Connexion entre les profilés dans les panneaux en acier formés à froid

Types de connexion

Les soudures, les boulons, les rivets à froid, les vis, les attaches à commande électrique et d'autres dispositifs spéciaux tels que les coutures métalliques et les adhésifs sont généralement utilisés dans les assemblages en acier formés à froid. La spécification nord-américaine AISI contient des dispositions au chapitre J pour les assemblages soudés, boulonnés, vissés et à fixation à commande électrique, qui sont les plus couramment utilisés [1]. Mais à la base, les structures en acier formées à froid sont composées de microstructures appelées panneaux. Ces panneaux sont construits avec des profils individuels reliés les uns aux autres. La manière la plus courante de relier les profils pour fabriquer un panneau en acier formé à froid est d'utiliser des vis ou des rivets.

Français En comparaison avec les profilés laminés à chaud, le comportement des assemblages en acier formé à froid est influencé par la rigidité réduite des parois minces. Par conséquent, des effets supplémentaires sont, par exemple, le basculement (Fig.1) de l'élément de fixation dans le trou de rupture sous l'effet de la déformation de cisaillement de la tôle lorsque l'élément de fixation est chargé en tension et que la tôle est tirée sur la tête de l'élément de fixation. C'est la raison pour laquelle des technologies spécifiques et des procédures de conception associées, soit par calcul, soit par calcul assisté par des essais, ont été développées pour les structures en acier formées à froid [2]. Les modes de défaillance des assemblages vissés en cisaillement sont généralement similaires aux assemblages boulonnés ordinaires en acier laminé à chaud. Cependant, en raison du fait que les matériaux connectés sont généralement minces (ou au moins l'une des pièces connectées est mince), ils ne se rompent généralement pas en cisaillement. L'appui, la traction, la déchirure et/ou le cisaillement du matériau connecté par des vis et le travail en cisaillement sont des modes de défaillance possibles.

Figure 1. Inclinaison de la vis [2]

La méthode classique consiste à croiser les profilés primaires en forme de C avec rebord et une section en C sans rebord ou une piste des deux brides (Fig. 2). Il faut utiliser au moins une vis ou un rivet par bride. Dans certains cas, la quantité de vis peut être augmentée si une plus grande résistance est requise. De cette façon, la résistance au cisaillement et au basculement peut être augmentée.

Figure 2. Connexion typique dans un panneau en acier formé à froid

Références

[1] Wei Wen Yu, Roger Laboube, (2020). COLD-FORMED STEEL DESIGN.

[2] Dubina, D.; Ungureanu, V.; R. Landolfo (2012). Design of Cold-Formed Steel Structures, ECCS.