Behaviour of Double and Triple Vertical Rows of Bolts Shear Tab Connections and Weld Retrofits

Les assemblages par plaque de cisaillement sont une solution simple et efficace et économique de réaliser les assemblages de poutre-à-poutre et de poutre-à-colonne. La méthode de conception actuelle pour ce type d'assemblages présente dans le Manuel de la construction en acier de l'ICCA 2010 est basée sur des recherches qui ont été conduites il y a de nombreuses années et qui s'avèrent dépassées. D'ailleurs, cette méthode de conception n'est pas applicable pour les assemblages à plaque de cisaillement comportant plus d'une rangée verticale de boulons. Dans cette optique, une méthode de conception permettant des assemblages d'une géométrique ayant jusqu'à trois rangées verticales de boulons est suggérée pour l'utilisation au Canada. Une série de dix essais pleine grandeur a été réalisée afin d'approfondir les connaissances sur le comportement des assemblages avec plaques de cisaillement comportant deux ou trois rangées verticales de boulons ainsi que les réparations par soudure de chantier. Huit de ces essais étaient des connexions avec deux ou trois rangées verticales de boulons, quatre de chaque type, desquels deux ont été réalisés avec une condition de support rigide et six avec une condition de support flexible. Les deux essais restants étaient des reproductions de réparation d'assemblages par soudure au chantier, ces essais étant réalisés pour analyser le comportement et la ductilité offerte par ce type d'assemblage fréquemment utilisés sur en chantier. Les essais réalisés sur les assemblages par réparation au chantier ont démontré que ce type de connexion possède une ductilité suffisant pour accommoder la demande en rotation et en déformation de l'assemblage en plus de résister à un effort tranchant similaire à leurs équivalents boulonnés.

Abstract

Shear tab connections are one of the most cost efficient and time saving connection methods used throughout the steel industry. The current design procedure for single-plate shear connections of the 2010 CISC Handbook of Steel Construction is based on research conducteddecades ago and is found to be outdated. This method is also not applicable to shear tab connection configurations of multiple vertical rows of bolts. Thus, an updated design method applicable to connections up to three vertical rows of bolts is proposed for use in Canada. A series of ten full-scale experiments were conducted in order to deepen the knowledge and knowhow of the behavior of shear tab connections detailed with double and triple vertical lines of bolts and their welded retrofit counterparts. Eight of these full-scale experiments were double or triple vertical rows of bolt connections, four of each, of which two were carried out on rigid supports and six on flexible supports. The remaining two tests were full-scale weld retrofit shear tab connection specimens without bolts carried out on rigid supports. These tests were performed to examine the ductility of this type of connection and their shear resistance since these are often performed on construction sites.