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or standard. This enables him or her to offer a true critical
engineering assessment for the designed structure.
Parameters of Fatigue
Fatigue failures are as old as the use of technology by humans.
It was once thought that fatigue was induced by simple overload,
and the way to eliminate fatigue was to eliminate overload.
Around the year 1790, however, experiments showed that overload
was not the cause of fatigue; rather, it is caused by the frequency
of load repetitions—or the number of load cycles, to use
modern terms.
Today, the determination of load history is the most crucial
factor in fatigue assessment. In many cases it is not possible to
make long-term measurements, and in those situations, assumptions
based on applicable codes or standards may fill the gap.
The problem is reflected by the partial safety factors in various
building codes. On the loads it is about a factor of 1.5, whereas
on the resistance side it is only 1.1 in Eurocodes and 0.9 in CSA
standards.
Stresses are usually not evenly distributed over the sectional
area of a weld. With fillet welds, there are stress concentrations
at the weld toe and at the root. These notch effects are an important
parameter and dominate the design. Weld imperfections
(e.g., inclusions, porosity, cracks, lack of fusion and penetration,
and others) are also sources of fatigue. It is not the metallurgy, it
is the stress rising effect that reduces the fatigue properties.
The process of fatigue is orderly. Crack initiation is followed
by crack propagation and then the final rupture of
Cela lui permet d’offrir une véritable évaluation technique essentielle pour
la structure qu’il a conçue.
Paramètres de fatigue
Les ruptures par fatigue sont aussi anciennes que l’utilisation de la technologie
par les humains. On pensait autrefois que la fatigue était induite
par une simple surcharge et que la façon de l’éliminer était d’éliminer la
surcharge. Autour de l’année 1790, cependant, des essais ont démontré que
la surcharge ne causait pas la fatigue, mais qu’elle était plutôt occasionnée
par la fréquence des répétitions de charge ou par le nombre de mises en
charge cycliques, pour utiliser des termes modernes.
Aujourd’hui, la détermination des antécédents de charge est le facteur
le plus essentiel de l’évaluation de la fatigue. Dans bien des cas, il est
impossible d’effectuer des mesures à long terme et, dans de telles situations,
des hypothèses fondées sur les codes ou sur les normes pertinent(e)s
peuvent combler le vide. Le problème est ref lété par les facteurs de sécurité
partiels précisés dans les divers codes du bâtiment. Sur les charges, il s’agit
d’un facteur d’environ 1,5, alors que du côté résistance, il n’est que de 1,1
dans les Eurocodes et de 0,9 dans les normes CSA.
Normalement, les contraintes ne sont pas distribuées uniformément
sur la section transversale de la soudure. Dans les cas des soudures d’angle,
des concentrations de contraintes sont présentes au raccordement à l’endroit
et à la racine. Ces effets d’entaille constituent un paramètre important
et dominent la conception. Les imperfections des soudures (p. ex., les
inclusions, la porosité, les fissures, le manque de fusion et le manque de
pénétration) sont aussi des sources de fatigue. Ce n’est pas la métallurgie,
mais plutôt l’effet de la concentration des contraintes qui réduit les propriétés
de fatigue.
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Journal de l’Association canadienne de soudage • L’Été 2010 19
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