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Conversion des charges et des pressions
Convertissez les unités de force, de pression et de charge linéique utilisées en construction : kN, daN, kg, kN/m², kg/m², bar, MPa, kN/m.
| N | 1 000 |
| daN | 100 |
| kN | 1 |
| kg | 101,9368 |
| t | 0,1019 |
Avec g = 9,81 m/s² : 1 kg exerce une force de 9,81 N, soit environ 1 daN.
Méthode de calcul
Force et masse
En calcul de structure, les charges sont des forces, exprimées en newtons (N), décanewtons (daN) ou kilonewtons (kN). Dans la vie courante, on parle plutôt en kilogrammes, qui sont une masse. Le lien entre les deux est l’accélération de la pesanteur, g = 9,81 m/s² : une masse de 1 kg exerce une force de 9,81 N, soit environ 1 daN. C’est pourquoi le décanewton est pratique : 1 daN ≈ 1 kg.
1 kN = 100 daN = 1 000 N ≈ 102 kg ; 1 t ≈ 9,81 kN
Charges surfaciques et pressions
Les charges réparties sur une surface (plancher, toiture) et les pressions (contrainte du sol, résistance des matériaux) s’expriment en force par unité de surface. Le kN/m² est l’unité des charges de plancher : 1,5 kN/m² pour un logement, soit environ 150 kg/m². Le pascal (Pa) vaut 1 N/m² ; le kilopascal (kPa) vaut 1 kN/m².
Les contraintes dans les matériaux s’expriment en mégapascals : 1 MPa = 1 N/mm². La résistance d’un béton C25/30 est de 25 MPa, la limite d’élasticité d’un acier S235 de 235 MPa. Les contraintes admissibles des sols sont souvent données en bars : 1 bar = 0,1 MPa = 100 kN/m², soit environ 1 kg/cm².
1 MPa = 1 N/mm² = 10 bar = 1 000 kN/m² ; 1 bar ≈ 1,02 kg/cm²
Charges linéiques
Les charges portées par une poutre, un linteau ou transmises par un mur à sa fondation s’expriment par mètre de longueur : kN/m, daN/m ou kg/m. Pour passer d’une charge surfacique à une charge linéique, on multiplie par la largeur reprise : un plancher de 3 kN/m² sur une largeur de 2,5 m donne 7,5 kN/m sur la poutre.
charge linéique (kN/m) = charge surfacique (kN/m²) × largeur reprise (m)
Les erreurs fréquentes
La confusion la plus courante consiste à mélanger kN/m² et kN/m, ou à oublier la largeur reprise. Une autre est de confondre la tonne (masse) et la tonne-force, ou de prendre 1 kN pour 100 kg exactement : l’écart de 2 % est sans importance pour un ordre de grandeur, mais il faut rester cohérent dans un même calcul.
Quelques valeurs utiles
Béton armé : 25 kN/m³. Acier : 78,5 kN/m³. Blocs béton creux : environ 13 à 14 kN/m³ selon les produits. Brique pleine : environ 18 kN/m³. Une chape de 5 cm pèse environ 1 kN/m², un carrelage avec sa colle environ 0,5 kN/m². Ces valeurs indicatives se précisent avec les fiches des fabricants et l’Eurocode 1.
Pourquoi les ingénieurs utilisent le kN
Le kilonewton est à l’échelle des charges du bâtiment : une poutre de maison reprend quelques dizaines de kN, un poteau quelques centaines. Les formules de résistance des matériaux s’écrivent naturellement en N et en mm, d’où le MPa (N/mm²) pour les contraintes. Travailler dans ces unités évite les facteurs de conversion en cours de calcul.
Précision du résultat
Le convertisseur affiche jusqu’à quatre décimales. Pour un pré-dimensionnement, deux chiffres significatifs suffisent largement : les incertitudes sur les charges réelles sont bien plus grandes que l’erreur d’arrondi.
Un exemple de chaîne de calcul
Un mur en blocs béton de 20 cm d’épaisseur et de 2,50 m de haut, avec un poids volumique de 13,5 kN/m³, pèse 13,5 × 0,20 × 2,50 = 6,75 kN par mètre de mur, soit environ 690 kg/m. Posé sur une semelle de 50 cm de large, il transmet au sol, hors poids de la semelle, 6,75 / 0,50 = 13,5 kN/m², soit 0,0135 MPa ou 0,135 bar. Ce type d’enchaînement, du volume au poids puis à la pression, est la base de toute descente de charges.
Exemple : convertir 1 kN
- 1 kN = 1 000 N = 100 daN.
- 1 kN ≈ 101,94 kg (1 000 / 9,81).
- 1 kN ≈ 0,102 t.
- Et en pression : 150 kN/m² = 0,15 MPa = 1,5 bar.
Questions fréquentes
1 kN, c’est combien de kg ?
Environ 102 kg : 1 kN = 1 000 N, et 1 kg exerce 9,81 N. En pratique, on retient souvent 1 kN ≈ 100 kg.
Comment convertir des kg/m² en kN/m² ?
Divisez par environ 102 (ou multipliez par 0,00981) : 150 kg/m² ≈ 1,47 kN/m², arrondi couramment à 1,5 kN/m².
1 MPa, c’est combien de bars ?
1 MPa = 10 bars. Un sol à 0,2 MPa supporte donc 2 bars, soit environ 2 kg/cm².
Quelle différence entre daN et kg ?
Le daN est une force, le kg une masse. Sur Terre, 1 kg pèse 0,981 daN : on les confond souvent en pratique, avec une erreur d’environ 2 %.