Qu’est-ce qu’un ancrage à vis ?
Les ancrages à vis sont des éléments d’ancrage qui utilisent des vis.
Les ancrages sont un type de matériau utilisé principalement dans la construction, par exemple pour fixer un autre élément à un matériau de base ou pour assembler un matériau de base existant à un nouvel élément.
Il existe deux types d’ancrages utilisés dans le secteur de la construction : les ancrages préfabriqués et les ancrages postfabriqués.
Utilisations des ancrages à vis
Les ancrages sont principalement utilisés dans le secteur de la construction. Le matériau de base sur lequel ils sont fixés est souvent du béton. Ils servent à fixer des éléments métalliques ou autres sur des fondations ou des bâtiments en béton.
Parmi les exemples d’équipements et d’autres installations, l’on peut citer les mains courantes fixées aux escaliers en béton et en carrelage, les pieds de colonnes pour les parkings à étages, les installations de stationnement pour vélos, la signalisation, la fixation de panneaux solaires, de distributeurs automatiques et de conduites d’eau. D’autres utilisations comprennent la fixation d’éléments antisismiques pour renforcer les bâtiments anciens, de garde-corps de protection sur les ponts et les routes, de défenses et d’arrêts de véhicules dans les ports, et d’éclairage dans les tunnels.
Outre les ancrages à vis, il existe une variété d’autres méthodes d’ancrage, utilisées en fonction du lieu et de l’objectif de l’utilisation. En plus du domaine de la construction, l’on peut citer la fixation des éléments en carton ondulé et en plastique ondulé, ainsi que l’orthodontie.
Principe des ancrages
L’ancrage lui-même est d’abord fixé au matériau de base, puis d’autres composants sont attachés à la partie filetée de l’ancrage pour relier le matériau de base aux autres composants.
Les vis exercent généralement leur force d’ancrage parce qu’elles génèrent une force de traction appelée force axiale. Dans les ancrages à vis, cependant, la force de fixation est obtenue par la contrainte de cisaillement générée entre le métal de base et la vis d’ancrage, plutôt que par la force axiale. En d’autres termes, l’irrégularité des pics et des creux de la vis résiste à la force du métal de base qui tente de se séparer de l’autre élément en s’engageant dans le métal de base.
La force axiale qui fournit la force d’ancrage d’une vis typique est générée lorsque l’élément auquel la vis est ancrée (l’objet fixé) est comprimé par la vis et que la vis est à son tour étirée par la force de réaction de compression de l’objet fixé. Dans les ancrages à vis, il n’y a pas d’élément à comprimer, puisqu’il n’y a pas d’objet fixé, et aucune force axiale positive n’est générée dans l’ancre à vis.
Par conséquent, plutôt que des forces axiales, la vis d’ancrage est fixée par des forces de cisaillement agissant sur les pics et les creux de la vis contre les forces de traction agissant entre le métal de base et l’autre élément.
Autres informations sur les ancrages à vis
1. Types d’ancrages
Il existe de nombreux autres types d’ancrages que les ancrages à vis. Dans le secteur de la construction, les ancrages sont divisés en trois catégories principales : les ancrages métalliques, les ancrages adhésifs et les autres ancrages, les ancrages à vis étant classés dans la catégorie des autres ancrages.
Ancrages métalliques
Les ancres métalliques sont principalement divisées en ancres métalliques à diffusion et autres ancres métalliques. Les ancrages métalliques à diffusion s’ancrent dans le matériau de base en poussant la partie diffusion à travers un trou dans le matériau de base et en l’étalant contre le trou.
Ancrages adhésifs
Les ancrages adhésifs sont fixés au métal de base par un adhésif qui durcit dans un trou percé dans le métal de base.
2. Modes de défaillance des ancrages post-installés
Il existe trois modes de défaillance des ancrages post-installation, y compris les ancrages à vis. Lorsqu’un ancrage post-installation se rompt, il se rompt selon le plus faible des trois modes.
Mode de défaillance 1 : rupture de l’armature de l’ancrage
Si la force d’adhérence de l’ancrage au matériau de base est suffisante, elle se rompra lorsque l’ancrage lui-même atteindra sa limite de résistance. Cela peut être dû à une résistance insuffisante du matériau de l’ancrage ou à une taille insuffisante de l’ancrage.
Mode de défaillance 2 : défaillance du cône
Comme pour le mode 1, ce mode de défaillance se produit lorsque l’ancrage et le métal de base ont une force d’adhérence suffisante et que le métal de base est plus faible que l’ancrage. Il se caractérise par une rupture conique du métal de base.
Mode de défaillance 3 : arrachement de l’ancrage
L’ancrage est arrachée du métal de base lorsque la force d’adhérence est insuffisante. Cela est dû à une résistance insuffisante de l’ancrage.