Est-il sûr de percer de petits trous dans des poutres en béton porteur pour des boulons d'expansion?

Il semble être très courant de percer de petits trous dans n'importe quel type de béton structurel pour le montage d'appareils sans se soucier trop de toute sorte de réduction de la résistance de la structure, mais je préfère être prudent que désolé…

Nous avons une poutre en béton (environ 285 mm de large x 540 mm de haut, y compris la couche de plâtre) supportant un toit et une partie d'une mezzanine.

Je ne sais rien de sa composition; il peut recouvrir une poutre en I en acier (le reste de la structure du bâtiment est constituée de poutres en I en acier) ou il peut simplement être en béton armé. Le bâtiment date des années 1960, il est donc peu probable qu'il soit en béton non armé.

Je souhaite fixer une longueur horizontale de 2 m de tuyau en acier le long de la poutre pour fixer l'éclairage de la scène. Le tuyau lui-même pèsera environ 9 kg et j'y accrocherai au maximum environ 10 kg de matériel d'éclairage.

Afin de fixer le tuyau à la poutre, je devrais percer huit trous de 6 mm de diamètre et 20 mm de profondeur dans la poutre (quatre à chaque extrémité du tuyau pour les fixations). Je mettrais des ancrages d'expansion M6 Dynabolt dans ces trous, qui ont une capacité de cisaillement de 3,4 kN (346,7 kgf) chacun, donnant une très grande marge de sécurité au-dessus de la charge attendue.

Est-il sûr de percer de petits trous comme celui-ci dans du béton de structure et d'y utiliser des chevilles à expansion ou dois-je consulter un ingénieur avant de continuer?

Vous pouvez réellement percer de gros trous surprenants au milieu d'une poutre sans diminuer sa capacité de charge. En effet, cette capacité est en grande partie fonction uniquement des parties supérieure et inférieure du faisceau et de la distance qui les sépare.

Les poutrelles de plancher d'ingénierie en sont un bon exemple:

Il faudrait un ingénieur en structure pour vous dire exactement combien la capacité portante sera réduite, mais je peux vous dire que cette quantité sera au moins d'un ordre de grandeur inférieure à la marge d'erreur dans la fabrication de la poutre.

Ne t'en fais pas. C'est pour ça que ces choses sont faites.

S'il était certain que l'intégrité de la poutre était compromise, vous pourriez faire face à la poutre avec une structure en bois autoportante qui s'étendait aux supports verticaux à chaque extrémité si la poutre en béton. Fixez ensuite votre barre d'éclairage à la structure en bois.

Si vous percez dans la poutre en béton, l'utilisation de fixations de type à expansion n'est préférable que pour la partie de la poutre qui serait soumise à une charge de compression. Dans ce cas, ce serait dans la partie supérieure du faisceau.

Il peut être préférable de localiser la partie de la poutre qui est connue pour être dans la zone neutre par rapport à la contrainte, puis de percer tout au long de la poutre et d'utiliser de longs boulons qui maintiennent vos supports en place en appliquant une pression de compression à travers le rayon.