Descriptions des actions sur une poutre de roulement

Les actions de ponts roulants doivent être spécifiées par les fournisseurs d’appareils de levage. Pour autant, la norme NF EN 1991-3 : 2007 propose une approche de calcul pour permettre aux concepteurs de poutres de roulement d’évaluer ces actions et de contrôler les données qui leur sont transmises.

La présente fiche décrit l’ensemble des actions énumérées dans la NF EN 1991-3 et qui doivent être prises en compte dans la conception et le calcul d’une poutre de roulement.

Actions verticales

Les actions verticales à prendre en compte sont celles qui résultent :

• du poids du pont (Q_c1) ;
• du poids du chariot et de ces équipements (Q_c2)  ;
• de la charge à lever (Q_h).

La poutre de roulement est soumise aux actions obtenues au droit de chaque galet.

La charge verticale qui s’applique au droit d’un galet est notée Q_r .

L’intensité de ces actions sur chaque voie dépend de la position du chariot.

Si le pont est « à vide », l’action minimale pouvant être obtenue sur un galet, en plaçant le chariot dans une position extrême, est notée Q_r,min . En sommant les actions minimales obtenues à chaque galet posé sur la poutre de roulement la moins chargée, il vient une résultante notée ΣQ_r,min .

L’action maximale pouvant être obtenue est notée Q_r,(min) . En sommant les actions maximales obtenues à chaque galet posé sur la poutre de roulement la plus chargée, il vient une résultante notée ΣQ_r,(min).

Si le pont le pont est « en charge », l’action maximale pouvant être obtenue sur un galet, en plaçant le chariot dans une position extrême, est notée Q_r,max . En sommant les actions maximales obtenues à chaque galet posé sur la poutre de roulement la plus chargée, il vient une résultante notée .

L’action minimale pouvant être obtenue sur un galet est notée Q_r,(max) . En sommant les actions minimales obtenues à chaque galet posé sur la poutre de roulement la moins chargée, il vient une résultante notée ΣQ_r,(max) .

Actions horizontales

Les actions horizontales qui s’appliquent à une poutre de roulement peuvent être longitudinales ou transversales. Elles s’appliquent au niveau du contact entre le galet et le rail. Il convient de distinguer :

• L’accélération/ décélération du pont,
• L’accélération/ décélération du chariot,
• La marche en crabe du pont,
• Le tamponnement du pont,
• Le tamponnement du chariot ;

Chacune de ces actions est exclusive l’une de l’autre, c’est-à-dire qu’il n’est pas nécessaire de cumuler deux actions différentes dans une même combinaison de charge.

Accélération/ Décélération du pont

Les actions d’accélération et de décélération du pont, notées H_L,1 ,H_L,2 ,H_T,1 et H_T,2 sont générées à chaque fois que le pont accélère ou freine. Les effets maximaux sont obtenus lorsque le chariot est positionné au plus proche de l’une des deux poutres de roulement. Les composantes  H_L,1  et H_L,2  sont longitudinales par rapport à la voie de roulement, les composantes  H_T,1 et H_T,2 sont transversales.

Voir fiche Métalétech : « Accélération et décélération de pont roulant ».

Accélération/ Décélération du chariot

L’action d’accélération et de décélération du chariot, notée  H_T,3 est générée à chaque fois que le chariot accélère ou freine. Cette action est perpendiculaire à l’axe du rail.

Marche en crabe du pont

Les forces de marche en crabe, notées H_S,i,j,k , et la force de guidage, notée S , sont induites lorsque le pont se met en biais tout en poursuivant sa progression le long de la voie de roulement. Même si elles sont qualifiées d’occasionnelles, ces actions doivent être prises en compte dans le cadre d’une combinaison ELU. Les composantes de ces actions sont surtout transversales par rapport à la voie de roulement et, dans certains cas, longitudinales.

Tamponnement du pont

L’action de tamponnement du pont, notée H_B1 , est générée lors du choc accidentel du pont sur l’un des tampons situés en extrémité de la voie de roulement. Cette action est longitudinale par rapport à la poutre de roulement. Il s’agit d’une charge accidentelle.

Tamponnement du chariot

L’action de tamponnement du chariot, notée H_B2 , est générée lors du choc accidentel du chariot sur l’un des tampons situés en extrémité du pont. Cette action est transversale par rapport à la poutre de roulement. Il s’agit d’une charge accidentelle.

Charges d’essais

Les charges d’essais ne constituent pas, à proprement parler, une catégorie d’action. Il s’agit de conditions particulières de chargement pour lesquelles le poids de la masse à lever est fixé à 125% de la charge utile pour les essais statiques et à 110% de la charge utile pour les essais dynamiques. Lors de ces essais dynamiques, il y a lieu de prendre en compte des actions horizontales d’accélération et de décélération mais pas de mise en crabe.

Note : il est généralement admis d’appliquer un coefficient partiel de 1,35 à l’ELU, pour les charges d’essais, au lieu de 1,5.

Références

[1] NF EN 1991-3, Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 3 : Actions induites par les appareils de levage et les machines. AFNOR. Avril 2007.

[2] NF EN 1991-3/NA, Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 3 : Actions induites par les appareils de levage et les machines. Annexe Nationale à la NF EN 1991-3:2007. AFNOR. Janvier 2010.

[3] NF EN 13001-2, Sécurité des appareils de levage à charge suspendue – Conception générale – Partie 2 : Charges. AFNOR. Mars 2021.

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Romain Palacios, chef de projets recherche – CTICM