRE XIISECURITE INCENDIEXII.1-INTRODUCTION1-a. Dfinition1-b. Le feuXII.2- ASPECTS REGLEMENTAIRESLa massivitLes protectionsLa protection par cranLes produits projetsProduit en plaques: Protection projeteLes peintures intumescentes:Les systmes irrigusLa structure l'extrieurPrincipes de corrosion:Les processus de corrosion peuvent tre des phnomnes :La corrosion de l'acier:Composition et paisseur des revtements antirouille appliqus sur les lments en acier des btimentsAmbiance et climatProcdure et guide descriptif :Mode d'applicationCONCLUSIONREFERENCES BIBLIOGRAPHIQUESAnnexe Dessin