Les utilisateurs ou les installateurs ont souvent tendance à confondre les principes de fonctionnement des éléments filetés tels que des tiges filetées, vis ou boulons avec les chevilles d’ancrage post-installées à filetage mâle. (Citons par exemple les ancrages de la gamme MT). Par conséquent, nous rencontrons souvent des situations où les chevilles d’ancrage doivent être de « qualité 8.8 ». Voyons comment fonctionne chaque produit selon sa typologie:
Types de boulons et de vis
Les éléments filetés communément appelés boulons sont généralement classés en fonction de leurs propriétés mécaniques. Ceux-ci sont à leur tour vissés dans des écrous ou des trous filetés dans des composants métalliques. Conformément à la norme EN-ISO 898-1*, la classification utilisée pour les différencier fait référence à la « nuance d’acier » ; parmi les nuances les plus courantes, on trouve 4.8, 5.8, 6.8, 8.8 et 10.9.
Codage des éléments filetés
La classification ci-dessus est celle utilisée par la norme. Selon cette codification, le premier chiffre fait référence à la résistance à la rupture en traction (fub) exprimée en N/mm2 et multipliée par 100. Le second, après le point, est le pourcentage à partir duquel la limite élastique est atteinte (fyb), également exprimée en N/mm2. L’exemple le plus courant est une vis de qualité 8.8. Voyons ce que cela signifie vraiment :
fub= 800 N/mm2800 N/mm2 , est sa résistance à la rupture en traction.
fyb= 80% de 800 = 640 N/mm2, correspond à sa limite élastique.
À leur tour, les valeurs finales dépendront de la surface du boulon; en toute logique, la résistance d’un boulon M6 ne sera pas la même que celle d’un boulon M24. En cas d’échec ou de rupture du boulon, celle-ci se produit au niveau de l’axe et dépend de la section de ce dernier et de la qualité de l’acier. Ces éléments étant utilisés pour assembler des composants métalliques, il s’agit là de leur principale caractéristique pour mesurer leur résistance.
Cette méthodologie de mesure de la résistance d’un élément fileté est en effet largement répandue dans l’industrie, ainsi que dans l’esprit des utilisateurs et des concepteurs.
Cela ne fonctionne pas de la même manière dans le cas des chevilles d’ancrage, et plus précisément dans le cas de celles fonctionnant par friction et dont l’expansion s’effectue par couple contrôlé, comme les chevilles d’ancrage à filetage mâle.
La première chose à savoir est qu’un ancrage mécanique peut échouer pour les raisons suivantes lorsqu’il s’agit de ruptures de traction:
Pannes de traction
Échec par rupture de l’acier
Échec lors de l’extraction
Échec par formation de cône ou fissuration du béton
Pour qu’un ancrage échoue pour l’une de ces trois raisons, la charge doit être supérieure à la résistance de l’ancrage dans l’un de ces types d’échecs. Concentrons-nous sur l’échec de l’acier. Comme nous l’avons vu précédemment, la résistance d’un élément fileté dépend de 2 facteurs : sa classe de résistance de l’acier et sa section.
- D’un côté, la classe de résistance de l’acier. En conséquence du processus de fabrication à froid de l’acier, cette résistance n’est pas homogène le long de l’axe, puisque la réduction de la section du col où est logé le collier d’expansion produit une augmentation de sa résistance due à l’écrouissage du matériau.
- De l’autre, la section de l’axe n’est pas homogène sur toute sa longueur, la zone du col étant plus réduite.
En règle générale, l’échec de l’acier se produira plutôt au niveau du col que dans la zone filetée de l’axe.
En tout état de cause, dans les ancrages de type MT, les résistances à l’extraction et par rupture du cône de béton sont généralement inférieures à celle de l’acier lui-même, ce n’est donc généralement pas un facteur pertinent dans la performance de l’ancrage.
Enfin, la résistance de l’acier pour les ancrages mécaniques à filetage mâle est issue des tests effectués lors du processus d’homologation et est décrite en détail dans l’homologation européenne correspondante (ETA). Si vous souhaitez vérifier ces valeurs, suivez les étapes ci-dessous:
- Ouvrez le document d’homologation correspondant au produit que vous souhaitez consulter.
- Recherchez la section nommée « ÉCHEC DE L’ACIER » dans la section de traction. Vous y trouverez les valeurs caractéristiques ainsi que le facteur de sécurité partiel correspondant.
Ejemplo: MTH
| MTH: ANCRAGE ZINGUÉ | Prestations | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M20 | |||
| ÉCHEC DE L’ACIER | |||||||||
| NRk,s | Résistance caractéristique | [kN] | 7.4 | 13.0 | 23.7 | 33.3 | 49.1 | 60.1 | 99.5 |
| yM,s | Coefficient partiel de sécurité | [-] | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
* Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié – Partie 1 : Boulons, vis et tiges filetées de classes de qualité définies – Filetages à pas gros et filetages à pas fin (ISO 898-1 : 2013).
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