gousset

Un gousset est une pièce de tôle, de cornière ou de tôle profilée, soudée ou boulonnée dans l'angle intérieur où deux éléments de structure se rencontrent. Il sert à combler le point faible créé par cette jonction, en répartissant la contrainte concentrée sur une zone plus large et en prévenant la rupture par fatigue et la déformation. En pratique, les goussets supportent des charges qui, autrement, déchireraient ou feraient flamber le coin lui-même.

L'application classique se trouve dans les structures en acier soudé, où une plaque de gousset remplit l'angle entre une poutre et un poteau, ou entre un élément de contreventement et une poutre principale. Le gousset est découpé pour s'ajuster parfaitement dans cet angle, puis entièrement soudé sur tout son périmètre. La taille et l'épaisseur sont déterminées par l'analyse des charges : un joint fortement sollicité peut nécessiter un gousset de 12 mm ou plus d'épaisseur en acier de construction ; un joint légèrement sollicité pourrait être de 6 mm. Le matériau du gousset correspond ou dépasse la résistance des éléments qu'il renforce.

La construction des chaudières de locomotives utilise largement les goussets. Le corps cylindrique, qui supporte la pression, doit être rigidement joint au foyer, qui est une chambre en forme de boîte à l'intérieur de la chaudière. Cette jonction est intrinsèquement une concentration de contraintes. Des goussets, généralement de section triangulaire ou trapézoïdale, sont rivetés ou soudés entre le corps et le foyer pour rigidifier la connexion et prévenir les fuites et les fissures dues aux cycles thermiques et de pression qui se produisent pendant le fonctionnement.

Variantes et modes de défaillance

Les goussets soudés nécessitent une taille de soudure d'angle correcte ; des soudures sous-dimensionnées peuvent se fissurer à la racine du gousset, créant un concentrateur de contraintes plutôt que de l'éliminer. Les goussets boulonnés doivent être ajustés sans jeu et avec des fixations adéquates réparties sur la zone de connexion. Un défaut courant est le flambage du gousset, qui se produit lorsqu'un gousset mince subit une charge inversée ou compressive sans contreventement latéral. C'est pourquoi les goussets dans les joints fortement cyclés, comme les chaudières de locomotives, sont renforcés par des nervures ou maintenus relativement épais.

Le terme gousset est également utilisé dans la confection de vêtements et la fabrication de produits souples, où il désigne un insert de tissu inséré dans une couture ou un coin pour faciliter le mouvement ou renforcer un point faible. En génie mécanique, cependant, le gousset est fondamentalement une solution à la concentration de contraintes : partout où les chemins de charge changent brusquement de direction, un gousset adoucit la transition et prolonge la durée de vie.