Tout comprendre sur les classes de résistance des vis

Vous avez un projet de construction en vue ? N’hésitez pas à le concrétiser ! Mais, avant de vous procurer la visserie au rayon quincaillerie de votre enseigne de bricolage préférée (qui on l’espère est Bricozor), vous devez connaitre quelques notions sur leur capacité de résistance.

En effet, un choix de matériel inadapté pourrait mettre votre assemblage en péril. C’est pourquoi il est crucial de sélectionner des vis et écrous dont la classe de résistance correspond au type de construction souhaité.

Bricozor vous explique tout sur le sujet et vous assiste pour choisir des vis résistantes, toujours avec classe !

Pour déterminer la résistance d’une vis en acier, on se reporte à sa classe de qualité. Celle-ci est caractérisée par deux chiffres (n1 et n2) séparés d’un point. Par exemple, 4.6 ou 10.9.

• Le premier chiffre concerne la résistance à la rupture (Rm). Elle s’exprime en mégapascal (MPa). Pour la calculer, on utilise la formule suivante : Rm = n1×100.
• Quant au second chiffre, il indique le rapport entre la limite élastique (Re) et la résistance à la traction (Rm). Pour le déterminer, on applique cette formule : Re = 0,1×n2×Rm ou encore n1×n2×10.

Un exemple concret vous aidera à y voir plus clair. Voici le calcul de la résistance à la rupture pour une vis de qualité 8.8 :

Rm = 8×100 = 800 MPa

Pour ce même type de vis en acier, voici comment calculer la limite élastique :

Re = 0,1×8×800 = 640 MPa (ou Re = 8×8×10)

Vous l’aurez déduit, plus ces valeurs sont élevées, plus la résistance de la vis est importante.

Le tableau ci-dessous vous indique la résistance à la rupture et la limite élastique des vis, selon leur classe de résistance.

La résistance à la rupture et la limite élastique ne sont pas les seules valeurs pour déterminer la robustesse des vis. Voici d’autres caractéristiques :

• la contrainte d’épreuve en MPa ;
• l’allongement à la rupture A% ;
• la dureté Vickers mini (HV).

Concernant les écrous, c’est un peu plus simple, puisqu’un unique nombre définit leur classe de qualité. Cette valeur correspond au centième de la contrainte d’épreuve (en N/mm2). En d’autres termes, il s’agit de la limite obtenue par essai avec une vis de classe supérieure.

Exemple : si vous disposez d’un écrou de classe 10, sa contrainte d’épreuve minimale est de 1000 N/mm2.

Un choix éclairé pour sa visserie passe par une réflexion préalable sur le type de projet à réaliser :

• pour de la visserie « classique » (par exemple, la fixation d’étagères ou de meubles), des classes moyennes de 4.6 ou 6.8 sont suffisantes ;
• pour assembler des éléments nécessitant une résistance élevée, tels qu’une charpente ou une pergola, des classes de 8.8 ou 10.9 sont à privilégier ;
• pour les secteurs mécaniques et industriels, une classe de 12.9 est indispensable.

Afin d’être certain que la résistance des vis est suffisante pour votre assemblage, vous pouvez aussi calculer la charge maximale de traction (F) que celui-ci sera capable de supporter.

Pour l’estimer, on utilise cette formule :

F = 0,9 x Rm x S

• Rm = limite élastique du matériau (selon la classe) ;
• S = section résistante de la tige filetée ;
• 0,9 = coefficient de sécurité.

Dans l’hypothèse de l’utilisation d’un boulon de classe 10.9 (diamètre de 16 mm avec un pas de vis de 2 mm), la section résistante (S) équivaut à 157 mm² et la limite élastique (Rm) est égale à 1000 N/mm2.

Avec ces données, le calcul serait le suivant : F = 0,9 x 1000 x 157 = 141 300

Ce qui correspond approximativement à 14,3 tonnes de charges supportées. Du costaud !

Ultime donnée à considérer pour garantir un assemblage vissé solide : le couple de serrage (C). Ce dernier se définit grâce à la formule mathématique suivante :

C = F x D / (2 x p)

• C = couple de serrage (N.m) ;
• F = effort de traction dans la vis ;
• D = diamètre moyen de la tête ;
• p = pas du filetage (mm).

Concernant les vis en inox, le fonctionnement diverge, puisqu’il n’existe pas de classe de qualité.

Il faut se référer à un code résistance correspondant à 10 % de la résistance mécanique à la rupture :

• le Code 50 (Rm = 500 Mpa / Re = 210 Mpa) ;
• le Code 70 (Rm = 700 Mpa / Re = 450 Mpa) ;
• le Code 80 (Rm = 800 Mpa / Re = 600 Mpa).

Le tableau ci-dessous indique les valeurs concernant la résistance à la traction et au cisaillement (en N) pour une visserie en inox A2 ou A4, en fonction des codes évoqués plus haut.

En résumé, la classe de résistance des vis et écrous est une donnée à analyser avant d’envisager tout assemblage. Par ailleurs, quelques calculs rapides vous aideront à jauger précisément la solidité de votre future construction !

Bon bricolage à tous !