Qu'est-ce que la force de précharge d'un boulon ?

La précontrainte d'un boulon (également appelée force de serrage ou tension initiale) est la force de traction induite dans un boulon lors du serrage. Elle crée la force de serrage qui maintient l'assemblage et est essentielle à son intégrité, empêchant le desserrage et la rupture par fatigue.

Quel facteur d'utilisation dois-je utiliser ?

Les coefficients d'utilisation typiques (η) sont de 0,7 à 0,9 fois la limite d'élasticité. Pour un serrage contrôlé (clé dynamométrique), on utilise généralement une valeur de 0,7 à 0,75. Pour les méthodes de précision (mesure d'allongement, tendeur hydraulique), on peut utiliser une valeur de 0,85 à 0,9. Ne jamais dépasser 0,9 pour les applications statiques.

Quel est le lien entre la précharge d'un boulon et le couple de serrage ?

La relation approximative est T = K × d × F, où K est le coefficient de serrage (généralement 0,2 pour l'acier sec, 0,15 pour l'acier lubrifié), d est le diamètre nominal du boulon et F est la force de précontrainte. Cette approximation présente une incertitude de ±25%.

Pourquoi la précharge est-elle importante dans les assemblages boulonnés ?

La précharge est essentielle car elle : (1) empêche la séparation des joints sous des charges externes, (2) réduit la fatigue des boulons en minimisant les fluctuations de charge, (3) crée une friction qui résiste aux charges de cisaillement, (4) empêche le desserrage des boulons dû aux vibrations et (5) fournit une force de positionnement du joint dans les joints étanches.

Que se passe-t-il si la précharge du boulon est trop élevée ?

Une précharge excessive peut entraîner la rupture ou la déformation des boulons lors du serrage, l'endommagement du filetage, l'écrasement des joints, la déformation des brides ou l'endommagement des éléments de l'assemblage. C'est pourquoi des coefficients d'utilisation sont appliqués afin de maintenir la précharge en deçà de la limite d'élasticité.

Outil d'ingénierie gratuit

Calculateur de force de précharge des boulons

Calculez la force de précharge d'assemblage dans un boulon métrique à partir du facteur d'utilisation, de la limite d'élasticité et de la zone de contrainte de traction. F = η × Rp × As.

ISO 898-1 VDI 2230 M3 – M64

Taille du boulon

Classe de propriété

Facteur d'utilisation η (%)

Facteur Nut K (pour l'estimation du couple)

Préréglages rapides

Résultats

Force de précharge d'assemblage (F)

—

Couple de serrage estimé

—

Charge admissible (100%)

—

Zone de contrainte de traction

—

Utilisation

—

Force de précharge

La force de précharge d'assemblage correspond à la tension cible du boulon lors du serrage :

η — facteur d’utilisation (0,7–0,9 typique)
R_p — limite d'élasticité (MPa)
A_s — zone de contrainte de traction (mm²)

Estimation du couple

Couple de serrage approximatif (équation simplifiée) :

K — facteur de noix (dépendant du frottement, généralement 0,15–0,20)
d — diamètre nominal du boulon (mm)

Exemple pratique

Exemple — M10 × 8,8 @ 70%

Compte tenu de ce qui précède : M10, classe 8,8 (Rp = 640 MPa), As = 58,0 mm², η = 70%

F = 0,70 × 640 × 58,0 = 25 984 N ≈ 26,0 kN

T = 0,20 × 10 × 25 984 / 1000 = 52,0 N·m

⚠️ Remarque : Le serrage au couple présente une incertitude de ±25%. Pour les assemblages critiques, il est recommandé d'utiliser la mesure de l'allongement ou la tension hydraulique pour une plus grande précision.

Calculateur de force de précontrainte des boulons | ISO 898-1 | Outil en ligne gratuit

Publié par administrateur sur 15 février 2026 15 février 2026

Résultats

Force de précharge

Estimation du couple

Exemple pratique