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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 13001 citée dans cet article a été remplacée par la norme :
- NF EN 13001-2 de mars 2021 : Sécurité des appareils de levage à charge suspendue - Conception générale - Partie 2 : charge
- NF EN 13001-3-5+A1 de mai 2021 : Appareils de levage à charge suspendue - Conception générale - Partie 3-5 : états limites et vérification des crochets forgés
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2106 (Juin 2021).
RÉSUMÉ
Dans les bâtiments industriels ou de production, il est couramment fait appel à des moyens de levage permettant le déplacement des charges ou l'entretien de l'outil de production. On distingue les ponts roulants posés ou suspendus qui circulent sur des voies de roulement parallèles et les monorails qui circulent sur une poutre unique.
Cet article traite des derniers cités. Après avoir précisé l'objet de l'article au travers de définitions et d'exemples, l'article fait un bilan des actions induites. Il se penche ensuite sur les principes de conception des poutres monorails, en insistant sur certains détails spécifiques. Enfin, il aborde la justification par le calcul de ces poutres, avec une attention particulière portée à l'évaluation des contraintes locales et les critères de vérification qui leurs sont associés.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Dominique SEMIN : Ingénieur senior en constructions métalliques - Ingénieur Centrale Marseille (ex ESIM) - Ingénieur soudeur européen (EWE) - Ancien élève du CHEC
INTRODUCTION
Les règles spécifiques à la justification des poutres de roulement font actuellement l’objet de la norme NF EN 1993-6. Les poutres de roulement visées par ce texte sont celles destinées à recevoir des ponts roulants posés ou suspendus ou de simples chariots-palans.
Les ponts posés sont ceux qui circulent en semelle supérieure des poutres de roulement et transmettent les charges des galets, généralement, par l’intermédiaire de rails. Les ponts roulants suspendus sont ceux qui circulent sur la semelle inférieure des poutres de roulement, les galets agissant directement sur celles-ci.
Un chariot-palan est un chariot, équipé d’un palan, suspendu sous une poutre et qui se déplace sur l’aile inférieure de celle-ci. Lorsque le chariot-palan circule sur une poutre unique fixe, on la qualifie alors de poutre monorail pour chariot-palan, et de façon plus synthétique, de poutre monorail (ou de monorail).
Ces poutres monorails présentent quelques particularités par rapport aux ponts roulants, liées, d’une part, à la nature des charges induites par le chariot-palan et, d’autre part, à la détermination et à la prise en compte des contraintes locales induites en semelle inférieure.
Le présent article traite des poutres monorails et va successivement faire une synthèse des actions dues aux chariots-palans, aborder les principes de conception et examiner les modalités de justification de ce type de poutre.
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2. Actions induites par les chariots-palan
2.1 Rappels sur la représentation des actions dues aux appareils de levage
On pourra se référer utilement à la référence [C 60] pour le vocabulaire utilisé ci-dessous et disposer de plus de détails sur les principes rappelés dans ce paragraphe.
HAUT DE PAGE
On distingue :
-
les actions permanentes : elles sont constituées du poids propre de l’appareil ;
-
les actions variables : elles sont constituées, pour ce qui concerne l’appareil de levage,
-
du poids de la charge utile et des accessoires de préhension éventuels (par exemple : cés, pinces, palonniers, fourches, aimants, …),
-
des forces d’inertie dues aux accélérations et décélérations ou à la marche en crabe de l’engin.
-
Les actions variables agissent donc potentiellement selon les 3 directions : verticale, horizontale longitudinale (parallèle ou tangente à la voie) et horizontale transversale (perpendiculaire à la voie ou radiale).
À ces actions caractéristiques (au sens de l’Eurocode EN 1990), il convient d’ajouter les actions accidentelles liées aux phénomènes tels que les tamponnements en fin de course, les freinages d’urgence, etc.
Il faut préciser que les charges correspondant aux essais requis par l’arrêté du 1er mars 2004 (essai statique à 125 % de la charge nominale – essai dynamique à 110 % de la charge nominale) ne sont pas des actions accidentelles ! Néanmoins, vu la « bonne connaissance » de la valeur l’action et la maîtrise de ses occurrences, elles font l’objet d’une pondération particulière lorsque l’on considère les situations de projet « durables et transitoires ».
Toutes les actions...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Fédération Européenne de la Manutention - Section I : Apareils lourds de levage et de -manutention – Règles pour le calcul des appareils de levage – - 2e édition Décembre 1970.
-
(2) - RAFAELLI (R.), FLEISCHER (S.) - Poutres roulantes et monorails en profilés laminés – Charges utiles maximales admissibles – - -Revue CM N° 1-1982.
-
(3) - FLEISCHER (S) - Poutres roulantes et monorails en profilés laminés – Vérification des ailes sous 4 galets » – - Revue CM N° 4-1985.
-
(4) - DELESQUES (R) - Note technique N° 104 « Monorails en poutrelles, Vérification locale des ailes » – - Revue CM N° 3-1978.
-
(5) - Fédération Européenne de la Manutention - FEM 9.341 – Contraintes locales dans une poutre – - 10/1983.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Arrêté du 1 mars 2004 relatif aux vérifications des appareils et accessoires de levage
HAUT DE PAGE
NF EN 1991-3. AFNOR (2007), AFNOR Actions sur les structures. Partie 3 : Actions induites par les appareils de levage et les machines
NF EN 1991-3/NA. AFNOR (2010), AFNOR 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
NF EN 1993-1-1. AFNOR (2005), AFNOR Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour le bâtiment
NF EN 1993-1-1/NA. AFNOR (2013), AFNOR Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour le bâtiment – Annexe nationale à la NF EN 1993-1-1:2005
NF EN 1993-6. AFNOR (2007), AFNOR Calcul des structures en acier. Partie 6 : Chemins de roulement
NF EN 1993-6/NA. AFNOR (2011), AFNOR Calcul des structures en acier. Partie 6 : Chemins de roulement – Annexe nationale à la NF EN 1993-6:2007
NF EN 1090-2. AFNOR (2018), AFNOR Exécution...
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