Utilisation de boulons à haute résistance pour le boulonnage structurel
Des boulons à haute résistance ou des boulons structurels sont conçus pour être utilisés avec des écrous hexagonaux lourds pour connecter des éléments structurels. Pour être considéré comme une connexion structurelle, il doit être conforme aux normes ASTM spécifiques; plus précisément, ASTM A563 ou ASTM A194.
Les boulons de structure sont également classés par grades. Le système de classement prend en compte le matériau du boulon, sa gamme de dimensions, sa charge de résistance, la limite d’élasticité minimale et la résistance à la traction minimale.
Qu’Est-Ce que La Norme ASTM A325?
L’American Society for Testing and Materials, ou ASTM, est responsable de l’établissement des normes pour divers outils et industries spécifiques. Bien que ces normes soient volontaires, la plupart des fabricants s’y conforment car cela inspire plus de confiance à leurs clients.
En plus des normes ASTM A563 et A194, la norme A325 s’applique aux boulons structuraux hexagonaux lourds. Cette norme définit les propriétés mécaniques des boulons allant de.5 à 1,5 pouce de diamètre.
La norme métrique équivalente est connue sous le nom de A325M et définit les propriétés mécaniques des boulons de tailles M12-36. En 2016, l’ASTM a remplacé la désignation A325 par ASTM F3125; cependant, les marques sur les têtes de boulons sont les mêmes pour éviter toute confusion.
Parlons des boulons par rapport aux boulons à haute résistance
Les boulons sont généralement fabriqués en utilisant un certain type d’acier. La résistance des boulons est directement liée aux matériaux utilisés pour les fabriquer.
Alors, de quoi sont faits les boulons? Selon l’utilisation prévue du boulon, différentes nuances d’acier sont utilisées. L’acier utilisé dans chaque type de boulon varie, certains ayant une résistance à la traction plus élevée que d’autres.
Plus la résistance à la traction est élevée, plus le joint de boulon est serré et plus le boulon peut prendre de couple. La SAE (Society of Automotive Engineers) a attribué aux boulons sept grades différents, commençant par deux et se terminant par huit. En outre, il existe d’autres systèmes de classement qui tiennent compte des boulons structurels à plus grande résistance.
Boulons de grade 9
Les boulons structurels de grade 9, également appelés vis à tête hexagonale de grade 9, sont l’un des boulons structurels les plus solides pouvant être utilisés aujourd’hui. Alors que le boulon typique de grade 8 a une résistance à la traction de 150 000 PSI, un boulon de grade 9 a une résistance à la traction de 180 000 PSI.Les boulons de catégorie 9 sont idéaux pour les applications lourdes et sont également souvent utilisés dans les machines lourdes telles que les bulldozers. Non seulement ces boulons sont considérablement plus résistants que leurs homologues de grade 8, mais ils sont également considérablement plus résistants aux éléments corrosifs car ils sont fabriqués avec du chromate de zinc jaune.
Alors que le système de classement SAE ne monte qu’au grade 8, les boulons de grade 9 sont sans aucun doute un boulon structurel plus solide.
Boulons de grade 8
Un boulon de grade 8 est le boulon SAE de la plus haute qualité. Les boulons de grade 8 ont une résistance à la traction minimale de 150 000 PSI. À titre de comparaison, le boulon ASTM A325 est à peu près équivalent au grade SAE 5. Un boulon de grade 8 serait celui qui répond aux normes ASTM A490.
La résistance des boulons A325, ou résistance des boulons SAE grade 5, est généralement utilisée pour les projets de boulonnage structural. Il y a trois matériaux primaires utilisés dans la fabrication des boulons A325, et ils sont:
- Type 1 – acier au carbone moyen ou acier allié, ou acier au bore
- Type 2 – acier martensitique à faible teneur en carbone (cette désignation a été retirée de la norme en 1991)
- Type 3 – acier résistant aux intempéries
Différences entre les boulons ASTM A325 et SAE Grade 5 À haute résistance
La force est primordiale lorsqu’il s’agit de projets de boulonnage structurel. Lorsque l’on compare les boulons ASTM A325 et SAE grade 5, il y a plus de similitudes que de différences.
Les propriétés générales et les forces physiques et chimiques entre les deux désignations sont essentiellement les mêmes. Les différences sont visibles dans leurs classifications et les types de travaux recommandés pour chaque boulon.
Par exemple, les ingénieurs recommandent généralement des boulons ASTM A325 pour les connexions en acier de construction dans les projets de construction lourde. D’autre part, les boulons SAE grade 5 sont courants dans les applications de type OEM (fabricant d’équipement d’origine).
De plus, voici quelques différences supplémentaires entre les deux:
- Les boulons de catégorie 5 sont généralement disponibles dans une conception de boulon hexagonal fini; Les boulons A325 doivent avoir une tête hexagonale lourde.
- Les écrous requis pour les boulons de grade 5 sont un modèle hexagonal fini, tandis que les boulons A325 nécessitent des écrous hexagonaux lourds tels que A192-2H ou A563-DH.
- Boulons de catégorie 5 spécifiez les boulons de.25 à 1,5 pouces de diamètre; les boulons A325 couvrent des tailles de.5 à 1,5 pouce de diamètre, ce qui signifie que la norme ASTM A449 doit être utilisée pour les boulons de plus de 1,5 pouce.
- Enfin, les longueurs de filetage requises sont différentes pour chaque type de boulon. Pour les fixations de grade 5, la longueur de filetage standard est le double du diamètre du boulon ou.25 pouces pour tout boulon inférieur ou égal à 6 pouces. Pour les boulons de plus de 6 pouces de diamètre, la longueur standard est deux fois le diamètre du boulon plus.5 pouces. Pour les boulons A325, il existe encore des longueurs spécifiques, mais elles sont généralement beaucoup plus courtes que la plupart des autres qualités de boulons.
Différentes méthodes de boulonnage
Dans le boulonnage structurel, l’utilisation des bons boulons à haute résistance ne fait qu’une partie de l’équation. Une excellente finition signifie utiliser les méthodes appropriées pour s’assurer que le boulon et l’écrou sont correctement fixés ensemble. Deux méthodes de boulonnage standard sont:
- Méthode de rotation de l’écrou
Cette méthode consiste à tourner l’écrou ou le boulon d’un ensemble de fixation d’un angle spécifique basé sur la longueur et le diamètre de la fixation, tout en s’assurant que l’élément non retourné ne tourne pas. - Méthode de la clé calibrée
Avec cette méthode, vous appliquez une valeur de couple calculée moyenne sur la base des tests quotidiens de vos échantillons d’assemblage de fixations représentatifs. Ceux-ci sont basés sur la configuration exacte de vos alimentations et de vos outils dans des conditions aussi rapprochées que possible, en un jour ou moins.
Boulons haute résistance personnalisés Pour Vos applications
Il existe des règles strictes à appliquer lors de la recherche des bons boulons à utiliser pour les applications structurelles. Il est important de bien comprendre vos exigences en matière de résistance à la traction, vos exigences en matière de matériaux spécifiques et tout ce qui peut être pertinent pour l’application finale.
En règle générale, les fabricants de métaux personnalisés travailleront en étroite collaboration avec vous pour trouver ou produire les composants qui répondent le mieux aux besoins de votre projet. Cela inclut tout et n’importe quoi, de la sélection des matériaux, du filetage, des formes de boulons, etc.
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