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 résistant au glissement à double éclisse symétrique par rapport à un modèle analytique (MA).
Modèle analytique
La résistance au glissement d'un boulon précontraint est calculée conformément au chapitre 3.9.1 de la norme EN 1993-1-8:2005. La force de précontrainte est prise à 70 % de la résistance ultime du boulon selon l'équation (3.7).
Vérification de la résistance
Les résistances de calcul calculées par CBFEM sont comparées aux résultats du modèle analytique (MA) ; voir (Wald et al. 2018). Les résultats sont résumés dans le Tab. 5.5.1. Le paramètre est le diamètre du boulon ; voir Fig. 5.5.1.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Drawing 5.5.1 Joint geometry and dimensions}}}\]
Tab. 5.5.1 Comparaison de la résistance des boulons prédite par le modèle EF au modèle analytique pour le diamètre de boulon ; assemblage : éclisse 200/12 mm, boulons 2 × M× 8.8, plaques 2 × 200/20 mm, acier S235
| Paramètre | Modèle Analytique (MA) | CBFEM | MA/ CBFEM | |||
| Diam. | Distances | Résist. [kN] | Composant critique | Résist. [kN] | Composant critique | |
| M16 | p = 55 e1 = 40 | 211 | Glissement | 205 | Glissement | 1,03 |
| M20 | p = 70 e1= 50 | 329 | Glissement | 320 | Glissement | 1,03 |
| M24 | p = 80 e1 = 60 | 474 | Glissement | 463 | Glissement | 1,02 |
| M27 | p = 90 e1 = 70 | 617 | Glissement | 596 | Glissement | 1,04 |
| M30 | p = 100 e1 = 75 | 754 | Glissement | 728 | Glissement | 1,04 |
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.1 Sensitivity study for the bolt diameter}}}\]
Les résultats des études de sensibilité sont résumés dans le graphique de la Fig. 5.5.2. 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.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.2 Verification of CBFEM to AM for the slip-resistant double splice connection}}}\]
Exemple de référence
Données d'entrée
Élément assemblé
- Acier S235
- Éclisse 200×12 mm
Connecteurs
Boulons
- 3 × M20 8.8
- Distances e1 = 50 mm, p = 70 mm
Deux éclisses
- Acier S235
- Plaque 480×200×20 mm
Paramètres de calcul
- Coefficient de frottement pour la résistance au glissement 0,5
Résultats
- Résistance de calcul FRd = 320 kN
- Le mode de rupture de calcul est le glissement des boulons
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.3 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}\]