Quelle est la section résistante à la traction d'un boulon ?

La section résistante à la traction (As) est l'aire de section efficace utilisée pour calculer la résistance à la traction d'un élément de fixation fileté. Elle est inférieure à l'aire nominale de la tige car elle tient compte de la géométrie du fond de filet. Elle est définie dans la norme ISO 898-1 et dépend du diamètre sur flancs et du diamètre intérieur du filetage.

Comment calcule-t-on la résistance à la traction d'un boulon ?

La charge de traction ultime d'un boulon est calculée selon la formule Ft = Rm × As, où Rm représente la résistance à la traction ultime du matériau du boulon (déterminée par sa classe de propriétés) et As l'aire de la zone de contrainte de traction. Par exemple, un boulon de classe 8.8 a une résistance à la traction Rm de 800 MPa.

Que signifie la classe de résistance 8.8 pour les boulons ?

Le premier nombre (8) représente 1/100e de la résistance à la traction minimale en MPa (800 MPa). Le second nombre (8) représente 10 fois le rapport entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction (0,8). Donc, la limite d'élasticité est de 800 × 0,8 = 640 MPa.

Comment calcule-t-on la résistance au cisaillement d'un boulon ?

ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus partial safety factors. For single shear, use one stress area; for double shear, multiply by 2.

Quelle est la différence entre la charge d'épreuve et la résistance à la traction ?

La charge d'épreuve est la force maximale qu'un boulon peut supporter sans déformation permanente (limite élastique). La résistance à la traction est la force maximale avant rupture. La contrainte d'épreuve (Sp) est approximativement égale à 90 % de la limite d'élasticité pour la plupart des classes de résistance.

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Calculateur de résistance à la traction et au cisaillement des boulons

Calculez la charge de rupture en traction des vis métriques à partir des données de classe de qualité selon l'ISO 898-1, ainsi qu'une estimation simplifiée de la résistance au cisaillement. Sélectionnez la taille de la vis et la classe de qualité.

ISO 898-1 M3 - M64 Classe 4.6 – 12.9

Taille du boulon

Classe de propriété

Plans de cisaillement

Préréglages rapides

Résultats

Charge de traction ultime (Ft)

—

Résistance au cisaillement (Fs, estimation simplifiée)

—

Aire de contrainte de traction (As)

—

Charge limite d'élasticité (Fy)

—

Résistance à la traction ultime (Rm)

—

Charge de traction ultime

La force de traction maximale qu'un boulon peut supporter avant rupture :

R_m — résistance à la traction ultime (MPa), à partir de la classe de propriété
A_s — aire de contrainte de traction (mm²), selon ISO 898-1 / ISO 261

Résistance au cisaillement (estimation simplifiée)

L'ISO 898-1 définit les propriétés de résistance à la traction et de charge d'épreuve des vis — elle ne pas précise pas la résistance au cisaillement. La valeur indiquée ici est une estimation d'ingénierie simplifiée largement utilisée, qui considère la résistance au cisaillement comme approximativement égale à 60 % de la résistance à la traction (d'après le critère de von Mises, τ ≈ 0,58 σ) :

Pour un double cisaillement, multiplier par 2 (deux plans de cisaillement).

⚠️ Remarque sur le dimensionnement au cisaillement : La résistance au cisaillement réelle dépend du fait que le plan de cisaillement traverse la zone filetée ou la partie lisse non filetée, du glissement de l'assemblage et de la pression diamétrale sur les plaques, ainsi que des sollicitations en fatigue. Les codes de conception définissent leurs propres valeurs — par exemple, l'Eurocode 3 (EN 1993-1-8) utilise F_v = α_v × f_ub × A avec α_v = 0,6 pour les classes 4.6, 5.6 et 8.8 mais 0,5 pour les classes 4.8, 5.8, 6.8 et 10.9, ainsi que des coefficients partiels de sécurité. Vérifiez toujours les assemblages sollicités au cisaillement selon le code de dimensionnement structurel ou mécanique applicable, et non selon cette seule estimation simplifiée.

Classes de propriétés selon la norme ISO 898-1

Classe	Rm (MPa)	Rp0,2 (MPa)	Utilisation typique
4.6	400	240	Usage général, faible résistance
5.8	520	420	Structurelle, non préchargée
8.8	800	640	Automobile, machines (les plus courants)
10.9	1040	940	Structurelle, haute résistance
12.9	1220	1100	Résistance maximale (acier allié)

Exemple pratique

Exemple — Boulon M10 × 8,8

Compte tenu de ce qui précède : Boulon M10, classe de propriété 8,8, cisaillement simple

A_s = 58,0 mm², R_m = 800 MPa

F_t = 800 × 58,0 = 46 400 N = 46,4 kN

F_s = 0,6 × 800 × 58,0 = 27 840 N = 27,8 kN

⚠️ Remarque : Il s'agit des capacités ultimes sans coefficients de sécurité. Appliquez les coefficients de sécurité appropriés (généralement de 2 à 3 pour les charges statiques et de 4 à 6 pour la fatigue) pour le dimensionnement.