Le calculateur de surface de boulon permet de déterminer la surface de contrainte de traction des boulons, ce qui est essentiel pour comprendre la charge qu'un boulon peut supporter lorsqu'il est soumis à une tension. La surface de contrainte de traction est la surface transversale effective d'un boulon qui supporte la charge. Le calcul de cette surface est essentiel dans les projets d'ingénierie et de construction pour garantir que les assemblages boulonnés sont suffisamment solides pour supporter les forces appliquées.
Ce calcul est important pour de construction sécurité et efficacité, car il aide les ingénieurs à sélectionner la taille et la résistance des boulons adaptées au travail.
Formule de calcul de la surface du boulon
La formule de calcul de la zone de contrainte de traction d'un boulon dépend du type de boulon (norme ISO) ou impérial (filetage UN/UNC/UNF).
1. Pour boulons métriques (norme ISO)
Pour les boulons métriques, la zone de contrainte de traction est calculée à l'aide de la formule suivante :
Comme = (π/4) * (d - 0.9382 * P)²
Où :
- d est le diamètre nominal du boulon, mesuré en millimètres.
- P est le pas du filetage, également mesuré en millimètres.
2. Pour boulons impériaux (filetages UN/UNC/UNF)
Pour les boulons impériaux, la formule est légèrement différente :
Comme = (π/4) * (d - (0.9743 / TPI))²
Où :
- d est le diamètre nominal du boulon, mesuré en pouces.
- TPI est le nombre de fils par pouce.
Explication des termes :
- Diamètre nominal (d) : Le diamètre global du boulon.
- Pas de filetage (P) : La distance entre les filetages pour les boulons métriques.
- Filetages par pouce (TPI) : Le nombre de filets par pouce pour les boulons impériaux.
Tableau de référence général pour la zone de contrainte de traction des boulons
Voici un tableau de référence indiquant les zones de contrainte de traction approximatives pour les tailles de boulons courantes :
| Taille du boulon (métrique) | Pas de filetage (P) | Surface de contrainte de traction (mm²) |
|---|---|---|
| M8 | 1.25 | 36.6 |
| M10 | 1.50 | 58.0 |
| M12 | 1.75 | 84.3 |
| M16 | 2.00 | 157.0 |
| Taille du boulon (impérial) | Fils par pouce (TPI) | Surface de contrainte de traction (po²) |
|---|---|---|
| 1 / 4 "-20 | 20 | 0.0318 |
| 3 / 8 "-16 | 16 | 0.0775 |
| 1 / 2 "-13 | 13 | 0.142 |
| 5 / 8 "-11 | 11 | 0.226 |
Ce tableau fournit des valeurs de référence utiles pour les tailles de boulons courantes, ce qui permet d'économiser fois sur des calculs répétitifs.
Exemple de calculateur de surface de boulon
Prenons un exemple pour voir comment fonctionne le calculateur de surface de boulon.
Scénario:
Vous disposez d'un boulon métrique d'un diamètre nominal de 10 mm et d'un pas de filetage de 1.5 mm. Vous souhaitez calculer sa zone de contrainte de traction.
- Utilisez la formule : As = (π/4) * (d - 0.9382 * P)²
- Insérez les valeurs : As = (π/4) * (10 - 0.9382 * 1.5)²
Comme = (π/4) * (10 - 1.4073)²
Comme = (π/4) * (8.5927)²
Comme ≈ 58.0 mm²
La zone de contrainte de traction de ce boulon M10 est d'environ 58.0 mm².
FAQ les plus courantes
La zone de contrainte de traction est essentielle car elle représente la partie du boulon qui supporte la charge. La compréhension de cette zone permet de s'assurer que le boulon peut résister aux forces qui lui sont appliquées sans se rompre.
Le diamètre nominal est le diamètre total du boulon, tandis que la zone de contrainte de traction est la section transversale qui supporte la charge, tenant compte de la réduction causée par les filetages.
Non, les boulons métriques et impériaux utilisent des formules différentes en raison des différences dans la façon dont le pas de filetage et le diamètre sont mesurés.