Assemblage boulonné - Éclisses en cisaillement

Description

Cette étude est consacrée à la vérification de la méthode des éléments finis basée sur les composants (CBFEM) pour la résistance de l'assemblage boulonné à double éclisse symétrique par rapport à un modèle analytique (MA).

Modèle analytique

La résistance des boulons au cisaillement et la résistance des plaques à l'appui sont calculées conformément au Tab. 3.4 du chapitre 3.6.1 de l'EN 1993-1-8:2005. Pour les assemblages de grande longueur, le facteur de réduction selon le cl. 3.8 est pris en compte. La résistance de calcul des éléments assemblés avec les réductions pour les trous de fixation est prise en compte conformément au cl. 3.10.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{ Drawing 5.2.1 Joint geometry and dimensions}}}$$

Vérification de la résistance

Les résistances de calcul calculées par CBFEM ont été comparées aux résultats du modèle analytique (MA). Les résultats sont résumés dans le Tab. 5.2.1. Les paramètres sont le matériau des boulons, l'épaisseur de l'éclisse, le diamètre des boulons et les distances entre boulons, voir Fig. 5.2.1 à 5.2.4.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.1 Sensitivity study for the bolt material}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.2 Sensitivity study for the splice thickness}}}$$

Tab. 5.2.1 Étude de sensibilité de la résistance

Description de l'assemblage : éclisse 150/10 mm, boulons 2×M20 aux distances p =70, e₁=50, plaques 2×150/6 mm, acier S235

Description de l'assemblage : hauteur d'éclisse 200 mm, boulons 3×M16 8,8 aux distances p = 55 mm e₁ = 40 mm, plaques 2×200/t mm, acier S235

Description de l'assemblage : éclisse 120/10 mm, boulons 2×MX 8,8, plaques 2×120/10 mm, acier S235

Description de l'assemblage : éclisse 200/6 mm, boulons 3×M16 8,8, plaques 2×200/6 mm, acier S235

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.3 Sensitivity study for the bolt diameter}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.4 Sensitivity study for the distance of bolts}}}$$

Les résultats des études de sensibilité sont résumés dans le graphique de la Fig. 5.2.5. Les résultats montrent que les différences entre les deux méthodes de calcul sont inférieures à 5 %. Le modèle analytique donne généralement une résistance plus élevée.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.5 Verification of CBFEM to AM for the symmetrical double splice connection}}}$$

Exemple de référence

Données d'entrée

Élément assemblé

• Acier S235
• Éclisse 200/10 mm

Connecteurs

Boulons

• 3 × M16 8.8
• Distances e₁ = 40 mm, p = 55 mm

2 x éclisse

• Acier S235
• Plaque 380×200×10

Résultats

• Résistance de calcul F_Rd = 258 kN
• Le mode critique est la pression diamétrale de l'éclisse assemblée

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.6 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}$$