Essais de grues GB/T 5905 : procédures de charge
La norme GB/T 5905-2011 « Appareils de levage — Règles et procédures d'essai » constitue la référence centrale du secteur pour les essais des grues. Équivalente à l'ISO 10245:2008, elle s'applique aux six grandes catégories d'appareils de levage : ponts roulants, grues à portique, grues à tour, grues mobiles, grues ferroviaires et grues flottantes. La norme définit les procédures complètes de trois types d'essais de charge — l'essai de charge statique (1,25 fois la charge nominale, maintenue pendant 10 minutes), l'essai de charge dynamique (1,1 fois la charge nominale, fonctionnement continu sur toute la course) et l'essai de stabilité — ainsi que six critères quantifiés de réception. Les conditions préalables à respecter avant tout essai comprennent une vitesse de vent ≤ 8,3 m/s, une température ambiante comprise entre −20 °C et +40 °C, des instruments de mesure d'une précision ≤ ± 1 % de la pleine échelle et une validité d'étalonnage ≤ 12 mois. Cet article analyse point par point les procédures d'essai, les paramètres normatifs et les critères de réception.
Les normes de référence citées dans cet article comprennent la norme GB/T 3811-2008 « Règles de conception des appareils de levage » (qui définit les combinaisons de charges et le choix des classes de fonctionnement) et la norme GB/T 28264-2012 « Système de surveillance et de gestion de la sécurité des appareils de levage » (qui précise les paramètres de surveillance requis pendant les essais). Ces deux normes, associées à la GB/T 5905, forment une boucle technique complète « conception — essai — surveillance ». Il convient également de se référer aux exigences obligatoires du règlement TSG 51-2023 concernant le contrôle de supervision et l'inspection périodique.
Champ d'application de la GB/T 5905 et classification des trois essais
La norme GB/T 5905-2011 s'applique aux essais de tous les types de grues : ponts roulants, grues à portique, grues à tour, grues mobiles, grues ferroviaires, grues flottantes et grues à flèche. Elle distingue trois catégories d'essais : l'essai de type (pour les produits nouveaux ou en cas de transfert de production), l'essai de fabrication (pour chaque unité avant sa sortie d'usine) et l'essai en service (après installation, après une révision majeure ou lors de l'inspection périodique).
Chacune de ces trois catégories répond à des objectifs distincts : l'essai de type est le plus complet — il couvre les charges statiques et dynamiques, la stabilité et la vérification de l'ensemble des dispositifs de sécurité ; l'essai de fabrication privilégie la validation fonctionnelle et les contrôles de performance de base ; l'essai en service adapte les coefficients de charge d'essai en fonction de l'état de service de l'équipement. Chez Kelude, chaque pont roulant et grue à portique fait l'objet, avant expédition, d'un essai de charge statique à 1,25 fois la charge nominale et d'un essai de charge dynamique à 1,1 fois la charge nominale, conformément à la norme GB/T 5905.
La norme définit également cinq moments d'essai :
① Premier produit d'un nouveau modèle ou d'un transfert de production (essai de type)
② Chaque unité avant sa livraison (essai de fabrication)
③ Avant la première mise en service après installation ou déplacement vers un nouveau site (essai après installation)
④ Avant la première mise en service après une révision majeure ou une rénovation (essai après réparation)
⑤ À l'échéance de l'inspection périodique (essai d'inspection périodique, tous les 2 ans selon le règlement TSG 51-2023)
Essai de charge statique : 1,25 fois la charge nominale maintenue 10 minutes
L'essai de charge statique est l'essai fondamental qui vérifie la capacité portante et la rigidité de la structure métallique de la grue. Selon la norme GB/T 5905, la charge d'essai statique est égale à 1,25 fois la capacité nominale (hors poids mort de l'accessoire de préhension). La charge est levée lentement à une hauteur de 100 mm à 200 mm au-dessus du sol, puis maintenue en suspension pendant au moins 10 minutes, pendant lesquelles on observe la déformation de la structure et l'état des cordons de soudure.
Trois critères impératifs régissent la réception de l'essai :
Premièrement, aucune déformation permanente ne doit subsister sur les éléments porteurs principaux après déchargement ; la contre-flèche au milieu de la poutre principale est mesurée au théodolite ou à la station totale, avec un écart maximal de 2 mm entre les mesures avant et après déchargement.
Deuxièmement, l'inspection visuelle des cordons de soudure et des assemblages ne doit révéler aucune fissure ; le cas échéant, un contrôle non destructif par magnétoscopie (MT) ou par ressuage (PT) est requis.
Troisièmement, aucun bruit anormal ni mouvement de structure ne doit être constaté pendant la suspension de la charge.
Pour les ponts roulants, l'essai de charge statique comprend également la mesure de la flèche élastique de la poutre principale. La norme GB/T 3811-2008 stipule que, sous charge nominale, la flèche au milieu de la poutre principale d'un pont roulant ne doit pas dépasser L/800 (L étant la portée) et qu'aucune déformation plastique ne doit apparaître sous 1,25 fois la charge statique. Kelude utilise un double système de mesure — télémètre laser et comparateur à cadran — pour garantir la fiabilité des données.
Essai de charge dynamique : 1,1 fois la charge nominale en cycles répétés sur toute la course
L'essai de charge dynamique s'effectue avec une charge égale à 1,1 fois la capacité nominale. Son objectif est de vérifier la fiabilité de fonctionnement de chaque mécanisme (levage, translation du pont, translation du chariot, rotation, variation de portée, etc.) et de ses freins sous charge dynamique de base. L'essai exige des cycles répétés de levage, de descente et de translation sur toute la course, chaque mouvement étant répété au moins 3 fois, avec au moins 2 cycles de mouvements combinés.
La réception de l'essai de charge dynamique porte sur trois points essentiels :
Premièrement, la distance de freinage doit être conforme aux exigences de conception ; la descente de la charge suspendue ne doit pas dépasser 80 mm (mécanisme de levage) ni la distance correspondant à 1 % de la vitesse nominale de translation (mécanisme de translation).
Deuxièmement, les fins de course et les dispositifs de verrouillage doivent fonctionner avec précision et fiabilité ; le limiteur de hauteur de levage se déclenche lorsque le crochet se trouve à une distance du tambour d'au moins 3 fois le diamètre du câble métallique.
Troisièmement, l'échauffement du moteur et du réducteur ne doit pas dépasser les valeurs spécifiées par le fabricant.
Kelude ajoute à l'essai de charge dynamique une comparaison entre un cycle complet à vide et un cycle complet à charge nominale. Des capteurs de couple surveillent en temps réel la courbe de courant du moteur de levage ; toute anomalie interrompt immédiatement l'essai pour analyse. Les données d'essai sont simultanément transmises à la boîte noire du système de surveillance et de gestion de la sécurité conforme à la norme GB/T 28264.
Conditions préalables aux essais et exigences relatives aux 6 instruments de mesure
La norme GB/T 5905 impose des conditions environnementales strictes : vitesse de vent ne dépassant pas 8,3 m/s (vent de force 5, soit environ 30 km/h), température ambiante comprise entre −20 °C et +40 °C, et aire d'essai stable et plane. Toutes les charges d'essai doivent être constituées de poids étalons certifiés par métrologie ou vérifiées à l'aide de capteurs de force, avec un écart de charge ≤ ± 1 %.
Concernant les instruments de mesure, la norme impose six exigences de précision :
① Dispositif de mesure de charge : précision ≤ ± 1 % de la pleine échelle
② Instrument de mesure de déplacement : précision ≤ ± 0,1 mm (pour la mesure de la déformation de la structure)
③ Instrument de mesure d'angle : précision ≤ ± 0,1° (pour la mesure de l'angle de variation de portée de la flèche)
④ Tachymètre : précision ≤ ± 1 tr/min
⑤ Voltmètre et ampèremètre : classe de précision ≤ 0,5
⑥ Chronomètre : précision ≤ ± 0,1 s. La validité des certificats d'étalonnage de tous les instruments ne doit pas dépasser 12 mois.
Les câbles métalliques et accessoires de préhension utilisés pour les essais doivent également satisfaire aux exigences de la norme GB/T 5972-2016 : avant l'essai, le nombre de fils cassés sur un pas de câblage ne doit pas dépasser 5 % du nombre total de fils, l'usure du diamètre du câble ne doit pas dépasser 7 % du diamètre nominal, et le câble ne doit présenter ni toron, ni écrasement, ni corrosion importante. Kelude recommande un contrôle non destructif par magnétoscopie de l'accessoire de préhension avant chaque essai.
Six critères de réception et rédaction du rapport d'essai
L'annexe A de la norme GB/T 5905 définit le modèle complet du rapport d'essai, qui doit comporter au minimum les éléments suivants :
Désignation, modèle et paramètres principaux de la grue soumise à l'essai
Date et lieu de l'essai
Relevé des conditions environnementales
Description de la charge d'essai et de la procédure suivie
Relevés bruts de toutes les mesures
Conclusion de la réception. Le rapport d'essai signé est archivé pendant une durée minimale de 10 ans.
La réception repose sur le principe du « tout ou rien » : les six indicateurs suivants doivent être intégralement satisfaits :
① Déformation sous charge statique — aucune déformation plastique sous 1,25 fois la charge, déformation résiduelle ≤ 2 mm après déchargement
② Fonctionnement sous charge dynamique — tous les mécanismes fonctionnent normalement sous 1,1 fois la charge, freins fiables
③ Dispositifs de sécurité — fins de course, limiteur de moment de charge, amortisseurs, etc., tous validés fonctionnellement
④ Isolation du système électrique — résistance d'isolement du circuit principal ≥ 1 MΩ (mesurée au mégohmmètre 500 V)
⑤ Niveau sonore — bruit en cabine de commande ≤ 85 dB(A) ; bruit rayonné à l'extérieur limité par classes de puissance
⑥ Étanchéité et fuites — aucun suintement du système hydraulique, aucune goutte au niveau des joints du réducteur
Tableau comparatif des charges et procédures des trois essais
| Essai Type | EssaiCharge | Durée/Nombre de cycles |
|---|---|---|
| Essai de Charge Statique | 1.25×Capacité Nominale | ≥10Maintien en suspension (minutes) |
| Essai de Charge Dynamique | 1.1×Capacité Nominale | Chaque mouvement≥3cycles,Combiné≥2cycles |
| essai de stabilité | 1.25×Capacité Nominale | Chargement lent dans les conditions les plus défavorables |
| Essai de Type | Statique1.25+Dynamique1.1fois | Ensemble des essais+Vérification des dispositifs de sécurité |
| Sortie dEssai | Statique1.25+Dynamique1.1fois | Performances de base+Fonctionnement à vide |
| inspection périodique | charge nominale | Selonrèglement TSG 51 — Règlement technique de sécurité des équipements spéciaux-2023Exécution |
Tableau comparatif : GB/T 5905 et exigences des normes associées
| NormeN° | Domaine d | Contenus associés |
|---|---|---|
| norme GB/T 3811-2008 | Chapitre6Section Chargeetcombinaison de charges | FournitureEssaiChargeCoefficientBase de conception |
| règlement TSG 51 — Règlement technique de sécurité des équipements spéciaux-2023 | Chapitre4Section SupervisionInspection | Prescriptions pour installations neuvesgruePoints de contrôle obligatoires |
| GB/T 28264 — Système de surveillance et de gestion de la sécurité-2012 | Chapitre5Section SurveillanceParamètre | EssaiExigences d |
| GB/T 5972-2016 | Chapitre3Section Inspectionet mise au rebut | Essaiavant/aprèsCâble MétalliqueInspectionNorme |
| ISO 10245:2008 | Équivalence intégrale | GB/T 5905Prototype de référence international |
| FEM 1.001 | Chapitre8Volume Essai | EuropegrueEssaiRègles d |
Données clés des essais selon GB/T 5905
1,25×
Coefficient d'essai de charge statique
Multiple de la capacité nominale
Maintien ≥ 10 min
1,1×
Coefficient d'essai de charge dynamique
Multiple de la capacité nominale
Cycles répétés ≥ 3 fois
≤ 8,3 m/s
Vitesse de vent maximale
Force 5 environ
30 km/h
≤ ±1 % PE
Précision de mesure de charge
Classe de précision du dispositif
Capteur + affichage numérique
≤ L/800
Flèche de la poutre principale
Déformation élastique sous charge nominale
Limite pour pont roulant
≥ 10 ans
Durée de conservation des rapports
Après signature du rapport d'essai
Données brutes incluses
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Questions fréquentes
Q : Quelles sont les différences de proportion de charge entre l'essai de charge statique et l'essai de charge dynamique selon GB/T 5905 ?
A : L'essai de charge statique s'effectue à 1,25 fois la capacité nominale, avec maintien en suspension ≥ 10 minutes. Il vise à vérifier la résistance et la rigidité de la structure métallique ; l'essai est concluant si aucune déformation permanente n'est constatée après déchargement. L'essai de charge dynamique s'effectue à 1,1 fois la capacité nominale, chaque mécanisme étant actionné en cycles répétés ≥ 3 fois sur toute sa course, afin de vérifier le fonctionnement des mécanismes et la fiabilité du frein. L'essai statique privilégie la « sécurité structurelle », l'essai dynamique la « fiabilité fonctionnelle » ; ils sont complémentaires et non substituables. Les deux essais doivent être réussis lors de l'essai en usine.
Q : Quelles sont les exigences spécifiques du règlement TSG 51-2023 concernant les coefficients de charge d'essai après installation d'une grue ?
A : L'article 4.3.2 du règlement TSG 51-2023 — Règlement technique de sécurité des équipements spéciaux stipule que l'inspection de surveillance d'une grue nouvellement installée doit comprendre un essai à charge nominale (100 % de la capacité nominale). L'essai de charge statique est réalisé à 1,25 fois et l'essai de charge dynamique à 1,1 fois la capacité nominale, conformément à la norme GB/T 5905-2011. Par ailleurs, le règlement TSG 51-2023 ajoute une exigence d'essai à vide : le pont du pont roulant doit effectuer ≥ 2 allers-retours complets, le chariot ≥ 2 allers-retours complets, et le levage ≥ 2 montées-descentes complètes.
Q : Quel est le coût approximatif d'un essai de charge complet pour un pont roulant de 10 tonnes nouvellement installé ?
A : Le coût d'un essai de charge pour un pont roulant de 10 tonnes se situe généralement entre 380 € et 1 020 €. Ce montant comprend la location des poids d'essai (poids étalon de 12,5 tonnes : environ 260 à 510 €/jour), la main-d'œuvre des techniciens de contrôle (2 à 3 personnes × 1 jour), l'utilisation des instruments de mesure et la rédaction du rapport d'essai officiel. Si un rapport de contrôle de surveillance est délivré par l'organisme d'inspection spécialisé, des frais d'inspection d'environ 260 € s'ajoutent. Kelude Industries Lourdes propose un service d'essai intégré « sortie d'usine + installation », avec transmission simultanée de toutes les données d'essai requises pour le contrôle de surveillance conformément au règlement TSG 51-2023.
Q : Pourquoi l'inspection périodique des grues exige-t-elle un essai de charge statique à 1,25 fois la charge nominale plutôt que 1,1 fois ?
A : L'essai de charge statique à 1,25 fois la charge nominale repose sur les principes de conception du coefficient de sécurité de la norme ISO 4301 : le coefficient de sécurité de conception de la structure en acier des grues est généralement de 1,33 à 1,5 (basé sur la limite d'élasticité du matériau). Un essai à 1,25 fois la charge permet de vérifier que la capacité de charge réelle atteint au moins 75 % de la marge de conception. Un essai à 1,1 fois la charge ne couvre que la marge d'impact de la charge dynamique en service normal et ne permet pas de détecter les dommages de fatigue structurelle ni les fissures cachées. C'est pourquoi, même lors des inspections périodiques, la norme maintient l'essai de charge statique à 1,25 fois comme seuil de réception.
Kelude Industries Lourdes, fabricant spécialisé dans les palans électriques et les ponts roulants et grues à portique, applique rigoureusement avant expédition les essais de charge statique à 1,25 fois et de charge dynamique à 1,1 fois conformément à la norme ISO 4306. Les données d'essai sont intégralement enregistrées via le Système de Surveillance de Sécurité GB/T 28264. Kelude Industries Lourdes dispose d'un centre d'essai et de contrôle accrédité CNAS, équipé d'instruments de mesure complets — télémètres laser, extensomètres numériques, capteurs de couple — avec une précision ≤ ±1 % de la pleine échelle, et peut fournir des rapports d'essai complets conformes aux exigences de contrôle de surveillance du règlement TSG 51-2023. Pour tout besoin d'essai ou d'inspection d'appareils de levage, n'hésitez pas à contacter Kelude Industries Lourdes pour une assistance technique.
