Norme ISO 8686-5:2005 : combinaisons de charges pour Pont Roulant

Classification et valeurs caractéristiques des charges

Charges permanentes G (poids mort, chariot, rail), charges variables Q (charge suspendue, charge de vent, choc), charges accidentelles A (séisme, collision). Le coefficient de charge dynamique est compris entre 1,1 et 1,3 (valeur supérieure pour les services intensifs), et le coefficient de choc en service entre 1,1 et 1,3. Spécificités des ponts roulants : coefficient de charge par galet du chariot de 1,05 à 1,1, efforts horizontaux (15 % de l'effort de traction du pont, 10 % de la force d'entraînement du chariot, 5 % à 8 % d'inclinaison de la charge suspendue).

Combinaisons de charges selon l'état limite

Combinaison I à l'état limite ultime (ELU) : γG×G + γQ×Q (γG = 1,2, γQ = 1,5). Combinaison II à l'ELU : charges de base + charge de vent + effet de dissymétrie de rail × 0,9. Combinaison à l'état limite de service (ELS) : G + Q en valeurs caractéristiques (flèche ≤ L/400 à L/500). Combinaison à l'état limite de fatigue : facteur de spectre de charge. Sections critiques — mi-portée (moment de flexion maximal), extrémités (effort tranchant maximal), quart de portée.

Contrôle de la structure de la poutre principale

La contre-flèche est mesurée mensuellement (≥ S/2000, flèche annuelle ≤ S/3000). Le cintrage horizontal est vérifié trimestriellement (≤ S/2000). La déformation ondulatoire est contrôlée semestriellement (≤ 3 mm/m). Le revêtement est inspecté annuellement (corrosion ≤ 5 %). Les boulons du sommier font l'objet d'un contrôle de couple trimestriel.

Dans la conception de structure en acier d’un Pont Roulant, la charge permanente G comprend le Poids Mort de la Poutre Principale, celui du Sommier, celui du Chariot, celui du Rail et de ses accessoires, ainsi que celui des équipements électriques (Ligne de contact, Câble, etc.). Le Poids Mort de la Poutre Principale représente environ 40 à 50 % de la charge permanente totale et constitue le principal facteur de dimensionnement de la conception structurelle. Il peut être maîtrisé en optimisant la section transversale et le rapport hauteur/portée — pour une Poutre caisson, le rapport hauteur/portée économique se situe généralement entre 1/12 et 1/18 (plus la Portée est grande, plus ce rapport est faible), et l’entraxe des Âmes (largeur du caisson) est pris entre 0,4 et 0,5 fois la Hauteur de poutre. La Charge par galet du Chariot est transmise à la semelle supérieure de la Poutre Principale par l’intermédiaire du Rail ; la contrainte de flexion locale de la semelle supérieure doit être maîtrisée par une disposition judicieuse des Raidisseurs transversaux (espacement ≤ 2 fois la hauteur de l’Âme).

Les charges horizontales d’un Pont Roulant sont bien inférieures aux charges verticales, mais elles ne peuvent pas être négligées pour les ponts de grande Portée et de grande capacité. La force d’inertie horizontale longitudinale générée au démarrage et au Freinage du déplacement du Pont est calculée à 15 % de l’effort de traction maximal des Roues motrices (le nombre de Roues motrices est déterminé en fonction du poids total du Pont et du coefficient de frottement entre les Galets de roulement et le Rail, ce coefficient étant pris entre 0,12 et 0,15). La force d’inertie horizontale transversale générée au démarrage et au Freinage du déplacement du Chariot est calculée à 10 % de la force d’entraînement du Chariot. La force horizontale due à l’inclinaison de la charge suspendue dépend de la Hauteur de Levage et de l’amplitude d’oscillation de la charge : lorsque la Hauteur de Levage est importante (> 12 m), l’amplitude d’oscillation de la charge pendant les opérations de Levage et de déplacement peut atteindre 0,5 à 1 m, et la force d’inertie horizontale correspondante peut être prise entre 5 % et 8 % de la charge suspendue. Pour les Ponts Roulants travaillant à l’extérieur, la charge de vent doit également être prise en compte — la pression du vent agissant sur la face latérale de la Poutre Principale est de 250 N/m² (en condition de travail), et la surface exposée au vent est égale à la surface projetée de la face latérale de la Poutre Principale multipliée par un coefficient de remplissage de 0,5 (0,4 pour une configuration bipoutre soumise au vent).

Questions fréquentes