Norme GB/T 22437.2-2010 charges et combinaisons pour grues mobiles

La norme GB/T 22437.2-2010 « Appareils de levage à charge suspendue — Charges et combinaisons de charges — Partie 2 : Grues mobiles » constitue la norme de base pour l'analyse des charges dans la conception structurelle des grues mobiles. Elle spécifie les différentes catégories de charges et leurs combinaisons à prendre en compte dans le calcul de conception des grues sur porteur, sur chenilles et tout-terrain, et correspond à l'ISO 8686-2:2004 (IDT). Une application correcte des combinaisons de charges est la condition préalable pour garantir la sécurité structurelle et la rentabilité économique des grues mobiles.

La norme GB/T 22437.2-2010 est la deuxième partie de la série de normes relatives aux charges et combinaisons de charges pour appareils de levage. Elle définit spécifiquement les règles de classification et de combinaison des charges adaptées aux caractéristiques particulières des grues mobiles. Ces engins présentent des cas de charge spécifiques tels que les réactions d'appui des stabilisateurs et la déformation de la flèche, ce qui rend leur calcul de combinaison plus complexe que celui des grues conventionnelles. Cet article propose une interprétation systématique de cette norme.

Norme GB/T 22437.2-2010 charges et combinaisons de charges pour grues mobiles


Positionnement de la norme et domaine d'application

La norme GB/T 22437.2-2010 est la deuxième partie de la série traitant des charges et combinaisons de charges pour appareils de levage. Elle a été élaborée spécifiquement pour le calcul de charge dans la conception structurelle des grues mobiles, y compris les grues sur porteur, sur chenilles, tout-terrain, sur pneus et les grues tout-terrain à flèche télescopique. La norme identifie les différents types de charges qu'une grue mobile peut subir pendant sa durée de vie nominale, définit les coefficients de combinaison et les méthodes de combinaison pour différents cas de charge, et fournit une base de charge unifiée pour les calculs de résistance, de rigidité et de stabilité des composants structurels. Elle est applicable aux grues mobiles de capacité nominale supérieure ou égale à 1 t et constitue, avec la GB/T 22437.1 (principes généraux) et la GB/T 3811 (spécification de conception de grue), le système complet de charges pour la conception structurelle des grues.

Classification des charges pour grues mobiles

La norme classe les charges supportées par les grues mobiles selon leur nature :

Charges principales (P) — comprennent la charge de levage (capacité nominale, masse de l'élingue, masse de la partie suspendue du câble métallique, etc.), le poids mort (masse de la structure, des mécanismes, du contrepoids, de la cabine de commande et des accessoires), la charge de choc de levage (effet dynamique vertical supplémentaire sur la structure lors du démarrage et du freinage du mécanisme de levage) ainsi que les charges fixes en condition hors travail (contrepoids, lest, etc.).

Charges additionnelles (A) — comprennent la charge de vent (en condition de travail et en condition de tempête), la charge de température (contrainte thermique dans la structure en acier due aux écarts de température ambiante, à prendre en compte lorsque la différence de température entre composants structurels dépasse 25 °C), les charges de neige et de glace (à considérer pour les grues utilisées dans les zones susceptibles de givrage) ainsi que les charges de pente (composantes de charge générées lorsque la grue stationne ou travaille sur un sol irrégulier).

Charges spéciales (S) — comprennent la charge d'essai (essai de charge statique à 1,25 fois la charge nominale, essai de charge dynamique à 1,1 fois la charge nominale), la charge de choc (force de collision sur les amortisseurs), les charges de montage et démontage (charges générées lors de l'assemblage et du démontage de la grue) ainsi que les charges de transport (forces d'inertie et vibrations subies pendant le transport).

Coefficients dynamiques et coefficient de choc — en raison des changements fréquents de conditions de service et des opérations répétées de levage et de variation de portée, la norme fournit des méthodes de détermination spécifiques pour le coefficient dynamique de levage (φ₂ = 1,0 à 1,4, selon la classe de vitesse de levage), le coefficient de choc de translation (φ₃ = 1,0 à 1,4, selon la classe de surface et la vitesse de translation) et le coefficient dynamique de variation de portée.

Coefficient dynamique de levage
φ₂ = 1,0 à 1,4
Selon la classe de vitesse de levage
Coefficient de choc de translation
φ₃ = 1,0 à 1,4
Selon la classe de surface
Vitesse de vent de travail
≤ 7 (≤ 17 m/s)
Condition de tempête selon la région
Charge d'essai
Statique : 1,25 × charge nominale
Dynamique : 1,10 × charge nominale
Contrainte thermique
Écart > 25 °C
À inclure dans le calcul
Angle de pente
≤ 3° en travail
Transport ≤ 5°

Types de combinaisons de charges et définition des cas de charge

La norme définit trois cas de charge fondamentaux pour les grues mobiles, avec les combinaisons de charges correspondantes :

Cas A — Condition de travail normale (sans vent) : la combinaison de charges est P, incluant le poids mort et la charge de levage en régime stable, ainsi que les charges d'inertie tenant compte des coefficients dynamiques de démarrage et de freinage. Ce cas est utilisé pour la vérification de la résistance structurelle des grues mobiles en condition hors travail (stationnement à l'arrêt) ou par vent faible. Le coefficient de sécurité est pris à n ≥ 1,22 (par rapport à la limite d'élasticité).

Cas B — Condition de travail avec vent : la combinaison de charges est P + A, avec superposition de la charge de vent en état de travail aux charges principales. La vitesse de vent de travail admissible pour les grues mobiles est généralement inférieure à 7 (17 m/s) ; au-delà de cette vitesse, les opérations doivent être arrêtées et la flèche rétractée. Ce cas est le plus fréquent pour les grues mobiles et est utilisé pour le calcul de résistance des composants structurels principaux tels que le système de flèche, la couronne d'orientation, les stabilisateurs et le châssis. Le coefficient de sécurité est pris à n ≥ 1,22.

Cas C — Condition hors travail par tempête : la combinaison de charges est P + A (tempête), utilisée pour vérifier la capacité de la grue à résister aux vents violents en condition hors travail (flèche rétractée et grue correctement arrimée). La vitesse de vent de tempête est déterminée selon la région d'utilisation, généralement calculée sur la base du vent maximal centennal. En condition de tempête, la grue mobile doit autoriser une déformation élastique réversible des composants structurels, mais aucune déformation permanente ni instabilité n'est admise. Le coefficient de sécurité est pris à n ≥ 1,10 (par rapport à la limite d'élasticité).

Pont roulant industriel robuste pour environnements exigeants

Conçu pour les applications intensives en milieu industriel, ce pont roulant allie robustesse, précision et sécurité. Sa structure en acier à haute résistance et son mécanisme de levage fiable garantissent des performances constantes, même en service continu.

Conception robuste et conforme aux normes

Conformément aux exigences des normes ISO 4301 / FEM 1.001 et ISO 12480, ce pont roulant est conçu pour offrir une durabilité exceptionnelle. La charpente en acier, traitée contre la corrosion, supporte des charges élevées avec une déformation minimale. Les composants principaux, tels que le tambour et les réducteurs, sont dimensionnés pour une longue durée de vie, réduisant ainsi les coûts de maintenance.

Mécanisme de levage fiable et performant

Le mécanisme de levage, équipé d'un frein à disque et d'un limiteur de charge, assure une manutention précise et sécurisée. La vitesse de levage et de translation est optimisée pour un cycle de travail élevé, améliorant la productivité. Le système de sécurité, incluant des fins de course et une protection contre les surcharges, est intégré en standard.

Installation et maintenance simplifiées

Conçu pour un accès aisé aux composants clés, ce pont roulant facilite les opérations de maintenance préventive et corrective. Les points de graissage centralisés et les carters de protection réduisent les temps d'arrêt. Une documentation technique complète et un support dédié accompagnent chaque installation.

Applications typiques

Ce pont roulant est idéal pour les ateliers de mécanique, les usines de production, les entrepôts logistiques et les centrales énergétiques. Sa polyvalence lui permet de s'adapter à divers environnements, y compris les zones à atmosphère explosive (ATEX) sur demande.

Spécifications techniques principales

Capacité de levage 5 t à 50 t
Hauteur de levage 6 m à 30 m
Vitesse de levage 0,8 m/min à 8 m/min
Vitesse de translation du pont 10 m/min à 40 m/min
Alimentation électrique 380 V / 50 Hz (autres tensions sur demande)
Normes de référence ISO 4301 / FEM 1.001, ISO 12480, IEC 60204-32

Questions fréquentes

Q : Quelle est la garantie sur ce pont roulant ?
A : Nous offrons une garantie standard de 24 mois sur l'ensemble des composants, avec une extension possible pour les pièces structurelles.

Q : Proposez-vous une formation pour les opérateurs ?
A : Oui, une formation complète à la conduite et à la maintenance peut être organisée sur site ou dans nos locaux.

Q : Peut-on adapter ce pont roulant à un environnement extérieur ?
A : Absolument, des options de protection contre les intempéries et le traitement anticorrosion renforcé sont disponibles.

Contact et devis

Pour obtenir un devis détaillé ou discuter de vos besoins spécifiques, contactez notre équipe commerciale. Nous vous répondrons sous 24 heures ouvrées.

conditions de service groupe de chargeformation charge de ventconditions Coefficient de sécurité applicablevérification
A | sans vent normal P(charges principales) sans vent normal n≥1.22 stationnement statique/vent léger
B | vent de service P+A(incluantcharge de vent) ≤7classe(17m/s) n≥1.22 Flèche/Rotation/Stabilisateur
C | tempête hors service P+tempête A selon50période de retour annuelle n≥1.10 résistance au renversement/stabilité au renversement
spécial | Essai P×Essai Coefficient ≤5vent de classe n≥1.05 Essai de Type

Conditions de service à charges spéciales pour grues mobiles

Par rapport aux ponts roulants, les grues mobiles présentent des conditions de service nettement plus diversifiées :

Réaction d'appui des stabilisateurs — La grue mobile transmet son poids mort et sa charge au sol par l'intermédiaire de ses stabilisateurs. Le calcul de la réaction d'appui doit tenir compte des variations de position de la charge pendant la rotation de levage ; la position la plus défavorable du stabilisateur est retenue pour déterminer la pression maximale, servant de base à la conception structurelle du stabilisateur et à la résistance du système hydraulique. La norme spécifie le coefficient de combinaison de charges à appliquer pour ce calcul.

Moment de renversement — Il s'agit de la combinaison de charges la plus critique pour une grue mobile. Le rapport entre le moment de charge et le moment stabilisateur dû au poids propre détermine la résistance au renversement de l'engin. La norme exige que, dans les cas de charge A et B, le moment stabilisateur soit supérieur à 1,25 fois le moment de renversement (sans tenir compte du lest) ou à 1,15 fois (avec lest). Pour les grues sur chenilles, l'influence de la pression au sol des chenilles sur la stabilité doit également être prise en compte.

Déformation latérale de la flèche télescopique — Les sections télescopiques de la flèche subissent une déformation par flexion sous l'effet de la charge, ce qui provoque un déplacement de la charge par rapport à l'axe de la flèche et génère un couple de déviation supplémentaire. La norme exige d'intégrer le déplacement horizontal de l'extrémité de la flèche dans le calcul de la combinaison de charges ; ce déplacement est généralement estimé entre 1 % et 2 % de la longueur de la flèche.

Charges de transport et de déplacement — En mode de déplacement, la grue mobile subit des charges de choc induites par les vibrations de la chaussée. La norme spécifie un coefficient de choc de 1,3 à 1,5 selon la classe de la route ; pour les grues sur pneus, l'effet d'amortissement des vibrations des pneumatiques doit également être pris en compte. Kelude Industries Lourdes applique rigoureusement la norme ISO 4301 pour l'établissement du spectre de charge dans la conception structurelle de ses grues mobiles, et chaque condition de service fait l'objet d'une vérification par analyse par éléments finis avant la validation de la solution structurelle.


Tableau comparatif des combinaisons de charges pour grues mobiles

Le tableau ci-dessous présente les paramètres clés des combinaisons de charges pour grues mobiles, pour référence par le personnel de sélection et d'utilisation.

← Faites défiler le tableau →
combinaison de charges Chargefacteur Coefficientvaleur prise conditions de service applicables
combinaisonⅠ Poids Mort+charge nominale+charge de vent φ=1.0 fonctionnement normal
combinaisonⅡ Poids Mort+charge d'essai+charge de vent φ=1.25 Essai de Type
combinaisonⅢ Poids Mort+charge de vent(condition de travail) pression de vent régionale condition de travail
combinaisonⅣ Poids Mort+charge de vent(condition hors travail) selon50période de retour annuelle condition hors travail

Questions fréquentes

Q : Quelle est la relation entre les prescriptions de charges de la norme GB/T 22437.2 et celles de la norme GB/T 3811 ?
A : La norme GB/T 3811-2008, intitulée « Spécification de conception de grue », constitue la norme générale de conception des grues. Elle énonce les principes généraux relatifs à la classification des charges et à leur combinaison. La norme GB/T 22437.2, quant à elle, est spécifiquement dédiée aux charges applicables aux grues mobiles. Ses prescriptions sont plus détaillées et plus précises, notamment en ce qui concerne les conditions de service propres à ce type d'engin : réactions d'appui sur les stabilisateurs, moment de renversement, déport de la flèche, chocs en déplacement, etc. Dans la pratique, les deux normes sont utilisées en conjonction : la norme GB/T 22437.2 sert à déterminer la nature des charges et les coefficients de combinaison, tandis que la norme GB/T 3811 sert de référence pour le calcul de résistance de la structure.
Q : Comment calculer la charge de vent sur une grue mobile ?
A : La charge de vent se calcule selon la formule F_w = C · p · A, où C est le coefficient de force du vent (compris entre 1,2 et 1,8 selon la forme de la section transversale), p est la pression du vent (en condition de travail, p = 250 N/m², ce qui correspond à un vent de force 7 sur l'échelle de Beaufort ; en cas de tempête, p = 500 à 1 500 N/m² selon la région), et A est la surface exposée au vent (pour la flèche, la surface réelle des éléments est estimée à 0,4 à 0,6 fois la surface du contour). Pour une structure en treillis de la flèche, la surface exposée au vent doit être calculée sur la base des surfaces projetées réelles de chaque élément.
Q : Qu'est-ce que le coefficient dynamique φ₂ de levage et comment le déterminer ?
A : Le coefficient dynamique φ₂ tient compte de l'effet dynamique vertical supplémentaire exercé sur la structure par la charge lors du démarrage et du freinage du mécanisme de levage. φ₂ = 1 + 0,35 v_h, où v_h est la vitesse de levage en m/s. Lorsque la vitesse de levage est ≤ 0,5 m/s, φ₂ est pris égal à 1,0 ; lorsque v_h > 1,0 m/s, φ₂ est plafonné à 1,4. Pour les grues de type mobile, la vitesse de levage principal se situe généralement entre 0,1 et 0,3 m/s, et φ₂ est alors compris entre 1,0 et 1,15.
Q : Le coefficient de sécurité n ≥ 1,10 pour la condition de service C (tempête, condition hors travail) est-il suffisant ?
A : Le coefficient de sécurité de la condition de service C est inférieur à celui des conditions A et B (1,22), car la tempête constitue un événement à probabilité extrêmement faible. Dans cette condition, la structure peut être sollicitée jusqu'à une contrainte proche de la limite élastique, à condition qu'aucune déformation permanente ni instabilité globale ne se produise. Dans cette configuration, la grue doit être en condition hors travail, flèche rétractée et verrouillée, le personnel ayant évacué la zone. La sécurité est alors assurée conjointement par le calcul de résistance au renversement et par les mesures d'ancrage au sol et de mise à la terre.

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