A L’ADHÉRENCE DES TOLES RIVÉES

Dès les premières constructions métalliques, les ingénieurs cherchèrent à évaluer la résistance des pièces rivées en les soumettant à des essais de traction ; ils durent d’abord imaginer un procédé spécial permettant, dans ces essais de traction, de discerner la résistance à l’adhérence des tôles rivées de la résistance au cisaillement des rivets opérant comme des broches.

Ainsi Clark, un des premiers expérimentateurs, ovalisa les trous d’une des tôles (fîg. 1) soumises à l’essai de traction, de façon que celle-ci pût glisser d’une petite quantité, avant de toucher les fûts des rivets et par conséquent permit d’évaluer la mesure de l’adhérence seule des tôles, c’est-à-dire dégagée de toute résistance au cisaillement des rivets. Ce procédé, facile à appliquer, a été adopté pour leurs expériences par: Le Creusot, MM. Considère, Dupuy, Schrœder van der Kolk, etc.

Ce procédé n’est cependant pas à l'abri de toute critique; d’abord, au rivetage, il peut se produire un flambement, un refoulement local, de meme un simple déplacement des fûts des rivets, les mettant en contact avec l'intrados des trous, alors que l’opérateur suppose qu’il y a un vide réel entre les rivets et la tôle et par suite admet que le résultat trouvé indique la mesure de l’adhérence seule, alors qu’il peut y avoir en outre une résistance supplémentaire due à ce cisaillement accidentel du fût du rivet.

Puis, sous l’effet delà pression du rivetage, les faces internes des tôles extérieures s’impriment sur la partie correspondante, pénètrent et forment un relief dans le vide laissé par l’ovalisation du trou, cause d’une résistance importante et supplémentaire qui n’existe pas dans les pièces rivées dans la construction.

(1) « Génie Civil », 25 décembre 1897 et 1er et 8 janvier 1898.

C’est probablement une de ces causes d’erreur qui a fait trouver au Creusot pour des rivets posés à la machine un résultat exagéré (7e série d’expériences) 3iks, 07 par millimètre carré de section du rivet en fer et 38,78 par millimètre carré de section du rivet en acier (1).

Fig. 1. — Mesure de la résistance à l’adhérence.

(Procédé de Clark : la tôle centrale a ses trous ovalisés pour permettre le glissement.)

Clark avait trouvé 14k»,5, c’est-à-dire moins de la moitié, et d'autres observateurs n’ont trouvé que 4 à 5 kilogrammes ainsi que nous l’avons vu.

Fig. 2. — Mesure de la résistance à l’adhérence.

(Procédé de E. Dupuy : arrachement par traction des demi-rivets.)

M. Dupuy a imaginé un procédé différent (p. 50) : « Cinq rivets étaient posés dans des barres ayant à peu près la même épaisseur ; on sciait ensuite la barre dans toute sa longueur suivant l'axe des rivets, puis on arrachait successivement les deux parties de chaque rivet en constatant l’effort nécessaire pour produire le glissement (fig. 2). »

(1) Lebasteur, Les Métaux à l’Exposition de 4878, p. 165.

Or les tôles rivées ne sont jamais absolument planes, leur rapprochement complet sons la contraction du rivet crée une réaction élastique qui existe dans la pratique et qui n’existe plus quand les tôles sont sciées par le milieu des rivets; il pouvait donc y avoir une adhérence qui a diminué par l’effet du sciage.

En outre, dans la pratique, ce sont les surfaces des tôles en contact qui, au glissement, frottent l’une sur l’autre, tandis que dans le procédé de M. Dupuy c’est le frottement de la couronne de la rivure et de celle de la tête du rivet qui est mesuré; or la tête et la rivure ont pris, à chaud et sous forte pression, l’empreinte des faces des tôles avec lesquelles elles sont en contact, les deux surfaces se sont pour ainsi dire pénétrées en engrenant leurs rugosités par ce moulage à chaud; aussi la résistance au frottement mesurée est sensiblement plus élevée que lorsque le contact des faces des tôles a lieu à froid.

Il y a encore une cause do résistance qui n’existe pas dans la pratique c’est le gonflement aux deux extrémités du fût du rivet, qui frotte alors fortement sur la paroi du trou; ce gonflement n’a aucune influence sur la résistance au glissement des tôles; celles du milieu peuvent glisser, tandis que, dans l’arrachement du demi-rivet, il y a un surcroît de résistance.

Aussi en examinant les résultats portés au tableau n°3 (p. 105), résultats qui ont servi à M. Dupuy à dégager ses conclusions, on constate que dans chaque série d’expériences les résultats varient du simple au double et parfois au triple.

Ces écarts excessifs peuvent s’expliquer par les défauts du procédé.