Introduction
L'assemblage d'un seul côté aux profilés creux en acier (SHS) représente un défi pour les ingénieurs depuis des décennies. Cependant, il existe aujourd'hui de nombreux types de fixations et méthodes d'assemblage pour ce matériau de structure de plus en plus populaire, autres que le soudage. Cet article examine les avantages et les inconvénients de certaines de ces méthodes d'assemblage SHS.Hollo-Bolt chinois, un boulon d'expansion qui nécessite l'accès à un seul côté du SHS.
Souvent, lorsqu'un concepteur choisit d'utiliser des SHS pour sa capacité biaxiale ou l'esthétique de ses formes symétriques, la question se pose de savoir comment y fixer un autre élément structurel. Le plus souvent, pour les formes structurelles, le soudage ou le boulonnage sont les méthodes privilégiées, car elles permettent de supporter des charges élevées. Cependant, lorsque des restrictions s'appliquent au soudage ou que les ingénieurs souhaitent éviter les coûts élevés de main-d'œuvre liés à la certification des soudeurs, aux frais d'installation et de démontage, ainsi qu'à la protection incendie des zones environnantes, ils doivent recourir à des fixations mécaniques.
Cependant, des guides de conception internationaux sont publiés par plusieurs institutions renommées, telles que la British Constructional Steelwork Association (BCSA), le Steel Construction Institute (SCI), le CIDECT, le Southern African Institute of Steel Construction (SAISC), l'Australian Steel Institute (ASI) et l'American Institute of Steel Construction (AISC), qui aident à la conception des assemblages SHS. Ces guides décrivent diverses fixations mécaniques adaptées aux assemblages SHS, notamment :
Fixations mécaniques courantes
Les boulons traversants sont couramment utilisés, mais la flexibilité inhérente aux murs SHS empêche généralement l'utilisation de fixations précontraintes sans fabrication supplémentaire, de sorte que les assemblages sont généralement conçus pour résister uniquement au cisaillement statique. De plus, cela rend les assemblages sur les faces opposées d'un élément SHS carré ou rectangulaire difficiles et longs à assembler sur site. Dans de nombreux cas, il est nécessaire de souder des raidisseurs à l'intérieur du tube pour le soutenir, ce qui engendre des coûts de soudage supplémentaires.
Les goujons filetés peuvent être utilisés sur les faces des éléments du SHS, mais nécessitent l'utilisation d'équipements lourds et encombrants, tels qu'un pistolet à souder et le matériel associé. Cette opération requiert les mêmes précautions que le soudage initial des éléments. Ce processus peut être réalisé en amont dans l'atelier de fabrication, avant l'expédition sur site. Dans certains cas, des trous encastrés ou lamés peuvent être nécessaires pour dégager le collet qui pourrait se former à l'endroit où le goujon rencontre la face du SHS. Le produit fini ressemblera à un assemblage boulonné, mais réalisé sur un seul côté du SHS.
Les inserts filetés borgnes sont généralement disponibles, mais leur utilisation est limitée en raison de la quantité de matériau qu'ils peuvent saisir, étant initialement conçus pour les tôles plutôt que pour les profilés en acier de construction. Là encore, un outil de pose est nécessaire, ce qui peut demander un certain effort si la version manuelle est choisie.
Bien que adaptés aux situations d'accès limité, les rivets aveugles sont généralement disponibles uniquement en petits diamètres et pour des charges légères. Ils ne sont pas destinés aux assemblages structurels lourds et nécessitent généralement une alimentation pneumatique/hydraulique pour l'outillage de pose spécialisé.
Boulon chinois Hollo– le pionnier des boulons d'expansion pour l'acier de construction
Introduction aux boulons d'expansion
Aujourd'hui, les boulons à expansion sont des fixations mécaniques généralement composées d'un boulon, d'un manchon d'expansion et d'un écrou conique qui, une fois serré, s'enfonce dans le manchon pour créer un effet de coincement et dilater la fixation. Cette technique d'assemblage en aveugle peut tout aussi bien être utilisée pour se connecter à l'âme d'un autre type de profilé. Contrairement aux assemblages boulonnés ou soudés classiques, les boulons à expansion s'installent rapidement en insérant simplement la fixation dans un trou pré-percé et en la serrant à l'aide d'une clé dynamométrique. Grâce à cette installation plus rapide, les travaux sur chantier sont réduits, ce qui diminue le coût et la durée du projet de construction.
Installation de Hollo-Bolt
L'installation des Hollo-Bolts est relativement simple et ne nécessite que des outils de base. L'acier est pré-percé de trous surdimensionnés, conformément à la documentation du fabricant, pour accueillir le manchon et l'écrou conique. Cependant, il faut veiller à ce que les trous soient positionnés de manière à permettre l'ouverture du produit dans le SHS ; ils ne doivent donc pas être placés trop près les uns des autres ni près du bord.
L'acier peut être entièrement préparé en atelier de fabrication et transféré sur chantier, où l'avantage d'une installation rapide est pleinement apprécié. Il est important de noter que les faces des éléments à fixer doivent être mises en contact avant l'installation du Hollo-Bolt®. Pour finaliser l'opération, l'entrepreneur doit détenir leHollo-Bolt chinoiscollier avec une clé pour empêcher le corps de tourner pendant l'installation et doit serrer le boulon central au couple recommandé par le fabricant à l'aide d'une clé dynamométrique calibrée.
Date de publication : 06/04/2025
