Annexe G (informative) Résistance admissible et charge maximale estimée des fixations
G.1 Détermination de la résistance admissible des pattes de fixation aux charges dues au vent
G.1.1 Dispositif d'essai
Sur le mors d'un appareil de fatigue, on dispose un appareillage permettant la fixation d'une paire de pattes sur leur aile d'appui côté structure porteuse conformément au schéma ci-après.
Figure G.1 Dispositif d'essai
La fixation est constituée par un boulon du diamètre correspondant à la largeur du trou ovalisé prévu en aile d'appui de la patte et disposé à l'extrémité la plus éloignée de l'autre aile. L'aile d'appui de la patte sur la structure porteuse est fixée à un bâti fixe et indéformable par boulonnage traversant, le boulon étant disposé à l'extrémité du trou ovalisé la plus éloignée de l'autre aile.
L'aile d'appui de la patte sur la menuiserie, est fixée sur un tube métallique solidaire du mors mobile monté sur rotule.
Un capteur de force et un capteur de déplacement sont associés au mors mobile.
G.1.2 Principe de l'essai
On soumet la paire de pattes à un effort variable et on vérifie qu'après 150 cycles « aller-retour » de charge constante R, la déformation résiduelle ne dépasse pas 1 mm, la déformation initiale sous charge ne dépassant pas 3 mm.
G.1.3 Modalités d'essai
On procède à un chargement progressif (par paliers successifs) avec retour à zéro jusqu'à l'obtention d'une déformation résiduelle légèrement inférieure à 1 mm et la déformation sous charge ne devant pas dépasser 3 mm. Soit R cette charge.
Figure G.2 Détermination de la déformation sous charge
À l'issue de 150 cycles avec cette charge R, la déformation résiduelle doit rester voisine de 1 mm. L'essai est effectué sur des paires de pattes afin de déterminer trois valeurs R1, R2, R3 satisfaisant les critères ci-dessus.
G.1.4 Expression des résultats
On appelle résistance critique d'une patte la valeur :
Rc = Rm / 2
où Rm est la plus petite des trois valeurs R1, R2, R3
On appelle résistance admissible d'une patte, la valeur
Ra = Rc / 2
où le facteur 2 correspond à un coefficient d'incertitude.
Ra ainsi déterminé ne devra pas être inférieur à 200 N.
Pour des pattes en acier doux jusqu'à 3 mm d'épaisseur, l'expérience a montré que l'essai de fatigue n'entraînait pas une évolution sensible de la déformation résiduelle. On pourra dans ces conditions ne pas procéder à l'essai de fatigue.
La détermination par calcul de la résistance admissible en ne considérant que la phase élastique du matériau reste toujours possible.
G.2 Charges dues au vent reprises par les fixations
G.2.1 Cas des fenêtres isolées
Théoriquement, elles varient selon l'emplacement de la fixation en fonction de la surface de reprise au vent intéressée par la fixation considérée et en fonction de la pression du vent. Cette pression est définie dans le NF DTU 36.5 P2.
En pratique, on définira une charge moyenne prise égale à la charge globale reprise par la menuiserie divisée par le nombre de pattes.
Cmoy = (L × H × Q)/N
avec :
L, H les dimensions de la baie ;
Q la pression du vent ;
N le nombre de pattes.
Les pattes retenues devront être telles que leur résistance admissible Ra soit supérieure ou égale à la charge moyenne :
Ra > C moy
G.2.2 Cas des fenêtres juxtaposées
Dans le cas de fenêtres juxtaposées, le calcul de la charge due au vent reprise par chaque fixation devra tenir compte de la concentration locale des efforts du fait du report des charges sur les appuis, des éléments de jonction entre deux fenêtres.
G.3 Charges dues au vent transmises par la patte au gros oeuvre
Figure G.3 Détail de la patte de fixation
La cale éventuelle doit aller au moins jusqu'à l'extrémité de la patte pour que les performances de la patte soient conservées.
De par sa forme en L, la patte introduit un effet de levier relatif à la charge due au vent.
L'effort d'arrachement A est égal à
A = Cmoy (1 + 3b/2a)
ou :
a est la longueur entre l'axe de la vis et l'extrémité de la patte ;
Cmoy est l'effort moyen repris par la patte tel qu'il est défini en G.2.
Le choix de la vis et de la cheville éventuelle devra prendre en compte cet effort qui peut être très supérieur à celui repris par la patte.
G.4 Détermination de la résistance admissible des pattes de fixation en traverse basse sous l'effet de charge due au poids propre des vantaux ainsi que d'une charge additionnelle ponctuelle de 100 daN
G.4.1 Dispositif d'essai
Sur un banc de test, on dispose un appareillage permettant la fixation d'une patte par l'aile prévue pour le côté « menuiserie » conformément au schéma ci-après.
La fixation est constituée par un boulon du diamètre correspondant à la largeur du trou ovalisé prévu sur l'aile côté « menuiserie » de la patte. La fixation est disposée à l'extrémité la plus éloignée de l'autre aile.
Afin de tester uniquement la flexion de la patte, une entretoise de largeur supérieure à la pièce testée et de longueur appropriée au profil utilisé, sera disposée entre le capteur et la pièce.
L'aile côté « maçonnerie » de la patte est fixée à la structure porteuse de manière fixe et indéformable par boulonnage traversant. Le boulon est disposé à l'extrémité du trou ovalisé la plus éloignée de l'autre aile.
L'aile côté « menuiserie » de la patte, est fixée à la partie mobile du banc de test. Cette partie mobile doit se déplacer perpendiculairement au bâti fixe sur lequel est fixée l'aile côté « maçonnerie » de la patte.
Un capteur de force et un capteur de déplacement sont associés à la partie mobile.
G.4.2 Principe de l'essai
On soumet la patte à un effort de compression verticale. La déformation maximale sous charge ne doit pas dépasser 3 mm et la déformation résiduelle ne doit pas dépasser 1 mm.
G.4.3 Modalités d'essai
On procède à un chargement progressif (par paliers successifs de 10 daN) jusqu'à l'obtention d'une valeur de déformation supérieure à la déformation maximale de 3 mm. Après suppression de la charge, on mesure la déformation résiduelle. Cette déformation résiduelle ne doit pas dépasser 1 mm).
L'essai est effectué successivement sur cinq pattes.
G.4.4 Expression des résultats
La charge lors d'un essai d'une patte en traverse basse correspondra à la dernière valeur de charge sous laquelle la déformation est inférieure à 3 mm et la déformation résiduelle inférieure à 1 mm.
La charge critique d'un modèle de patte est Rc = Rm où Rm est la plus petite des cinq valeurs R1 à R5.
On appelle résistance admissible d'une patte la valeur Ra = Rc / 2.
Figure G.4 Exigence de résistance admissible
G.4.5 Exigence de résistance admissible
Le système de fixation (pattes ou cornière métallique) mise en oeuvre en traverse basse doit permettre de reprendre au moins la charge propre des fenêtres transmise à la traverse basse, ainsi qu'une charge additionnelle de 100 daN pour les fenêtres ouvrantes.
G.5 Détermination de la résistance admissible des pattes de fixation des fenêtres juxtaposées verticalement
Pour les fenêtres juxtaposées verticalement, il est rappelé qu'il ne doit y avoir aucun report de charge permanente de la fenêtre supérieure à la fenêtre inférieure.