Les poutres de roulement de ponts roulants

Élément spécifique de charpente métallique parce que situé à l’interface entre la structure primaire et l’engin de manutention, la poutre de roulement de pont roulant concentre à elle seule bon nombre des problématiques rencontrées dans les techniques de conception et de calcul des constructions en acier.

En effet, nous sommes en présence ici de sollicitations dues aux charges mobiles, de torsion non uniforme, d’actions dynamiques, de sujets d’effets locaux spécifiques et de risques de fatigue qui sont autant de sujets d’analyse technique rarement présents simultanément sur un même élément.

Une poutre de roulement peut permettre la circulation d’un simple palan suspendu dans un atelier d’entretien automobile, mais aussi d’un pont roulant d’installation sidérurgique fonctionnant jour et nuit sans interruption et portant plusieurs centaines de tonnes. Entre ces deux configurations extrêmes, il y a évidemment une grande différence de conception.

Aussi, pour faire le bon choix de conception, il est nécessaire de connaître les différents types de pont roulant utilisés, leur mouvement, ainsi que les différents paramètres qui les caractérisent.

Passée cette première étape, il est alors possible de mettre en relation les poutres de roulements adaptées aux différentes configurations qui s’accompagnent de mesures qualitatives particulières dont le niveau augmente avec l’importance des différents paramètres que sont :

• la portée du pont ;

• la portée des poutres de roulement ;

• les caractéristiques et l’intensité de la charge à lever ;

• le nombre de cycles de manutention prévus pendant la durée de vie des poutres de roulement.

Longtemps conçues et dimensionnées suivant un assemblage de normes et de recommandations hétérogènes, les poutres de roulement sont, depuis quelques années, régies par un code de calcul unique en harmonie avec le code utilisé pour l’étude des engins de levage et de manutention.

Les méthodes de calculs employées utilisent les sollicitations déterminées par la résistance traditionnelle des matériaux que sont les torseurs d’efforts classiques à six composantes. Mais, dans un grand nombre de cas, il est nécessaire d’utiliser la théorie de la torsion fléchie (ou de Vlassov).

Pour les poutres sollicitées par des charges importantes et pour une utilisation intensive en termes de cycles de manutention, la vérification à la fatigue devient prépondérante en regard des limites traditionnelles de résistance et de déformation.

Des dispositions constructives adaptées permettent alors de limiter les chocs et les concentrations de contraintes dans les assemblages soudés ou boulonnés.