Outil d'ingénierie gratuit
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.
Ce calculateur a été développé et vérifié par l'équipe d'ingénierie Vibromera, concepteurs des instruments d'équilibrage portables Balanset.
Résultats
Charge de traction ultime
La force de traction maximale qu'un boulon peut supporter avant rupture :
- Rm — résistance à la traction ultime (MPa), à partir de la classe de propriété
- As — 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 Fv = αv × fub × A avec αv = 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
Compte tenu de ce qui précède : Boulon M10, classe de propriété 8,8, cisaillement simple
As = 58,0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58,0 = 46 400 N = 46,4 kN
Fs = 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.
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
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 safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
Les procédures décrites sur cette page ont été développées et testées sur le terrain par l'équipe Vibromera à l'aide du Balanset-1A, un équilibreur portable à deux canaux et analyseur de vibrations pour l'équilibrage des rotors sur site.
Instruments et logiciels professionnels d'équilibrage sur site. Utilisés dans plus de 50 pays.
