Mesure des déformations et des contraintes engendrées, lors d'un essai de cisaillement en traction, à la surface de plaques d'acier collées

Résumé

Nos premiers essais concernant le béton plaqué et le collage acier sur acier avaient pour objet de fixer la forme et les dimensions de l'âme A, du joint J et des tôles T, de manière que la reproductibilité des résultats expérimentaux soit assurée([1], [2]). Nous avions montré en particulier que les meilleures résistances au cisaillement sont obtenues pour l'état de surface du type rectification grossière sablée (R.G.S.)[1]. Dans ce travail, nous essayons d'analyser les résultats expérimentaux fournis lors des expériences précédentes. A partir des déformations relatives enregistrées les contraintes élastiques correspondantes sont calculées et trois types de graphes peuvent être tracés: les courbes du type 1 représentent les forces de traction en fonction des micro-déformations; les courbes des types 2 et 3 les déformations relatives et montrons que: la comparaison des courbes effort-allongement ɛ=f₂(z′), pour différents.états de surface, fait apparaître clairement qu'à partir d'un certain seuil de l'effort appliqué, les déformations sont toujours moindres à la surface des tôles dont les subjectiles sont du type (R.G.S.); les contractions longitudinales et les dilatations transversales, observées dans la partie négative des plaques au moment où F_n se rapproche de la valeur qui entraîne sa ruine, peuvent s'expliquer par la formation d'une micro-fissure dans le joint de résine J qui ne se propage pas instantanément; notre technique extensométrique permet de déterminer l'effort critique au-dessus duquel il n'y a pas formation de micro-fissures dans le joint J; notre système de détection est très sensible puisqu'il peut mettre en évidence la présence de défauts (du type bulle) dans le joint J.

Summary

Our first tests on plated concrete and bonding of steel on steel aimed at selecting the shape and dimensions of the web A, of the joint J and the sheets T so as to ensure reproducibility of experimental results.

This work particularly demonstrated that the best shear resistance values are obtained when the surface of specimens is prepared and made even by coarse sanding.

In the present report we endeavour to analyse the experimental results from the preceding tests. Using the relative deformations recorded, we calculate the corresponding elastic stresses. Three types of curves can be traced:

• - type 1 curves represent the tensile forces in relation to the micro-deformations;

• - type 2 and 3 curves represent the relative deformations and the surface stresses according to the location of strain gauges on the sheets. We demonstrate that:

• - the comparison of the load-elongation curves ɛ=f₂(z′) for different surface states clearly shows that, after a certain threshold of applied load, the deformations are always less on sheets whose bonding surfaces are made even by coarse sanding;

• - the longitudinal contractions and the transverse expansions observed in the negative part of the plates when F_n approaches the value which causes its failure can be explained by the formation of a microcrack in the resin joint; the crack does not spread immediately;

• - with our strain-gauge technique it is possible to determine the critical load above which no micro-cracks will form in the joint J;

• - our detection system is very sensitive since it can reveal faults (of the bubble type) in the joint J.