Assemblages précontraints à haute résistance

Précontraints et à haute résistance

Texte : rédaction / Photos : Würth et rédaction

Interview

Monsieur Puchler, quels sont les principaux domaines d’utilisation des assemblages boulonnés précontraints à haute résistance ?
Ils sont surtout utilisés dans les structures aux sollicitations principalement non statiques. De tels assemblages boulonnés se retrouvent notamment sur des chemins de roulement et des grues, des ouvrages de ponts et des structures en acier soumises à des contraintes élevées. Mais on retrouve aussi régulièrement des garnitures aptes à la précontrainte dans des assemblages boulonnés, p. ex. pour combler un écart, alors qu’elles ne sont pas absolument nécessaires.

Dans quels cas faut-il les utiliser ?
L’élément déterminant est la sollicitation de la vis ou de l’assemblage boulonné. L’Eurocode 3 (SN EN 1993-1-8 * SIA 263.001) répartit les assemblages vissés en différentes catégories (de A à E) selon la sollicitation de l’assemblage boulonné.
La catégorie A reprend les assemblages par cisaillement/matage. Pour les assemblages boulonnés soumis à de telles sollicitations, aucune précontrainte n’est requise et aucun assemblage boulonné apte à la précontrainte et à haute résistance n’est indispensable.
Les assemblages boulonnés des catégories B (vis sollicitées en cisaillement dans des raccords antidérapants à l’état limite de l’aptitude au service), C (vis sollicitées en cisaillement dans des raccords antidérapants en état limite de l’aptitude à l’emploi) et E (vis précontraintes sollicitées en traction) doivent impérativement être aptes à la précontrainte.
Quant aux assemblages boulonnés de la catégorie D (vis non précontraintes sollicitées en traction), aucune précontrainte n’est requise par la norme.

De quoi faut-il absolument tenir compte pour l’utilisation ?
Le procédé de serrage à utiliser dépend p. ex. de la classe K des garnitures aptes à la précontrainte, de la catégorie de type de vissage et du niveau de force de précontrainte nécessaire auquel l’assemblage boulonné précontraint est soumis.

Quelles sont les erreurs encore commises et quelles peuvent être les conséquences ?
Il arrive encore que l’on confonde les notions de « longueur de serrage » et d’« épaisseur de l’ensemble » pour les assemblages boulonnés précontraints à haute résistance. L’épaisseur de l’ensemble désigne l’épaisseur minimale ou maximale des éléments à serrer. La longueur de serrage est l’épaisseur minimale ou maximale des éléments à serrer avec les deux rondelles nécessaires. Pour les garnitures précontraintes à haute résistance, les deux valeurs sont reprises dans la norme SN EN 14399-1 (garnitures aptes à la précontrainte et à haute résistance pour assemblages boulonnés dans la constructeur métallique).

 

Si la longueur de serrage minimale d’une garniture est p. ex. légèrement inférieure, il est possible de faire tourner l’écrou jusqu’à l’extrémité du filetage de la vis. L’outil de vissage signale, le cas échéant, que le couple préréglé est atteint, mais sans que le niveau de précontrainte requis ne soit atteint. Si cette erreur n’est pas repérée au moment du vissage, cela peut entraîner de graves conséquences pour la stabilité d’un élément.
Une autre erreur régulière est le non-respect du principe de la garniture : des composants de différents fabricants sont mélangés pour le vissage de garnitures, ce qui n’est pas autorisé. Les composants des garnitures doivent tous provenir d’un même fabricant. Des aspects importants comme les tolérances, le revêtement de surface et le réglage de l’état de lubrification se font sous le contrôle du fabricant de la garniture. Ce n’est qu’ainsi que le bon fonctionnement ou l’interaction des différents composants d’une garniture peut être garanti.

Comment les fabricants soutiennent-ils le constructeur métallique ?
Nous proposons p. ex. des séminaires pour qualifier les collaborateurs des entreprises, éventuellement chez le client lorsque la taille du groupe le justifie. Certaines personnes intéressées peuvent participer aux séminaires que nous proposons dans nos centres d’artisanat.
Pour la fabrication ou le montage, nous proposons un calculateur de vis, qui fournit de nombreuses informations claires au constructeur métallique en matière de géométrie, de force de précontrainte, de couple de serrage et, le cas échéant, d’angle de rotation.

Conseil

Pour respecter les divers règlements et normes, il est impératif de les étudier. Les annexes nationales sur les normes reprennent des règles spécifiques au pays que le constructeur métallique doit connaître. Conseil particulier en matière de vissage : consultez la directive DASt 024 Serrage des raccordements vissés de dimensions M12 à M36. ■

 

« Pour la fabrication ou le montage, nous proposons un calculateur de vis, qui fournit de nombreuses informations claires au constructeur métallique en matière de géométrie, de force de précontrainte, de couple de serrage et, le cas échéant, d’angle de rotation. » Frank Puchler