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STRUCTURES METALLIQUES

DOSSIER

IER

CALCUL

DES

SOUDURES

BTS

Conception

Réalisation

Chaudronnerie

Industrielle

Ministère de l'Éducation Nationale, de

l'Enseignement Supérieur et de la Recherche

Avant propos

Les évolutions des technologies, des contenus de formation et des pratiques pédagogiques nécessitent

une adaptation constante des connaissances des enseignants.

La formation continue des professeurs qui en découle est organisée essentiellement autour des

services académiques de formation des personnels. Le réseau national de ressources STRUCTURES MÉTALLIQUES, sous l'autorité de la Direction de

l'Enseignement Scolaire et de l'Inspection Générale développe une politique de ressources pour la

formation continue des enseignants.

Au travers des différents dossiers et fascicules élaborés par des professeurs du "terrain», le réseau

permet de soutenir et d'accompagner cette formation, c'est-à-dire :

‰ favoriser l'auto-formation des enseignants, à leur rythme, selon leurs besoins et sur leur lieu de

travail ; ‰ proposer des réponses aux besoins et aux problèmes posés; ‰ apporter des informations aux corps d'inspection qui sont les relais avec le "terrain»;

‰ élaborer des supports de formation pouvant être utilisés par les inspecteurs et les services

académiques de formation. C'est dans cette optique que vous est proposé le dossier ressource : Calcul des soudures dans une Section de Techniciens Supérieurs en Conception et Réalisation en

Chaudronnerie Industrielle.

Ce dossier a été élaboré par :

M. Thierry Sancier, professeur au Lycée Léon Blum - Le Creusot

Coordination du réseau de ressources

M. Jean Claude TÊTOT

Professeur UPEC - IUFM Ȃ SSTP

Centre National de Ressources Structures Métalliques

Place du 8 Mai 45 - BP 85 - 93203 St Denis

Téléphone 01.49.71.87.00 - Fax : 01 49 71 88 39

Site web: http://cnrsm.creteil.iufm.fr

Thierry Sancier STS CRCI S6.2.2 Lycée Léon Blum Le Creusot 1

Le calcul de soudures

Sommaire : P1

elques exemples de ruptures dans les constructions soudées.

11Incidents dus à une conception incorrecte. P2

12Incidents dus à des calculs incorrects. P3

13Incidents dus aux conditions de services autres que prévues. P4

14Incidents dus à une exécution non satisfaisante. P5

Bilan. P5

Type de calcul.

emblages non calculés. P6 emblages soumis à un calcul en fatigue. P7 emblages non soumis à un calcul en fatigue. P8 de qualité dune soudure. P9 xemple ne démarche industrielle visant à assurer la fiabilité de soudures en fatigue dun bogie.

41Les missions du bureau détude. P11

xemples de parachèvements.

421Le meulage. P14

422La refusion T.I.G. P15

43Les missions du bureau des méthodes. P16

44Les missions du Service Qualité. P18

Bilan. P19

Principe de vérification dun cordon dangle en statique.

érification dun cordon dngle en statique avec

le module Design Accelerator dAutodesk Inventor Professionnal. P20

éfinitions.

Section efficace dune soudure. P22

rge cordon de soudure. P23

523Longueur utile pour le calcul. P23

Principe de vérification des cordons dangle suivant la théorie. P24

étermination des composantes , , //

pour les cas classiques. es cordons Frontaux. P25 es cordons Latéraux. P26 es cordons Obliques. P27 ent selon le code CM66. P29 eEurocode 3. P29 ation n°1. P30 cation n°2. se en situation. P33 xpérimentation avec la machine de traction. P34 Simulation Calcul Eléments finis " Cosmos ». P35

Fiche récapitulative. P37

xemples de calculs.

BTS session 2006. P38

tache tube sur une platine. P39 Thierry Sancier STS CRCI S6.2.2 Lycée Léon Blum Le Creusot 2

1 Quelques exemples de ruptures dans les constructions soudées.

(Daprès les monographies recueillies par lInstitut International de la Soudure)

11ȈIncidents dus à une conception incorrecte.

ͳͳͳȈ Type de construction accidentée.

Il agit de wagons-citernes

composés dun réservoir reposant sur un châssis par lermédiaire de deux ailerons latéraux.

Ces ailerons sont en tôle pliée de 8 mm

dpaisseur, chaque aile ayant 60 mm de large. Ils sont, dune part, soudés sur la tôle des viroles et des fonds et, dutre part, fixés sur le châssis au moyen de boulons de diamètre 25 mm.

Afin déviter les uds de soudure au

croisement des cordons longitudinaux et circulaires, les ailerons ont été échancrés au droit du passage des cordons circulaires dssemblage des viroles et des fonds

Lavarie intéresse les ailerons qui

présentent des fissures dans les angles rentrants échancrure, à partir de extrémité des cordons de soudure.

112 ȈCauses présumées des avaries.

Les fissures observées sont la

conséquence dun effet de rigidité de la liaison soudée vers les extrémités des ailerons dans des parties affaiblies par les échancrures et soumises à des sollicitations alternées importantes.

Dprès les résultats obtenus, il est

apparu que les modifications suivantes dans la conception de lassemblage devaient permettre dapporter une diminution suffisante du taux de travail dans les angles. -Suppression des boulons extrêmes de fixation de la citerne sur le châssis ((a) sur la figure 3) -Renforcement de lextrémité des ailerons au moyen dune plaquette soudée de 745 mm de long sur une largeur maximale de 50 mm. Thierry Sancier STS CRCI S6.2.2 Lycée Léon Blum Le Creusot 3

12ȈIncidents dus à des calculs incorrects.

ͳ-ͳȈType de construction accidentée.

La rupture est produite sur une

plate-forme de forage en Mer du Nord.

La plate-forme est constituée par une

ossature tubulaire reposant sur quatre pieds entretoisés par des membrures tubulaires. La figure 1 montre une vue en plan de la plate-forme.

La rupture a consisté en ceci :

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