Article

1 - PRÉCISIONS ET TERMINOLOGIE

2 - PRINCIPES DE VÉRIFICATION À LA FATIGUE

  • 2.1 - Démarche pour une structure en acier
  • 2.2 - Choix des classes de conséquence

3 - MÉTHODES DE VÉRIFICATION À LA FATIGUE

4 - COEFFICIENTS PARTIELS

5 - ACTIONS DE FATIGUE

6 - EFFET DES ACTIONS DE FATIGUE

7 - RÉSISTANCE À LA FATIGUE

8 - VÉRIFICATION À LA FATIGUE

9 - EXEMPLE DE CALCUL

10 - MÉCANIQUE DE LA RUPTURE

11 - CONCLUSION

12 - GLOSSAIRE

13 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : C2542 v2

Construction métallique - Vérification à la fatigue selon les Eurocodes

Auteur(s) : Mladen LUKIĆ

Date de publication : 10 avr. 2024

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Une structure est composée de détails constructifs : elle peut être défaillante lorsqu’au moins un des détails constructifs atteint un des états limites ultimes.

Parmi ces états limites, figure l’état limite de fatigue. Ce dernier traduit la fissuration progressive, due à des charges répétées en un très grand nombre de cycles dans le temps. Passé un certain seuil de fissuration, il risque de se produire un phénomène de rupture.

Le fait de recourir à différentes parties de l’Eurocode 1 pour les charges de fatigue, et à d'autres parties de l’Eurocode 3 pour la vérification proprement dite, rend assez complexe la compréhension de la démarche de vérification. Le but de cet article est donc de regrouper toutes les informations sur ce sujet.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Steel construction - Fatigue verification according to Eurocodes

A structure is made up of constructive details: it can fail when at least one of the constructive details reaches one of the ultimate limit states.

One of these limit states is the fatigue limit state. This state reflects progressive cracking due to repeated loading over a very large number of cycles over time. Once a certain threshold of cracking has been reached, there is a risk of failure.

The use of different parts of Eurocode 1 for fatigue loads, and other parts of Eurocode 3 for the actual verification, makes the understanding of the verification process quite complex. The purpose of this article is therefore to gather all the information on this subject.

Auteur(s)

  • Mladen LUKIĆ : Président du TC6 « Fatigue et rupture » de la CECM – Animateur du WG9 « EN 1993-1-9 » du CEN/TC250/SC3 - Directeur de projets recherche CTICM (Saint-Aubin, France)

INTRODUCTION

L’amorçage d’une fissure se produit nécessairement à partir d’un défaut. Dans le cas d’un détail d’apparence lisse, la fissure peut prendre naissance à partir de défauts microscopiques à l’échelle du grain, ou de défauts de bord dus à l’oxycoupage, au perçage, etc.

Dans le cas des détails constructifs avec des soudures, c’est plutôt à partir d’un défaut dans un cordon de soudure qu’une fissure peut s’amorcer (inclusion solide ou gazeuse, retassure, crique, etc.). Ces défauts, combinés aux entailles causées par le changement plus ou moins brusque de la géométrie dû au cordon de soudure, sont plus importants que ceux dans les pièces sans soudures.

La vérification à la fatigue, qui sert à se prémunir de toute fissuration, peut se révéler déterminante dans le cas des ponts, des chemins de roulement, des structures très élancées exposées au vent, ou des structures hydrauliques. Elle est inutile pour les bâtiments courants soumis à des actions comme le vent ou la neige, considérées comme quasi statiques.

Pour effectuer une vérification à la fatigue, la référence est généralement faite à la norme NF EN 1993-1-9, « Calcul des structures en acier – Partie 1-9 : Fatigue ». Mais d’autres Eurocodes donnent quelques renseignements supplémentaires concernant cette vérification pour des structures pouvant être susceptibles à la fatigue, comme par exemple les ponts, les pylônes, les mâts, les cheminées ou les chemins de roulement.

Le calcul de la propagation de fissures est abordé, mais sans grande précision, dans la NF EN 1993-1-10, ou plutôt dans son document de référence.

Le fait de devoir avoir recours à différentes parties de l’Eurocode 1 pour les charges de fatigue, et à différentes parties de l’Eurocode 3 pour la vérification proprement dite, rend assez complexe la compréhension de la démarche de vérification. C’est pourquoi il est souhaitable de regrouper toutes les informations sur ce sujet dans un seul et même document.

C’est donc l’objet de cet article qui représente ainsi un condensé des principes de vérification à la fatigue des structures susceptibles à ce phénomène.

Nota :

le terme « état limite de fatigue » n’est pas officialisé dans les Eurocodes. En revanche, d’autres documents peuvent s’y référer.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

steel   |   fatigue   |   metallic construction   |   cracking   |   standards   |   fracture mechanics   |   surface damage   |   Eurocodes

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-c2542


Cet article fait partie de l’offre

Travaux publics et infrastructures

(79 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Travaux publics et infrastructures

(79 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Recommandations pour la détermination des classes d’exécution selon la NF EN 1090-2 pour les structures en acier de bâtiment,  -  Revue Construction Métallique, n° 1-2015, pp. 69-89 (2015).

  • (2) -   Recommandations sur le calcul des structures de mâts d’éclairage de grands espaces,  -  3e édition, Revue Construction Métallique, n° 1-2015, pp. 91-146 (2015).

  • (3) - ALEGRE (J.M.), CUESTA (I.I.) -   Some aspects about crack growth FEM simulation under mixed-mode loading,  -  International Journal of Fatigue Vol. 32 (2010).

  • (4) - CIDECT -   Assemblages soudés de profils creux circulaires et rectangulaires sous chargement en fatigue  -  (2002).

  • (5) - EYMARD (R.), JACOB (B.) -   Un nouveau logiciel : le programme CASTOR pour le Calcul des Actions et Sollicitations du Trafic dans les Ouvrages Routiers,  -  Bull. liaison Labo. P. et Ch., n° 164, pp. 64-77 (1989).

  • ...

NORMES

  • Eurocodes structuraux – Bases de calcul des structures, AFNOR - AFNOR NF EN 1990 (P06-100-1) - Mars 2003

  • Exécution des structures en acier et des structures en aluminium – Partie 2 : exigences techniques pour l’exécution des structures en acier, AFNOR - AFNOR NF EN 1090-2+A1 (P22-101-2) - octobre 2011

  • Eurocode 1 « Actions sur les structures » – Partie 1-4 : Actions générales – Actions du vent, AFNOR - AFNOR NF EN 1991-1-4 (P06-114-1) - novembre 2005

  • Eurocode 1 : Actions sur les structures – Partie 2 : Actions sur les ponts, dues au trafic ; AFNOR - AFNOR NF EN 1991-2 (P06-120-1) - mars 2004

  • Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 2 : actions sur les ponts, dues au trafic – Annexe Nationale à la NF EN 1991-2:2004 – Actions sur les ponts, dues au trafic ; AFNOR - NF EN 1991-2/NA (P06-120-1/NA-1) - mars

  • - AFNOR NF EN 1991-3 (P06-130) - Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 3 : Actions induites par les appareils de levage et les machines ; AFNOR avril 2007

  • ...

1 Sites internet

CEREMA – Centre d’études et d’expertise sur les risques, la mobilité et l’aménagement

https://www.cerema.fr/fr

IFSTTAR – Institut français des sciences et techniques des transports de l’aménagement et des réseaux

http://www. ifstttar.fr

IIW – International Institute of Welding

http://iiwelding.org

LCPC – Laboratoire central des ponts et chaussées est devenu IFSTTAR.

MEDDTL– Ministère de l’Écologie, du développement durable des transports et du logement

https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr

SETRA – Service d’études techniques des routes et autoroutes est devenu CEREMA

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Travaux publics et infrastructures

(79 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS