Des boulons d'ancrage jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement de nombreuses structures. Des gratte-ciel aux innombrables ponts à travers le pays, les boulons d'ancrage sont un composant standard dans la construction de bâtiments depuis plus d'un siècle. En plus de leur utilisation dans des projets de construction résidentielle, ils sont également utilisés dans des environnements commerciaux et industriels. Comprendre l'importance des boulons d'ancrage est essentiel au bon fonctionnement d'une structure.
Les boulons d'ancrage sont utilisés pour fixer des éléments non structurels et structurels au béton. La fixation peut être réalisée par divers autres éléments : écrous, boulons ou plaques d'acier. Les pièces non mobiles peuvent également être fixées par dilatation mécanique. Les boulons d'ancrage transmettent différents types de charge : à la fois des forces de cisaillement et de traction. Un boulon peut subir une fatigue momentanée à basse vitesse, ce qui entraîne une connexion plus faible, tandis qu'un boulon plus gros peut subir une fatigue momentanée à des vitesses plus élevées.
Il existe quatre types de boulons de base : les boulons, les boulons d'ancrage à coin, les boulons à fosse sèche et les boulons à fente. Chaque type présente une caractéristique unique, ce qui leur permet de résister à différentes charges. De plus, certains types spécifiques de boulons présentent des propriétés supplémentaires qui les rendent supérieurs aux autres, comme suit :
La fixation fait référence à la partie métallique d'une ancre qui relie deux ou plusieurs parties d'une structure ensemble. Les matériaux métalliques utilisés pour la fixation des attaches comprennent les rivets, les tiges en acier inoxydable, les vis, les goupilles et les écrous. Bien que la plupart des attaches soient fabriquées en métal, il existe également celles en plastique et autres matériaux non métalliques. Des exemples de fixations en plastique comprennent des inserts de tige en acrylique, des fixations en acier galvanisé à chaud et des fixations en acier à froid. Des exemples d'autres attaches non métalliques comprennent les attaches en aluminium et en laiton.
Les boulons coulés sur place, en revanche, sont similaires aux ancrages à coin, mais les premiers sont installés avec un cadre en bois. Les boulons coulés sur place sont souvent utilisés pour des applications où la résistance de la fixation est limitée et où la connexion ne peut être compromise par aucune force externe. Les boulons coulés sur place ont l'avantage d'offrir un pouvoir de maintien très élevé, même pour des boulons extrêmement lourds. Cependant, ils ne sont pas à l'abri de la rouille. Les boulons rouillés peuvent être remplacés facilement, en particulier lorsque des boulons corrodés ou cassants sont exposés.
De manière rationnelle, tous les exemples ci-dessus (boulons coulés sur place et boulons en acier galvanisé) illustrent la différence fondamentale entre une extrémité d'un boulon et l'autre. Un boulon est une boucle fermée qui n'a qu'un seul chemin continu à travers le trou, alors qu'une ancre est ouverte ; il comprend donc deux boucles et une surface externe. Les boulons sont disponibles dans de nombreuses formes, tailles, diamètres et types de filetage. Les deux variétés les plus courantes sont filetées et hexagonales. Le diamètre intérieur des filets dépend du diamètre du boulon et du nombre de filets par pouce. Les filetages hexagonaux sont plus petits et plus étroits que les filetages rectangulaires typiques.