Le boulon de charpente existe en version autopatinable, et si vous ne le demandez pas, l’un ou l’autre peut arriver

Cette page ne dit à personne quel type spécifier, et elle ne donne aucun conseil en matière de corrosion. Elle rapporte ce qu’exige une spécification, et en particulier qui elle charge de le dire. L’autre moitié de la question d’origine, sur le mélange de métaux et la corrosion accélérée, n’est pas traitée ici non plus ; ce terrain est couvert par une page distincte sur le tableau de compatibilité que tout le monde cite. La question provient d’un site public de questions d’ingénierie, consulté via son interface ouverte, les outils de navigateur qu’utilise habituellement ce site étant de nouveau indisponibles. Nous avons lu la question et non ses réponses, et aucun nom d’utilisateur n’apparaît ici.

Deux types, selon la métallurgie

Le document est la spécification de boulonnage de charpente publiée le 11 juin 2020, et la partie pertinente est sa deuxième section, consacrée aux composants et ensembles de boulonnage. C’est la cinquième fois que ce site lit cette spécification, et la deuxième section n’avait été abordée par aucune des quatre précédentes. Rien de celles-ci n’est repris ici.

Son commentaire explique que les normes d’éléments de fixation prévoient deux types de boulons à haute résistance, selon une classification métallurgique. Le type 1 peut être fabriqué en acier à moyen carbone, en acier au carbone-bore, en acier allié ou en acier allié avec ajout de bore. Le type 3 est celui qui présente une meilleure résistance à la corrosion atmosphérique et des caractéristiques d’autopatinage.

Vient ensuite la phrase citée plus haut. Lue comme une clause d’achat plutôt que comme une note de métallurgie, elle dit quelque chose de net : le type n’est pas une valeur par défaut, c’est une omission. Un plan qui indique une nuance et un revêtement sans rien dire du type a laissé ouvert un attribut de l’élément de fixation, et la spécification confie cette ouverture au fournisseur au lieu de la refermer.

Le mot qui nomme le problème apparaît deux fois

Un décompte s’impose avant d’aller plus loin. Selon notre décompte, le mot « weathering » (autopatinable) apparaît deux fois dans l’ensemble des 119 pages de la spécification. Une fois dans la phrase qui définit le type 3, et une fois dans le titre d’un article de 1981 sur les assemblages boulonnés par frottement en acier autopatinable, cité dans la bibliographie. Nous n’avons pas lu cet article.

Plus frappant, et toujours selon notre propre décompte : la spécification ne nomme jamais un acier autopatinable. Les désignations courantes des tôles n’y figurent nulle part, pas plus que le nom commercial employé par l’auteur de la question. Un document auquel on se référera précisément quand quelqu’un boulonne de l’acier autopatinable mentionne toute la famille de matériaux une seule fois, comme adjectif, dans un commentaire.

Ce n’est pas une critique. Une spécification de boulonnage a le droit de régir le boulonnage et de laisser la tôle aux spécifications d’acier. Cela explique toutefois pourquoi la question se pose : le lien entre les deux se trouve dans l’espace entre deux documents, et aucun d’eux n’est tenu de construire le pont.

Le type ne s’arrête pas au boulon

Si cela compte davantage qu’une simple ligne de commande, c’est parce que le type se transmet, et la spécification le dit dans son texte normatif et non dans le commentaire.

• Rondelles. Les rondelles plates circulaires et les rondelles biaises doivent satisfaire aux exigences de la norme de rondelles, et « le type (type 1 ou type 3) de ces rondelles doit être le même que celui du boulon » (traduction). Pas compatible avec. Le même
• Indicateurs directs de tension. Les indicateurs de type rondelle compressible doivent satisfaire aux exigences de leur propre norme, et le type est fixé par un tableau qui associe un type de boulon à un type d’indicateur : pour le groupe 120 ksi, un boulon de type 1 reçoit un indicateur 325-1 et un boulon de type 3 un 325-3 ; pour les groupes 144 et 150 ksi, les paires sont 490-1 et 490-3
• Ensembles boulonnés appariés. Pour les ensembles à embout cannelé, la spécification dispose que l’ingénieur responsable du projet doit spécifier la désignation, la nuance, le type et le revêtement à utiliser, et, pour le groupe à embout cannelé fixe, la nuance, le type et le revêtement

L’attribut qui n’a pas de valeur par défaut au niveau du boulon est donc inscrit dans les exigences relatives à la rondelle et à l’indicateur de tension, et l’obligation de l’indiquer est confiée à une fonction désignée. Selon notre décompte, cela fait trois endroits distincts dans une même section où le type doit être reporté, contre zéro endroit où il se résout de lui-même.

Le point de l’indicateur de tension est celui qui risque le plus d’être oublié sur un plan, car un indicateur direct de tension ressemble davantage à un outil qu’à une pièce. Ce n’en est pas un ; il reste dans l’assemblage, et il a ici un type métallurgique qui doit correspondre au boulon contre lequel il est comprimé. Les méthodes de pose et ce que chacune exige sous l’écrou sont traitées séparément ici.

Ce que la section vous donne

Pour être complet, la même section définit la structure en groupes, qui présente une asymétrie à relever. Les boulons sont répartis selon leur résistance à la traction en trois groupes : 120 ksi, 144 ksi et 150 ksi. Chaque groupe désigne un ensemble boulonné apparié. Deux d’entre eux désignent aussi un boulon simple.

Le groupe 144 ksi, non. Sa colonne boulon porte un tiret, et seul un ensemble boulonné apparié y figure. Quoi que cela signifie par ailleurs, cela signifie que la résistance intermédiaire n’est pas disponible en boulon seul dans le cadre de cette spécification.

Le commentaire délimite aussi la plage : les boulons de charpente couverts sont livrés en diamètres allant d’un demi-pouce à un pouce et demi, et « tous les modèles ne sont pas disponibles dans tous les diamètres » (traduction). Il indique aussi que boulons, écrous et rondelles doivent, selon les normes d’éléments de fixation, porter un marquage distinctif, les marquages obligatoires étant illustrés dans une figure. Nous n’avons pas vérifié cette figure sur une image de page et n’en reproduisons donc pas le contenu.

Ce qui est tranché et ce qui ne l’est pas

• Il existe une version autopatinable du boulon de charpente. Elle s’appelle type 3, et son commentaire la décrit comme présentant une meilleure résistance à la corrosion atmosphérique et des caractéristiques d’autopatinage
• Si le type n’est pas spécifié, l’un ou l’autre peut être livré au choix du fabricant. Aucune valeur par défaut ne favorise l’un des deux
• Le type de rondelle doit être le même que celui du boulon, ce qui figure dans le texte normatif de la spécification
• L’indicateur direct de tension a lui aussi un type, associé au type de boulon par un tableau
• La spécification confie à l’ingénieur responsable du projet l’obligation d’indiquer nuance, type et revêtement pour les ensembles boulonnés appariés
• Selon notre décompte, le mot « weathering » apparaît deux fois en 119 pages, et aucun acier autopatinable n’est nommé nulle part dans le document
• Le groupe 144 ksi ne mentionne aucun boulon simple, seulement un ensemble apparié
• Nous n’avons pas lu les normes d’éléments de fixation auxquelles renvoie cette spécification ; rien ici ne décrit donc ce qu’est réellement le type 3 sur le plan métallurgique, ni comment il est essayé
• Rien ici ne dit à personne quoi spécifier, et la moitié de la question d’origine portant sur les métaux dissemblables n’est pas traitée sur cette page

Ce qui reste est une habitude plutôt qu’une réponse. Lorsqu’un composant a une variante qui existe précisément pour votre situation, vérifiez si la spécification en fait la valeur par défaut ou se contente de la rendre disponible. Ici, elle est disponible, elle n’est pas la valeur par défaut, et le document dit en une phrase qui finit par choisir quand personne ne l’écrit.

La même structure apparaît dans une norme de soudage, où la conformité est une information de commande fournie si l’acheteur l’exige.

Cet article ne relève pas d’une seule des six étapes : il en traverse plusieurs ou intervient après l’assemblage. Les décisions qui y conduisent sont présentées dans l’article anglais Specifying a screw.

Questions fréquentes

Existe-t-il une version autopatinable du boulon de charpente ?

Oui. La spécification de boulonnage de charpente décrit deux types de boulons à haute résistance selon une classification métallurgique, et indique que les boulons de type 3 présentent une meilleure résistance à la corrosion atmosphérique et des caractéristiques d’autopatinage.

Que se passe-t-il si le plan n’indique pas le type ?

Le commentaire répond directement : lorsque le type de boulon n’est pas spécifié, le type 1 ou le type 3 peut être livré au choix du fabricant. Aucune valeur par défaut ne favorise l’un ou l’autre.

La rondelle doit-elle correspondre ?

Oui, et cela figure dans le texte normatif de la spécification et non dans le commentaire. Les rondelles plates circulaires et les rondelles biaises doivent satisfaire aux exigences de la norme de rondelles, et le type de ces rondelles, type 1 ou type 3, doit être le même que celui du boulon.

Autre chose porte-t-il le type ?

L’indicateur direct de tension. Les indicateurs de type rondelle compressible doivent satisfaire à leur propre norme, et un tableau associe le type de boulon au type d’indicateur : 325-1 avec un boulon de type 1 et 325-3 avec un boulon de type 3 dans le groupe 120 ksi, et 490-1 et 490-3 dans les groupes 144 et 150 ksi.

Qui est responsable d’indiquer le type ?

Pour les ensembles boulonnés appariés, la spécification dispose que l’ingénieur responsable du projet doit spécifier la désignation, la nuance, le type et le revêtement à utiliser, et, pour un groupe, la nuance, le type et le revêtement.

La spécification nomme-t-elle les aciers autopatinables eux-mêmes ?

Non. Selon notre décompte, les désignations courantes de tôles n’y figurent nulle part, et le mot « weathering » apparaît deux fois en 119 pages, une fois pour définir le type 3 et une fois dans une entrée de la bibliographie.

Quelles résistances sont couvertes ?

Trois groupes selon la résistance à la traction : 120 ksi, 144 ksi et 150 ksi. Chacun désigne un ensemble boulonné apparié ; le groupe 144 ksi ne mentionne aucun boulon simple, seulement l’ensemble.

Quelles dimensions ?

Le commentaire indique que les boulons de charpente traités sont livrés en diamètres allant d’un demi-pouce à un pouce et demi, et que tous les modèles ne sont pas disponibles dans tous les diamètres.

Faut-il donc utiliser le type 3 avec de l’acier autopatinable ?

Cette page ne répond pas à cette question. Elle rapporte que le type existe, qu’il n’a pas de valeur par défaut, qu’il se transmet à la rondelle et à l’indicateur de tension, et que la spécification attribue l’obligation de l’indiquer. Nous ne donnons pas de conseil de choix.

Références

• Research Council on Structural Connections, Specification for Structural Joints Using High-Strength Bolts, 11 juin 2020, 119 pages, gratuite et complète. Section 2, composants et ensembles de boulonnage, et son commentaire
• La question, sur un site public de questions d’ingénierie. Huit votes, quatre réponses

La section 2 et son commentaire ont été lus en entier, et le tableau des groupes, le passage décrivant les deux types, les clauses sur les rondelles et les indicateurs ainsi que le tableau des indicateurs ont chacun été vérifiés sur des images de pages rendues. C’était important : l’extraction de texte rendait la plage de diamètres par 2 in. à 12 in., alors que l’image de la page montre d’un demi-pouce à un pouce et demi. C’est la cinquième fois que ce site utilise ce document, après des pages sur la définition du « snug-tight », sur les types d’assemblages, sur ses commentaires historiques et sur sa section d’arbitrage. La section 2 n’avait été abordée par aucune des quatre, et rien de celles-ci n’est repris. Le passage sur les deux types se trouve dans le commentaire et non dans le texte normatif de la spécification, tandis que les exigences sur les rondelles et les indicateurs se trouvent dans le texte normatif ; cette distinction est conservée dans le texte ci-dessus. Les éléments suivants sont nos propres décomptes, et non des affirmations de la spécification : que le mot « weathering » apparaît deux fois en 119 pages ; qu’aucune désignation ni aucun nom commercial d’acier autopatinable n’y figure ; et que le type est reporté à trois endroits distincts de cette section. La figure illustrant les marquages obligatoires n’a pas été vérifiée sur une image de page ; rien de son contenu n’est donc reproduit ici. Les normes d’éléments de fixation auxquelles renvoie cette spécification n’ont pas été lues ; cette page ne dit donc rien de ce qu’est le type 3 sur le plan métallurgique, de sa fabrication ou de ses essais, et elle ne résume pas l’article de 1981 cité en bibliographie. Cette page ne donne aucun conseil de choix, de corrosion ou de spécification, ne traite pas la moitié de la question portant sur les métaux dissemblables et ne cite aucune marque. La question provient d’un site public de questions d’ingénierie et non des outils de forum qu’utilise habituellement ce site, qui restent indisponibles. Nous avons lu la question et non ses réponses, et aucun nom d’utilisateur n’apparaît ici.