Vérifie un plat unique soudé à l’âme d’une autre poutre ou à une colonne et boulonné à l’âme de la poutre, qui reprend un effort tranchant, selon la SIA 263:2013 : les boulons, l’âme de la poutre, le plat et ses soudures, avec l’articulation aux boulons. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.
Ce qui est vérifié
- Les boulons : un plan de cisaillement résiste à Fv,Rd = 0.6 · fub,k · A/γM2, équation (75), avec le trou d0 du tableau 17. Les soudures sont bien plus rigides que les boulons : l’assemblage tourne donc aux boulons, et chacun reprend Fv,Ed = VEd/n, avec n = nc · nr, et rien de plus.
- Pression latérale, équation (76) : 0.85 · (e/d0) · fu,k · d · t/γM2 ≤ 2.4 · fu,k · d · t/γM2, sur le plat avec e la plus petite valeur entre la distance au bord verticale et ex,p, et sur l’âme de la poutre avec e = ex,b.
- Âme de la poutre, section nette au cisaillement, équation (82) : Av,net = Av − nr · d0 · tw, avec Av selon l’équation (42a) (chiffre 5.1.4.3).
- Excentricité : e = (nc − 1) · p2/2 + ex,b + g + lh, du centre de gravité des boulons à la soudure verticale à l’extrémité du plat. L’excentricité sollicite le plat et ses soudures au lieu des boulons.
- Le plat au cisaillement et à la flexion, Mp,Ed ≤ Mpl,V,Rd là où il quitte l’élément auquel il est soudé : τ = VEd/(tp · hp) réparti sur toute la hauteur, fy,r = √(fy,k² − 3τ²) et Mpl,V,Rd = fy,r · tp · hp²/4/γM1.
- Le plat, section nette au cisaillement, équation (82) : Av,net = (hp − nr · d0) · tp.
- Les soudures : Fw,Rd par unité de longueur, la plus petite valeur entre la gorge, a · 0.6 · fuE/γM2, et la section de contact, a · √2 · 0.8 · fy,k/γM2, équation (88). La soudure verticale reprend VEd sur hp ; les deux soudures horizontales reprennent le moment sous forme de couple, VEd · e/hp sur chaque bord, sur lh, équation (87).
- Disposition des trous : e1, e2 et p1 comparés aux minimums du tableau 17, avec e2 ≥ d0 pour la résistance à la pression latérale.
Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez
Vous saisissez fy,k et fu,k tirées du tableau 1, les cinq dimensions de la poutre boulonnée, la classe de résistance (tableau 2) et la dimension des boulons, si les plans de cisaillement traversent la tige ou le filetage, γM1 et γM2 (chiffre 4.1.3) et VEd. Vous choisissez un joint de poutre, soudé à l’âme de l’autre poutre, ou un plat d’attache, soudé à une colonne ou à un appui, et saisissez le jeu g, tp et hp, ainsi que les colonnes, les rangées, le pas p1, ex,b et ex,p des boulons. Pour les soudures : l’épaisseur de gorge a (chiffre 6.3.2.6), fuE (chiffre 6.3.2.2), le recouvrement lh et une ou deux soudures verticales.
Vous obtenez chaque effort et chaque résistance, le taux d’utilisation de chaque vérification avec la mention Vérifié ou Non vérifié et, à titre de comparaison, l’effort sur le boulon le plus sollicité avec l’articulation entre les éléments. Avec l’abonnement Pro, le calcul s’imprime sous forme de note de calcul A4.
Hypothèses et limites
- Un seul plat, sous effort tranchant seul, avec l’articulation aux boulons.
- Le plat mesure au plus la hauteur libre de l’âme de la poutre, h − 2tf − 2r. Le groupe de boulons est centré sur sa hauteur.
- L’effort tranchant dans le plat est réparti sur toute sa hauteur, et sa limite d’élasticité est réduite partout.
Exemple de calcul
Un joint d’une poutre laminée avec h = 400 mm et tw = 8.6 mm en fy,k = 235 N/mm², sous VEd = 200 kN, avec un plat de 300 × 10 mm, quatre boulons M20 de classe 4.6 en une colonne au pas p1 = 70 mm, cisaillés dans la tige, un jeu de 10 mm et des soudures d’angle de 5 mm avec lh = 90 mm et une soudure verticale. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.
Données| Donnée | Valeur | Réf. |
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| Limite d’élasticité caractéristique fy,k | 235 N/mm² | § t.1 |
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| Résistance caractéristique à la traction fu,k | 360 N/mm² | § t.1 |
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| Hauteur totale h | 400 mm | |
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| Largeur de l’aile b | 180 mm | |
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| Épaisseur de l’âme tw | 8.6 mm | |
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| Épaisseur de l’aile tf | 13.5 mm | |
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| Rayon de raccordement r | 21 mm | |
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| Classe de résistance des boulons | 4.6 | § t.2 |
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| Dimension des boulons | M20 | § t.17 |
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| Les plans de cisaillement traversent | Tige — partie non filetée | |
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| Facteur de résistance, sections brutes γM1 | 1.05 | § 4.1.3 |
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| Facteur de résistance, boulons, soudures et sections nettes γM2 | 1.25 | § 4.1.3 |
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| Valeur de dimensionnement de l’effort tranchant VEd | 200 kN | |
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| Le plat est | Joint de poutre — soudé à l’âme de l’autre poutre | |
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| Jeu entre les deux extrémités de poutre g | 10 mm | |
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| Épaisseur tp | 10 mm | |
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| Hauteur hp | 300 mm | |
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| Colonnes nc | 1 | |
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| Rangées nr | 4 | |
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| Entraxe vertical p1 | 70 mm | |
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| Extrémité de la poutre à la première colonne ex,b | 40 mm | |
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| Colonne extérieure à l’extrémité du couvre-joint ex,p | 40 mm | |
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| Épaisseur de gorge a | 5 mm | § 6.3.2.6 |
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| Résistance à la traction du métal d’apport fuE | 510 N/mm² | § 6.3.2.2 |
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| Recouvrement sur la poutre soudée lh | 90 mm | |
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| Soudures verticales | Une — le long de l’extrémité du plat | |
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Calcul : Valeurs communes| Étape | Valeur | Réf. |
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| Boulon | – = M20, classe 4.6, trou d0 = 22 mm | § t.17 |
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| Résistance au cisaillement d’un plan0,6·fub,k·A/γM2, fub,k = 400 N/mm², A = 314.2 mm². | Fv,Rd = 60.32 kN | § (75) |
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| Boulonsnc·nr = 1·4. | n = 4 | |
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| Effort par boulonVEd/n, et rien de plus : l’assemblage tourne aux boulons, l’excentricité ne les sollicite donc pas. | Fv,Ed = 50.00 kN | |
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| Avec l’articulation entre les éléments à la placeLe boulon le plus sollicité d’un assemblage entièrement boulonné avec le même groupe et la même excentricité.pour comparaison | FEd,max = 65.85 kN | |
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Calcul : Vérification 1 — boulons au cisaillement| Étape | Valeur | Réf. |
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| Boulons au cisaillementFv,Ed ≤ Fv,Rd | η = 0.829 · VérifiéTaux d’utilisation : 83 % | § (75) |
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Calcul : Vérification 2 — la pression latérale sur le plat| Étape | Valeur | Réf. |
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| Distance à l’extrémité retenueLa plus petite des valeurs entre la distance au bord verticale 45.0 mm et ex,p. | e = 40.0 mm | § (76) |
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| Résistance à la pression latérale par boulon0,85·(e/d0)·fu,k·d·t/γM2 ≤ 2,4·fu,k·d·t/γM2, t = 10.0 mm. | Fb,Rd = 89.02 kN | § (76) |
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| La pression latérale sur le platFb,Ed ≤ Fb,Rd | η = 0.562 · VérifiéTaux d’utilisation : 56 % | § (76) |
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Calcul : Vérification 3 — la pression latérale sur l’âme de la poutre| Étape | Valeur | Réf. |
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| Distance à l’extrémité retenueex,b, depuis l’extrémité de la poutre. | e = 40.0 mm | § (76) |
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| Résistance à la pression latérale par boulon0,85·(e/d0)·fu,k·d·t/γM2 ≤ 2,4·fu,k·d·t/γM2, t = 8.6 mm. | Fb,Rd = 76.56 kN | § (76) |
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| La pression latérale sur l’âme de la poutreFb,Ed ≤ Fb,Rd | η = 0.653 · VérifiéTaux d’utilisation : 65 % | § (76) |
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Calcul : Vérification 4 — âme de la poutre, section nette au cisaillement| Étape | Valeur | Réf. |
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| Aire de cisaillement netteAv − nr·d0·tw, Av selon (42a). | Av,net = 3’513 mm² | § 5.1.4.3 |
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| Âme de la poutre, section nette au cisaillementVEd ≤ Veff,Rd | η = 0.380 · VérifiéTaux d’utilisation : 38 % | § (82) |
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Calcul : Vérification 5 — distance à l’extrémité| Étape | Valeur | Réf. |
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| Distance à l’extrémitée1 ≥ 30 mm | η = 0.667 · VérifiéTaux d’utilisation : 67 % | § t.17 |
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Calcul : Vérification 6 — distance au bord| Étape | Valeur | Réf. |
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| Distance au borde2 ≥ 25 mm | η = 0.625 · VérifiéTaux d’utilisation : 63 % | § t.17 |
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Calcul : Vérification 7 — pas dans la direction de l’effort| Étape | Valeur | Réf. |
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| Pas dans la direction de l’effortp1 ≥ 45 mm | η = 0.643 · VérifiéTaux d’utilisation : 64 % | § t.17 |
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Calcul : Valeurs communes| Étape | Valeur | Réf. |
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| Excentricité, des boulons à la ligne de souduree = (nc − 1)·p2/2 + ex,b + g + lh : du centre de gravité des boulons à la soudure verticale à l’extrémité du plat. | e = 140.0 mm | |
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| Moment dans la section déterminante du platVEd·50.0 mm : là où le plat quitte la poutre soudée. | Mp,Ed = 10.000 kN·m | |
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Calcul : Vérification 1 — le couvre-joint au cisaillement et à la flexion| Étape | Valeur | Réf. |
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| Contrainte de cisaillementVEd/(tp·hp). | τ = 66.7 N/mm² | |
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| Limite d’élasticité réduite√(fy,k² − 3τ²). | fy,r = 204.7 N/mm² | |
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| Moment plastique réduitfy,r·tp·hp²/4/γM1. | Mpl,V,Rd = 43.859 kN·m | |
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| Le couvre-joint au cisaillement et à la flexionMp,Ed ≤ Mpl,V,Rd | η = 0.228 · VérifiéTaux d’utilisation : 23 % | |
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Calcul : Vérification 2 — le plat, section nette au cisaillement| Étape | Valeur | Réf. |
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| Aire de cisaillement nette(hp − nr·d0)·tp. | Av,net = 2’120 mm² | § (82) |
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| Le plat, section nette au cisaillementVEd ≤ Veff,Rd | η = 0.630 · VérifiéTaux d’utilisation : 63 % | § (82) |
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Calcul : Valeurs communes — les soudures| Étape | Valeur | Réf. |
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| Résistance par unité de longueurLa plus petite valeur entre la résistance de la section de gorge, a·0,6·fuE/γM2 = 1’224, et la section de contact, a·√2·0,8·fy,k/γM2 = 1’063 N/mm. | Fw,Rd = 1’063 N/mm | § (88) |
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Calcul : Vérification 3 — la soudure verticale| Étape | Valeur | Réf. |
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| La soudure verticalev ≤ Fw,Rd | η = 0.627 · VérifiéTaux d’utilisation : 63 % | § (87) |
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Calcul : Vérification 4 — les soudures horizontales| Étape | Valeur | Réf. |
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| Effort sur un bordLe moment sous forme de couple sur la hauteur du plat. | VEd·e/hp = 93.33 kN | |
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| Les soudures horizontalesv ≤ Fw,Rd | η = 0.975 · VérifiéTaux d’utilisation : 98 % | § (87) |
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Comment ce module est vérifié
Contrôlé chiffre par chiffre au regard de la SIA 263:2013 et vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.
Questions
Pourquoi les boulons ne reprennent-ils que V_Ed/n ?
Les soudures sont bien plus rigides que les boulons : l’assemblage tourne donc aux boulons. Dans l’exemple de calcul, chaque boulon reprend 50 kN. Avec l’articulation entre les éléments, le boulon le plus sollicité du même groupe reprendrait 65.9 kN.
Où passe l’excentricité ?
Dans le plat et ses soudures. Dans l’exemple de calcul, e = 140 mm et chaque soudure horizontale reprend 93.3 kN sur lh = 90 mm, η = 0.975.
Quel abonnement comprend ce module ?
L’abonnement Pro, avec sa note de calcul.
Voir aussi
Norme : SIA 263:2013 · Page mise à jour : 8 novembre 2026