Assemblage en T de HEBs

Bonjour à tous,

En premier lieu, il faut savoir que mes questions seront peut-être naïves puisqu'elles traduisent un savoir parcellaire...
J’aurais peut-être du poster dans la section des novices (?).

[En pièce jointe, une image servant de support à mes interrogations.]




Je dois dessiner un cadre structurel pour un rack, fait de quatre HEB ''encastrés''.
Comment garantir une soudure de qualité pour chaque assemblage, sachant que la soudure sera soumise à des efforts d'arrachement (puisque le cadre peut se déformer)?

Les questions que je me pose sont les suivantes:
1/ (concerne ceux qui ont quelques connaissances en charpente métallique)
Devrait-on tout d'abord insérer une platine entre les deux profils'
La soudure serait peut-être plus aisée et de meilleure qualité? // Je pars du principe que non.
2/ Quel est le meilleur procédé à utiliser dans une telle configuration' (MIG, MAG, TIG...), sachant que nous avons du S235JO, soudé en atelier, et que les coûts sont une problématique secondaire.
3/ Quelle doit être la pénétration de la soudure dans le profil N°2? (Le profil 2 risque-t-il par la suite une augmentation ou une diminution de sa rigidité/de sa ductilité?)
4/ Quelle doit être la proportion de pénétration dans le profil N°1?
> cas 1: forte pénétration sans surépaisseur extérieure
> cas 2: forte pénétration avec cordon d'angle en surépaisseur
> cas 3: Soudure d'angle simple, sans pénétration notable (est-ce seulement possible?)
5/ Suivant la question précédente, quelle est la dénomination de ces soudures' (d'angle, pleine pénétration, bout à bout, en T...) (Notez que je ne parle pas ici de la forme de la soudure: Y, V, demi-V, ...)
6/ Faut-il chanfreiner les bords du profil 1? (et du 2?)
7/ Après soudure, faut-il un meulage [dans le sens des efforts] (question hors esthétique, purement structurelle et concernant la résistance)?
8/ Quelle sera la représentation symbolique? La question concerne surtout deux points:
> Les valeurs des "a" et "s" prises en compte, puisque pour moi, "s" est la pénétration totale, et "a" la partie transversale de la soudure hors pénétration (si a=épaisseur utile comme suggéré dans certaines normes > alors a=gorge apparente. Si a = hauteur du plus grand triangle isocèle inscrit dans la section > alors a=gorge réelle).
> La forme préférable de la surface : il semble que concave soit plus approprié (?).

Et tant qu'à faire, question subsidiaire (9):
La structure étant galvanisée, on la trempera dans le bain après soudage ?
Le procédé de soudage doit-il être adapté?
Des précautions sont-elles nécessaires'
J’ai lu qu’une soudure fermée pouvait être dangereuse (dans le bain chauffé, dilatation de l’air prisonnier, avec risque de déchirure du profilé et d’explosion). On se devrait donc d’indiquer un point ou deux où la soudure est arrêtée.
Cependant, il me semble par ailleurs que la pénétration de l’air humide dans un assemblage soudé provoque de la corrosion [Cf point 5 du document « Conception et Dimensionnement des soudures » trouvé sur ce site].
Comment traiter ce problème ?

Voila, vous connaissez désormais la problématique et les subtilités qui se posent pour une soudure "toute simple". Evidement, pour moi (charpentier métallique), la prudence voudrait que j'indique seulement qu'il y a une soudure et que je donne un "a" utile.
Mais cet assemblage est tellement crucial que je veux vérifier qu'il est seulement constructible (et sécuritaire).

En espérant que vos lumières serviront les miennes ;-)

Merci beaucoup.

Pascal

PS : J’ai certes bien lu les « Vingt conseils techniques pour la conception d'une construction soudée » dont j’ai retenu entre autres :

11. Tout dépôt de métal fondu doit être harmonieux avec des rayons de raccordement les plus doux possibles. La surabondance de métal déposé est techniquement néfaste et économiquement coûteux.
14. L'assemblage par soudage n'est pas une panacée dans la construction métallique. Parfois un assemblage mécanique ou un formage par pliage de la pièce est préférable.
15. La préparation mécanique des chanfreins des joints soudés améliore grandement la qualité de soudage du joint.
18. Pour améliorer la résistance à la fatigue, le profil des soudures doit être soit usiné soit retouché par meulage ou soudage TIG.

Bonjour xentia,

Toute structure métallique doit être calculée et conforme aux règles de calcul CM66, NF P 22-470 et NF P 22-471.
La conception des joints soudés est de la responsabilité du technicien soudeur ou de l'ingénieur soudeur de votre entreprise.
Le coordinateur de soudage se conformera aux exigences des normes NF P 22-471, NF P 22-472 et NF P 22-473.

Il existe à ma connaissance plusieurs sites francophones spécialisés dans la construction métallique :
http://www.acierconstruction.com/
http://www.bncm.fr
http://www.steelbizfrance.com

A mon avis, le meilleur procédé de soudage pour ce type de construction est le MAG fil fourré poudre de fer pour le soudage en position à plat (forte pénétration en racine).
Sinon, tu optes pour le MAG fil plein en pulvérisation ou en pulsé.
Attention à l'encombrement de la torche de soudage à l'intérieur des fers.
Attention au bouclage des cordons et au reprise (meulage en sifflet).
Attention à l'obligation de posséder une qualification de mode opératoire de soudage et une qualification de soudeur.

Il n'est pas obligatoire de chanfreiner les bords du profil 1.
Il est indispensable de prévoir une section ou gorge de soudure continue de 0,8 à 1 fois l'épaisseur du profil pour les soudures d'angle non chanfreinée.
Le profil et la symétrie des cordons doivent être les plus soignés possible pour la tenue à la fatigue.
Le pied des cordons ne doit pas présenté de caniveau ou de cordon roulé néfastes à une bonne tenue à la fatigue.
Si tu optes pour le chanfreinage de tes profilés HEB, tu pourras contrôler tes joints soudés interpénétrés par contrôle ultrasons (garantie d'une soudure saine et sans défaut plan).

Je te présente mes meilleurs voeux pour la nouvelle année 2010.

Salutations

Bonjour,

Voici les recommandations à respecter pour les soudures d'angle non pénétrée :



Pour votre information, le manque de pénétration à la racine du cordon pour les soudures d'angle non pénétrée est interdit par la norme NF EN ISO 5817:2007 .

Il existe plusieurs livres concernant la construction métallique sur le site Amazon.fr :



Nous remercions le membre Lasoudure pour sa participation très active sur ce forum.
Nous vous souhaitons à tous nos meilleurs voeux pour cette nouvelle année.

Cordialement,

Merci pour vos réponses.
Après un peu d'approfondissement:
(1) Une platine intermédiaire entre les deux profils n'est pas spécialement intéressante. Elle l'est s'il y a risque d'écrasement/flambement de l'aile sous compression, ou pour limiter la déformabilité. Mais génère d'autres problèmes. A réserver aux tubes, par ex, ou aux cas où on doit boulonner d'un côté.
(5) et (6) Il semble que soit approprié de préparer le profil 1 (inférieur) avec un chanfrein "côté extérieur de chaque aile" pour une soudure en demi-V [donc, je crois, correspondant à une pénétration profonde quasi à 100%]. Ceci étant fait pour les ailes (et je pense qu'une petite reprise envers sur chaque aile ne peut pas faire de mal).
Pour l'âme, une soudure en K sur double chanfrein est pas mal, mais on peut simplifier avec de la soudure d'angle partiellement pénétrée.
Forme de l'assemblage soudé: TB (Assemblage en T et forte pénétration)
Forme de la soudure: demi-V.
(8) la surface concave me semble toujours la plus appropriée, pour éviter les concentrations d'efforts.

Je précise que j'ai trouvé pas mal d'explications différentes sur la détermination de a et de s pour les soudures d'angle et les soudures pénétrées. Notamment plusieurs normes qui donnent des indications différentes. Pour moi, il persiste donc un doute à ce sujet.
A propos de normes, celles concernant la soudure sont-elles disponibles "en lecture seule" quelque part, en bibliothèque, afin de ne pas avoir forcément besoin d'investir? J'ai tenté de trouver des sources sur internet, mais il semble que le passage par l'AFNOR soit incontournable.
N'hésitez pas à me corriger si je me trompe, et surtout à compléter, puisque de nombreuses questions restent en suspend.
Merci