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Vérification de la résistance d’un assemblage soudé

Vérification d’un Assemblage Soudé en Structure Métallique

Vérification de la résistance d’un assemblage soudé

Contexte : La sécurité des assemblages en construction métallique.

En charpente métallique, la solidité d'une structure dépend entièrement de la qualité de ses assemblages. Les soudures, bien que discrètes, sont des points critiques qui transfèrent des efforts considérables entre les éléments. Une soudure mal dimensionnée peut entraîner la ruine de l'ouvrage. Cet exercice vous guide à travers la méthode de vérification réglementaire d'un cordon de soudure d'angleType de soudure le plus courant, de section triangulaire, utilisé pour assembler deux pièces perpendiculaires., conformément à la norme Eurocode 3Ensemble de normes européennes pour le calcul des structures en acier..

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous place dans la peau d'un ingénieur structure. Vous apprendrez à isoler un assemblage, à identifier les efforts qui le sollicitent, à calculer les contraintes dans les soudures et à les comparer aux valeurs de résistance admissibles définies par les normes pour garantir la sécurité.

Objectifs Pédagogiques

  • Lire et interpréter le plan d'un assemblage métallique simple.
  • Calculer les caractéristiques géométriques d'un cordon de soudure.
  • Déterminer les contraintes de cisaillement dans la soudure.
  • Appliquer la méthode de vérification de l'Eurocode 3 pour les soudures.
  • Conclure sur la sécurité de l'assemblage et comprendre l'influence des paramètres.

Données de l'étude

On étudie l'assemblage d'une cornière métallique sur un goussetPièce de tôle, généralement triangulaire ou rectangulaire, utilisée pour assembler plusieurs barres d'une structure métallique.. La cornière est soumise à un effort de traction de calcul \(F_{\text{Ed}}\). L'assemblage est réalisé par deux cordons de soudure d'angle latéraux.

Schéma de l'assemblage
Gousset Cornière L80x8 Soudure F_Ed L_w = 200 mm
Vue 3D interactive de l'assemblage
Paramètre / Donnée Symbole Valeur Unité
Effort de traction de calcul \(F_{\text{Ed}}\) 150 \(\text{kN}\)
Nuance d'acier - S235 -
Limite ultime de l'acier \(f_{\text{u}}\) 360 \(\text{MPa}\)
Longueur efficace d'un cordon \(L_{\text{w}}\) 200 \(\text{mm}\)
Épaisseur de la soudure \(s\) 5 \(\text{mm}\)
Coefficient de corrélation \(\beta_{\text{w}}\) 0.8 -
Coefficient partiel de sécurité \(\gamma_{\text{M2}}\) 1.25 -

Questions à traiter

  1. Calculer la gorgeHauteur du plus grand triangle isocèle qui peut être inscrit dans la section de la soudure. C'est la dimension déterminante pour le calcul de la résistance. utile \(a\) et l'aire totale de la soudure.
  2. Calculer la contrainte de cisaillement de calcul \(\sigma_{\text{w,Ed}}\) dans la soudure.
  3. Déterminer la contrainte de cisaillement résistante de calcul \(f_{\text{vw,d}}\) de la soudure.
  4. Vérifier si l'assemblage est conforme à l'Eurocode 3.

Les bases de la résistance des soudures (Eurocode 3)

Avant de commencer, rappelons quelques principes fondamentaux de la Résistance des Matériaux (RdM) appliquée aux soudures.

1. La Gorge Utile : La vraie dimension qui travaille
Dans une soudure d'angle, ce n'est pas l'épaisseur visible (\(s\)) qui est utilisée pour les calculs, mais la "gorge" (\(a\)), qui représente la plus petite dimension de la section de la soudure. C'est la section critique où la rupture est la plus probable. Pour un angle de 90°, on a : \[ a \approx 0.7 \times s \]

2. La Contrainte : L'effort réparti sur une surface
Une contrainte (souvent notée \(\sigma\) ou \(\tau\)) représente la manière dont un effort interne se répartit sur la section d'un matériau. Elle s'exprime en Pascals (Pa) ou MégaPascals (MPa). Pour un effort de cisaillement simple, la contrainte est : \[ \tau = \frac{\text{Effort tranchant}}{\text{Aire de la section}} \]

3. Le Principe de Vérification : Sollicitation ≤ Résistance
Toute la sécurité en calcul de structure repose sur ce principe simple. On compare la sollicitation (la contrainte due aux charges appliquées, notée avec l'indice "Ed" pour "Design Effort") à la résistance du matériau (la contrainte maximale qu'il peut supporter, notée avec l'indice "Rd" pour "Design Resistance"). \[ \sigma_{\text{Ed}} \le \sigma_{\text{Rd}} \] Les coefficients de sécurité (\(\gamma_{\text{M}}\)) sont inclus dans le calcul de la résistance pour prendre en compte les incertitudes.

Correction : Vérification de la résistance d’un assemblage soudé

Question 1 : Calculer la gorge utile \(a\) et l'aire totale de la soudure

Principe (le concept physique)

La résistance d'une soudure est directement proportionnelle à sa section travaillante. Cette section est définie par la gorge utile \(a\) et la longueur efficace \(L_{\text{w}}\). Nous devons d'abord calculer cette aire avant de pouvoir déterminer la contrainte.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La relation \(a \approx 0.707 \times s\) vient de la trigonométrie dans un triangle rectangle isocèle, où \(a = s \times \cos(45^\circ)\). L'Eurocode autorise cette simplification. L'aire totale est simplement la somme des aires des deux cordons de soudure.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

La distinction entre l'épaisseur \(s\) et la gorge \(a\) est fondamentale. Une confusion entre les deux est une erreur classique qui conduit à une surestimation de la résistance de la soudure d'environ 40%, ce qui est très dangereux.

Normes (la référence réglementaire)

La définition de la gorge utile pour les soudures d'angle est donnée dans la norme EN 1993-1-8 (Eurocode 3 - Partie 1-8 : Calcul des assemblages), article 4.5.3.2.

Formule(s) (l'outil mathématique)

Gorge utile :

\[ a = 0.7 \times s \]

Aire totale :

\[ A_{\text{w,tot}} = 2 \times a \times L_{\text{w}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On considère que la longueur des soudures est "efficace" sur toute sa longueur, sans tenir compte des cratères de fin de cordon (ce qui est une simplification courante pour les calculs manuels).

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Épaisseur de soudure, \(s = 5 \, \text{mm}\)
  • Longueur d'un cordon, \(L_{\text{w}} = 200 \, \text{mm}\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Travaillez avec des unités cohérentes dès le début. Comme les contraintes sont en MPa (qui est égal à N/mm²), il est judicieux de convertir toutes les longueurs en millimètres (mm) et les forces en Newtons (N).

Schéma (Avant les calculs)
Section d'un cordon de soudure d'angle
s = 5s = 5a = ?
Calcul(s) (l'application numérique)

1. Calcul de la gorge utile :

\[ \begin{aligned} a &= 0.7 \times 5 \, \text{mm} \\ &= 3.5 \, \text{mm} \end{aligned} \]

2. Calcul de l'aire totale de la soudure :

\[ \begin{aligned} A_{\text{w,tot}} &= 2 \times a \times L_{\text{w}} \\ &= 2 \times 3.5 \, \text{mm} \times 200 \, \text{mm} \\ &= 1400 \, \text{mm}^2 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Caractéristiques géométriques calculées
a = 3.5 mmL_w = 200 mmA_tot = 1400 mm²
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Nous avons maintenant la surface résistante totale de l'assemblage soudé. C'est cette aire de 1400 mm² qui va s'opposer à l'effort de traction appliqué.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne pas oublier le facteur 2 dans le calcul de l'aire totale, car il y a deux cordons de soudure qui travaillent ensemble pour reprendre l'effort.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • La dimension clé d'une soudure d'angle est sa gorge \(a\), pas son épaisseur \(s\).
  • L'aire résistante est le produit de la gorge et de la longueur efficace.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le Viaduc de Millau, l'un des ponts les plus hauts du monde, est un chef-d'œuvre de la construction métallique. Il a nécessité plus de 10 000 tonnes de soudures pour assembler les différents éléments du tablier et des pylônes.

FAQ (pour lever les doutes)
Pourquoi ne pas souder sur toute la longueur de la cornière ?

On évite de souder jusqu'aux extrémités d'une pièce pour éviter les concentrations de contraintes et les risques d'amorce de fissure. La norme impose de s'arrêter à une petite distance du bord, ce qui définit la "longueur efficace".

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
La gorge utile est \(a = 3.5 \, \text{mm}\) et l'aire totale de soudure est \(A_{\text{w,tot}} = 1400 \, \text{mm}^2\).
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si l'épaisseur de la soudure était de 6 mm, quelle serait la nouvelle aire totale en mm² ?

Question 2 : Calculer la contrainte de cisaillement de calcul \(\sigma_{\text{w,Ed}}\) dans la soudure

Principe (le concept physique)

La force de traction \(F_{\text{Ed}}\) appliquée à la cornière est transmise au gousset par le biais des soudures. Celles-ci travaillent en cisaillement. La contrainte est donc l'effort total divisé par l'aire totale de la soudure que nous venons de calculer.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Dans le cas d'une soudure d'angle, même si l'effort est de traction sur la pièce, la rupture de la soudure se produit par cisaillement dans le plan de la gorge. L'Eurocode 3 simplifie la vérification en décomposant la contrainte en une composante normale (\(\sigma_{\perp}\)) et une composante de cisaillement (\(\tau_{\perp}\)) dans le plan de la gorge.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

La gestion des unités est cruciale ici. Pour obtenir une contrainte en MégaPascals (MPa), qui est l'unité standard en résistance des matériaux, il faut diviser une force en Newtons (N) par une aire en millimètres carrés (mm²). Pensez à convertir les kiloNewtons (kN) en Newtons.

Normes (la référence réglementaire)

La méthode de calcul des contraintes dans le plan de la gorge est décrite dans l'EN 1993-1-8, article 4.5.3.2. La norme stipule que l'effort doit être décomposé perpendiculairement et parallèlement à la section de la gorge.

Formule(s) (l'outil mathématique)

Contrainte dans la soudure :

\[ \sigma_{\text{w,Ed}} = \frac{F_{\text{Ed}}}{A_{\text{w,tot}}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On suppose que l'effort est uniformément réparti sur toute la longueur des deux cordons de soudure. On néglige les effets de flexion secondaires dans l'assemblage.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Effort de calcul, \(F_{\text{Ed}} = 150 \, \text{kN}\)
  • Aire totale de la soudure, \(A_{\text{w,tot}} = 1400 \, \text{mm}^2\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Rappelez-vous que 1 kN = 1000 N et 1 MPa = 1 N/mm². Cette double conversion est la plus fréquente en calcul de structure métallique.

Schéma (Avant les calculs)
Effort vs. Aire Résistante
Aire de soudure (A_w,tot)F_Ed
Calcul(s) (l'application numérique)

1. Conversion de l'effort :

\[ \begin{aligned} F_{\text{Ed}} &= 150 \, \text{kN} \times 1000 \, \frac{\text{N}}{\text{kN}} \\ &= 150000 \, \text{N} \end{aligned} \]

2. Calcul de la contrainte :

\[ \begin{aligned} \sigma_{\text{w,Ed}} &= \frac{150000 \, \text{N}}{1400 \, \text{mm}^2} \\ &= 107.14 \, \text{N/mm}^2 \\ &\Rightarrow 107.14 \, \text{MPa} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Contrainte dans la soudure
\(\sigma_{\text{w,Ed}}\) = 107.14 MPa
Réflexions (l'interprétation du résultat)

La soudure est soumise à une contrainte de 107.14 MPa. Ce chiffre seul ne signifie rien. Il doit maintenant être comparé à la résistance admissible du matériau de la soudure pour pouvoir conclure.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus commune est l'oubli de la conversion des kiloNewtons en Newtons, ce qui conduit à une contrainte 1000 fois trop faible et à une conclusion erronée sur la sécurité de l'assemblage.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • La contrainte est l'effort divisé par l'aire.
  • La cohérence des unités (N et mm²) est essentielle pour obtenir un résultat en MPa.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

La contrainte est un concept inventé par Augustin-Louis Cauchy au début du 19ème siècle. Avant lui, les ingénieurs dimensionnaient les structures de manière empirique. L'introduction du calcul des contraintes a permis de passer de l'art de construire à la science de l'ingénierie.

FAQ (pour lever les doutes)
Cette contrainte est-elle de la traction ou du cisaillement ?

C'est une excellente question. L'Eurocode 3 utilise une contrainte de référence \(\sigma_{\text{w,Ed}}\) qui est ensuite comparée à une résistance. En réalité, cette contrainte est une combinaison de contraintes normales et de cisaillement dans le plan de la gorge, mais la méthode simplifiée permet de la traiter comme une contrainte unique.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
La contrainte de calcul dans la soudure est \(\sigma_{\text{w,Ed}} = 107.14 \, \text{MPa}\).
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si l'effort était de 200 kN, quelle serait la nouvelle contrainte en MPa ?

Question 3 : Déterminer la contrainte de cisaillement résistante de calcul \(f_{\text{vw,d}}\)

Principe (le concept physique)

La résistance de la soudure n'est pas simplement la résistance de l'acier. Les normes introduisent des coefficients de sécurité pour tenir compte des incertitudes (qualité de l'exécution, variations des propriétés du matériau). On part de la résistance ultime de l'acier (\(f_{\text{u}}\)) et on la réduit avec plusieurs coefficients pour obtenir la résistance de calcul finale.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La formule de l'Eurocode 3 pour la résistance au cisaillement d'une soudure est \(f_{\text{vw,d}} = \frac{f_{\text{u}} / \sqrt{3}}{\beta_{\text{w}} \gamma_{\text{M2}}}\). Le terme \(f_{\text{u}} / \sqrt{3}\) vient du critère de von Mises pour passer d'une résistance en traction à une résistance en cisaillement. \(\beta_{\text{w}}\) est un facteur de corrélation (souvent 0.8 pour l'acier S235) et \(\gamma_{\text{M2}}\) est le coefficient de sécurité pour les assemblages (valant 1.25).

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Ne soyez pas intimidé par les coefficients. Chaque lettre grecque a une signification précise. L'important est de comprendre leur rôle : ils sont là pour introduire une marge de sécurité dans les calculs et garantir que la structure reste sûre même en cas d'imprévus.

Normes (la référence réglementaire)

La condition de résistance pour les soudures d'angle est donnée dans l'EN 1993-1-8, Tableau 4.1. C'est de ce tableau que sont extraits les coefficients \(\beta_{\text{w}}\) et \(\gamma_{\text{M2}}\).

Formule(s) (l'outil mathématique)

Résistance de calcul de la soudure :

\[ f_{\text{vw,d}} = \frac{f_{\text{u}}}{\sqrt{3} \cdot \beta_{\text{w}} \cdot \gamma_{\text{M2}}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On utilise les coefficients standards de l'Eurocode pour l'acier S235. On suppose que la soudure est réalisée en atelier dans de bonnes conditions.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Limite ultime, \(f_{\text{u}} = 360 \, \text{MPa}\)
  • Coefficient de corrélation, \(\beta_{\text{w}} = 0.8\)
  • Coefficient de sécurité, \(\gamma_{\text{M2}} = 1.25\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Calculez d'abord le produit des coefficients au dénominateur (\(\sqrt{3} \times 0.8 \times 1.25\)) avant de diviser la résistance ultime. Cela simplifie la saisie sur la calculatrice.

Schéma (Avant les calculs)
Réduction de la résistance
f_u/ (γ_M2 β_w...)f_vw,d = ?
Calcul(s) (l'application numérique)

On applique la formule de l'Eurocode 3 :

\[ \begin{aligned} f_{\text{vw,d}} &= \frac{360 \, \text{MPa}}{\sqrt{3} \times 0.8 \times 1.25} \\ &= \frac{360}{1.732} \\ &= 207.8 \, \text{MPa} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Résistance de calcul de la soudure
Capacité du Matériauf_u = 360f_vw,d = 207.8
Réflexions (l'interprétation du résultat)

La contrainte maximale que notre soudure peut supporter en toute sécurité est de 207.8 MPa. C'est cette valeur que nous allons maintenant comparer à la contrainte réellement appliquée.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne jamais oublier les coefficients de sécurité. Utiliser la résistance brute de l'acier (\(f_{\text{u}}\)) pour une vérification mènerait à un dimensionnement non sécuritaire et non conforme aux réglementations.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • La résistance de calcul est toujours inférieurePlus petite que. La résistance utilisée dans les calculs est réduite par des coefficients de sécurité. à la résistance brute du matériau.
  • Elle intègre des coefficients de sécurité (\(\gamma_{\text{M2}}\)) et d'autres facteurs (\(\beta_{\text{w}}\)).
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le concept de "coefficient de sécurité" a été formalisé après de nombreuses catastrophes au 19ème siècle, notamment l'effondrement de ponts ferroviaires. Les ingénieurs ont compris qu'il ne suffisait pas qu'une structure résiste à la charge prévue, mais qu'elle devait avoir une marge de sécurité suffisante pour couvrir les imprévus.

FAQ (pour lever les doutes)
Ces coefficients sont-ils toujours les mêmes ?

Non. \(\gamma_{\text{M2}}=1.25\) est une valeur standard pour les assemblages, mais elle peut être augmentée dans des cas critiques. Le facteur \(\beta_{\text{w}}\) dépend de la nuance d'acier (0.8 pour S235, 0.85 pour S275, etc.). Il faut toujours se référer au tableau 4.1 de la norme.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
La résistance de calcul de la soudure est \(f_{\text{vw,d}} = 207.8 \, \text{MPa}\).
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si l'on utilisait un acier S355 (\(f_{\text{u}} = 490\) MPa, \(\beta_{\text{w}} = 0.9\)), quelle serait la nouvelle résistance \(f_{\text{vw,d}}\) en MPa ?

Question 4 : Vérifier si l'assemblage est conforme à l'Eurocode 3

Principe (le concept physique)

C'est le moment de vérité. On compare la contrainte agissante (\(\sigma_{\text{w,Ed}}\)) à la contrainte résistante (\(f_{\text{vw,d}}\)). Si la contrainte agissante est inférieure ou égale à la contrainte résistante, l'assemblage est considéré comme sûr et conforme à la réglementation.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

On utilise souvent un "ratio de travail" ou "taux de travail" pour quantifier la sécurité. Ce ratio est le rapport entre la sollicitation et la résistance : \(\text{Ratio} = \sigma_{\text{Ed}} / \sigma_{\text{Rd}}\). La condition de sécurité est que ce ratio doit être inférieur ou égal à 1.0. Un ratio proche de 1.0 indique un dimensionnement optimisé, tandis qu'un ratio très faible indique une sur-sécurité (et donc un coût potentiellement plus élevé).

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

La conclusion d'un calcul de structure ne doit jamais être juste un chiffre. Il faut toujours conclure par une phrase claire et sans ambiguïté : "L'assemblage est vérifié" ou "L'assemblage n'est pas vérifié". C'est la responsabilité de l'ingénieur.

Normes (la référence réglementaire)

La condition de vérification finale est la synthèse de la méthode décrite dans l'EN 1993-1-8. Elle est souvent résumée par la formule \(\sigma_{\text{w,Ed}} \le f_{\text{vw,d}}\).

Formule(s) (l'outil mathématique)

Critère de vérification :

\[ \frac{\sigma_{\text{w,Ed}}}{f_{\text{vw,d}}} \le 1.0 \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

Les calculs précédents sont supposés corrects. La vérification est purement numérique.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • Contrainte agissante, \(\sigma_{\text{w,Ed}} = 107.14 \, \text{MPa}\)
  • Contrainte résistante, \(f_{\text{vw,d}} = 207.8 \, \text{MPa}\)
Astuces(Pour aller plus vite)

Le calcul du ratio de travail est un excellent moyen de juger rapidement de la sécurité. Si le ratio est de 0.5, cela signifie que la soudure travaille à 50% de sa capacité. S'il est de 1.1, elle est surchargée de 10%.

Schéma (Avant les calculs)
Comparaison Contrainte vs Résistance
Calcul(s) (l'application numérique)

On compare les deux valeurs :

\[ 107.14 \, \text{MPa} \le 207.8 \, \text{MPa} \Rightarrow \text{Vérifié} \]

Calcul du ratio de travail :

\[ \begin{aligned} \text{Ratio} &= \frac{107.14 \, \text{MPa}}{207.8 \, \text{MPa}} \\ &= 0.516 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Verdict de la vérification
Résistance207.8 MPaContrainte107.14 MPaRatio = 0.52 < 1.0
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le ratio de 0.516 est bien inférieur à 1.0. Cela signifie que la soudure est non seulement sûre, mais qu'elle dispose d'une marge de sécurité importante. Elle travaille à environ 52% de sa capacité maximale de calcul.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Attention à ne pas inverser le rapport lors du calcul du ratio. C'est toujours la sollicitation qui est divisée par la résistance. Un ratio supérieur à 1.0 signifie que l'assemblage est sous-dimensionné et dangereux.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
  • La condition de sécurité est : **Sollicitation ≤ Résistance**.
  • Le ratio de travail est un indicateur de l'optimisation de l'assemblage.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Lors de la conception de la Tour Eiffel, Gustave Eiffel et ses ingénieurs ont dû réaliser des milliers de pages de calculs à la main pour vérifier la résistance de chaque barre et de chaque rivet (l'ancêtre du boulon et de la soudure moderne). Ils ont utilisé des méthodes graphiques innovantes pour l'époque afin de déterminer les efforts dans la structure.

FAQ (pour lever les doutes)
Un ratio de 0.52, n'est-ce pas trop sûr et donc anti-économique ?

C'est possible. Dans la pratique, les épaisseurs de soudure sont standardisées (3, 4, 5, 6 mm...). Il est souvent impossible d'obtenir un ratio de 0.99. On choisit la plus petite épaisseur standard qui donne un ratio inférieur à 1.0. Ici, une soudure de 4 mm aurait peut-être été trop juste, donc le choix de 5 mm est prudent et acceptable.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Puisque \(107.14 \, \text{MPa} \le 207.8 \, \text{MPa}\) (ratio = 0.52), l'assemblage soudé est **vérifié** et conforme aux exigences de l'Eurocode 3.
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si la contrainte agissante était de 215 MPa, quel serait le ratio de travail ? L'assemblage serait-il vérifié ? (Répondez par le ratio)

Outil Interactif : Simulateur de Résistance

Modifiez l'effort appliqué et l'épaisseur de la soudure pour voir leur influence sur la sécurité de l'assemblage.

Paramètres d'Entrée
150 kN
5 mm
Résultats Clés
Contrainte agissante (\(\sigma_{\text{w,Ed}}\)) - MPa
Contrainte résistante (\(f_{\text{vw,d}}\)) - MPa
Ratio de travail (\(\sigma_{\text{Ed}} / f_{\text{Rd}}\)) -

Le Saviez-Vous ?

Le soudage à l'arc électrique, la technique la plus répandue aujourd'hui, a été inventé à la fin du 19ème siècle. Auparavant, les structures métalliques étaient assemblées par rivetage, un processus long, bruyant et nécessitant beaucoup de main-d'œuvre. Le soudage a révolutionné la construction métallique en permettant des assemblages plus légers, plus rigides et plus rapides à réaliser.

Foire Aux Questions (FAQ)

Que se passe-t-il si l'effort n'est pas centré sur la soudure ?

Si l'effort est excentré, il crée non seulement du cisaillement mais aussi un moment de torsion sur le groupe de soudures. Le calcul devient alors plus complexe : il faut calculer les contraintes de cisaillement dues à l'effort direct et celles dues à la torsion, puis les additionner vectoriellement pour trouver la contrainte maximale.

Existe-t-il d'autres types de soudures ?

Oui, absolument. La soudure d'angle est la plus commune, mais il existe aussi des soudures "bout à bout" (ou "pleine pénétration") où les deux pièces sont alignées et soudées sur toute leur épaisseur. Ces soudures sont généralement aussi résistantes que le métal de base lui-même.

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Si on double l'épaisseur de la soudure (\(s\)), sa résistance...

2. Un ratio de travail de 1.10 signifie que...

Eurocode 3 (EN 1993)
Norme européenne de référence pour la conception et le calcul des structures en acier. Elle définit les méthodes, les formules et les coefficients de sécurité à utiliser.
Contrainte (\(\sigma\), \(\tau\))
Force interne par unité de surface à l'intérieur d'un matériau. Elle est exprimée en Pascals (Pa) ou MégaPascals (MPa). 1 MPa = 1 N/mm².
Gorge de soudure (\(a\))
Dimension caractéristique d'une soudure d'angle, utilisée pour le calcul de sa section résistante. Pour un angle de 90°, \(a \approx 0.7 \times s\), où \(s\) est l'épaisseur du cordon.
Vérification d'un Assemblage Soudé

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