Absence du cisaillement dans la justification des vis inclinées 45 °

[calinfo06]

Bonjour

Il s’agit d’un assemblage selon le dessin ci-joint, avec vis structurelle. Vis qui ont des ETA.

Dans ma compréhension du principe de calcul des assemblages, la vis est soumise à un cisaillement, et à une traction, dans le cas de charge indiqué sur le dessin.

Hors il apparaît que le calcul justificatif du dimensionnement de la vis ne tient compte que de l’effort axial de traction : il ne vérifie la vis qu’à l’arrachement, sans tenir compte d’une composante perpendiculaire de cisaillement.

Le détail rédigé de ce justificatif apparaît dans la note de calcul que produit le logiciel du fabricant de vis (STS dans mon exemple). On y lit clairement que seule la force axiale d’arrachement est prise en compte. Aucun cisaillement ne figure dans le calcul.

Le résultat logiciel est d’ailleurs raccord avec les valeurs tabulées (exemple ci-joint) figurant dans les documentations, excluant clairement le cisaillement.

Hors si on introduisait une composante cisaillement dans le calcul de l’assemblage, sa force diminuerait drastiquement par rapport à celle trouvée en ne prenant que la traction axiale.

Je trouve ça tout à fait incompréhensible. Quelqu’un aurait-il m’expliquer pourquoi on occulte la totalité du cisaillement dans ce calcul ?

Cordialement

Amara06

[calinfo06]

Nouvelle tentative étant donné les bizarreries apparaissant dans la précédente.

 

Je vois que ma question n’a pas eu de succès. Mais y-a-t’il un pilote (ou même des passagers) dans l’avion ?

 

Je me suis trouvé une réponse comme j’ai pu, en scrutant les documents et logiciel SFS.

 

Il en ressort premièrement que contrairement à ce qui est prévu à l’Eurocode 5 (§ 8 tire-fonds), la valeur caractéristique à l’arrachement  de la vis f ax,alfa,k ne dépend pas de alfa quand alfa est compris entre 45 ° et 90 °. Du coup, pas de composante cisaillement quand l’effort axial est entre 45 et 90°.

Et on n’en parle toujours pas si alfa diminue, mais dans ce cas c’est le fax,alfa, k lui-même qui diminue selon alfa.

 

Deuxièmement, l’effort de traction axial dans la vis se calcule en faisant comme s’il se forme une triangulation entre le corps de la vis dans le porté, son point d’entrée dans le porteur, et la partie du bois porté entre la vis et le porteur. D’où l’explication de la valeur de l’effort axial = V/sin(alfa) apparaissant dans la note de calcul.

C’est plus facile à visualiser sur l’image solive / poutre ci-jointe.

 

Avec tout cela, pas de composante cisaillement à faire figurer.

 

C’est Sioux, et pas immédiat à percevoir si on est « formaté » Eurocode 5, avec en ligne de mire les formules de type SRSS de combinaison cisaillement + arrachement.

 

Quand à la raison de la constance du f ax,k entre 45° et 90 °, je ne la connais toujours pas. On se dira, même si ça n’est que moyennement satisfaisant intellectuellement,  que cela doit ressortir d’essais à l’origine des ETA spécifiques à ces vis.

[Florian Déprés]

Bonjour,

Tu trouveras certainement des éléments de réponse dans le travail de recherche Theorical and experimental analysis of timber-to-timber joints connected with inclined screws de Tomasi, Crosatti et Piazza (en anglais).
Ce rapport de recherche explique le fonctionnement des assemblages avec vis à filetage total en configuration en X et en configuration « toutes les vis inclinées dans le même sens » et fournit les formules de calcul. Je ne sais pas si c’est cet ouvrage qui a été utilisé par SFS INTEC pour réaliser sont ETA.
La raideur des vis est largement plus élevée dans la direction axiale qu’en cisaillement. Il me parait cohérent que la majorité de l’effort transite donc axialement, et en particulier dans les configurations en X où on arrive à équilibrer le transfert de l’effort V en utilisant uniquement des efforts de traction compression dans les vis (somme vectorielle).

Dans la configuration « toutes les vis inclinées dans le même sens » que tu illustres en PJ, il est probable que l’effort de pression en contact bois-bois entre les 2 éléments vienne équilibrer les efforts dans l’assemblage. On arrive à dessiner un triangle des forces qui soit fermé : V+Fax,vis+Fc,90 bois-bois=0 (en vectoriel). Mais je ne suis pas du tout certain de cette logique.

Les formules de l’EC5 de combinaison quadratique cisaillement + arrachement sont trop éloignées du comportement réel des assemblages en X.

[Auteur]

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