Product Technical Guides : CA-FR Systèmes de Fixation des Tabliers Métalliques | Page 6

Systèmes de fixation des tabliers en acier
1.1 Conception-calcul et sélection des fixateurs de tôlerie
1.1.2 Conception-calcul et théorie des diaphragmes de tablier en acier
1.1.2.1 Généralités
Par diaphragme, on entend un assemblage horizontal qui
permet au tablier en acier de résister aux charges dues au vent,
aux forces sismiques et autres efforts latéraux. Par analogie, le
diaphragme est équivalent à une poutre horizontale : les tôles
interconnectées du tablier de plancher ou de toit constituent
l'âme de la poutre dont les ailes sont les poutres périmétriques.
Les solives ou les poutres intermédiaires servent de raidisseurs
d'âme. La figure 1, qui est basée sur les dessins figurant dans le
Diaphragm Design Manual publié par le Steel Deck Institute (SDI),
montre un modèle de diaphragme de tablier de toit.
Habituellement, le calcul des diaphragmes de tablier en acier
est fondé sur les méthodes décrites dans le Diaphragm Design
Manual publié par le Steel Deck Institute (SDI) ou le Technical
Manual (TM) 5-809-10 Seismic Design for Buildings des forces
armées des États-Unis (Tri-Services Design Manual). Les deux
méthodes comprennent les équations de base qui permettent de
calculer la résistance et la rigidité des diaphragmes en fonction
des paramètres suivants :
1. type et épaisseur du profilé de tablier;
2. espacement des pièces de charpente métallique porteuses
ou portée du tablier;
3. type et entraxe des fixateurs d'ossature (tôle à
charpente métallique);
4. type et entraxe des fixateurs de recouvrements latéraux
(tôle à tôle);
5. coefficients de sécurité (ASD) ou facteurs de résistance
(LRFD/LSD) selon le type de charge (vent, forces sismiques,
autres) et le type de fixation (mécanique, soudée).
Selon la norme AC 43, Acceptance Criteria for Steel Deck Roof
and Floor Systems d'ICC Evaluation Services, les deux méthodes
de calcul sont acceptables. Dans un rapport d'évaluation (ESR)
basé sur l'ICC-ES AC 43, l'ICC reconnaît la conformité au Code
international du bâtiment (IBC). Les fixateurs de tôlerie Hilti
figurent dans le manuel DDM03 du SDI et les appendices VI,
VII et VIII, et les résultats de leur évaluation sont publiés dans
les rapports ICC-ES ESR-3592, ESR-2776 et ESR-2197. Le
rendement des fixateurs de tôlerie Hilti utilisés avec des systèmes
d'emboîtement des tôles exclusifs figure également dans les
rapports ESR-1735P, ESR-1116, ESR-1169, ESR-1414 et
ESR‑2408. Des recherches supplémentaires de l'industrie portant
sur les charges quasi-statiques et sismiques/cycliques exercées
sur les diaphragmes sont aussi en cours. D'autres homologations
et rapports d'évaluation des systèmes sont en instance.
Figure 1 : Modèle de diaphragme
1.1.2.2 Programmes d'essai des fixateurs
De nombreux programmes d'essais portant sur de petits éléments
ou des diaphragmes en vraie grandeur ont été menés sur des
fixateurs de tôlerie Hilti pour évaluer leur rendement.
1. Essais portant sur de petits éléments de connexion
Les essais portant sur de petits éléments de connexion
servent à évaluer la résistance à l'extraction, la résistance à
l'arrachement, la résistance au cisaillement ainsi que la rigidité
des fixateurs, les tôles et l'acier support étant représentatifs
d'une construction type. Les données sont analysées et
insérées dans un modèle de prévision qui permet de calculer
le rendement de plus grands ensembles ou systèmes de
diaphragmes de tablier en acier. Ces essais sont menés
conformément aux normes suivantes et sont illustrés à la
figure 2.
• AISI S905 Test Methods for Mechanically Fastened Cold-
Formed Steel Connections
• ASTM E1190 Standard Test Methods for Strength of Power-
Actuated Fasteners Installed In Structural Members
• ICC-ES AC70 Acceptance Criteria for Fasteners Power Driven
Into Concrete, Steel and Masonry Elements
• ICC-ES AC118 Acceptance Criteria for Tapping Screw
Fasteners
4 Hilti, Inc. (U.S.) 1-800-879-8000 | www.us.hilti.com I en español 1-800-879-5000 I Hilti (Canada) Corp. 1-800-363-4458 I www.hilti.ca I Supplément au GTP pour la fixation des tabliers 2014