CALCUL DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

<= Notes sur les pratiques techniques


Notions théoriques:  

Les contraintes normales et tangentielles résultant de la décomposition de l’effort appliqué suivant les directions transversales et longitudinales du cordon, sont combinées pour donner une contrainte équivalente de type Von Mises ; de là résulte la formule fondamentale (annexe M de l’Eurocode, identique pour les normes françaises) : 

Contrainte équivalente :


Calcul pratique des assemblages soudés – normes françaises:

Les dimensions d’un cordon de soudure doivent satisfaire à la condition fondamentale :  , k étant un coefficient dépendant de la nuance d’acier. (acier S235 k=0.7, acier S275 k=0.85, acier S355 k=1)


Calcul des cordons d’angle frontaux:

 

 

la formule fondamentale s'écrit alors:

soit:

 


calcul des cordons latéraux:

 

soit:

pour ces deux cas on peut se contenter de vérifier la formule enveloppe :


calcul des pièces fléchies:

 

on doit vérifier que :

S : moment statique de la semelle par rapport à l’axe d’inertie

I : moment d’inertie de la section complète par rapport à xx

Epaisseur du cordon :  (dans le cas de cordons simples cette valeur est à multiplier par deux)

 

Formule enveloppe: quelque soit l’orientation de l’effort et de la soudure on peut se contenter de vérifier 

 

Attache de poutre soudée sur poteau ou platine

hypothèses admises :

 

  • l’effort N (compression ou traction) se répartit uniformément entre tous les cordons
  • l’effort T se répartit uniformément sur les cordons d’âmes
  • le moment M est repris par les cordons de semelles :  

calcul des cordons d’ailes : ils sont considérés comme des cordons frontaux

pour N :

pour N1 :

avec  et

 

 

calcul des cordons d’âmes: pour la reprise de N les cordons d’âme sont à considérer comme des cordons frontaux

pour N :

pour la reprise de T les cordons d’âmes sont à considérer comme des cordons latéraux

pour T :

 

 

vérification :

pour les cordons d’ailes :

pour les cordons d’âmes :


Calcul selon les Eurocodes – Cordons d’Angles: la résistance d’un cordon de soudure dépend de sa direction par rapport à l’effort qu’il doit équilibrer.  

Définitions:

Nota: les procédés automatiques à l’arc sous flux permettent de majorer la valeur de la gorge en prenant la plus faible des deux valeurs : 1.2a ou a+2mm.

 

Vérifications :

On doit vérifier que (annexe M) :

et :

avec :


Calcul des cordons d’angle frontaux:

si la soudure d’angle frontale est soumise à une force f on a :

d’où :

on doit vérifier que :

donc :

la formule 1 étant la plus défavorable la condition devient :


Calcul des cordons d’angle latéraux:

on a :

d’où

on doit vérifier que :

soit :

la condition devient alors :


Formule enveloppe: la formule fondamentale n’est qu’optionnelle. En effet on dispose d’une formule enveloppe pour calculer l’effort résistant d’un cordon se soudure d’angle sans aucune considération pour l’orientation de l’effort appliqué.

On doit vérifier que :

Avec l’effort résistant de calcul :

nota: la formule enveloppe prend la valeur de calcul prise pour un cordon de soudure d’angle latéral, car c’est dans cette configuration que le cordon travaille le moins bien


Soudure en bout à pleine pénétration: on considère que la section est reconstitué et si l’acier du cordon possède les mêmes caractéristiques mécaniques que le métal de base (ce ,qui est normalement le cas), aucun calcul n’est nécessaire.


Soudures en bout à pénétration partielle: elles se vérifient comme des soudures d’angle en adoptant comme valeur de gorge la valeur nominale diminuée de 2mm (6.6.6.2 et 6.6.6.3) :


Soudures en bouchon: la formulation de la résistance d’une soudure en bouchon est fondée sur la formule enveloppe, en remplaçant la section de gorge par l’aire du trou bouché par la soudure.

on doit vérifier que :

avec l’effort résistant de calcul :

et Aw aire du trou


Soudure en entaille: on utilise là aussi la formule enveloppe, en considérant comme longueur du cordon le périmètre du trou :


Cas des assemblages longs: on réduit la résistance par un facteur βLw qui traduit la distribution non uniforme des contraintes.