assemblage à gousset

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I-Définition :

Gousset est un élément d'assemblage destiné à assurer ou renforcer la liaison entre des pièces de structure

goussets sont largement utilisés dans des structures en acier tels que les fermes et les bâtiments contreventés pour transférer des forces de membres chargés axialement à côté de la conception membres . les goussets sont bien établiés la fois pour le transfert de forces de traction et de compression. l'un des modes de défaillance à goussets chargé en traction est bloc de cisaillement arracher. ce mode de défaillance est caractérisé par le déchirement d'un bloc de matériau et elle suppose un ensemble de tensions et de rupture au cisaillement ou rupture. Malgré ce mode de défaillance peut produire dans les assemblages soudés ou boulonnés, il est plus courant dans celle-ci en raison de la réduction de la superficie ces résultats de la présence des trous de boulons.

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II- Résistance au cisaillement d’un assemblage à gousset

¹

:

La détermination de la résistance au cisaillement d’un « assemblage articulé » sur l'exemple d'un assemblage à gousset pour les assemblages poutre/poteau et poutre/poutre. Les règles s’appliquent aux assemblages boulonnés chargés en cisaillement et utilisant des boulons non précontraints (c'est-à-dire de la catégorie A : assemblage par boulons travaillant au cisaillement). Les règles peuvent être utilisées pour évaluer la résistance au cisaillement globale de l’assemblage, pour tous les modes de ruine possibles, conformément aux règles de l’EN 1993-1-8 relatives à la détermination des résistances des composants individuels de l’assemblage.

Les assemblages à gousset peuvent être considérés comme étant des « assemblages articulés», Néanmoins, pour le calcul de l’assemblage lui-même, la ligne de transfert effective de l’effort tranchant, c'est-à-dire là où l’on suppose que le moment est nul, dépend de la flexibilité de l’élément d’appui. D’un point de vue pratique, la plupart des appuis ne sont ni complètement rigides, ni complètement flexibles. On peut donc calculer, en se plaçant du côté de la sécurité, aussi bien les boulons que les soudures pour le moment et l’effort tranchant. Ainsi, deux modèles de calcul sont utilisés, l’un (pour le calcul du groupe de boulons) pour lequel la ligne de transfert est située à la face de l’élément d’appui, et l’autre (pour le calcul du cordon de soudure) pour lequel la ligne de transfert est située sur l’axe du groupe de boulons.

1 NCCI : Résistance aux efforts de solidarisation d’un assemblage à gousset

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II-1- Paramètres

²

:

Figure 2-1 Paramètres d’un assemblage par gousset Paramètres d’un assemblage par gousset :

a : Gorge de la soudure d’angle.

d₀: Diamètre du trou de boulon.

e₁:

Pince longitudinale (gousset).

e₂:

Pince transversale (gousset).

f_{u , p}: Résistance ultime à la traction du gousset . f_{y , p:}

limite d’élasticité du gousset.

h_p:

Hauteur de gousset . n : Nombre total de boulons.

n₁ : Nombre de rangées horizontales de boulons.

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p₁ : Espacement longitudinal des boulons . p₂ : Espacement transversales des boulons t_p : Epaisseur du gousset

γ_{M , u} : Coefficient partiel de résistance aux efforts de solidarisation égal à 1.1 (non

donné dans Len1993-1

II-1-2-Résistance au cisaillement du gousset (cisaillement de bloc)

³

:

N_{Rd ,u}₃

=

^V^{eff ,}^1,Rd

Avec , selon le §3.10.2(2) de L’EN1993-1-8 : V_{eff ,}_1,Rd

=

^f^{u , p}_γ ^A^nt

M ,u

+

¹

√

³^f^{y , p}

A_nv

γM0

………..(1)

Ou

:

A_nt est l’aire nette soumise a la traction

=

^t^p⁽ⁿ¹^p¹⁻

⁽

ⁿ¹⁻¹

⁾

^d⁰⁾

A_nv

est l’aire nette soumise au cisaillement

Pour une seule file verticale de boulons (c’est-à-dire ⁿ2 =1)

A_nv

= 2

^tp

[

^e²⁻^d²⁰

]

Pour deux files verticales de boulons(c’est-à-dire n₂ =2)

A_nv

=2

^tp

[

^p²^+e²⁻³^d²^o

]

γ_{M , u}

=

1.1 pour la résistance aux efforts de solidarisation

3 NCCI : Résistance aux efforts de solidarisation d’un assemblage à gousset

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II-2 – Les résultats expérimentales

⁴

:

II-2 -1

Bjorhovde et Chakrabarti (1985):

Bjorhovde et Chakrabarti (1985) ont étudié la résistance et le comportement des plaques formant gousset en utilisant des plaques à coins pleins formant gousset reliées à une poutre et de la colonne et une charge appliquée par une traction un élément de contreventement. un total de six spécimens a été testé ;les résultats du test ont montré que les plaques déchiraient les boulons inférieurs .La déchirure propagée à partir du bord des trous des boulons de fond sur le côté de tension du groupe de trous, Bjorhovde et Chakrabarti (1985) ont conclu qu'un critère de rendement basé sur la méthode whitmore était approprié pour la conception des goussets.

En plus de leur programme expérimental, Bjorhovde et Chakrabarti (1985) ont utilisé une analyse non linéaire par éléments finis . Les résultats d'analyse par éléments finis ont été généralement jugés en bon accord avec les résultats des tests.

II-2 -2

Hardash et Bjorhovde (1984):

Hardash et Bjorhovde (1984) ont testé des goussets dans lequel la rupture en cisaillement de bloc a été observé. Figure 2-1 donne les définitions des paramètres dimensionnels . une description totale des spécimens testé par Hardash et Bjorhovde est présenté dans les tableaux ci-dessous.

les résultats des tests de Hardash et Bjorhovde (1984) a montré que, une fois le gousset fracturé la tension entre les boulons dans la dernière rangée, une baisse significative de la capacité de charge a eu lieu.

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chargés de rupture en traction après cycle sous charge entièrement inversé. Tous les cinq spécimens ont échoué par bloc de cisaillement.

Nast et al. (1999) : ont étudié l'effet de l'interaction gousset de renfort sur une plaque raidie et

non raidie goussets aide de quatre essais en vraie grandeur. quatre

spécimens ont été testés: deux goussets avec raidisseurs de bord libre et deux goussets sans raidisseurs.

Mullin (2002 ) :ont étudié le comportement des goussets renforcés au moyen de cinq essais en vraie grandeur ne différant par le nombre de boulons dans la connexion

Spécimens d'essais de plaques de gousset de l'université de l'Alberta qui ont échoué dans un mode de cisaillement de bloc est présentée dans les tableaux ci-dessous.

II-2 -3 Udagawa et Yamada (1998) :

En 1998, Udagawa et Yamada testé 219 éclisses avec des distances différentes.les détails des essais sont présentés dans le tableau ci-dessous .

II-2 -4 Aalberg et larsen (1999) :

Aalberg et Larsen (1999) ont étudié cisaillement de bloc en éléments de tension et de poutres en I ont composé des éléments en forme avec

nominales des limites d'élasticité en acier de 235 MPa et 700MPa. Une description des éprouvettes testées en tension tension intacte est présentée dans le tableau ci-dessous. Il a été noté que la rupture de cisaillement se produit sur la zone de cisaillement brut.

II-2 -5 Swanson et Leon (2000) :

Swanson et Leon (2000) a effectué des tests boulonné T-stubs et les connexions d'angle du clip.

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58 essais ont été réalisés et un seul spécimen de test a échoué en

cisaillement bloc (une description de ce spécimen est présentée dans le tableau ci-dessous).