21 août 2026 Les assemblages boulonnés sont l'un des détails les plus importants dans la construction de structures en acier. Un bâtiment en acier bien conçu dépend toujours d'une installation correcte sur site, en particulier lorsque des boulons ordinaires et des boulons à haute résistance sont utilisés pour les assemblages structurels.
Une correction inadéquate des trous, une mauvaise orientation des rondelles, un couple de serrage non maîtrisé ou une séquence de serrage incorrecte peuvent affecter les performances de l’assemblage et créer des risques cachés pour la sécurité. Ce guide résume les principales exigences relatives au boulonnage des structures en acier ainsi que les erreurs courantes à éviter lors de l’installation.
Les fixations couramment utilisées dans les bâtiments en acier comprennent les boulons ordinaires, les boulons à tête hexagonale lourde à haute résistance, les boulons à haute résistance à cisaillement par torsion, les rivets aveugles, les vis autotaraudeuses et les fixations à scellement.
Les boulons ordinaires sont souvent utilisés comme boulons d'installation temporaires pendant l'assemblage. Les rivets aveugles, les vis autotaraudeuses et les fixations à scellement sont principalement utilisés pour les composants secondaires tels que les panneaux de toiture métalliques, les bardages muraux, les finitions et autres éléments structurels non primaires.
Pour les assemblages en acier primaires, des boulons à haute résistance sont généralement requis car ils offrent une meilleure capacité portante et des performances de connexion plus fiables.
Les boulons à haute résistance utilisés dans les structures en acier comprennent généralement :
Un assemblage de boulon hexagonal lourd haute résistance comprend généralement un boulon, un écrou et deux rondelles. Un assemblage de boulon à cisaillement par torsion comprend généralement un boulon, un écrou et une rondelle.
L’utilisation du type de boulon approprié et de composants compatibles est essentielle. Les boulons, les écrous et les rondelles ne doivent pas être mélangés au hasard entre différents systèmes ou différentes spécifications.
Avant de serrer les boulons à haute résistance, les éléments en acier doivent être correctement alignés et la précision de l’installation doit être ajustée. Les boulons à haute résistance ne doivent pas être utilisés comme boulons d’installation temporaires.
Si les trous de boulon nécessitent un léger ajustement, le découpage au chalumeau ne doit pas être utilisé pour agrandir les trous. Il faut plutôt utiliser des alésoirs ou des limes. Le découpage au chalumeau peut endommager le bord du trou, affecter la surface de contact et réduire la fiabilité de l’assemblage.
L’orientation des rondelles est également importante. Pour les boulons à contrôle de tension, le côté de l’écrou présentant la surface d’appui circulaire doit être orienté vers le côté chanfreiné de la rondelle. Pour les boulons à haute résistance à tête hexagonale lourde, le côté chanfreiné de la rondelle située sous la tête du boulon doit être orienté vers la tête du boulon, et la surface d’appui circulaire de l’écrou doit être orientée vers le côté chanfreiné de la rondelle.
Les boulons à haute résistance à tête hexagonale lourde sont généralement serrés selon la méthode du couple ou la méthode de rotation de l’écrou.
Lorsque la méthode du couple est utilisée, le couple de serrage requis pour l'installation doit être calculé conformément aux spécifications du projet. Les clés dynamométriques doivent être étalonnées avant leur utilisation. Le couple doit être appliqué à l'écrou, et la valeur de serrage doit être contrôlée avec soin lors du serrage final.
Lorsque la méthode de rotation de l'écrou est utilisée, le processus général d'installation est le suivant :
Serrage initial
Inspection du serrage initial
Marquage
Serrage final
Inspection du serrage final
Marquage final
Pour les assemblages de grande taille, une étape de re-serrage peut être nécessaire entre le serrage initial et le serrage final. Le couple de serrage initial est souvent réglé à environ 50% du couple de serrage final, tandis que le couple de re-serrage est généralement identique au couple de serrage initial.
Les boulons haute résistance à cisaillement par torsion doivent être serrés avec une clé électrique dédiée. L'installation comprend normalement un serrage initial et un serrage final. Pour les assemblages de grande taille, un re-serrage peut également être ajouté.
Le serrage final est considéré comme terminé lorsque l'extrémité cannelée du boulon est cisaillée. Pour les boulons qui ne peuvent pas être serrés avec la clé dédiée en raison d'un espace de travail limité, la méthode du couple ou la méthode de rotation de l'écrou peuvent être utilisées conformément à la spécification applicable.
Après le serrage initial ou le re-serrage, les écrous doivent être marqués avec des indicateurs de couleur. Le serrage initial, le re-serrage et le serrage final doivent être effectués dans le délai requis, généralement dans les 24 heures, pour garantir une qualité de connexion uniforme.
La séquence de serrage affecte directement la qualité de l'ajustement des plaques assemblées. En général, le serrage des boulons à haute résistance doit progresser de la zone présentant la plus grande rigidité de joint vers la zone la moins contrainte, et du centre du groupe de boulons vers l'extérieur.
Pour les assemblages généraux, le serrage doit s'effectuer du centre vers les deux extrémités. Pour les assemblages bout à bout de poteaux en profilé H, les boulons de semelle sont généralement serrés en premier, suivis des boulons d'âme. Lorsqu'un groupe de boulons comprend à la fois des connexions d'éléments principaux et secondaires, la connexion de l'élément principal doit normalement être serrée en premier.
Si un assemblage implique à la fois un boulonnage à haute résistance et un soudage, la séquence de construction habituelle consiste à boulonner d'abord et à souder ensuite, sauf indication contraire dans les documents de conception.
Plusieurs problèmes sont courants lors des travaux de boulonnage de structures en acier :
Utiliser des boulons à haute résistance comme boulons d'installation temporaire
Agrandissement des trous de boulons par oxycoupage
Mélange de boulons, d'écrous ou de rondelles provenant de différents assemblages
Installation des rondelles dans le mauvais sens
Ne pas étalonner la clé dynamométrique
Serrer les boulons en partant du bord vers le centre au lieu de procéder du centre vers l’extérieur
Ne pas marquer les boulons après le serrage initial
Laisser s’écouler trop de temps entre le serrage initial et le serrage final
Utiliser une méthode de serrage inadaptée au type de boulon
Éviter ces erreurs contribue à améliorer la qualité de l’installation, à réduire les reprises et à préserver la sécurité à long terme de la structure en acier.
Le boulonnage des structures en acier peut sembler simple, mais il constitue un élément essentiel du contrôle de la qualité de la construction. Le choix correct des boulons, le traitement approprié des trous, l'utilisation d'outils étalonnés, l'orientation des rondelles, la méthode de serrage et l'ordre de serrage influent tous sur les performances finales de l'assemblage.
Pour les bâtiments en acier, les entrepôts, ateliers, et structures industrielles, un boulonnage soigné contribue à garantir que l'ossature du bâtiment fonctionne comme prévu et reste fiable tout au long de sa durée de vie.
Les éléments de fixation les plus courants comprennent les boulons ordinaires, les boulons à tête hexagonale lourde à haute résistance, les boulons à haute résistance à cisaillement par torsion, les rivets aveugles, les vis autotaraudeuses et les éléments de fixation actionnés par charge propulsive.
Non. Les boulons à haute résistance ne doivent pas être utilisés comme boulons d'installation. Ils doivent être utilisés uniquement après avoir correctement ajusté la position du composant et la précision de l'installation.
Le découpage au chalumeau n'est pas autorisé pour agrandir les trous. Il faut plutôt utiliser des alésoirs ou des limes pour effectuer des corrections mineures.
La méthode du couple contrôle le serrage au moyen d’une valeur de couple calculée, tandis que la méthode de l’angle de rotation contrôle le serrage au moyen d’un angle de rotation spécifié après le serrage initial.
Une orientation correcte des rondelles assure un contact d’appui adéquat et permet à l’assemblage boulonné de fonctionner comme prévu. Une mauvaise orientation des rondelles peut affecter la qualité du serrage.
Le serrage doit généralement procéder du centre de l'assemblage vers l'extérieur, et de la zone de plus grande rigidité vers la zone moins contrainte.
Oui. Les clés dynamométriques utilisées pour la construction doivent être étalonnées avant utilisation afin de garantir l'exactitude de la valeur de couple.
Parce qu'un serrage retardé peut affecter la cohérence de l'assemblage et la qualité de la connexion. Dans de nombreux cas, le processus doit être terminé dans les 24 heures.
Les erreurs courantes incluent une mauvaise orientation de la rondelle, l'agrandissement des trous par oxycoupage, l'utilisation d'une mauvaise méthode de serrage et l'omission de l'étalonnage du couple.
Il s'agit d'une référence générale sur les pratiques courantes de boulonnage, mais les exigences de construction réelles doivent toujours respecter les documents de conception du projet et les spécifications applicables.
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