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Table des matières
Généralités sur les tubes carrés et rectangulaires
Procédés de fabrication
Le plus souvent, les tubes sont soudés (sans apport de matière) à partir d'un feuillard laminé à chaud ou laminé à froid, mais il existe également des tubes sans soudure (étirés).
Afin d'homogénéiser la matière, les tubes formés à froid sont souvent suivis d'un recuit : cela permet d'améliorer la résilience, de libérer les tensions internes, et de permettre la soudure dans les angles. Après traitement, les caractéristiques mécaniques entre les deux types sont assez similaires.
Matières utilisées
Suivant les fournisseurs et les procédés de fabrication, de très nombreuses nuances d'acier sont envisageables. Mais les plus communes sont le S235, le S275, et le S355 (respectivement 235 MPa, 275MPa et 355MPa de limite élastique).
A noter : ces nuances sont suffixées par “J0H” ou “J2H” par exemple, en fonction de leur résilience.
Pour plus de précisions : Désignation des aciers
Tolérances
Suivant le fournisseur et le procédé, les tolérances pourront varier. Cependant, nous retrouvons assez communément les valeurs suivantes :
- Dimensions (largeur / hauteur) : ±1% (mini ±0,5 mm)
- Epaisseur : 0 / -10%
- Rayon : de 1 à 3 fois l'épaisseur
- Perpendicularité : 90° ±1°
- Planéité : concavité / convexité ±1% de la largeur
- Rectitude : 0,2% de la longueur totale
- Vrillage : 2mm + 0,5mm par mètre de longueur
- Masse : ±6%
Précautions
Lorsque vous construisez une structure mécanosoudée à partir de tubes, quelques précautions sont à prendre :
- Si la structure est de grande dimension, attention au vrillage et à la rectitude des tubes… On s'écarte un peu du sujet, mais si on doit “forcer” pour positionner ses tubes avant soudure, un recuit de stabilisation sera recommandé après soudure.
- Si vous utilisez des tubes formés à froid et qu'ils n'ont pas subi de recuit, il faudra absolument éviter de souder à proximité des angles (il faudra s'écarter de 6 à 8 fois l'épaisseur depuis le bord).
- Les tubes étant soudés, il y a un cordon de soudure à l'intérieur. Et en fonction du fabricant et du lot, il ne sera pas forcément toujours au même endroit. Si les dimensions et la forme intérieure sont importantes dans votre conception, c'est un point à ne pas négliger !
- Attention à la concavité et convexité des faces, surtout si une reprise en usinage est nécessaire (à éviter sur les faibles épaisseurs d'ailleurs)
- Attention aux longueurs : lorsque vous commandez un tube, en général il est coupé à 0/+5mm voire 0/+10mm sur la longueur. Il faudra donc contrôler voire remettre à longueur avant assemblage.
- Ne pas se fier aux valeurs théoriques des rayons extérieurs : suivant le lot et le fournisseur, le rayon peut faire de 1 à plus de 3 fois l'épaisseur !
Les tubes carrés
Ci-dessous des dimensions de tubes carrés communs que l'on peut retrouver chez de nombreux fournisseurs.
Attention : les valeurs de poids, moment d'inertie, etc. sont approximatives : elles sont calculées sur la base d'un carré sans rayon, et avec des dimensions parfaites.
Note sur les épaisseurs : selon les fournisseurs, il est très courant d'avoir 6.3mm au lieu de 6, 7.1mm au lieu de 7 et 8.8 ou 8.9 au lieu de 9mm. Les valeurs d'épaisseur dans le tableau suivant sont donc arrondies.
Taille (H x B)
Epaisseur e
Rayon r*
Poids
Section A
Moment d'inertie I
Module d'inertie W
mm
mm
mm
Kg/m
cm²
cm4
cm3
20 x 20
1,5
3
0,87
1,11
0,64
0,64
2
4
1,13
1,44
0,79
0,79
25 x 25
1
2
0,75
0,96
0,92
0,74
1,5
3
1,11
1,41
1,3
1,04
2
4
1,44
1,84
1,63
1,3
3
6
2,07
2,64
2,17
1,74
30 x 30
1,5
3
1,34
1,71
2,32
1,55
2
4
1,76
2,24
2,94
1,96
3
6
2,54
3,24
3,99
2,66
4
8
3,27
4,16
4,8
3,2
35 x 35
1,5
3
1,58
2,01
3,77
2,15
2
4
2,07
2,64
4,81
2,75
3
6
3,01
3,84
6,61
3,78
40 x 40
1,5
3
1,81
2,31
5,72
2,86
2
4
2,39
3,04
7,34
3,67
2,5
5
2,94
3,75
8,83
4,42
3
6
3,49
4,44
10,2
5,1
4
8
4,52
5,76
12,6
6,3
45 x 45
2
4
2,7
3,44
10,62
4,72
3
6
3,96
5,04
14,89
6,62
50 x 50
2
4
3,01
3,84
14,77
5,91
3
6
4,43
5,64
20,85
8,34
4
8
5,78
7,36
26,15
10,46
5
10
7,07
9
30,75
12,3
60 x 60
2
4
3,64
4,64
26,05
8,68
3
6
5,37
6,84
37,14
12,38
4
8
7,03
8,96
47,07
15,69
5
10
8,64
11
55,92
18,64
6
12
10,17
12,96
63,76
21,25
70 x 70
2
4
4,27
5,44
41,96
11,99
3
6
6,31
8,04
60,27
17,22
4
8
8,29
10,56
76,95
21,99
5
10
10,21
13
92,08
26,31
6
12
12,06
15,36
105,78
30,22
80 x 80
3
6
7,25
9,24
91,45
22,86
4
8
9,55
12,16
117,38
29,35
5
10
11,78
15
141,25
35,31
6
12
13,94
17,76
163,16
40,79
8
16
18,09
23,04
201,52
50,38
90 x 90
3
6
8,2
10,44
131,86
29,3
4
8
10,8
13,76
169,98
37,77
5
10
13,35
17
205,42
45,65
6
12
15,83
20,16
238,29
52,95
8
16
20,6
26,24
296,86
65,97
100 x 100
3
6
9,14
11,64
182,71
36,54
4
8
12,06
15,36
236,34
47,27
5
10
14,92
19
286,58
57,32
6
12
17,71
22,56
333,59
66,72
7
14
20,44
26,04
377,49
75,5
8
16
23,11
29,44
418,44
83,69
10
20
28,26
36
492
98,4
120 x 120
3
6
11,02
14,04
320,53
53,42
4
8
14,57
18,56
416,73
69,46
5
10
18,06
23
507,92
84,65
6
12
21,48
27,36
594,26
99,04
8
16
28,13
35,84
753,12
125,52
10
20
34,54
44
894,67
149,11
140 x 140
4
8
17,08
21,76
671,37
95,91
5
10
21,2
27
821,25
117,32
6
12
25,25
32,16
964,37
137,77
8
16
33,16
42,24
1231,16
175,88
150 x 150
4
8
18,34
23,36
830,53
110,74
5
10
22,77
29
1017,42
135,66
6
12
27,13
34,56
1196,47
159,53
8
16
35,67
45,44
1531,93
204,26
10
20
43,96
56
1838,67
245,16
160 x 160
4
8
19,59
24,96
1013,04
126,63
5
10
24,34
31
1242,58
155,32
6
12
29,01
36,96
1463,12
182,89
8
16
38,18
48,64
1878,15
234,77
10
20
47,1
60
2260
282,5
180 x 180
4
8
22,11
28,16
1454,56
161,62
5
10
27,48
35
1787,92
198,66
6
12
32,78
41,76
2109,72
234,41
8
16
43,21
55,04
2719,71
302,19
200 x 200
5
10
30,62
39
2473,25
247,33
6
12
36,55
46,56
2923,35
292,34
8
16
48,23
61,44
3781,43
378,14
10
20
59,66
76
4585,33
458,53
250 x 250
6
12
45,97
58,56
5814,23
465,14
8
16
60,79
77,44
7566,92
605,35
10
20
75,36
96
9232
738,56
Les tubes rectangulaires
Ci-dessous des dimensions de tubes rectangulaires communs que l'on peut retrouver chez de nombreux fournisseurs.
Attention : les valeurs de poids, moment d'inertie, etc. sont approximatives : elles sont calculées sur la base d'un rectangle sans rayon, et avec des dimensions parfaites.
Note sur les épaisseurs : selon les fournisseurs, il est très courant d'avoir 6.3mm au lieu de 6, 7.1mm au lieu de 7 et 8.8 ou 8.9 au lieu de 9mm. Les valeurs d'épaisseur dans le tableau suivant sont donc arrondies.
De nombreuses autres dimensions existent, en cas de besoin particulier demandez le catalogue de votre fournisseur matière…
| Taille H x B | e | r | Poids | Section A | Moment d'inertie Axe fort - Ix | Module d'inertie Axe fort - Wx | Moment d'inertie Axe faible - Iy | Module d'inertie Axe faible - Wy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mm | mm | mm | Kg/m | cm² | cm4 | cm3 | cm4 | cm3 |
| 20 x 10 | 1,5 | 3 | 0,64 | 0,81 | 0,38 | 0,38 | 0,12 | 0,24 |
| 25 x 15 | 1,5 | 3 | 0,87 | 1,11 | 0,89 | 0,71 | 0,39 | 0,52 |
| 30 x 10 | 1,5 | 3 | 0,87 | 1,11 | 1,1 | 0,73 | 0,17 | 0,34 |
| 30 x 15 | 1,5 | 3 | 0,99 | 1,26 | 1,41 | 0,94 | 0,45 | 0,6 |
| 2 | 4 | 1,29 | 1,64 | 1,76 | 1,17 | 0,56 | 0,75 | |
| 30 x 20 | 1,5 | 3 | 1,11 | 1,41 | 1,71 | 1,14 | 0,89 | 0,89 |
| 2 | 4 | 1,44 | 1,84 | 2,16 | 1,44 | 1,11 | 1,11 | |
| 35 x 20 | 1,5 | 3 | 1,22 | 1,56 | 2,5 | 1,43 | 1,02 | 1,02 |
| 2 | 4 | 1,6 | 2,04 | 3,17 | 1,81 | 1,28 | 1,28 | |
| 40 x 10 | 1,5 | 3 | 1,11 | 1,41 | 2,38 | 1,19 | 0,23 | 0,46 |
| 40 x 20 | 1,5 | 3 | 1,34 | 1,71 | 3,49 | 1,75 | 1,15 | 1,15 |
| 2 | 4 | 1,76 | 2,24 | 4,45 | 2,23 | 1,44 | 1,44 | |
| 3 | 6 | 2,54 | 3,24 | 6,08 | 3,04 | 1,89 | 1,89 | |
| 40 x 25 | 2 | 4 | 1,92 | 2,44 | 5,17 | 2,59 | 2,43 | 1,94 |
| 40 x 30 | 2 | 4 | 2,07 | 2,64 | 5,89 | 2,95 | 3,73 | 2,49 |
| 3 | 6 | 3,01 | 3,84 | 8,14 | 4,07 | 5,08 | 3,39 | |
| 50 x 20 | 1,5 | 3 | 1,58 | 2,01 | 6,13 | 2,45 | 1,41 | 1,41 |
| 2 | 4 | 2,07 | 2,64 | 7,86 | 3,14 | 1,76 | 1,76 | |
| 50 x 25 | 2 | 4 | 2,23 | 2,84 | 9,01 | 3,6 | 2,96 | 2,37 |
| 2,5 | 5 | 2,75 | 3,5 | 10,85 | 4,34 | 3,51 | 2,81 | |
| 3 | 6 | 3,25 | 4,14 | 12,55 | 5,02 | 4 | 3,2 | |
| 50 x 30 | 1,5 | 3 | 1,81 | 2,31 | 7,89 | 3,16 | 3,54 | 2,36 |
| 2 | 4 | 2,39 | 3,04 | 10,16 | 4,06 | 4,51 | 3,01 | |
| 3 | 6 | 3,49 | 4,44 | 14,21 | 5,68 | 6,18 | 4,12 | |
| 4 | 8 | 4,52 | 5,76 | 17,67 | 7,07 | 7,52 | 5,01 | |
| 50 x 40 | 3 | 6 | 3,96 | 5,04 | 17,53 | 7,01 | 12,26 | 6,13 |
| 60 x 20 | 2 | 4 | 2,39 | 3,04 | 12,58 | 4,19 | 2,09 | 2,09 |
| 60 x 30 | 2 | 4 | 2,7 | 3,44 | 15,95 | 5,32 | 5,3 | 3,53 |
| 2,5 | 5 | 3,34 | 4,25 | 19,34 | 6,45 | 6,34 | 4,23 | |
| 3 | 6 | 3,96 | 5,04 | 22,51 | 7,5 | 7,28 | 4,85 | |
| 4 | 8 | 5,15 | 6,56 | 28,22 | 9,41 | 8,89 | 5,93 | |
| 60 x 40 | 2 | 4 | 3,01 | 3,84 | 19,32 | 6,44 | 10,23 | 5,12 |
| 3 | 6 | 4,43 | 5,64 | 27,39 | 9,13 | 14,31 | 7,16 | |
| 4 | 8 | 5,78 | 7,36 | 34,5 | 11,5 | 17,8 | 8,9 | |
| 5 | 10 | 7,07 | 9 | 40,75 | 13,58 | 20,75 | 10,38 | |
| 70 x 40 | 3 | 6 | 4,9 | 6,24 | 40,06 | 11,45 | 16,37 | 8,19 |
| 4 | 8 | 6,41 | 8,16 | 50,78 | 14,51 | 20,4 | 10,2 | |
| 70 x 50 | 3 | 6 | 5,37 | 6,84 | 46,8 | 13,37 | 27,49 | 11 |
| 4 | 8 | 7,03 | 8,96 | 59,5 | 17 | 34,64 | 13,86 | |
| 80 x 40 | 2 | 4 | 3,64 | 4,64 | 38,97 | 9,74 | 13,12 | 6,56 |
| 3 | 6 | 5,37 | 6,84 | 55,85 | 13,96 | 18,43 | 9,22 | |
| 4 | 8 | 7,03 | 8,96 | 71,13 | 17,78 | 23,01 | 11,51 | |
| 5 | 10 | 8,64 | 11 | 84,92 | 21,23 | 26,92 | 13,46 | |
| 80 x 50 | 2 | 4 | 3,96 | 5,04 | 45,06 | 11,27 | 21,69 | 8,68 |
| 3 | 6 | 5,84 | 7,44 | 64,75 | 16,19 | 30,8 | 12,32 | |
| 4 | 8 | 7,66 | 9,76 | 82,7 | 20,68 | 38,88 | 15,55 | |
| 5 | 10 | 9,42 | 12 | 99 | 24,75 | 46 | 18,4 | |
| 80 x 60 | 3 | 6 | 6,31 | 8,04 | 73,65 | 18,41 | 46,9 | 15,63 |
| 4 | 8 | 8,29 | 10,56 | 94,26 | 23,57 | 59,64 | 19,88 | |
| 5 | 10 | 10,21 | 13 | 113,08 | 28,27 | 71,08 | 23,69 | |
| 90 x 50 | 3 | 6 | 6,31 | 8,04 | 86,43 | 19,21 | 34,12 | 13,65 |
| 4 | 8 | 8,29 | 10,56 | 110,77 | 24,62 | 43,12 | 17,25 | |
| 5 | 10 | 10,21 | 13 | 133,08 | 29,57 | 51,08 | 20,43 | |
| 100 x 40 | 2 | 4 | 4,27 | 5,44 | 67,91 | 13,58 | 16,01 | 8,01 |
| 3 | 6 | 6,31 | 8,04 | 98 | 19,6 | 22,55 | 11,28 | |
| 4 | 8 | 8,29 | 10,56 | 125,68 | 25,14 | 28,21 | 14,11 | |
| 5 | 10 | 10,21 | 13 | 151,08 | 30,22 | 33,08 | 16,54 | |
| 100 x 50 | 3 | 6 | 6,78 | 8,64 | 112,12 | 22,42 | 37,44 | 14,98 |
| 4 | 8 | 8,92 | 11,36 | 144,13 | 28,83 | 47,37 | 18,95 | |
| 5 | 10 | 10,99 | 14 | 173,67 | 34,73 | 56,17 | 22,47 | |
| 6 | 12 | 13 | 16,56 | 200,87 | 40,17 | 63,93 | 25,57 | |
| 100 x 60 | 3 | 6 | 7,25 | 9,24 | 126,24 | 25,25 | 56,65 | 18,88 |
| 4 | 8 | 9,55 | 12,16 | 162,57 | 32,51 | 72,2 | 24,07 | |
| 5 | 10 | 11,78 | 15 | 196,25 | 39,25 | 86,25 | 28,75 | |
| 6 | 12 | 13,94 | 17,76 | 227,41 | 45,48 | 98,9 | 32,97 | |
| 100 x 80 | 3 | 6 | 8,2 | 10,44 | 154,47 | 30,89 | 109,24 | 27,31 |
| 4 | 8 | 10,8 | 13,76 | 199,45 | 39,89 | 140,51 | 35,13 | |
| 5 | 10 | 13,35 | 17 | 241,42 | 48,28 | 169,42 | 42,36 | |
| 6 | 12 | 15,83 | 20,16 | 280,5 | 56,1 | 196,08 | 49,02 | |
| 120 x 40 | 3 | 6 | 7,25 | 9,24 | 156,23 | 26,04 | 26,66 | 13,33 |
| 4 | 8 | 9,55 | 12,16 | 201,35 | 33,56 | 33,42 | 16,71 | |
| 120 x 60 | 3 | 6 | 8,2 | 10,44 | 197,31 | 32,89 | 66,41 | 22,14 |
| 4 | 8 | 10,8 | 13,76 | 255,2 | 42,53 | 84,77 | 28,26 | |
| 5 | 10 | 13,35 | 17 | 309,42 | 51,57 | 101,42 | 33,81 | |
| 6 | 12 | 15,83 | 20,16 | 360,12 | 60,02 | 116,47 | 38,82 | |
| 120 x 80 | 3 | 6 | 9,14 | 11,64 | 238,38 | 39,73 | 127,04 | 31,76 |
| 4 | 8 | 12,06 | 15,36 | 309,04 | 51,51 | 163,64 | 40,91 | |
| 5 | 10 | 14,92 | 19 | 375,58 | 62,6 | 197,58 | 49,4 | |
| 6 | 12 | 17,71 | 22,56 | 438,16 | 73,03 | 229,01 | 57,25 | |
| 8 | 16 | 23,11 | 29,44 | 552,07 | 92,01 | 284,81 | 71,2 | |
| 140 x 70 | 4 | 8 | 12,69 | 16,16 | 412,35 | 58,91 | 138,01 | 39,43 |
| 5 | 10 | 15,7 | 20 | 502,17 | 71,74 | 166,17 | 47,48 | |
| 140 x 80 | 3 | 6 | 10,08 | 12,84 | 345,57 | 49,37 | 144,83 | 36,21 |
| 4 | 8 | 13,31 | 16,96 | 449,35 | 64,19 | 186,76 | 46,69 | |
| 5 | 10 | 16,49 | 21 | 547,75 | 78,25 | 225,75 | 56,44 | |
| 6 | 12 | 19,59 | 24,96 | 640,95 | 91,56 | 261,94 | 65,49 | |
| 8 | 16 | 25,62 | 32,64 | 812,47 | 116,07 | 326,45 | 81,61 | |
| 150 x 50 | 3 | 6 | 9,14 | 11,64 | 311,39 | 41,52 | 54,03 | 21,61 |
| 4 | 8 | 12,06 | 15,36 | 404,1 | 53,88 | 68,58 | 27,43 | |
| 5 | 10 | 14,92 | 19 | 491,58 | 65,54 | 81,58 | 32,63 | |
| 150 x 100 | 3 | 6 | 11,49 | 14,64 | 473,48 | 63,13 | 253,3 | 50,66 |
| 4 | 8 | 15,2 | 19,36 | 617,31 | 82,31 | 328,55 | 65,71 | |
| 5 | 10 | 18,84 | 24 | 754,5 | 100,6 | 399,5 | 79,9 | |
| 6 | 12 | 22,42 | 28,56 | 885,25 | 118,03 | 466,31 | 93,26 | |
| 8 | 16 | 29,39 | 37,44 | 1128,23 | 150,43 | 588,15 | 117,63 | |
| 10 | 20 | 36,11 | 46 | 1347,83 | 179,71 | 695,33 | 139,07 | |
| 160 x 80 | 3 | 6 | 11,02 | 14,04 | 478,44 | 59,81 | 162,63 | 40,66 |
| 4 | 8 | 14,57 | 18,56 | 623,58 | 77,95 | 209,89 | 52,47 | |
| 5 | 10 | 18,06 | 23 | 761,92 | 95,24 | 253,92 | 63,48 | |
| 6 | 12 | 21,48 | 27,36 | 893,65 | 111,71 | 294,87 | 73,72 | |
| 7 | 14 | 24,84 | 31,64 | 1018,99 | 127,37 | 332,88 | 83,22 | |
| 8 | 16 | 28,13 | 35,84 | 1138,14 | 142,27 | 368,09 | 92,02 | |
| 180 x 100 | 5 | 10 | 21,2 | 27 | 1175,25 | 130,58 | 467,25 | 93,45 |
| 6 | 12 | 25,25 | 32,16 | 1382,8 | 153,64 | 545,94 | 109,19 | |
| 8 | 16 | 33,16 | 42,24 | 1772,34 | 196,93 | 689,97 | 137,99 | |
| 200 x 100 | 4 | 8 | 18,34 | 23,36 | 1240,29 | 124,03 | 420,77 | 84,15 |
| 5 | 10 | 22,77 | 29 | 1522,42 | 152,24 | 512,42 | 102,48 | |
| 6 | 12 | 27,13 | 34,56 | 1793,91 | 179,39 | 599,03 | 119,81 | |
| 8 | 16 | 35,67 | 45,44 | 2306,01 | 230,6 | 757,85 | 151,57 | |
| 10 | 20 | 43,96 | 56 | 2778,67 | 277,87 | 898,67 | 179,73 | |
| 200 x 120 | 6 | 12 | 29,01 | 36,96 | 2019,8 | 201,98 | 906,45 | 151,08 |
| 200 x 150 | 8 | 16 | 41,95 | 53,44 | 3043,72 | 304,37 | 1935,64 | 258,09 |
| 10 | 20 | 51,81 | 66 | 3682 | 368,2 | 2329,5 | 310,6 | |
| 250 x 100 | 5 | 10 | 26,69 | 34 | 2652,83 | 212,23 | 625,33 | 125,07 |
| 6 | 12 | 31,84 | 40,56 | 3134,57 | 250,77 | 731,75 | 146,35 | |
| 8 | 16 | 41,95 | 53,44 | 4051,8 | 324,14 | 927,56 | 185,51 | |
| 250 x 150 | 5 | 10 | 30,62 | 39 | 3403,25 | 272,26 | 1543,25 | 205,77 |
| 6 | 12 | 36,55 | 46,56 | 4027,79 | 322,22 | 1818,91 | 242,52 | |
| 8 | 16 | 48,23 | 61,44 | 5223,51 | 417,88 | 2339,35 | 311,91 | |
| 10 | 20 | 59,66 | 76 | 6350,33 | 508,03 | 2820,33 | 376,04 | |
| 300 x 100 | 5 | 10 | 30,62 | 39 | 4208,25 | 280,55 | 738,25 | 147,65 |
| 6 | 12 | 36,55 | 46,56 | 4982,23 | 332,15 | 864,47 | 172,89 | |
| 8 | 16 | 48,23 | 61,44 | 6465,59 | 431,04 | 1097,27 | 219,45 | |
| 300 x 200 | 6 | 12 | 45,97 | 58,56 | 7575,67 | 505,04 | 4052,79 | 405,28 |
| 8 | 16 | 60,79 | 77,44 | 9877 | 658,47 | 5256,84 | 525,68 | |
| 10 | 20 | 75,36 | 96 | 12072 | 804,8 | 6392 | 639,2 |
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