L'acier de type WT : quand doit-on l'utiliser?

L’essai de résilience

Sous certaines conditions d’utilisation, il a été observé que les structures métalliques pouvaient être sensibles à un type de ruine appelé rupture fragile. Afin de mesurer la résistance à la rupture fragile de l’acier, on a recours à l’essai de résilience. Ce dernier consiste à rompre par choc une éprouvette entaillée dont la température est prescrite. Ce type d’essai vise à mesurer l’énergie qui est absorbée par l’éprouvette au cours de sa rupture et à évaluer la résistance au choc d’une éprouvette entaillée et sa propension à la rupture fragile. L’appareil permettant de réaliser cet essai est appelé mouton pendulaire de Charpy. Utilisant une éprouvette normalisée (Fig. 1), entaillée en V et reposant sur deux appuis, il indique l’énergie employée afin de rompre l’éprouvette au moyen d’un marteau, dont la vitesse (de 5,0 à 5,5 m/s) et les dimensions sont aussi normalisées.

On appelle la résilience l’énergie de rupture ramenée ou non à la section sous entaille de l’éprouvette : elle s’exprime en joules ou en joules/cm².

La résistance à la fatigue

Quant à la fatigue des éléments d’une structure, elle se produit sous l’effet de charges répétées (ex. opérations fréquentes de levage, impact et/ou charges dynamiques provenant des équipements vibrants, charges mobiles sur un pont). La fatigue peut causer la fissuration de certains éléments, particulièrement dans des zones situées au droit de points d’attache ou sur des joints soudés. Le principe de la vérification de la résistance à la fatigue est basé sur la notion de la différence de contrainte, sur le nombre de cycles de charge se produisant pendant la durée de vie de l’ouvrage et sur le type de détail de construction considéré.

Par exemple, si on doit concevoir une structure supportant un équipement vibrant (ex. concasseur dans les projets miniers) qui sera installée dans des conditions nordiques, il est important de bien évaluer le nombre de cycles de sollicitation fourni par le manufacturier, et ce, pendant toute la durée de vie de l’équipement. Par exemple, un concasseur ayant une vitesse de 18 à 60 RPM (rotations/minute) en activité deux heures par jour pendant 25 ans produira de 20 à 65 millions de cycles. Lorsque le nombre de cycles dépasse un million, la résistance à la fatigue de la structure doit être vérifiée tandis que la catégorie d’essai de Charpy, le type et la nuance d’acier doivent être classifiés conformément aux normes CSA G40.21 et CSA S16. De plus, il faut s’assurer de la disponibilité des profilés d’acier de type WT auprès des fournisseurs.

Autres utilisations

Ajoutons en terminant que l’acier de type WT est employé dans les ponts pour les membrures qui subissent des efforts en flexion ou en traction. Ces membrures subissent des chocs répétés tout au long de leur vie utile; on n’a qu’à penser aux chocs ressentis lors du passage d’un véhicule sur les joints de dilatation du tablier d’un pont.

Si vous avez des questions concernant le type d’acier de construction à utiliser ou si vous avez des défis parce que vous planifiez une construction durant une période hivernale, nos experts de notre équipe de Structure peuvent vous aider.