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LES ACIERS DE CONSTRUCTIONDE LA NORME NF EN 10025

HISTORIQUE DE LEUR DÉSIGNATIONpar J.-P. PESCATORE

1 – PRÉAMBULE

Les aciers de construction non alliés utilisés en construction métallique font l’objet de lanorme française NF EN 10025, référence complétée dans le système français par unindice de classement, A35-501, relatif à l’ancienne norme française remplacée.

Cette norme NF A 35-501 ayant été maintes fois révisée et, étant elle-même issue deplusieurs documents, il a paru utile de rappeler, depuis l’origine des normes relativesaux aciers non alliés d’usage général, les différentes désignations utilisées, quelquescaractéristiques mécaniques concernant ces produits, et d’indiquer les équivalences etcorrespondances des nuances à la suite des changements de désignation.

Les normes relatives aux autres aciers de construction (soudables à grains fins, à hautelimite d’élasticité ou à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique) étant de créa-tion beaucoup plus récente, il n’y a pas de difficulté particulière à trouver les équiva-lences.

A titre informatif, toutes les normes actuelles sur les aciers de construction, EN 10025,EN 10113, EN 10137 et 10155, sont en cours de révision. Elles seront regroupées en unseul document «produits laminés à chaud en aciers de construction» comprenant sixparties :

1 : conditions générales techniques de livraison;

2 : conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés ;

3 : conditions techniques de livraison des aciers de construction soudables à grains finsà l’état normalisé, laminage normalisant ;

4 : conditions techniques de livraison des aciers de construction soudables à grains finsobtenus par laminage thermomécanique;

5 : conditions techniques de livraison des aciers de construction à résistance amélioréeà la corrosion atmosphérique;

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CENTRE TECHNIQUE INDUSTRIELDE LA CONSTRUCTION MÉTALLIQUE

Domaine de Saint-Paul, 78471 Saint-Rémy-lès-Chevreuse CedexTél.: 01-30-85-25-00 - Télécopieur 01-30-52-75-38

Construction Métallique, n° 3-2003

J.-P. PESCATORE – DIRECTEUR DU BNCM – CTICM

Revue

Construction

Métallique

Construction Métallique, n° 3-2003

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6 : conditions techniques de livraison pour produits plats en acier à haute limite d’élasti-cité à l’état trempé et revenu.

qui conservera la référence EN 10025.

2. – CHRONOLOGIE DES NORMES

A partir de la fin du dix neuvième siècle, l’acier a progressivement remplacé le fer pourles produits laminés à chaud utilisés dans la construction métallique, sans pour autantêtre normalisé.

Les premières normes relatives aux «produits sidérurgiques d’usage courant en acierau carbone» ont été publiées en 1939 puis en 1945, mais il a fallu attendre l’obligationimposée par l’arrêté ministériel du 28 juin 1947 pour en voir leur application effectivedans les produits.

Par la suite, l’évolution rapide des techniques industrielles a conduit à mettre au pointun nombre important de nuances et de qualités d’aciers, adaptées d’une part aux pro-ductions spécialisées des sidérurgistes et d’autre part aux fabrications spécialisées desconstructeurs métalliques. En conséquence, la normalisation des produits sidérurgiquess’est considérablement développée pour constituer au fil du temps un ensemble trèscomplet.

Ces évolutions qui prenaient en compte les possibilités et besoins nouveaux entraînè-rent de nombreuses révisions des normes, comme indiqué ci-après. Toutefois, lesmodificatifs ou additifs qui n’avaient pas donné lieu à de nouvelles éditions complètesde la norme n’ont pas été repris dans ce tableau.

Tableau chronologique des normes «aciers de construction non alliés»

NF A 36-501 Mai 1970

A 2-51 Sept. 1939

NF A 35-001 Fév. 1946

A 2-52 Sept 1939

NF A 35-101 Fév. 1946

NF A 36-001 Fé. 1946

NF A 36-203 Nov. 1945

NF A 35-501 1 Juin 1963 Avril 1968 Oct. 1970

NF EN 10025 IdC : A 35-501

Oct. 1990 Déc. 1993

NF A 35-501 2 Juillet 1973 Mars 1977 Oct. 1981

NF A 35-501 3 Avril 1983 Avril 1987

NF A 35-075 Juin 1967 Mars 1975

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3. – DÉSIGNATION DES NORMES

A 2-51 : Produits sidérurgiques – Barres laminées d’usage courant en acier au carbone.

A 2-52 : Produits sidérurgiques – Profilés d’usage courant en acier au carbone.

NF A 35-001 : Produits sidérurgiques laminés à chaud en acier non allié d’usage courant– Ronds, carrés, plats, hexagones et autres produits similaires.

NF A 35-101 : Produits sidérurgiques laminés à chaud en acier non allié d’usage courant– Profilés.

NF A 36-001 : Produits sidérurgiques laminés à chaud en acier non allié d’usage courant– Larges-plats.

NF A 36-203 : Produits sidérurgiques en acier non allié d’usage courant – Tôles de lacatégorie construction.

NF A 35-501 : Aciers de construction d’usage général – Nuances et qualités

1) Tôles fortes et moyennes, larges plats, laminés marchands et poutrelles.

2) Tôles minces, moyennes et fortes, larges plats, laminés marchands et poutrelles.

3) Tôles minces, moyennes et fortes, feuillards, larges plats, laminés marchands et pou-trelles.

NF A 36-501 : Aciers de construction d’usage général – Nuances et qualités – Tôles minces.

NF A 35-075 : Produits sidérurgiques – Ronds pour rivets – Qualités.

NF EN 10025 : Produits laminés à chaud en aciers de construction non alliés – Condi-tions techniques de livraison

4. – LES DIFFÉRENTES DÉSIGNATIONS SYMBOLIQUES DES ACIERS

Au fil des différentes versions de ces normes, la désignation des aciers a changé, et letemps passant, il est devenu difficile de pouvoir se repérer aisément. C’est l’objet dutableau ci-après : outil d’aide pour retrouver, en fonction des dates et/ou désignations, laréférence probable de la norme à consulter, normalement disponible auprès de l’Afnorqui conserve les documents périmés. Seules les versions des normes qui ont donné lieuà des changements de dénomination des aciers ou des modifications substantiellesdans le corps même des textes, sont retenues.

Date de publication Référence de la norme 1945/46 06/1963 04/1968 10/1981 10/1990 12/1993 NF A 35- 001, NFA 35- 101, NF A 36- 001, NF A 36- 203

ADx, A 33, A 37, A 42,

NF A 35- 501 ADx, ADx charpente, A 37, A 42, A 52

A33, E 24, E 26, E 30, E 36

E 24, E 28, E 36

NF EN 10025 Fe 360, Fe 430, Fe 510

S 235, S 275, S 355

Nota 1 : les nuances pour « construction mécanique » ne sont pas reprises. Nota 2 : ce tableau ne peut servir pour trouver les équivalences entre aciers.

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5. – DESCRIPTION SOMMAIRE DES DIFFÉRENTES NORMES RÉFÉRENCÉES

Les unités indiquées pour les caractéristiques mécaniques sont celles figurant dans lesdocuments originaux.

5,1. – Normes de 1939

Ces deux normes sur les barres (ronds, carrés) et les profilés (L,T,U,Z,I) préfiguraientcelles de 1945 avec les mêmes nuances. La classification était basée sur la charge derupture et les qualités définies par les allongements minima. L’acier doux ADx était indi-qué comme l’acier courant du commerce. Du fait de la guerre, ces normes ne furent pasutilisées.

5,2. – Normes de 1945/1946

Ce sont en fait les premières normes relatives aux aciers de construction couvrant lesprofilés et les tôles.

Caractéristiques de base

La caractéristique principale de ces aciers était la charge de rupture R telle qu’elle résul-tait de l’essai de traction défini dans la norme A 03-101 de février 1946. Les nuances cor-respondaient en pratique à une série quasiment continue des charges de rupture divi-sée en tranches qui tenaient compte des possibilités de fabrication et des conditionsd’emploi.

En outre, dans chaque nuance, les aciers étaient classés sur la base d’un indice de qua-lité N, fonction à la fois de la charge de rupture R et de l’allongement pour cent A.

Cet indice était déterminé par la formule : N = R + 2,5 A avec R en Kg/mm2 et A en %.

Désignation

La désignation de ces aciers était symbolisée par la lettre A usuelle des aciers de méca-nique.

L’acier ordinaire de qualité courante, ADx (acier doux), ou ADx T (pour les tôles de caté-gorie construction) était le plus communément employé dans la charpente de bâtiment.Ses caractéristiques de base étaient la charge de rupture et le pliage à froid à 90°.

Pour les autres aciers A, les caractéristiques de base étaient la charge de rupture R,éventuellement la lettre T (pour les tôles de catégorie construction), suivi de la qualité,numérotée de 1 à 3 (correspondant à un indice de qualité N). Pour la qualité 2 seule-ment, l’indication «bis» indiquait une différence de condition d’essai de pliage.

Des caractéristiques additionnelles pouvaient être mentionnées, elles correspondaientà :

– la lettre S, placée à la suite du chiffre de la qualité, qui indiquait des garanties spé-ciales de soudabilité (teneur en carbone en particulier, et analyse certifiée), sachant

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que les aciers de qualités courantes possédaient des qualités courantes de soudabi-lité.

– éventuellement une lettre (b à e) correspondant à un indice de pureté chimique(valeurs limites de phosphore et soufre) uniquement pour les aciers non S (c'est-à-dire sans garanties spéciales de soudabilité),

– et éventuellement la lettre r qui désignait un état recuit.

Valeurs garanties

On doit noter que l’acier A 42-3 était de fait l’acier demandé par la plupart des adminis-trations françaises (SNCF, Ponts et chaussées).

5,3. – Norme de 1963

C’est la première version de la norme A 35-501 dans laquelle sont définies, pour lesnuances de construction métallique, des qualités correspondant aux prescriptions del’Institut International de Soudure : propriétés de soudabilité et garanties croissantesvis-à-vis du risque de rupture fragile.

Caractéristiques de base

Ces aciers sont toujours définis par référence à leur charge de rupture mais avec, pourchaque nuance de construction métallique une limite d’élasticité et un allongementgarantis et plusieurs niveaux de qualité. Pour les nuances A 42 et A 52 de qualité 4, unerésilience KCV de 3,5 daJ/cm2 était garantie à – 20 °C. Concernant l’acier ADx, de qualitéunique, les garanties restaient inchangées par rapport aux normes de 1946 (Charge derupture et pliage).

Désignation

La désignation est très semblable à celle précédemment utilisée à l’exception desindices de qualité N qui ont été supprimés, mais les classes de qualité sont conser-vées.

Nuance Charge de rupture

R en kg/mm2 minimum maximum

ADx 50

A 33 33

33

40 A 37 37 44 A 42 42 50 A 48 48 56 A 56 56 65

Nota : limite d’élasticité et résilience K UF garanties uniquement pour l’acier A 42-3 S

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Valeurs garanties

Équivalence à titre d’information seulement

NF A 35-101 (profilés) NF A 36-203 (Tôles) NF A 35-501 Normes 1946 Norme 1963

ADx ADxT ADx A 33-1 A 33T-1 A 34-1 A 33-2 A 33T-2 supprimé A 33-3 A 33T-3 supprimé A 33-1 S A 33T-1 S A 34-1 bis A 33-2 S A 33T-2 S supprimé A 33-3 S A 33T-3 S supprimé A 37-1 A 37T-1 A 37-1 A 37-2 A 37T-2 supprimé A 37-3 A 37T3 supprimé A 37-1 S A 37T-1 S A 37-1 bis, A 37-2 A 37-2 S A 37T-2 S A 37-3 A 37-3 S A 37T-3 S supprimé A 42-1 A 42T-1 A 42-1 A 42-2 A 42T-2 supprimé A 42-3 A 42T-3 supprimé A 42-1 S A 42T-1 S A 42-2 A 42-2 S A 42T-2 S A 42-2 A 42-3 S A 42T-3 S A 42-3 A 48-1 A 48T-1 A 50-1 A 48-2 A 48T-2 A 50-1 bis A 48-3 A 48T-3 Supprimé A 48-1S A 48T-1S Supprimé A 48-2S A 48T-2S Supprimé A 48-3S A 48T-3S supprimé A 56-1 A 56T-1 A 60-1 A 56-2 A 56T-2 A 60-1 bis A 56-3 A 56T-3 supprimé

Limite d’élasticité

Charge de rupture Nuance

en kg/mm2 ADx charpente 35/46 A 37 22 37/45 A 42 24 42/50 A 52 36 52/62 Nota 1 : la limite d’élasticité varie en fonction de l’épaisseur Nota 2 : seules les nuances usuelles en construction métallique sont indiquées dans ce tableau

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Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 51

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5,4. – Norme de 1968

Cette version, dans son principe, reste identique à celle de 1963.

Caractéristiques de base

Les aciers sont maintenant définis essentiellement par leur limite d’élasticité, critère quisert de base dans les règles pour le calcul des contraintes admissibles. Ces aciers sonten outre définis en qualité par un niveau donné de soudabilité (teneurs en carbone,phosphore, soufre) et par une garantie contre le risque de rupture fragile. Chacune desnuances est subdivisée en trois ou quatre qualités qui se caractérisent par :

– différents niveaux de teneur en C et en impuretés (P et S) conditionnant lasoudabilité ;

– des garanties croissantes de résistance à l’effet d’entaille contrôlée par des essais derésilience KCU à température ambiante et KCV à 0 et – 20 °C.

Les nuances remplaçant l’ADx ont une limite d’élasticité garantie mais le pourcentagede carbone n’est pas indiqué.

Désignation

Les aciers de construction métallique sont clairement identifiés avec une désignationfaisant référence à la limite d’élasticité E XX.

Valeurs garanties

Équivalence à titre d’information seulement :

NF A 35-501 Version 1963 Version 1968 Version 1963 Version 1968 ADx A 33 A 52-2 E 36-2 ADx Charpente A 33-2 A 52-3 E 36-3 A 52-4 E 36-4 A A 34-1 Supprimé A 34-1 bis A 34-1 A 50-1 A 50-1 A 50-1 bis A 50-2 A 37-1 supprimé A 37-1 bis E 24-1 A 60-1 A 60-1 A 37-2 E 24-2 A 60-1 bis A 60-2 A 37-3 E 24-3 A 70-1bis A 70-2 A 42-1 E 26-1 A 42-2 E 26-2 A 42-3 E 26-3 A 42-4 E 26-4

Limite d’élasticité

Charge de rupture Nuance

en kg/mm2

A33 18 33/50

E 24 24 37/45 E 26 26 42/50 E 30 28 à 30* 47/57 E 36 36 52/62

* : selon la qualité

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52 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

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5,5. – Versions ultérieures

Après la version de 1968, les changements importants proviennent essentiellement,pour ce qui nous préoccupe, du remplacement de la norme française par la norme euro-péenne et de deux changements de désignation qui ont suivi. On doit préalablementnoter l’apparition de la nuance E 30 dans la version de 1973 et la suppression desnuances E 26 et E 30 en 1981, au profit de la nuance E 28. Enfin, il faut également noterque le nombre de nuances a considérablement diminué au cours du temps.

Tableau de correspondance

Autres équivalences :

Aciers de construction français et étrangers

Le fascicule de documentation FD A 35-600 d’octobre 1981 établissait, à titre indicatif,une comparaison entre les nuances d’aciers de construction d’usage général définies

NF A 35-501 NF EN 10025 Version 1968 Version 1973 Version 1981 Version 1990 Version 1993

A 33 A 33 A33 Fe 310-0 S 185 A 33-2 A 33-2 supprimé A 34-1 A 34-1 Supprimé A 34-2 A 34-2 A 34-2 supprimé E 24-1 E 24-1 supprimé E 24-2 E 24-2 E 24-2 Fe 360 B S 235 JR E 24-3 E 24-3 E 24-3 Fe 360 C S 235 J0 E 24-4 E 24-4 E 24-4 Fe 360 D1 S 235 J2G3 E 26-1 E 26-1 Supprimé E 26-2 E 26-2 Supprimé E 26-3 E 26-3 Supprimé E 26-4 E 26-4 Supprimé E 28-2 Fe 430 B S 275 JR E 28-3 Fe 430 C S 275 J0 E 28-4 Fe 430 D1 S 275 J2G3

E 30-2 Supprimé E 30-3 Supprimé E 30-4 Supprimé

E 36-2 E 36-2 E 36-2 Fe 510 B S 355 JR E 36-3 E 36-3 E 36-3 Fe 510 C S 355 J0 E 36-4 E 36-4 E 36-4 Fe 510 DD1 S355 K2G3 A 50-1 A 50-1 Supprimé A 50-2 A 50-2 A 50-2 Fe 490-2 E 295 A 60-1 A 60-1 supprimé A 60-2 A 60-2 A 60-2 Fe 590-2 E 355 A 70-2 A 70-2 A 70-2 Fe 690-2 E 360

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par les normes françaises et les nuances des normes correspondantes allemandes,américaines, anglaises et italiennes. Ce document, révisé en avril 1993, intègre les nou-velles dénominations figurant dans la norme européenne EN 10025. L’annexe C de cettedernière comporte également une liste des correspondances des anciennes désigna-tions nationales avec la norme européenne.

Le tableau de comparaison ci-après, donné à titre indicatif, établi entre les aciers :

– français selon la norme NF A 35-501 (édition de 1981),

– allemands selon la DIN 17 100 (1980),

– américains selon les ASTM,

ne reprend que les nuances étrangères pour lesquelles une équivalence avec unenuance française avait été retenue.

Pour des comparaisons plus détaillées (composition chimique et caractéristiques méca-niques), il convient de se reporter aux normes elles mêmes.

Le cas particulier des aciers de dénomination «Ponts et Chaussées»

La circulaire n° 66 du 4 octobre 1966 (non publiée au J.O.) relative au fascicule 4, titre III,du CPC, Cahier des Prescriptions Communes applicables aux travaux relevant des ser-vices des ponts et chaussées (aciers laminés pour constructions métalliques), objet dudécret n° 65-798 du 7 septembre 1965, prescrivait les caractéristiques mécaniques etcompositions chimiques des aciers à utiliser en construction rivée et soudée.

Par annexe au décret n° 75-777 du 24 juillet 1975, publié au J.O. du 23 août, le fascicule4, titre III, a abandonné les dénominations «Ponts et Chaussées» en prescrivant pour lesaciers laminés pour la construction métallique « la spécification de nuances et qualitésdéfinies par la norme NF A 35-501».

NF A 35-501 (1981) DIN 17 100 (1980) ASTM A 33 St 33 A 34-2 A 283 gr B (1979) E 24-2 St 37-2 A 283 gr D (1979) E 24-3 St 37-3 U A 284 gr D (1977) E 24-4 St 37-3 N E 28-2 St 44-2 E 28-3 St 44-3 U A 573 gr 70 (1977) E 28-4 St 44-3 N E 36-2 A 709 gr 50 (1980) E 36-3 St 52-3 U A 441 (1979) E 36-4 St 52-3 N A 50-2 St 50-2 A 60-2 St 60-2 A 70-2 St 70-2

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A titre d’information, on pourrait appliquer la correspondance suivante :

BIBLIOGRAPHIE

Normes Afnor

Bulletins d’information techniques publiés par le BNS (Bureau de normalisation de lasidérurgie) et l’OTUA (Office technique pour l’utilisation de l’acier)

Résistance des matériaux – Tome 1 : essais et conditions d’emploi des matériaux -E. Dreyfuss – Éditions Eyrolles – 1963

REMERCIEMENTS

Nous remercions M. Creton du BNA (bureau de normalisation de l’acier) pour l’aideapportée dans la recherche de documents.

Dénomination P&C NF A 35-501 Dénomination P&C NF A 35-501 A 42 E 26-1 A 52 E 36-2 A 42 S qualité 21 E 26-2 A 52 S qualité E 36-2 A 42 S qualité 31 E 26-3 A 52 S qualité E 36-3 A 42 S qualité 41 E 26-4 A 52 S qualité E 36-4 Nota : aciers A 42 et A 52 pour construction rivée ; A 42 S et A 52 S pour construction soudée.