Les assemblages métalliques



Les moyens d’assemblages utilisés sont des organes individualisés à base d’acier et éventuellement de bois. C’est la plus grande famille de moyens d’assemblage pour le bois. Elle comprend :

Type Boulons – tiges filetés – broches

Définition

L’ensemble de ces moyens de fixation fait partie de la famille des tiges. Ils permettent d’assurer des liaisons mécaniques bois/bois ou bien, bois/métal.

Caractéristique :

Quelle que soit la nuance d’acier, La base de chaque boulon est un fil (rond) métallique ou la géométrie de la tête est obtenue par frappe et les pas de vis par usinage.

Les broches sont obtenues par découpe dans d’un rond métallique et les tiges filetées par usinage.

Dimensionnement

L’Eurocode 5, donne au calculateur tous les modèles nécessaires pour étudier le comportement réel de ce type d’assemblage. La qualité du bois et de l’acier étant les deux principaux facteurs de la résistance.

Par contre, ils ne font aucune différence entre les différents moyens d’assemblages (broches, tiges filetées, boulons).

NTOLLA François

Mémoire d’ingénieur spécialité Bâtiment 

Comparaison Structurelle bois-béton Page 49



• NF EN 409 (NF P 21-384) : Structures en bois - Méthodes d'essais - Détermination du moment plastique des éléments de fixation à chevilles – Pointes • NF P 21-701 : Règles CB 71 - Règles de calcul et de conception des charpentes en bois

• NF EN 1995-1-1 (NF P 21-711) : Calcul des structures en bois – Règles générales.

Type Crampons – disques de cisaillement Définition

Ce sont des produits industrialisés généralement circulaires qui sont associés à un boulon (ou une broche) pour rependre des efforts entre des éléments en bois (simple ou double denture). Ils sont également employés pour le transfert d’efforts bois/acier (simple denture).

Caractéristique :

Pour les crampons la technique de fabrication consiste à emboutir une tôle de faible épaisseur, en revanche, les anneaux sont obtenus soit par moulage sois par pliage.

La mise en oeuvre correcte d’un crampon doit être assurée par le biais d’une presse alors que pour les anneaux un usinage doit être préalablement réalisé pour permettre un logement correct de l’assembleur.

Dimensionnement

Par comparaison aux boulons, ce type d’assembleur permet de solliciter un volume de bois plus important en répartissant plus harmonieusement les efforts. Comme pour les boulons et broches, une réduction doit être apportée en fonction de l’orientation de l’effort par rapport au fil du bois et du nombre d’assembleur en ligne.

Références normatives

• NF EN 13271 (NF P 21-388) : Éléments de fixation du bois - Valeurs caractéristiques de capacité résistante et du module de glissement des assembleurs mécaniques du bois

• NF P 21-701 : CB 71 - Règles de calcul et de conception des charpentes en bois • NF EN 1995-1-1 (NF P 21-711) : Calcul des structures en bois – Règles générales

Type pointes – clous et agrafes Définition

Les pointes métalliques sont des assembleurs permettant d'assurer des liaisons planes ou tridimensionnelles dans la fabrication des structures bois.

Caractéristique :  'DQVODFRQVWUXFWLRQTXDWUHW\SHVGHSRLQWHVVRQWFRXUDPPHQWXWLOLVpV ‡OLVVH ‡WRUVDGpH ‡DQQHOpH ‡FDQQHOpH ‡FUDQWpH Dimensionnement

Les liaisons réalisées par pointes métalliques sont conventionnellement assimilées à des pivots. Pour le dimensionnement, selon les hypothèses initiales, il est nécessaire d'évaluer les efforts de cisaillement qui agissent sur le noeud.

Le tout doit être réalisé conformément aux règles CB71, Eurocodes5

Références normatives

• NF EN 1380 (NF P 21-375) : Structures en bois – Méthodes d'essai – Assemblages cloués porteurs • NF EN 1381 (NF P 21-376) : Structures en bois - Méthodes d'essai - Assemblages agrafés porteurs

• NF EN 1383 (NF P 21-378) : Structures en bois - Méthodes d'essai - Résistance à la traversée de la tête d'éléments de fixation à travers le bois • NF EN 10230-1 (NF E 27-951) : Pointes en fil d'acier

• NF P 21-701 : Règles CB 71 - Règles de calcul et de conception des charpentes en bois • NF EN 1995-1-1 (NF P 21-711) : Calcul des structures en bois – Règles générales Autres documents : • Guide des assemblages (CTBA)

Type boitiers – étriers et équerres

Définition

Cette famille d’assembleur est composée d’éléments métalliques industrialisés utilisables en fermettes, charpentes traditionnelles et lamellé collé (liaison poutres-poteaux, poutres-solives etc.

Caractéristique

Les épaisseurs de tôle les plus courantes sont comprises entre 1 et 4 mm. Leurs géométries sont obtenues par pliage et/ou emboutissage.

Dimensionnement

Il est d’usage d’assimiler les boîtiers et étriers à des appuis simples, en revanche, les équerres peuvent dans certains cas être assimilées à des pivots.

En conséquence, selon le cas pour le dimensionnement il est indispensable d’évaluer l’effort tranchant (et normal pour les équerres) qui agit sur ces produits.

Une fois ce travail réalisé, les abaques diffusées par les fabricants permettent de contrôler et de valider si l’assembleur et capable de reprendre cette charge.

Il est important de souligner que les valeurs de comparaison établis dans ces abaques doivent avoir pour origine des essais et une interprétation réalisée par un laboratoire accrédité.

NTOLLA François

Mémoire d’ingénieur spécialité Bâtiment 

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• NF ENV 1995 (NF P 21-711) : EC 5 – Eurocode 5 : Calcul des structures en bois • NF P 21-701 : Règles CB 71 - Règles de calcul et de conception des charpentes en bois

• NF EN 10327 (NF A 36-327) : Bandes et tôles en acier doux revêtues en continu par immersion à chaud pour formage à froid - Conditions techniques de livraison Autres documents : • ETAG 015 : Eléments de connexion tridimensionnels

Type connecteurs

Définition

Les connecteurs métalliques sont des assembleurs permettant d’assurer des liaisons planes dans la fabrication d’éléments industrialisés de charpentes en bois.

Caractéristique

Ils sont emboutis dans les tôles d’aciers galvanisées dont l’épaisseur est comprise entre 0.9 à 2. Leurs géométries sont obtenues en emboutissage pour former un réseau de picots capable de transmettre les efforts.

Dimensionnement

Pour le dimensionnement, selon les hypothèses initiales, il est nécessaire d’évaluer les efforts normaux et tranchants qui agissent sur le nœud.

Références normatives

•NF 1075 (NF P 21-312) structure en bois méthode d’essai, assemblage réalisés aves des connecteurs métalliques à plaques emboutie

• NF EN 1059 (NF P 21-387) : structure bois – Exigences de produit pour ferme industrialisées utilisant des connecteurs à plaques métalliques emboutie