Bonjour

Je vous présente un sujet qui, je l’espère, peut intéresser les « boiseux ».

Il s’agit des assemblages bois faits avec de très longues vis structurelles, que l’on utilise le plus souvent en position inclinée par rapport aux sens des fibres du bois. Voir tableau ci-joint.

La particularité principale de ces longues vis, et qui fait leur intérêt, est qu’elles offrent une très grande résistance à l’arrachement dans le bois, en traction axiale.

Le mode de calcul des assemblages faits avec ces vis est basé sur cette particularité, et diffère sensiblement de celui classique Eurocode 5.

Il répond à des ETA, dans lequel on trouve notamment le fax,k, qui peut être très différent de celui qui ressortirait des formules EC5.

Pour calculer ces assemblages conformément aux ETA, on peut se référer à des documentations des fabricants, présentées soit sous forme de valeurs tabulées, soit sous forme de logiciel (en téléchargement gratuit).

Et à partir de là, ça devient incompréhensible pour moi, et c’est pourquoi je fais appel à vos lumières.

En examinant les chiffres des tableaux, tout comme en lisant la note de calcul rédigée par le logiciel, on observe que dans le calcul de l’assemblage par vis oblique au cisaillement bois/bois que je prends en exemple, seule la composante traction dans la vis oblique est prise en compte. Le cisaillement est tout simplement non évoqué ; ça n’existe pas.

Hors, il me semble qu’il y a bien, dans le plan de cisaillement, une interaction cisaillement + arrachement au niveau de la vis.

Et là, si on essaie de faire intervenir ce cisaillement tel qu’il me paraît exister « classiquement », la performance de l’assemblage qu’on trouve est bien réduite, parce-que la résistance au cisaillement pur de la vis est très modeste.

Exemple (tableau ci-joint de SFS) : vis 9 mm, longueur efficace 200 mm angle 45 ° : Résistance caractéristique à l’arrachement 23 KN: Résistance au cisaillement : 4.9 KN  et Résistance caractéristique de l’assemblage (avec sa vis oblique) : 16.3 KN, selon le tableau.

En combiné cisaillement + traction « classique EC5 », je trouverais plutôt : 6.8 KN, soit plus de deux fois moins ! (avec : (6.8 x sin(45) /4.9)² + (6.8 x cos(45) /23)² = 1).

En raisonnant par l’absurde,  si on a un angle alfa très supérieur à 45°, par exemple 85 °, on va trouver toujours 16.3 KN de résistance de l’assemblage, alors que la situation réelle sera visiblement très proche du pur cisaillement perpendiculaire, à 4.9 KN.

Où est l’erreur ? J’ai du louper un épisode dans les raisonnements.

A votre bon cœur pour vos explications.

il y a 53 minutes, makram awani a dit :

bbonjour

conception et dessin tout type structure en bois EC5

contacter moi par email sin interesse

Bonjour,

Vous n'avez pas compris le concept de civilmania, c'est un site d'entraide et non un site marchand. Si vous ne souhaitez pas aider, abstenez vous de poster.

Cordialement.

Edited September 16, 20222 yr by Tony_Contest

il y a une heure, Jean-Louis François a dit :

Bonjour

Je vous présente un sujet qui, je l’espère, peut intéresser les « boiseux ».

 

Il s’agit des assemblages bois faits avec de très longues vis structurelles, que l’on utilise le plus souvent en position inclinée par rapport aux sens des fibres du bois. Voir tableau ci-joint.

La particularité principale de ces longues vis, et qui fait leur intérêt, est qu’elles offrent une très grande résistance à l’arrachement dans le bois, en traction axiale.

Le mode de calcul des assemblages faits avec ces vis est basé sur cette particularité, et diffère sensiblement de celui classique Eurocode 5.

Il répond à des ETA, dans lequel on trouve notamment le fax,k, qui peut être très différent de celui qui ressortirait des formules EC5.

Pour calculer ces assemblages conformément aux ETA, on peut se référer à des documentations des fabricants, présentées soit sous forme de valeurs tabulées, soit sous forme de logiciel (en téléchargement gratuit).

Et à partir de là, ça devient incompréhensible pour moi, et c’est pourquoi je fais appel à vos lumières.

En examinant les chiffres des tableaux, tout comme en lisant la note de calcul rédigée par le logiciel, on observe que dans le calcul de l’assemblage par vis oblique au cisaillement bois/bois que je prends en exemple, seule la composante traction dans la vis oblique est prise en compte. Le cisaillement est tout simplement non évoqué ; ça n’existe pas.

Hors, il me semble qu’il y a bien, dans le plan de cisaillement, une interaction cisaillement + arrachement au niveau de la vis.

Et là, si on essaie de faire intervenir ce cisaillement tel qu’il me paraît exister « classiquement », la performance de l’assemblage qu’on trouve est bien réduite, parce-que la résistance au cisaillement pur de la vis est très modeste.

Exemple (tableau ci-joint de SFS) : vis 9 mm, longueur efficace 200 mm angle 45 ° : Résistance caractéristique à l’arrachement 23 KN: Résistance au cisaillement : 4.9 KN  et Résistance caractéristique de l’assemblage (avec sa vis oblique) : 16.3 KN, selon le tableau.

En combiné cisaillement + traction « classique EC5 », je trouverais plutôt : 6.8 KN, soit plus de deux fois moins ! (avec : (6.8 x sin(45) /4.9)² + (6.8 x cos(45) /23)² = 1).

En raisonnant par l’absurde,  si on a un angle alfa très supérieur à 45°, par exemple 85 °, on va trouver toujours 16.3 KN de résistance de l’assemblage, alors que la situation réelle sera visiblement très proche du pur cisaillement perpendiculaire, à 4.9 KN.

Où est l’erreur ? J’ai du louper un épisode dans les raisonnements.

A votre bon cœur pour vos explications.

Bonjour,

Les tableaux présentés montrent des assemblages en traction ou en cisaillement (pas de combinaison traction / cisaillement).

Pour le tableau avec vis incliné à 45° et un effort de cisaillement, le tableau tient compte de l'inclinaison de la vis et la valeur donnée tient compte est issue d'un essai. Il y a bien effectivement décomposition de l'effort de cisaillement à 45° en un effort de cisaillement de la vis et un effort de traction dans la vis. La vis n'est cependant pas l'élément dimensionnant car c'est le bois qui va rompre, voir le site Simpson - Strong Tie qui donne de bonnes explications : https://www.simpson.fr/fr-FR/articles/fixations-abaques

La vérification à mener est, si traction + cisaillement : (F_ax.d.i/R_ax.d.i)² + (F_v.d.i/R_v.d.i)² ≤ 1 en prenant les résistances en traction pure et cisaillement pure admissibles de vos vis.

Cordialement.

Edited September 16, 20222 yr by Tony_Contest

Bonjour Tony_Contest, et merci de vous intéresser à mon sujet.

Les trois tableaux présentés sont l’un pour la traction pure dans la vis, le deuxième pour le cisaillement pur qui tient compte de la résistance du bois (formules EC5, ce n’est pas la résistance de la vis elle-même, qui est plus élevée), et le troisième correspond au combiné traction + cisaillement, ce que subit en vrai la vis en position inclinée.

Les résultats dans le 3ème tableau pour la vis inclinée résultent en fait d’un calcul, dont on peut voir le détail dans la note rédigée par le logiciel SFS. Ce calcul est et basé sur le fax,k qui  figure dans l’ETA, qui lui, doit sans doute résulter d’essais. 

Calcul donc, je le reprécise, qui ne tient compte que d’un effort de traction dans la vis bien que dans la situation où on la voit, elle subisse bien un cisaillement, comme vous le soulignez.

Les explications Simpson, joliment présentées (j’en ai tiré l’image ci-jointe), ne décrivent que les dispositions générales EC5, avec la formule que j’avais utilisée dans l’exposé de ma question.

Avec cette formule, on trouve un résultat très différent et bien moindre (6.8) que le résultat donné par le tableau des résultats SFS (16.3) : (6.8 x sin(45) /4.9)² + (6.8 x cos(45) /23)² = 1)

D’où mon questionnement : pourquoi une telle différence, résultant de toute évidence de la non prise en compte du cisaillement.

 

Bonjour,

Les modes de rupture au cisaillement sont :

Je n'ai pas trouvé l'ETA pour la vis WR-T mais la réponse s'y trouve surement.

Pour la vis WT : https://fr.sfs.com/content/files/7042 - FR/Certifications/Certification_ETA_fr_WT_2019.pdf

ETA vs EC5.pdf

En prenant les schémas précédents et en inclinant la vis de 30° ou plus (ici 45°),

on se rend compte en regardant les modes de rupture que l'on doit pouvoir aller plus loin dans l'effort de cisaillement admissible, c'est ce qui est traduit par les formules a) à f) de l'EC5 (je n'ai repris que le simple cisaillement dans le fichier pdf).

Quand l'angle par rapport aux fibres du bois diminue, l'effort de cisaillement admissible augmente. 90° me semble être le cas le plus défavorable pour le cisaillement.

Cordialement.

 

 

Eh bien merci pour vos réponses

De mon côté, je pense que j'ai trouvé la réponse dans un document Cecobois concernant les assemblages, à propos de ces vis structurelles en position inclinée.

« La résistance de l’assemblage est généralement caractérisée par la plus petite des valeurs suivantes :

• Résistance pondérée en arrachement de la vis dans la membrure principale

• Résistance pondérée en arrachement de la vis dans la membrure secondaire

• Résistance pondérée en traction de la vis

• Résistance pondérée en cisaillement de la vis.

 

Notons que la contribution de la résistance en cisaillement est généralement négligée dans ce type d’assemblage en raison de la différence de rigidité entre les vis en cisaillement et en arrachement. Cette différence de rigidité implique qu’un assemblage avec vis en cisaillement est habituellement plus ductile qu’un assemblage avec vis en arrachement ou en combinaison, qui sont plus rigides. »

 

D’où l’absence de prise en compte du cisaillement dans la note de calcul, contrairement à ce qu'on fait en EC5 (la théorie Johansen et dérivés)

 

Ca ne s’invente pas.

 

Et ce n’est pas tout :

 

1) L’ETA de ces vis considère que le fax,k à l’arrachement est constant pour un angle entre 45 ° et 90°, alors que selon l’eurocode il varie en fonction de l’angle.

 

2) Le mode de calcul de l’assemblage solive / poutre fait apparaître la prise en compte d’un effort axial dans la vis de F/sin(alfa), alors qu’on aurait plutôt pris F x cos(alfa), c’est-à-dire bien moins.

 

Cette façon de voir, pas du tout évidente, est cependant cohérente avec la considération Cecobois sur le cisaillement. Pas évident, mais si on cherche un peu on comprend pourquoi : ce n'est pas le modèle cisaillement/traction qui est utilisé, mais celui d'une triangulation fictive entre la vis et le bois porté coincé entre la vis et le porteur.

Cdlt

Même si je parle dans le vide, je reviens dire que j'ai trouvé la réponse à ma question sur la non-prise en compte du cisaillement dans le calcul de l'assemblage. J'ai eu cette réponse sur le site Cecobois, chapitre des assemblages, et à propos de ces assemblages par longues vis structurelles ; je cite  : 

« La résistance de l’assemblage est généralement caractérisée par la plus petite des valeurs suivantes :

• Résistance pondérée en arrachement de la vis dans la membrure principale

• Résistance pondérée en arrachement de la vis dans la membrure secondaire

• Résistance pondérée en traction de la vis

• Résistance pondérée en cisaillement de la vis.

Notons que la contribution de la résistance en cisaillement est généralement négligée dans ce type d’assemblage en raison de la différence de rigidité entre les vis en cisaillement et en arrachement. Cette différence de rigidité implique qu’un assemblage avec vis en cisaillement est habituellement plus ductile qu’un assemblage avec vis en arrachement ou en combinaison, qui sont plus rigides. »

Donc voilà pourquoi la résistance en cisaillement n'est pas retenue dans le calcul. Je le comprends quand on me l'explique, mais je ne l'aurais pas trouvé tout seul.

Cdlt.

Amara06