les boulons d'ancrage connectent des composants structurels tels que des colonnes en acier, des bases d'équipement et des machines aux fondations en béton. Les principaux types sont les boulons en L, les boulons en J, les boulons à tête, les boulons courbés et les ancrages à manchon, chacun adapté à différents types de charges, matériaux de base et moments d'installation. Choisir le mauvais type peut entraîner une défaillance structurelle, la sélection doit donc suivre les normes ASTM F1554 et les spécifications d'ingénierie. CNXD fabrique des boulons d'ancrage personnalisés en acier au carbone, allié et inoxydable selon les normes de qualité IATF 16949.
Qu'est-ce qu'un boulon d'ancrage ?
Un boulon d'ancrage est une fixation filetée qui se verrouille dans le béton ou la maçonnerie pour maintenir la structure au-dessus.
Ce qui les distingue des boulons standard, c'est qu'ils se verrouillent directement dans la fondation. Ces boulons créent un point de fixation permanent et solide pour les structures montées en surface.
Les boulons standard, en comparaison, sont utilisés pour serrer deux pièces lâches séparées.
Vous pouvez installer des boulons d'ancrage de deux manières :
Coulés sur place : mise en place des boulons à l'aide de gabarits avant le coulage du béton pour s'assurer qu'ils correspondent exactement au plan d'ingénierie.
Post-installés : les boulons sont connectés dans des trous en perçant du béton solide et durci.
Ces méthodes fonctionnent bien en fonction de l'application prévue.
Principaux types de boulons d'ancrage
| Type | Caractéristique principale | Fonctions | Meilleure application |
|---|---|---|---|
| Boulon en L | Courbure à 90 degrés au bas | Résiste à l'arrachement vertical en s'agrippant au béton environnant | Bases de colonnes en acier de construction et supports d'équipement lourd nécessitant une profondeur de 12 à 14 pouces |
| Boulon en J | Crochet incurvé en forme de J | Utilisé pour fixer ou connecter des matériaux légers | Plaques de seuil en bois, poteaux de services publics et panneaux de signalisation routière |
| Boulon d'ancrage à tête | Tête hexagonale standard ou plaque soudée au bas | Répartit les charges de traction sur une large zone à l'intérieur du béton | Fondations industrielles lourdes nécessitant une résistance élevée sans creuser de trous profonds |
| Boulon d'ancrage courbé | Utilisé comme terme générique incluant les boulons en L, les boulons en J, les boulons à double courbure et les boulons en U | Utilisé pour connecter ou sécuriser des zones ou des structures de formes diverses | Raccords de tuyauterie supportant plusieurs angles |
| Boulon d'ancrage à manchon | Utilisé pour le béton durci pré-percé | Utilisé pour fixer des appareils aux bâtiments existants ; pour les réparations et l'entretien | Projets de rénovation, tels que le renforcement de bâtiments ou de structures existants (ponts, contreventements en acier, etc.) |
Différents types sont utilisés à différentes fins. Voici donc les types courants de boulons d'ancrage à connaître.
Matériaux et normes
| Matériau | Grade | Utilisation typique |
|---|---|---|
| Acier à faible teneur en carbone | F1554 Grade 36 | Acier de construction léger pour la construction générale |
| Acier au carbone moyen | F1554 Grade 55 | Charpente structurelle avec charge modérée |
| Acier à haute résistance | F1554 Grade 105 | Charges structurelles lourdes |
| Acier inoxydable | 304/316 | Applications corrosives ; projets côtiers |
| Acier galvanisé | Trempé à chaud (ASTM A153) | Structures extérieures |
Le matériau que vous choisissez détermine la durée de vie de vos boulons et le poids qu'ils peuvent supporter.
En Amérique du Nord, l'ASTM F1554 établit la norme pour les boulons d'ancrage utilisés dans les projets structurels standard. Il définit généralement ce qui suit pour les grades 36, 55 et 105 :
- la résistance à la traction.
- limite d'élasticité.
- Allongement.
- Soudabilité.
Astuce de pro : Pour les projets impliquant une exposition à l'eau salée, aux produits chimiques ou aux eaux usées, utilisez de l'acier inoxydable ou acier galvanisé pour éviter la rouille de surface.
Comment choisir le bon boulon d'ancrage
Voici les considérations critiques pour sélectionner le matériel approprié :
Direction de la force appliquée
- Charges de traction (traction) : Sélectionnez des boulons d'ancrage à tête.
- Charges latérales (cisaillement) : Sélectionnez des formes droites ou légèrement courbées.
- Charges combinées : Déterminez leur effet d'interaction avant de sélectionner.
Matériau de base : Un béton plus résistant offre au boulon une meilleure résistance d'ancrage. Les ingénieurs appliquent les calculs ACI 318 dans de tels cas.
Exposition : l'acier galvanisé à chaud ou l'acier inoxydable sont recommandés dans les environnements qui exposent l'installation à l'eau ; l'acier au carbone brut doit être sélectionné dans les intérieurs secs.
Phase de construction : En cas de béton fraîchement coulé, les boulons en L et en J coulés sur place offrent l'ancrage le plus efficace et le plus économique ; en cas de béton durci, les chevilles à expansion ou les adhésifs chimiques post-installés sont les seules options.
Bonnes pratiques d'installation
Ces quelques étapes d'installation sont cruciales pour garantir la réussite de l'installation des boulons d'ancrage. Voici quelques-unes des recommandations d'installation les plus négligées que vous devriez considérer pour votre information.
Utiliser des gabarits
Créez des gabarits du même schéma de boulons que celui indiqué sur vos plans de conception. Les gabarits maintiendront les boulons en place pendant le coulage du béton à l'emplacement prévu.
Utiliser les profondeurs d'enrobage spécifiées
les profondeurs d'enrobage sont directement proportionnelles à la résistance à l'arrachement. Néanmoins, il est recommandé de suivre le dessin d'ingénierie afin de gagner du temps, des efforts, de l'argent et d'autres ressources.
Serrage et tests
Après le durcissement du béton, vous devez serrer les boulons au couple spécifié couple en utilisant la clé dynamométrique calibrée. Des tests de charge de preuve sont également nécessaires pour les structures critiques et les régions sismiques.
Boulons d'ancrage vs ancrages à expansion : lequel avez-vous besoin ?
| Fonctionnalité | Boulons d'ancrage coulés sur place | chevilles à expansion |
|---|---|---|
| Moment de l'installation | Installé avant le coulage du béton frais | Perçé dans du béton durci |
| Puissance de maintien | Interverrouillage mécanique avec le béton durci | Friction contre la paroi du trou percé |
| Idéal pour | Nouvelle construction ; charges structurelles lourdes | Rénovations, réparations et extensions |
| Rentabilité | Capacité de charge plus élevée par dollar | Installation rapide pour les structures existantes |
Besoin de quincaillerie personnalisée ?
CNXD propose la fabrication sur mesure de boulons d'ancrage en acier au carbone, allié et inoxydable selon les normes de qualité IATF 16949. Si votre projet nécessite des dimensions non standard ou des nuances de matériaux spécifiques, contactez-nous immédiatement.
Types de boulons d'ancrage : Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un boulon d'ancrage ?
Un boulon d'ancrage est un élément essentiel fixation qui fixe la structure directement dans la fondation en béton. Vous trouverez ces boulons supportant les colonnes structurelles, les machines industrielles, les lampadaires, les poteaux de services publics et les murs en béton préfabriqué.
Quelle est la différence entre un boulon en L et un boulon en J ?
La principale caractéristique des boulons en L est le crochet pointu à un angle de 90 degrés ; ainsi, il peut très bien supporter la charge afin de soutenir le poteau du cadre structurel. Les boulons en J sont dotés d'un petit crochet incurvé et sont utilisés pour de petites charges telles que les plaques de seuil et les équipements utilitaires légers.
Quel grade de boulon d'ancrage dois-je utiliser pour l'acier de construction ?
L'ASTM F1554 Grade 36 gère la plupart des travaux structurels légers à modérés. Les ingénieurs spécifient le Grade 55 ou le Grade 105 lorsqu'ils traitent des charges lourdes ou lorsque les contraintes d'espace nécessitent un diamètre de boulon plus petit avec une résistance à la limite élastique plus élevée. Suivez toujours les spécifications de l'ingénieur sur votre jeu de dessins.
