Contrôle de la contrainte de compression
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Dispersion de la force dans la zone de compression de l'assemblage - dimension L
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L’ingénieur doit vérifier si la contrainte de compression à laquelle la plaque est soumise (Fc), est inférieure à la contrainte de compression admissible du Plaka Thermo Break, laquelle est dépendante du type (100 ou 300). Cette contrainte de compression est calculée sur base de la formule ci-dessous : |
x |
Fc ≤ B x L x fcd
Fc = La charge de compression calculée (ULE) [N]
fcd = La contrainte de calcul de la charge de pression
(dépendant du type ; 70 ou 250 N/mm²)
B = La longueur de la zone du Thermo Break
en compression [mm]
L = La largeur de la zone du Thermo Break en
compression [mm]
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Répartition de la charge à travers la zone de pression de la connexion
- dimension B
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Les dimensions du Thermo Break doivent être plus grandes que celles de la zone comprimée (B ex L) laquelle est calculé sur base de la répartition de la force provenant de l'âme de la poutre, comme indiqué ci-dessous. Evidement la largueur et la longueur de la plaque thermo break sont réduits si les dimensions de la platine d'about de la poutre ou la largeur de l'aile de la colonne sont insuffisamment grands pour la dispersion totale de la charge.
Les mesures B et L sont définies comme suit :
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B = tf,b+2tp
En cas de soudure, on utilise
la formule :
B = tf,b+2(s+tp)
t f,b = L’épaisseur de
l'âme de poutre
[mm]
s = L’épaisseur de
la soudure [mm]
tp = L’épaisseur de la
platine d'about [mm]
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L = bb+2tp
bb = La largueur de l'âme
de poutre [mm]
tp = L’épaisseur de la
platine d'about [mm]
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Contrôle de la rotation supplémentaire
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En cas d'encastrement, la rotation du noeud sous charge est une vérification importante de la conception pour les exigences esthétiques et de l'état limite de service (ELS).
La compression du Thermo Break ΔT est calculée, par la formule ci-dessous : |
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ΔT= (ttb∙σtb)
-----
Etb
ttb = L’épaisseur du Thermo Break [mm]
σ tb = La contrainte dans la zone comprimée du
Thermo Break [N/mm2]
Etb = Le module d’élasticité du Thermo Break [N/mm2]
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La rotation supplémentaire de la connexion (θ) due à la présence du Thermo Break dans l'assemblage peut être calculée comme suit : |
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ΔT
θ=Arcsin( ---- )
hb
hb = La hauteur de poutre [mm]
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Le Plaka Thermo break possède un niveau de fluage faible. Le concepteur doit, dans l’hypothèse d’une rotation supplémentaire suite à une pression sur le Thermo Break, tenir compte d’une inclinaison supplémentaire à long terme. Sur base des résultats de tests, les corrections suivantes sont recommandées:
- Type 100: Augmenter la contre-flèche de 30% pour compenser une déformation à long terme
- Type 300: Augmenter la contre-flèche de 20% pour compenser une déformation à long terme
Tous les assemblages, avec ou sans Thermo Break, vont présenter une déformation angulaire sous charge . En général la rotation supplémentaire du noeud due à la présence du Thermo Break, sera très faible.
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Contrôle de la résistance au glissement des boulons
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Réduction de la résistance au glissement en fonction de l’épaisseur totale des plaques |
Selon l’épaisseur totale des plaques Thermo Break, il peut être nécessaire de réduire la résistance au glissement des boulons dans l'assemblage. Il est conseillé d’utiliser au maximum 4 plaques avec une épaisseur totale tpa ≤ 4d/3 ou d est le diamètre nominal du boulon.
tpa > d/3 le résistance au glissement Fv,Rd des boulons doit être réduite par un facteur βp :
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9d
βp= ---------
8d+3tpa
Avec :
d = Le diamètre nominal du boulon [mm]
tpa = épaisseur totale des plaques Thermo Break [mm]
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Réduction de la résistance au glissement en fonction de l'épaisseur à fixer |
Suite à l’utilisation d’une plaque Thermo Break la longueur totale des boulons va augmenter. Cette longueur totale Tg est l’épaisseur combinée de tous les éléments qui sont assemblés par le boulon (p.ex. platine d'about, Thermo Break, aile de colonne, plaques supplémentaires etc.). Selon cette épaisseur à fixer, il peut être nécessaire de réduire la résistance au glissement des boulons dans l'assemblage.
Si Tg > 5d la résistance au glissement des boulons à forte épaisseur à fixer doit être réduite de βg, comme calculé ci-dessous : |
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8d
βg= ---------
3d+Tg
Avec :
d = Le diamètre nominal du boulon [mm]
Tg = épaisseur totale à fixer par le boulon. [mm]
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Possibilité d’augmenter les capacités
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Quelques possibilités pour augmenter les capacités, qui se
traduisent par un accroissement du moment (M), de la force latérale (V) ou de la rigidité (S) :
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M |
V |
S |
Augmenter la surface de contact Thermo Break |
x |
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x |
Augmenter distance entre les boulons (traction) et point de pression k |
x |
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Thermo Break avec contrainte de compression admissible élevée |
x |
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Boulons plus gros ou application d’arête |
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x |
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Thermo Break avec un meilleur coefficient thermique et une plus faible épaisseur
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x |
x |
Thermo Break avec modulus E |
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x |
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3. Résistance au feu
Thermo Break est généralement utilisé aux endroits où la résistance au feu n’est pas nécessaire. Si une résistance au feu du Thermo Break est exigée, une protection indépendante est indispensable:
- Protection par un panneau résistant au feu (plâtre, laine minérale, vermiculite)
- Projection de matériau fibreux résistant au feu (flocage au ciment , fibres minérales , vermiculite)
- Peinture résistante au feu (peinture intumescente)
Pour le calcul de l’assemblage, il est conseillé de considérer la disparition totale du Thermo Break en cas d’incendie. Aussi longtemps que la stabilité totale est garantie, des déformations importantes sont acceptables dans des circonstances exceptionnelles.
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