Cet article est paru à l’origine dans le numéro d’août 2012 de la ligne d’assistance au gréement de la grue & et a été réimprimé avec l’autorisation de Maximum Capacity Media. Lisez le numéro numérique ici.

Par Ron Kohner, président de Landmark Engineering Services Limited. Ron Kohner est président de Landmark Engineering Services, Ltd., Roseville, Minnesota. Il est impliqué dans la conception et l’application de grues depuis 1970. En outre, il est commissaire de la Commission Nationale de Certification des Grutiers et membre du comité principal de l’ASME B30 et du sous-comité B30.5. Atteignez-le à [email protected]

Avez-vous déjà contesté la sécurité d’un ascenseur parce que le patin du tangon de la grue se détachait de sa surface d’appui? Dans l’argot de la construction, il semblait que la grue était « légère » ou prête à basculer. Peut-être. Peut-être pas.

Malheureusement, il est difficile d’éviter une certaine confusion lorsqu’un tangon commence à décoller de la surface d’appui alors que la grue reste dans ses limites de charge opérationnelle. Il n’est pas rare que cela se produise lors du levage sur le côté ou le coin d’un transporteur. Cette action alarme la plupart des observateurs qui ont été formés pour être attentifs aux signes de basculement lors des opérations de levage. Cependant, le décollage du tangon n’est pas toujours un signe que la grue est sur le point de basculer.

La première indication de « décollage » du tangon est un espace sur un tangon « hors du côté » entre le sommet de la poutre du tangon et le cadre de support à partir duquel il fait saillie. À mesure que la charge ou le rayon du crochet augmente et que la grue se rapproche des limites de sa carte, cette poutre et ce flotteur peuvent commencer à se soulever à quelques pouces de la surface de support. Les politiques de tolérance zéro sur certains chantiers peuvent entraîner l’interdiction de la grue et de l’opérateur pour violation des règles de sécurité. La confusion devient de mise si l’enquête confirme que, en fait, la grue fonctionnait en toute sécurité dans les limites de sa capacité de charge. Comment un tangon peut-il décoller du sol si la grue n’est pas surchargée au point de basculer?

Causes profondes

L’explication réside dans la compréhension des caractéristiques comportementales des transporteurs de camions et de grues tout terrain en ce qui concerne les progrès de la métallurgie et de la conception des grues. Historiquement, les fabricants ont atteint la résistance nécessaire dans les conceptions de porte-grues et de stabilisateurs en fabriquant des plaques d’acier et des formes structurelles généreusement dimensionnées. Cela a abouti à des porte-grues solides et rigides, mais lourds.

Au fur et à mesure de l’utilisation d’une analyse technique plus précise et d’aciers à plus haute résistance, les conceptions ont été affinées pour obtenir la résistance nécessaire avec beaucoup moins de matériau. Le résultat est une perte de rigidité en échange d’un poids plus léger. La bizarrerie de conception a commencé à devenir un problème dès les années 1980, lorsque l’utilisation de l’acier T-1 est devenue plus répandue. Bien qu’il soit possible de concevoir une partie de la flexion dans un porte-grue, le degré de flexion varie d’un fabricant à l’autre et d’un modèle à l’autre.

Bien que les progrès de la conception et des matériaux aient permis aux fabricants de grues de répondre à la demande du marché pour des grues plus légères et plus routières sans sacrifier la résistance et la capacité, le résultat est un phénomène qui peut créer des inquiétudes sur le chantier.

Lorsque l’on considère la question de la rigidité et de la flexibilité d’un porte-grue, pensez à grimper et à travailler à partir d’une ancienne échelle en bois par rapport à une échelle en aluminium plus récente. Bien que l’échelle en aluminium ait une résistance suffisante, elle fléchit beaucoup plus sous charge que son prédécesseur en bois plus ancien. Cette caractéristique peut être déconcertante lorsque vous êtes à 20 pieds au-dessus du sol. Cela peut être tout aussi énervant lorsque la flexion est dans le support d’une grue et provoque le soulèvement d’un tangon hors du sol.

Lorsque vous soulevez une charge sur le côté ou le coin du support, un cadre plus léger peut fléchir ou se tordre à un degré plus notable. Les travailleurs peuvent percevoir cela comme une dérive de la charge lorsqu’ils se balancent et soulèvent la charge — ou à l’extrême, ils peuvent observer un stabilisateur latéral se soulevant librement du sol.

Trier les idées fausses

Je ne connais aucun schéma simple et fiable permettant à un utilisateur de prédire la caractéristique de flexion de la porteuse. De toute évidence, plus le pourcentage de capacité nominale auquel la grue travaille est élevé, plus elle est sujette à l’action. Par exemple, il est plus probable que cela se produise à 90% de la capacité de la carte qu’à 50%, car un moment plus important est appliqué au transporteur. Cela vaut à la fois pour les capacités limitées par la stabilité et pour les capacités limitées par d’autres facteurs (mais pas tous).

De nombreux utilisateurs de grues expriment une frustration constante vis-à-vis de la flexibilité du porteur et des caractéristiques de décollage du tangon, car elles sont généralement perçues comme un basculement lorsqu’il n’existe aucun risque d’instabilité. Les fabricants n’abordent pas systématiquement ce problème dans les manuels ou sur les graphiques. Cependant, plusieurs propriétaires de grues répondant à un fil de commentaires sur LinkedIn ont indiqué que, lorsqu’ils sont interrogés, certains fabricants reconnaissent que la flexibilité du transporteur est acceptable. Pendant ce temps, le sous-comité ASME B30.5 se bat actuellement pour résoudre ce problème dans la norme.

Il y a plusieurs années, le sujet a été abordé lors d’une discussion Q& avec des fabricants lors d’une réunion de l’industrie. La réponse du directeur de l’ingénierie d’un fabricant a capturé l’essence du problème. Il a dit: « En tant que fabricants, nous essayons de donner aux utilisateurs ce qu’ils demandent: une plus grande capacité dans un emballage plus léger. Peut-être qu’en tant qu’industrie, nous sommes allés au-delà de ce qui est considéré comme acceptable. »

Cependant, les fabricants de grues américains sont tenus d’effectuer un certain nombre d’essais de basculement réels pour démontrer la conformité aux marges de stabilité spécifiées par ASME B30.5 – Grues mobiles et Locomotives. De tels essais, conformément à la norme ANSI / SAE J765 – Code de test de stabilité de la charge de la grue, ont prouvé à plusieurs reprises qu’un tangon peut se soulever sans la surface d’appui bien avant que la grue n’atteigne sa limite de stabilité réelle (basculement). (AVERTISSEMENT: Les essais de stabilité ou le fait d’amener une grue près d’une condition de basculement peuvent imposer des surcharges importantes sur les composants critiques et ne doivent jamais être effectués sans l’approbation du fabricant de la grue dans des conditions d’essai soigneusement contrôlées.)

L’idée fausse selon laquelle le décollage d’un tangon indique toujours que le basculement est imminent a été abordée par le sous-comité ASME B30.5 dès 1984 en réponse à une question d’un utilisateur. L’interprétation n° 5-4 de B30.5 énonce :

Question: Pendant le fonctionnement ou la conduite d’un essai de charge pour une grue qui relève de la description de la norme ANSI/ASME B30.5–1982, quel est le point d’instabilité?

Réponse : La rupture d’un tangon n’indique pas nécessairement une perte de stabilité. Dans certaines conditions, la torsion induite dans le support peut provoquer une torsion du châssis et donc la rupture d’un tangon. Le point d’équilibre (basculement imminent) est le suivant: « Une condition de chargement de la grue où le moment de charge agissant pour renverser la grue est égal au moment où la grue résiste au renversement. »

Bien que le terme d’ingénierie « moment de charge » utilisé dans cette réponse interprétative ne soit peut-être pas le moyen le plus simple d’expliquer le basculement en termes simples, des précisions supplémentaires sont fournies dans le libellé de la norme ANSI / SAE J765, qui stipule: « Le point d’équilibre sur les stabilisateurs est dépassé lorsque le rayon continue d’augmenter sans mouvement de flèche correspondant. »

Si un tangon se soulève de la surface d’appui de la grue, la grue peut en effet être surchargée et sur le point de basculer. Il est bien sûr essentiel de confirmer (avant de commencer un levage) que la configuration de levage à ce moment-là ne dépasse pas les valeurs nominales de charge publiées. Alternativement, des dommages préexistants, tels que des fissures structurelles dans le support / les stabilisateurs, peuvent également entraîner une flexibilité excessive. Enfin, la grue peut simplement fonctionner comme prévu. Si l’absence de surcharge est confirmée, les conseils du fabricant de la grue doivent certainement être demandés en ce qui concerne les problèmes de décollage des stabilisateurs.

Dans le monde réel

Pour résoudre les malentendus sur le terrain, je suggère aux directeurs d’ascenseur ou aux superviseurs de site de se référer à l’interprétation n ° 5-4 de l’ASME B30.5. Il documente la position de l’industrie selon laquelle un tangon peut se soulever sans sa surface d’appui sans compromettre la stabilité de la grue et, par conséquent, la sécurité. Un fonctionnement minutieux de la grue selon les spécifications du fabricant est primordial, mais peut tout de même entraîner le phénomène de décollage du tangon. Comprendre les causes possibles du comportement permet à l’utilisateur de répondre immédiatement aux préoccupations du chantier.

La seule solution absolue peut être de produire à nouveau des porte-grues plus lourds et plus rigides. Mais je doute que ce soit une direction dans laquelle l’industrie veut vraiment aller avec la conception de grues.

Cet article a été initialement publié dans le numéro d’août 2012 de la ligne d’assistance au gréement de la grue &. Lisez le numéro numérique ici.

Par Ron Kohner, président de Landmark Engineering Services Limited.

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