EN 15048-1 - Infosteel

30/11/2010
infosteel
Journée d’études EN 1090
Wavre 9/10 décembre 2010
Fixations mécaniques
ir. Rik DEBRUYCKERE (SECO)
Fixations mécaniques
suivant EN 1090-2
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
2
1

30/11/2010
Table des matières
• “Boulons non précontraints” EN 15048-x (§5.6.3)
• “Boulons aptes à la précontrainte” EN 14399-x (§5.6.4)
• Autres types de fixations (§5.6.7, §5.6.8, §5.6.11, §5.7)
• Certificats (§5.2)
• Perçage en atelier (§6)
• Mise en oeuvre sur chantier (§8)
• Serrage des boulons non précontraints (§8.3)
• Serrage des boulons précontraints (§8.4, §8.5)
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
3
5.6.3 Boulons de construction destinés à
des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction métallique
non précontrainte – Partie 1: Exigences générales
• EN 15048-2 : Boulonnerie de construction métallique
non précontrainte – Partie 2: Essai d'aptitude à l'emploi
• EN ISO 898-1: Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié –
Partie 1: Vis, goujons et tiges filetées de classes de qualité
spécifiées - Filetages à pas gros et filetages à pas fin
• EN ISO 898-2: Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié –
Partie 2: Ecrous avec charges d'épreuve spécifiées - Filetage
à pas gros
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
4
2

30/11/2010
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
EN ISO 3506-1 : Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la
corrosion - Partie 1: Vis et goujons
EN ISO 3506-2 : Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la
corrosion - Partie 2: Écrous
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
5
5.6.3 Boulons de construction destinés à
des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction métallique
non précontrainte – Partie 1: Exigences générales
Date d'entrée en vigueur de la norme comme norme
européenne harmonisée
infosteel
Date de la fin de la période de
coexistence
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
6
3

30/11/2010
5.6.3 Boulons de construction destinés à
des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction métallique non
précontrainte – Partie 1: Exigences générales précontraintes
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
7
5.6.3 Bolting assemblies for
non preloaded applications
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction
métallique non précontrainte – Partie 1:
Exigences générales
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
8
4

30/11/2010
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
EN 15048-1 : Boulonnerie de construction
métallique non précontrainte – Partie 1:
Exigences générales
• M12=>M36
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
010
9
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction
métallique non précontrainte – Partie 1:
Exigences générales
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
10
5

30/11/2010
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction métallique
non précontrainte – Partie 1: Exigences générales
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
11
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
• EN 15048-1 : Boulonnerie de construction
métallique non précontrainte – Partie 1:
Exigences générales
EN ISO 898-2
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
12
6

30/11/2010
5.6.3 Boulons de construction destinés
à des applications non précontraintes
Boulons conforme à l’EN 14399-1 peuvent être
utilisés pour des applications non précontraintes
Fixations svt l’EN ISO 898-1 ne peuvent pas être
utilisés pour assembler l’inox
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
13
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
• EN 14399-1 : Exigences générales
• EN 14399-2 : Essai d'aptitude à l'emploi pour la mise en
précontrainte
• EN 14399-3 : Système HR - Boulons à tête hexagonale
• EN 14399-4 : Système HV - Boulons à tête hexagonale
• EN 14399-5 : Rondelles plates
• EN 14399-6 : Rondelles plates chanfreinées
• EN 14399-7 : Système HR - Boulons à tête fraisée
• EN 14399-8 : Boulons ajustés à tête hexagonale
• EN 14399-9 : Rondelles indicatrices de précontrainte pour les
boulons (système HR ou HV)
• EN 14399-10 : Système HRC - Boulons (vis + écrou + rondelle) à
précontrainte calibrée
Vis et écrous Rondelles
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
14
7

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-1 Boulons de construction aptes à la
précontrainte Partie 1: Exigences générales
Date d'entrée en vigueur de la norme comme
norme européenne harmonisée
infosteel
Date de la fin de la période de
coexistence
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
15
5.6.4 Boulons de construction aptes
à la précontrainte
EN 14399-2 : Essai d'aptitude à l'emploi pour la
mise en précontrainte
Trois courbes:
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
16
8

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-2 : Essai d'aptitude à l'emploi
pour la mise en précontrainte
Courbe angle de rotation/ précontrainte
HR&HV
HR
HV
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
17
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-2 : Essai d'aptitude à l'emploi pour la
mise en précontrainte
Courbe couple/ précontrainte
boulons
de classe
0,10 ≤ ki
≤ 0,16
boulons
de classe
0,10 ≤ k ≤ 0, 23
V
k
m
≤ 0,10
K1
K2
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
18
9

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-2 : Essai d'aptitude à l'emploi pour la
mise en précontrainte
Courbe allongement/précontrainte
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
19
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-3 : Système HR - Boulons à tête
hexagonale
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
20
10

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-4 : Système HV - Boulons à tête
hexagonale
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
21
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-3 : HR
• M12=>M36
• 8.8/8 & 10.9/10
• Ductilité par allongement
plastique de la vis
• Hauteur d’écrou EN ISO
4032
• Longueur filetée svt ISO
888
EN 14399-4 :HV
• M12=>M36
• 10.9/10
• Ductilité par déformation
du filetage en prise
• Hauteur d’écrou ≈ 0,8d
• Longueur filetée réduite
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
22
11

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-3 : HR
• b=78à97mm M36
• l g =116mm M36/200mm
• m=29,4à31mm
M36/200mm
EN 14399-4 : HV
• b=52mm M36
• l g =148mm M36/200mm
• m=27,7à29mm
M36/200mm
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
23
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-5
• Rondelle plate
EN 14399-6
• Rondelle plate chanfreinée
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
24
12

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-7 : Système HR - Boulons à tête
fraisée
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
25
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-7 : Système HR - Boulons à tête fraisée
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
26
13

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-8 : Boulons ajustés à tête hexagonale
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
27
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-8 : Boulons ajustés à tête hexagonale
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
28
14

30/11/2010
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-9 : Rondelles indicatrices de précontrainte
pour les boulons (système HR ou HV)
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
29
5.6.4 Boulons de construction
aptes à la précontrainte
EN 14399-10 : Système HRC - Boulons (vis +
écrou + rondelle) à précontrainte calibrée
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
30
15

30/11/2010
5.6.11 Vis à tôle
EN ISO 1479 :
EN ISO 15480 :
EN ISO 1481 :
ISO 10509 :
EN ISO 7049 :
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
31
5.6.11 Rivets aveugles
EN ISO 15976 :
EN ISO 15983 :
EN ISO 15979 :
EN ISO 15984 :
EN ISO 15980 :
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
32
16

30/11/2010
5.6.7 Boulons d’ancrage
EN ISO 898-1
Fabriqués à partir d’un acier laminé à chaud cf
aux EN 10025-2 à EN 10025-4.
Aciers pour béton armé svt EN 10080
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
33
5.6.8 Dispositifs de blocage
EN ISO 2320 :
EN ISO 10511 :
EN ISO 7040 :
EN ISO 10512 :
EN ISO 7042 :
EN ISO 10513 :
EN ISO 7719 :
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
34
17

30/11/2010
5.7 Goujons et connecteurs de
cisaillement
EN ISO 13918
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
35
5.2 Documents
de contrôle selon
l’EN 10204
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
36
18

30/11/2010
6.6 Perçage
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
37
6.6.2 Tolérances sur le diamètre
de trou pour boulons et axes
d’articulation
Trous pour boulons et axes d’articulation
ajustés: classe H11 svt ISO 286-2
Autres trous: ± 0,5mm
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
38
19

30/11/2010
6.6.2 Tolérances sur le diamètre
de trou pour boulons et axes
d’articulation
Trous pour boulons et axes d’articulation
ajustés : classe H11 svt ISO 286-2
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
39
6.6.3 Exécution du perçage
EXC1 et EXC2 : les trous peuvent être
formés par poinçonnage sans alésage
EXC3 et EXC4 : le poinçonnage sans
alésage n’est pas autorisé
Le poinçonnage est autorisé à condition
que l’épaisseur nominale de l’élément ≤
au diamètre nominal du trou
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
40
20

30/11/2010
8 Fixations mécaniques:
Généralités
D ≤ 2 mm (en règle générale) ou 1 mm
(précontrainte)
Epr des fourrures métalliques ≥ 2 mm
Nombre de fourrures limité à 3
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
41
8 Fixation des éléments : Généralités
Il doit être spécifié si, en plus du serrage,
d’autres mesures ou moyens seront utilisés pour
immobiliser les écrous.
Les boulons précontraints ne nécessitent pas de
dispositifs d’immobilisation supplémentaires.
Les vis et écrous ne doivent pas être
soudés(exc. :écrous à souder svt EN ISO 21670,
DIN 928, DIN 929, goujons à souder,…).
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
42
21

30/11/2010
8.2.2 Utilisation des boulons: Vis
Le diamètre nominal des fixations utilisées pour
le boulonnage des éléments structuraux ≥ M12
La longueur de dépassement ≥ la longueur d’un
pas de filetage mesurée entre la face
extérieure de l’écrou et l’extrémité de la vis.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
8.2.2 Utilisation des boulons: Vis
S’il est prévu que l’assemblage utilise la
capacité de résistance au cisaillement de la
partie lisse des vis, les dimensions des vis
doivent être spécifiées pour tenir compte des
tolérances relatives à la longueur de la partie
non filetée.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
22

30/11/2010
8.2.2 Utilisation des boulons: Vis
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
45
8.2.2 Utilisation des boulons: Vis
Pour les boulons non précontraints, au moins un
filet complet (outre l’amorce de filetage) doit
rester libre entre la surface portante de l’écrou
et la partie lisse de la tige.
Pour les boulons précontraints selon l’EN 14399-
3 et l’EN 14399-7, au moins quatre filets
complets doivent rester libres entre la surface
portante de l’écrou et la partie lisse de la tige.
Pour les boulons précontraints selon l’EN
14399-4 et l’EN 14399-8: voir Tableau A.1 de
l’EN 14399-4.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
46
23

30/11/2010
8.2.3 Ecrous
Les écrous doivent tourner librement sur leurs
vis associées, ce qui est facile à vérifier au
moment du montage manuel.
Les écrous doivent être montés de telle sorte
que leurs repères de désignation soient visibles
en vue d’un contrôle après montage.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
47
8.2.4 Rondelles
En général, l’usage des rondelles n’est pas
indispensable avec des boulons non précontraints.
La présence de rondelles peut réduire les
détériorations localement occasionnées aux
revêtements métalliques.
Les rondelles utilisées sous les têtes de vis
précontraintes doivent être chanfreinées
conformément à l’EN 14399-6 et positionnées avec
le chanfrein orienté vers la tête de la vis.
Les rondelles conformes à l’EN 14399-5 ne doivent
être utilisées que sous les écrous.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
48
24

30/11/2010
8.2.4 Rondelles
Pour les boulons 8.8 précontraints une rondelle plate
doit être placée sous l’élément qui tourne au serrage.
Pour les boulons 10.9 précontraints des rondelles plates
doivent être placées à la fois sous la tête de la vis et
sous l’écrou.
Des rondelles en plat doivent être utilisées pour des
assemblages avec les trous oblongs longs et les trous
surdimensionnés. L’épaisseur des rondelles ≥ 4 mm.
Des rondelles biaises doivent être utilisées si la surface
du produit constitutif est inclinée par rapport à un plan
perpendiculaire à l’axe de la vis d’un angle de plus de
1/20 (d≤20mm) or 1/30 (d>20mm)
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
49
8.3 Serrage des boulons non
précontraints
Les éléments assemblés doivent être rapprochés de
manière à obtenir un contact ferme. Des fourrures
peuvent être utilisées pour ajuster l’assemblage.
Pour un élément épais avec t ≥ 4 mm pour les plaques
et tôles et t ≥ 8 mm pour les profils, des jeux résiduels
n’excédant pas 4 mm peuvent être laissés en rive à
condition que le contact soit assuré dans la partie
centrale de l’assemblage.
Veiller à éviter tout surserrage des boulons
particulièrement courts et les M12.
Après serrage, la vis doit dépasser de la face de l’écrou
d’au moins un pas complet de filetage.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
50
25

30/11/2010
8.4 Préparation - surfaces de contact
- assemblages résist. au glissement
Les surfaces de contact doivent être préparées
de manière à produire le coefficient de
frottement (essais svt l’Annexe G).
Les surfaces de contact doivent être exemptes
de toute souillure, par exemple, huile, saleté
ou peinture ; les bavures doivent être
éliminées.
Les surfaces non revêtues doivent être
débarrassées de rouille ou d’autre matériau non
adhérent. On doit veiller à ne pas endommager
ou polir la surface rugueuse.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
51
8.4 Préparation - surfaces de contact
- assemblages résist. au glissement
Traitements de surfaces qui peuvent être
considérés comme fournissant le coefficient de
frottement minimal selon la classe spécifiée de
surface de frottement, sans essai.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
52
26

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
La précontrainte peut être utilisée pour la résistance
au glissement, pour les assemblages sismiques, pour la
résistance à la fatigue, à des fins d’exécution ou
comme mesure de qualité (par exemple pour la
durabilité).
La précontrainte minimale nominale F p,C doit être prise
comme suit: F p,C = 0,7 f ub A s
53
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
4 méthodes de serrage: la classe j du
boulon doit être conforme au Tableau 20
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010 54
27

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
L’état de calibrage tel que livré est valide
pour un serrage par rotation de l’écrou. Si
le serrage est effectué par rotation de la
tête de vis, le calibrage doit être réalisé
conformément à l’Annexe H ou par des
essais complémentaires effectués par le
fabricant.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
55
8.5 Serrage des boulons
précontraints
Les clés dynamométriques utilisées dans
la méthode du couple doivent avoir une
précision de ± 4 %. La précision de
chaque clé doit être contrôlée au moins
une fois par semaine, et, dans le cas des
clés pneumatiques, à chaque changement
de longueur du flexible d’alimentation en
air.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
56
28

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
Pour les clés dynamométriques utilisées
dans la première phase de la méthode
combinée, les prescriptions sont portés à
± 10 % pour la précision et à une année
pour la périodicité.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
57
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.2 Valeurs de référence du couple
• Valeurs fondées sur la classe k déclarée par
le fabricant de l’élément de fixation
conformément aux parties concernées de
l’EN 14399:
• M r,2 = k m d F p,C avec k m pour la classe K2
• M r,1 = k m d F p,C avec k m pour la classe K1
• Valeurs déterminées conformément à
l’Annexe H:
infosteel
• M r,test = M m avec M m déterminé cf à la prcédure
appropriée à la méthode serrage utilisée
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
58
29

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.3 Méthode du couple
• Des clés manuelles ou automatiques peuvent
être utilisées.
• Les clés à chocs peuvent être utilisées dans
la première phase du serrage de chaque
boulon.
• 1ère phase : valeur de couple d’environ
0,75 M r,i avec M r,i = M r,2 ou M r,test
• 2ème phase: valeur de couple de 1,10 M r,i
59
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.4 Méthode combinée
• 1 ère phase: valeur de couple d’environ
0,75 M r,i (cette phase doit être achevée pour
tous les boulons avant d’entamer la 2ème
phase)
• M r,i = M r,2 ou M r,1 ou M r,test
• Par simplification M r,1 = 0,13·d · F p,C .
• 2 ème phase: une rotation spécifiée est
appliquée à la partie de l’assemblage qui
tourne (svt le Tableau 21)
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
60
30

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.4 Méthode combinée
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
61
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.5 Méthode HRC
• Les boulons HRC doivent être serrés à l’aide
d’une visseuse spécifique
• La 1 ère phase de serrage est terminée au plus tard
lorsque la douille extérieure de la visseuse arrête
de tourner. Cette 1 ère phase doit être achevée
pour tous les boulons dans un même assemblage
avant d’entamer la 2 ème phase.
• La 2 ème phase de serrage est terminée lorsque
l’extrémité cannelée du boulon se cisaille au
niveau de la gorge de rupture.
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
62
31

30/11/2010
8.5 Serrage des boulons
précontraints
8.5.6 Méthode par indicateur direct de
précontrainte
• S’applique aux rondelles compressibles
• Les indicateurs directs de précontrainte et
leurs rondelles associées doivent être
assemblés comme spécifié dans l’ Annexe J
• 2 phases de serrage
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
63
8.6 Boulons ajustés
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
64
32

30/11/2010
8.8 Fixations des éléments minces
8.8.2 Utilisation de vis autotaraudeuses
et autoperceuses
8.8.3 Utilisation de rivets aveugles
8.8.4 Fixations aux recouvrements
infosteel
EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
65
infosteel EN 1090-Fixations mécaniques-10 XII 2010
33