Chemin de rouelement

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Chemin de rouelement

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  • 1CHEMINS DE ROULEMENT DE PONTS ROULANTSQUELQUES RFLEXIONS ET PRCISIONS

    SUR LE RFRENTIEL TECHNIQUE FRANAIS, PROBLMES ET PATHOLOGIES RENCONTRES

    par P. Le Chaffotec et Ph. Lequien

    1. OBJECTIFS DE CET ARTICLE

    Vous tes nombreux nous contacter pour connatre ou simplement vous faire confir-mer la pratique en matire de conception et calcul des poutres de roulement support deponts roulants.

    Lobjectif de cette note technique est donc de contribuer tablir ltat de la pratiqueactuelle en cette matire. Ce bilan rsulte des constats dresss ces dernires annes auCTICM au travers de lassistance technique porte la profession, de la veille normativeou plus directement des missions dtudes et de diagnostics pris en charge par leCentre.

    Cette contribution sinscrit tout naturellement dans le cadre des travaux de suivi de lardaction des futures normes europennes en matire de conception et de calcul despoutres de roulement dont il faudra prochainement tenir compte.

    2. QUELQUES RFLEXIONS SUR LACTIVIT ET LA PRATIQUE EN FRANCE

    Nous avons constat les points suivants :

    Hors consquences des variations conomiques conjoncturelles, le volume dactiviten France sur ce type de structures est important pour les constructeurs mtalliques,soit du fait de la rnovation ou du reconditionnement dinstallations existantes, envue damliorer la productivit, les capacits de production et souvent la scurit,soit du fait de la construction de structures neuves ou de lextension de structuresexistantes. Il sagit dun volume dactivit constant et dun march captif, bien identi-fi et donc important pour les constructeurs mtalliques. Les ralisations font interve-nir plusieurs entreprises, le charpentier pour les poutres de roulement et le fournis-seur des ponts roulants ; leurs rgles de lart sont diffrentes et les limites deprestations et de responsabilits contraignantes.

    1

    CENTRE TECHNIQUE INDUSTRIELDE LA CONSTRUCTION MTALLIQUE

    Domaine de Saint-Paul, 78471 Saint-Rmy-ls-Chevreuse CedexTl.: 01-30-85-25-00 - Tlcopieur 01-30-52-75-38

    Construction Mtallique, n 1-2004

    P. LE CHAFFOTEC Directeur Dpartement Construction Mtallique au CTICMPH. LEQUIEN Ingnieur au CTICM

    RevueConstructionMtallique

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    80 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    2

    Cest un secteur de la construction o la rglementation franaise est insuffisante etne convient pas toujours aux besoins. Le rfrentiel technique franais existe mais ilest globalement ancien et dissmin dans les rgles de construction. Il apparat doncun besoin de clarification, de mise jour, de synthse et de rdaction actualise etplus cohrente de ce rfrentiel technique. Son utilisation, par dfaut dautre docu-mentation, pour la construction de chemins de roulement supportant dautres appa-reils que les ponts roulants a t maintes fois constate. Son domaine rel dapplica-tion est imprcis.

    Peu de publications scientifiques ou de publications praticiennes rcentes au planfranais et peu de programmes de recherche applique dans ce domaine.

    La prsence de ponts roulants dans un btiment industriel a une forte incidence surle dimensionnement de la structure principale. La matrise de cette incidence estdonc ncessaire la comptitivit des entreprises de construction mtallique.

    En consquence des prcdents constats, la demande dassistance technique et deformation continue reste forte. Le CTICM est donc souvent consult en tant queveilleur du rfrentiel technique, expert en calculs et, quelquefois, arbitre des litiges.

    Les diffrentes parties des Eurocodes structuraux (1 et 3) sur ce sujet ont actuelle-ment le statut de normes exprimentales (XP ENV) en France. Leur conversion ennormes NF EN est prvue pour fin 2005. Les mthodes de calcul introduites, modifie-ront de faon sensible notre pratique actuelle. Aujourdhui, lexprimentation de cerfrentiel futur, soit au sein des groupes de normalisation, soit par quelques ing-nieurs spcialiss, est encore trs limite.

    Les pathologies sont connues mais nont pas fait lobjet, en France, dun travail desynthse sur les causes et les remdes apporter.

    3. ESSENTIEL DU RFRENTIEL TECHNIQUE FRANAIS

    En France, il nexiste donc pas proprement parler de rglementation pour la construc-tion dun chemin de roulement, cest--dire dune installation comprenant principale-ment, des poutres de roulement, des voies de roulement (rails et fixations) et un ou plu-sieurs appareils de levage de type ponts roulants. En revanche, nous appliquons unrfrentiel technique et un ensemble de rgles de constructions accumules au coursdu temps. Ce rfrentiel technique pars est constitu dun ensemble de documents dediverses origines, normes, rgles professionnelles, recommandations, articles derecherche, publications, cahiers des charges de donneurs dordre industriels, etc. Cerfrentiel a t dvelopp par diverses instances lies aux professions impliques et defaons souvent indpendantes pour les poutres de roulement et pour les ponts roulants.

    Nous pouvons dcrire ci-dessous, en sparant les ponts roulants des poutres de roule-ment, lessentiel du rfrentiel technique franais actuel. Nous avons surtout dtaillcelui des chemins de roulement, moins celui des ponts roulants.

    3,1. Le Rfrentiel technique Ponts Roulants

    3,11. Les normes AFNOR

    Il sagit de lensemble des documents rpertoris ci-dessous, normes et fascicules dedocumentation de lAFNOR de la srie NF E 52 concernant les ponts roulants. Nous

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 81

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    navons pas retenu les normes de cette srie concernant les autres types dappareils delevage.

    NF E 52-110 Rgles pour le calcul des appareils de levage mus mcaniquement Charpentes mtalliques Dcembre 1980

    NF E 52-115 Appareils de levage Classification Mai 1981

    NF E 52-120 Ponts roulants Gnralits Terminologie Mai 1972

    NF E 52-121 Levage et manutention Ponts roulants Construction et installation Novembre 1979

    NF E 52-122 Ponts roulants cabine fixe Rgles gnrales de scurit Avril 1973

    NF E 52-123 Ponts roulants Questionnaire type pour appel doffres Mars 1973

    NF E 52-125 Ponts roulants Recommandations pour ladjonction dune commandeau sol Octobre 1975

    NF E 52-126 Engins et quipements de levage Ponts roulants Conduite despreuves et essais Mars 1975

    NF E 52-129 Ponts roulants Ponts et portiques roulants Butoirs et dispositifs amor-tisseurs de choc

    Commentaires : Ces normes sont anciennes et ne font pas actuellement lobjet de rvisions. Les normes de la srie NF E 52 et plus particulirement la NF E 52-110 sont trs

    proches des rgles de la FEM qui leurs taient antrieures et quelles ont repris enpartie.

    3,12. Les Rgles et Recommandations

    Les rgles de la Fdration Europenne de la Manutention

    Les rgles de la Fdration Europenne de la Manutention (FEM), constituent les docu-ments de base en la matire.

    Les premires ditions de la FEM datent de 1962 (1re dition) et 1970 (2e dition).

    La 3e et dernire dition (1987) des rgles de la FEM section I Appareils lourds delevage et de manutention, Rgles pour le calcul des appareils de levage comporte unensemble de 8 cahiers :

    cahier 1 Objet et domaine dapplication

    cahier 2 Classement et sollicitations des charpentes et des mcanismes

    cahier 3 Calcul des contraintes dans la charpente

    cahier 4 Calcul et choix des lments de mcanismes

    cahier 5 quipement lectrique

    cahier 6 Stabilit et scurit contre lentranement par le vent

    cahier 7 Rgles de scurit

    cahier 8 Charges dessai et tolrances.

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    82 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    4

    En 1998, la 3e dition a fait lobjet dune rvision concentre dans un cahier supplmen-taire qui modifie et complte les cahiers prcdents :

    cahier 9 Supplments et commentaires aux cahiers 1 8.

    Notons aussi lexistence de Rgles de la FEM section IX Appareils de levage en srie,Contraintes locales dans une poutre. Ces rgles sappliquent au calcul des poutres deponts roulants avec galets de chariot supports par les ailes infrieures des poutres dupont (dito monorail).

    Commentaires : Ces rgles sont dorigine ancienne et bien connues des fabricants de ponts roulants.

    Ainsi, la rvision des fiches techniques des ponts roulants intgre gnralement rapi-dement les modifications des ditions rcentes. En revanche, les charpentiers et leursbureaux dtudes ne connaissent pas toujours bien ces rgles.

    Ces rgles traitent autant du dimensionnement des charpentes dappareils de levage(ponts roulants) que de leurs organes mcaniques.

    Les rvisions introduites dans le cahier 9 sont mineures. Par rapport ldition prc-dente, les mthodes de calcul sont conserves. Nous avons not le changement dedtermination du coefficient dynamique sur les charges verticales . Le classementdes engins de levage reste inchang.

    En principe, les ditions futures de ces rgles auront pour objectif de se rapprocherdes principes et rgles dapplications des Eurocodes Structuraux, au fur et mesurede leur entre en application.

    Les Recommandations pour la bonne application des textes lgislatifs et rgle-mentaires relatifs aux appareils de levage (autres que les ascenseurs et monte-charge) SIMMA Syndicat des industries de matriels de manutention - Septembre 1970

    Commentaires : Ces Recommandations sont de peu dutilit pour le dimensionnement des structuresmais traitent plutt les aspects de scurit en gnral.

    3,2. Le Rfrentiel technique Chemins de Roulement

    3,21. Les normes AFNOR

    Il sagit de lensemble des documents rpertoris ci-dessous, normes et fascicules dedocumentation de lAFNOR de la srie NF P 22 qui concernent les chemins de roule-ment ou des prescriptions standards applicables aux lments de charpente constituantles poutres de roulement (comme les assemblages).

    NF P 22615 Poutres de roulement de ponts roulants. Dformations en service ettolrancesOctobre 1978 (1er tirage) et Octobre 1980 (2e tirage)

    NF P 22-430 Assemblages par boulons non prcontraints (pour mmoire)

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 83

    5

    NF P 22-460 468 Assemblages par boulons serrage contrl (pour mmoire)

    NF P 22-470 472 Assemblages souds (pour mmoire).

    Commentaires :

    Nous constatons que la norme NF P 22615 est ancienne et ne fait pas actuellementlobjet de rvision.

    Par ailleurs, le premier tirage (09/78) de cette norme est toujours en circulationalors quil en existe un second (09/80) figurant dans le recueil de normes Btimentet gnie civil tome 1 Conception et Calcul dition 1990.

    Seul, le deuxime tirage est utiliser. Toutefois, la modification entre les deux tiragesconcerne uniquement le paragraphe 7.2. La vrification de la limitation de la flche hori-zontale admissible sans vent sapplique aux groupes dutilisation 5 et 6 uniquement, lesvaleurs tant par ailleurs inchanges (Fh h/360 et 5 cm).

    3,22. Les rgles et recommandations

    Les Recommandations pour le calcul et lexcution des chemins de roulement deponts roulants diffuses par le CTICM :

    1re partie Charges considrer et dtermination des effortsRevue Construction Mtallique N 3 1967

    2e partie Contraintes et vrification de la stabilitRevue Construction Mtallique N 4 1970

    3e partie Dispositions constructivesRevue Construction Mtallique N 1 1973.

    Commentaires :

    Ces recommandations bien que trs anciennes sont contemporaines des rglesCM66. Au mme titre que ces dernires, elles sont donc toujours applicables et nontpas fait ni ne font lobjet actuellement de rvisions.

    En matire de conception et calcul de poutres de chemin de roulement, et enlabsence de rglementation, ces recommandations font souvent rfrence, notam-ment auprs des organismes de contrle et dans le cadre de litiges o il est fait appel la jurisprudence.

    Il est reconnu que ces recommandations comportent des lacunes et seraient rvi-ser. Dans lattente, on peut complter ces recommandations par des vrificationscomplmentaires issues des normes ou des rsultats des travaux de recherchesappliques ou simplement de publications plus rcentes. Pour cela, nous rappelonsci-dessous au 6 lensemble des articles techniques publis dans la revue Construc-tion Mtallique.

    Les lacunes rpertories concernent notamment : la prise en compte de la torsion localedes sections des poutres, la vrification au voilement des panneaux dme, la vrifica-tion au dversement des poutres, les critres de dimensionnement des poutres pour seprmunir des phnomnes de vibration, les rgles particulires des poutres mono-rails y sont totalement absentes. Parmi les rgles et vrifications caduques, citons lesclassements des ponts roulants et chemins de roulement, les mthodes de vrificationdes poutres reconstitues soudes contre le risque de fatigue.

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    84 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    6

    Les rgles FEM.

    Bien qucrites lorigine pour les appareils de levage donc pour les ponts roulants, cer-taines poutres de chemins de roulement sont aujourdhui galement vrifies laidedes rgles de la FEM que nous avons listes ci-dessus au 3.1.2.

    Commentaires : Il sagit dune pratique peu gnante et rencontre par exemple dans des projets o

    les intervenants sont des socits de la profession de la mcanique plus que descharpentiers. Ainsi, des bureaux dtudes ou des fabricants de ponts roulants auronttout naturellement tendance dimensionner les poutres de roulement avec les rglesFEM.

    Au niveau des rsultats, sauf cas particuliers, les poutres de roulement courantesseront dimensionnes de faon analogue au niveau des contraintes statiques. Nousavons en revanche constat que les dimensionnements des poutres pour lesquellesun risque de fatigue tait craindre, taient diffrents entre les deux pratiques. Ceciprovient du fait que les contraintes admissibles en fatigue prescrites dans la troi-sime dition des rgles FEM de 1987 taient plus faibles que celles prescrites dansles Recommandations du CTICM (cohrentes lpoque avec celles des FEM 1970).

    Les recommandations de la Convention Europenne de la Construction MtalliqueCECM

    On peut avoir besoin dutiliser certaines publications de la CECM. La publication cite ci-dessous sera particulirement utile dans le cas de vrification du voilement des pan-neaux dme au droit des galets de roulement.

    European Recommendations for Steel Construction. Annexe C Conventional DesignRules Based on the Linear Buckling Theory. Publication N 23, 1978, pages 335 355.

    Commentaires :

    Parmi les mthodes de vrification au voilement, cette mthode de niveau europenpermet de tenir compte de lensemble des sollicitations appliques un panneaudme, cest--dire, les sollicitations dorigine globale (compression et cisaillement)ainsi que celles dorigine locale, gnres par le ou les galets situs au droit du pan-neau. Elles ont t retenues car elles sont faciles dapplication et compatibles avec lesRecommandations CTICM.

    3,23. Les articles de recherche et dapplication publis dans la Revue

    Construction Mtallique du CTICM

    Nous les avons lists dans la bibliographie et regroups suivant le sujet techniqueabord.

    Pression et torsion locale de la semelle suprieure

    Mthodes de calcul

    Poutres monorails

    Nous avons ajout quelques articles trangers utiliss.

    Ouvrages et articles de recherche trangers

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 85

    7

    4. QUELQUES PROBLMES ET PATHOLOGIES RENCONTRS

    Les problmes rencontrs au niveau conception et calcul des poutres de roulement sontle plus souvent soit lis aux dfauts du rfrentiel technique par le manque de mises jour, par contradictions entre documents, prescriptions incompltes, manquantes ousujettes interprtations, soit simplement lis aux difficults matrielles dapplicationdes diverses mthodes de calcul (comme les mthodes de prise en compte de la torsionglobale, locale, la fatigue ou le voilement etc.). Parmi les sujets difficiles nous avonsretenu :

    Les classements des appareils de levage, cest--dire la notion de Classes, Groupes

    La dtermination des charges horizontales transversales induites par le pont roulantsur la poutre de roulement

    La prise en compte de plusieurs ponts roulants dans le dimensionnement despoutres de roulement et de la structure du btiment.

    Nous nous efforons ci-dessous (4.1) dapporter des complments dinformation sur cessujets.

    Nous ne dtaillerons pas, en revanche, les problmes de mthodes de calcul difficilescomme la prise en compte de la torsion globale, la torsion locale, ou la vrification dunrisque de voilement ou de fatigue. Plusieurs articles ont en effet t publis sur cessujets (voir 6).

    Les pathologies constates sont assez souvent connues et pour la plupart rcurrentes.Parmi celles qui nous semblent rapparatre rgulirement, citons et sans tre exhaus-tifs :

    Dformations excessives des poutres, vibrations des poutres

    Fissuration des poutres

    Dfauts de soudage

    Pathologie des voies de roulement (rails et fixations des rails)

    Pathologie spcifique des monorails et poutres de roulement pour ponts roulantssuspendus.

    Ces divers cas de pathologie seront dcrits et illustrs ci-aprs (4.2).

    4,1. Les problmes rencontrs

    4,11. Classements des appareils de levage, notions de Classes et Groupes

    Les normes AFNOR, les Rgles de la FEM et les Recommandations du CTICM ne sontpas toutes cohrentes sur le classement des ponts roulants.

    lorigine :

    Dans la premire dition des Rgles FEM de Juin 1962, les ponts roulants sont rpartisen quatre groupes (I, II, III, IV) en fonction de leurs classes d'utilisation (A, B, C) et de

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    86 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    8

    leurs tats de charge (1, 2, 3). Cette disposition a t adopte dans la premire partiedes Recommandations CTICM concernant les charges considrer et publie dans larevue Construction Mtallique, n 3 - 1967.

    Dans la deuxime dition des Rgles FEM de dcembre 1970, les ponts roulants sontrpartis en six groupes (1, 2, 3, 4, 5, 6) en fonction de leurs charges d'utilisation (A, B, C,D) et de leurs tats de charge (0, 1, 2, 3). Ce nouveau mode de classification fait interve-nir un nombre conventionnel de cycles de levage (6,3 104, 2 105, 6,3 105, 2 106) etun spectre de charge (p = 0, 1/3, 2/3, 1). Cette mthode, tant plus complte que la pr-cdente, permet un choix plus judicieux des contraintes admissibles en fatigue.

    Cette nouvelle disposition a donc t adopte dans la deuxime partie des Recomman-dations du CTICM concernant les contraintes et la vrification de la stabilit des poutresde roulement et publie dans la revue Construction Mtallique, n 4 - 1970.

    Aujourdhui :

    Dans la troisime dition des Rgles FEM de 1987, les ponts roulants sont rpartis enhuit groupes dengins (A1 A8) en fonction de leurs classes d'utilisation (U0 U9) et deleurs classes de spectre de charge (Q1 Q4).

    Dans le cahier 9 dit en 1998 et complmentaire de cette 3e dition, le classement estinchang. Par contre, il est noter que le nouveau calcul du coefficient dynamique 2remplaant lancien coefficient des rgles FEM de 1970 et 1987 ( 2.2.2.1.1 du cahier 2)fait rfrence un nouveau classement dengins 4 niveaux H1 H4. Ce nouveau clas-sement est issu des travaux europens (nous le retrouvons dans la partie de lEurocode1 traitant des ponts roulants (ENV 1991-5) et dans la nouvelle norme en prparation surles appareils de levage EN13001, ainsi que dans lISO 8686-5).

    Ces dernires classifications n'tant pas directement utilisables avec les anciennesRecommandations du CTICM et diverses normes NF, le tableau ci-aprs donne, titred'exemple, les concordances que l'on peut tablir entre ces classements. Ce tableaupeut donc tre considr comme un complment l'article de Bazile, paru dans la revueConstruction Mtallique, n 3 1973.

    Cependant dans la troisime dition des Rgles FEM, les dfinitions des classes d'utili-sation et de l'tat de charge tant nouvelles, elles ne sont pas intgres dans le tableau.

    Les normes NF E 52-110 (dcembre 1980) et NF P 22-615 (octobre 1978) reprennent leclassement de la 2e dition des Rgles FEM de 1970.

    Les fournisseurs de ponts utilisent actuellement le classement FEM 1987.

    Exemple de lecture de ce tableau :Prenons lexemple dun pont roulant datelier crochet (nous avons matrialis aumilieu du tableau cet exemple par un cadre en trait gras).Un fabricant de pont roulant indique sur sa documentation technique un classementdengin 3 suivant la FEM. Il faut en dduire quil applique les dernires Rgles FEM de1987, cest--dire quil sagit dun Groupe dengin A3 (voir la dernire colonne dutableau). Nous dduisons ensuite de notre tableau les informations ncessaires au cal-cul de la poutre de roulement. Nous pourrons appliquer la 1re partie des Recommanda-tions CTICM n3-1967 comme sil sagissait dun ancien pont roulant de Groupe II (voirla 4e colonne partir de la gauche du tableau), et la 2e partie des Recommandations duCTICM n4-1970 comme sil sagissait dun pont roulant de Classe dutilisation 3 (voir la3e colonne partir de la droite du tableau).Il est noter que le manque de prcision de ce tableau ne peut quinciter se mettre enscurit en choisissant des groupes et classes levs.

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 87

    9

    Tableau dquivalence entre les classements des ponts roulants suivant Rgles FEM, normes NF etRecommandations du CTICM (document source CTICM).

    4,12. Dtermination des actions horizontales transversales induites par le pont

    roulant sur la poutre de roulement

    Les actions horizontales transversales induites par le pont roulant sur la poutre de roule-ment ont plusieurs origines. Parmi les plus importantes, citons :

    la marche en crabe du pont roulant dans son mouvement de translation provo-que par lexcentrement des masses par rapport laxe du pont roulant et particuli-rement celui de la charge leve.

    la marche en crabe du pont roulant dans son mouvement de translation provo-que par le systme de guidage du pont roulant.

    le freinage du chariot de levage dans son mouvement de direction sur le pont rou-lant.

    Suivant les installations, telles actions peuvent tre plus importantes que telles autres.

    Elles peuvent tre values conformment larticle 3.2325 des Recommandations duCTICM sauf prescription contractuelle du fournisseur du pont roulant. Les conditionsdapplications de ces Recommandations ont t compltes par un ancien article deA. Bazile publi dans la revue Construction Mtallique n 3-1971 page 43.

    Classement FEM 1962 (1re

    dition)

    &

    Recommandations CTICM N3 - 1967

    Classement FEM 1970 (2me

    dition)

    & Recommandations CTICM N4 - 1970

    Classement NF E 52-110 & NF P22-615

    Classement

    FEM 1987 et

    1998

    (3me dition )

    Type

    de

    pont roulant

    Conditions

    utilisation

    Etat

    de

    charge

    Groupe

    FEM ou

    Groupe CTICM

    N

    Classe

    d'utilisation

    FEM

    Etat

    de

    charge

    Groupe

    FEM ou NF

    Classe

    CTICM

    N Groupe

    FEM

    Pont roulant de

    centrale

    A 1 I 1 A - 6,3 x 104 0 1

    1 2

    Pont de montage et

    de dmontage pour

    salle de machines

    A

    1 2

    I I

    2 A 1 2

    2 3

    3 A2-A4

    Pont de magasin

    B C

    2 2

    2

    II III

    3 B - 2 x 105

    C - 6,3 x 105

    1 2 1 2

    3 4 4 5

    Pont d'atelier

    crochet

    B II 4 B 1 2

    3 4

    6 A3-A5

    Pont benne

    B C

    3 3

    III IV

    5 B C

    D - 2 x 106

    3

    5 6 6

    7 A6-A8

    Pont pour parc

    mitraille ou

    pont lectro aimant

    B C

    3 3

    III IV

    6 B C

    3 3

    5 6

    7 A6-A8

    Pont de coule

    B C

    3 3

    III IV

    7 B 3 5 8 A6-A8

    Pont casse - fonte

    B C

    3 3

    III IV

    8 B C

    3 3

    5 6

    7 A6-A8

    Pont stripper

    B C

    3 3

    III IV

    9 C D

    3 3

    6 6

    10 A 8

    Pont "Pitt"

    B C

    3 3

    C 3

    C 3

    III IV

    10 B C

    3 3

    5 6

    9 A 8

    Pont chargeur de

    fours

    IV 11 C D

    3 3

    6 6

    10 A 8

    Pont vireur de forge IV 12 C D

    2 3

    5 6

    11 A6-A8

    Pont bec ou

    tlescopique

    suivant utilisation

    II-III IV

    4 - 5 6

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    88 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    10

    Les formules proposes par ce paragraphe des Recommandations ncessitent laconnaissance des poids propres du pont roulant, du chariot et de la charge leve. Il y estaussi indiqu quen labsence de valeurs transmises par le fabricant du pont roulant, lesRecommandations proposent des valeurs dans leurs Tableaux I et II du 2.2, parexemple pour un avant-projet. Malheureusement il est reconnu que ces valeurs sontaujourdhui trop anciennes et donc obsoltes, pour cause dvolution des matriels etc.Donc il est retenir que, seules les formules du 3.2325 des Recommandations duCTICM, sont concrtement applicables. Parmi les doutes qui reviennent rgulirementsur lapplication de ces formules, le plus important est de savoir si lon applique lesactions calcules (maxR3 et minR3) sur une poutre de roulement ou sur les deux poutresde roulement. Ce point a t clarifi dans larticle de la revue Construction Mtallique,n 1 1974 Contraintes et certains aspects constructifs des chemins de roulementdans son Annexe N II. Il y est crit que les actions transversales maxR3 et minR3sappliquent entirement et simultanment chacun des deux chemins de roulement,cest--dire sur chacune des deux poutres de roulement.

    Par ailleurs les fabricants de ponts roulant indiquent des valeurs dactions horizontalestransversales historiquement values sur une base forfaitaire. Il sagit dune rgle delart largement diffuse et qui consiste ne pas prendre de valeurs infrieures au 1/10edes charges verticales, cette valeur partant du constat quen service courant, les effortstransversaux ne dpassent que rarement le 1/10e du poids adhrent. Cette rgle de lartexistant avant la diffusion des Recommandations du CTICM, son origine remonte auxanciennes normes DIN 4132 et rgles MTPS en vigueur avant les Rgles FEM de 1962.Les fabricants de ponts roulants diffusent aussi maintenant des fiches techniques com-portant des valeurs dactions transversales calcules non plus sur une telle base forfai-taire mais au moyen des normes allemandes DIN plus rcentes, DIN15018 et DIN4132.Sans pouvoir malheureusement tre exhaustif, plusieurs sondages nous ont montrque les valeurs des actions horizontales transversales values avec les Recommanda-tions du CTICM taient trs proches de celles values avec les normes DIN, pourautant que les hypothses de poids propres des ponts roulants et quipements taientconnues et identiques entre les deux valuations.

    Paralllement ces valuations, les Rgles de la FEM (2e et 3e dition) proposent unevaluation des ractions transversales dues au roulement sur la base dun coefficient (coefficient valu sur un graphique en fonction du rapport porte du pont roulant surempattement des galets supports des sommiers du pont roulant). Les valeurs issues decette mthode sont souvent nettement plus faibles que les valeurs dtermines par lesRecommandations du CTICM. Nous ne recommanderons pas de sy rfrer. Nousdtaillons ci-dessous la comparaison des formules entre ces Rgles FEM et les Recom-mandations CTICM.

    Comparaison des actions horizontales transversales values avec les Rgles FEM etles Recommandations du CTICM

    On note :

    p porte des ponts

    a cartement des galets

    e cote dapproche chariot

    Ppont poids propre pont roulant et quipements

    Pchariot poids propre chariot et quipements

    Qcharge poids propre charge leve

    R action du pont roulant sur la poutre de roulement.

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    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 89

    11

    a) Recommandations CTICM (2e partie) N 3-1967 ( 3.2325 formules approches)

    Cas du chariot au milieu de la porte du pont roulant

    maxR3A = 0,024 (Ppont + Pchariot + Qcharge) + 0,021 (Qcharge + Pchariot)

    minR3A = 0,024 (Ppont + Pchariot + Qcharge) 0,021 (Qcharge + Pchariot)

    Cas du chariot distance minimale du chemin de roulement

    maxR3B = 0,0052 (5Ppont + Pchariot + Qcharge) + 0,021 (Qcharge + Pchariot)

    minR3B = 0,0052 (5Ppont + Pchariot + Qcharge) 0,021 (Qcharge + Pchariot)

    Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marcheen biais ou encore appele marche en crabe du pont roulant, les deuximes membresde ces formules correspondent aux efforts dus au freinage du chariot charg.

    b) Rgles FEM (2e dition 1970 1,233) et ( 3e dition 1987 2.2.3.3 )

    Rgles FEM 1970 Figure 1,233 et Rgles FEM 1987 Figure 2.2.3.3.

    Cas du chariot au milieu de la porte du pont roulant

    maxR3A = minR3A = (Ppont + Pchariot + Qcharge) = 0,0063 (Ppont + Pchariot + Qcharge)

    Nous supposons que le pont roulant est support par 4 galets, n = 4, raison de 2 galetspar poutre de roulement.

    Cas du chariot distance minimale du chemin de roulement

    maxR3B = minR3B = 0,0063 Ppont + 0,012 (Pchariot + Qcharge)Il nest pas prcis dans les Rgles FEM si ces formules couvrent bien lensemble desactions horizontales transversales : freinage du chariot + marche en crabe du pont. Lesdiffrences sensibles entre les rsultats obtenus dune part par les Recommandations

    e

    a

    p

    a

    p

    a

    p

    a

    4

    0,2

    0,05

    2 8

    = 0,025pa

    pa

    p

    a

    p

    a

    p

    a

    p

    a

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    du CTICM et d'autre part par les Rgles FEM ne sont donc pas clairement expliques;elles pourraient en partie provenir dune volution de la technologie de ralisation desponts roulants.

    4,13. Prise en compte de plusieurs ponts roulants dans le dimensionnement de

    la structure dun btiment

    Un pont roulant exerce par lintermdiaire de ses galets des efforts sur les voies de rou-lement. Ces efforts sont transmis des voies aux fondations par les poutres de roulementet par la structure principale du btiment support. Par commodit on considre leurscomposantes dans trois directions :

    actions verticales

    actions horizontales longitudinales, parallles laxe de la voie de roulement

    actions horizontales transversales, perpendiculaires la voie de roulement.

    Les Rgles de calcul des chemins de roulement donnent des valeurs nominales de cesactions dans le cas dun seul pont. Lorsque plusieurs ponts sont en service dans unmme btiment, sur une mme voie, sur des voies superposes dune mme nef oudans des nefs accoles, diffrents documents donnent des rgles de composition de cesactions, autant pour le dimensionnement des poutres de roulement que pour les struc-tures du btiment :

    soit pour lvaluation des dformations en service : norme NF P 22 615 (au 7 dfor-mations en service 7.1 Actions de plusieurs ponts roulants)

    soit pour les calculs de rsistance et de stabilit : Recommandations CTICM n 3-1967au 3,2327 et note complmentaire publie page 78 de la Revue Construction Mtal-lique n 1-1973.

    Lanalyse de ces textes fait apparatre une diffrentiation dans le calcul des actionsselon :

    llment de structure tudi, chemin de roulement, lments supports de poutre deroulement ou de stabilit du btiment

    la direction des actions, verticales, horizontales transversales ou longitudinales.

    Ces divergences peuvent tre attribues, dune part lvolution de la conception de lascurit entre les poques o ces textes ont t tablis, dautre part la prise en comptede phnomnes diffrents dans la dtermination des valeurs nominales ou la prise encompte des valeurs nominales dans des cas o certaines actions sont obligatoirementrduites.

    Dans ce paragraphe, on propose un examen critique des diffrents cas qui peuvent seprsenter.

    Avant denvisager systmatiquement laction de plusieurs ponts, il parat intressant derappeler certaines particularits.

    a) Particularit du travail plusieurs ponts

    Pour manipuler des pices encombrantes ou des pices dont le poids unitaire dpassela capacit dun seul pont, pour basculer ou retourner des pices lourdes, on emploieparfois cte cte deux ponts roulants dont les crochets sont attachs la mme pice,directement ou par lintermdiaire de palonniers. Il suffit davoir assist de telles op-

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    rations pour se rendre compte quelles impliquent des manuvres dlicates, quilsagisse de mouvements de levage, de dplacement de chariots ou de translation desponts, il est impossible de synchroniser parfaitement les mouvements. On opre donc trs faible vitesse, avec des arrts frquents de lun des deux engins pour permettre lautre de le rattraper. Les charges verticales sont toujours prsentes, mais les actionslongitudinales et transversales dacclration et de freinage restent modres.

    b) Particularit des halles comportant des chemins de roulement plusieurs niveaux

    Quand un pont roulant situ un niveau supporte une charge, la prsence de celle-cisoppose matriellement au passage des ponts situs un niveau infrieur. Les pontssitus un niveau suprieur peuvent encore passer au-dessus de lui, mais sans lacharge.

    c) Examen cas par cas des actions produites par plusieurs ponts Actions verticales

    c1) Chargement de base

    Sil existe au moins deux ponts roulants sur une mme voie, la manuvre deux pontspouvant se faire nimporte o, il faut toujours envisager le cas de deux ponts pleinecharge cte cte. Le calcul est un peu pessimiste, car il est trs rare que les ponts rou-lants soient tous deux pleine charge et les effets dynamiques sont rduits en raisondes faibles vitesses de manuvre.

    c2) Vrification des poutres de roulement

    c2.1) Cas dune poutre ne desservant quune voie

    Dans ce cas le plus courant, on peut se contenter de vrifier la poutre sous deux pontsjointifs pleine charge, avec coefficients de majoration dynamiques complets.

    Il nest pas toujours possible de faire rentrer un troisime pont sur la trave. Mais dansce cas son influence sera faible car il sera prs dune extrmit. De plus, il est trs peuprobable que les trois ponts soient pleine charge, les vitesses de translation sont obli-gatoirement faibles et les effets dynamiques rduits, de sorte que les sollicitations nedpassent pas celles correspondant deux ponts jointifs pleine charge avec coeffi-cients complets.

    c2.2) Cas de deux nefs accoles

    Si chaque nef comporte une poutre de roulement indpendante, on est dans le cas pr-cdent.

    Si les poutres principales supportant les rails sont runies seulement par des poutreshorizontales reprenant les efforts horizontaux, pratiquement articules leur liaisonavec les semelles des poutres principales, sans contreventements verticaux (dispositionrecommande), les poutres sous rail peuvent encore tre considres comme indpen-dantes vis--vis des charges verticales et vrifies chacune pour la voie quelle desserve.

    Si exceptionnellement il existe des diaphragmes ou contreventements verticaux ou sion ralise un vritable caisson supportant les deux voies, les sollicitations de torsionsont maximales pour une seule voie charge, mais dautres sollicitations peuvent treplus importantes lorsquil existe des charges sur les deux voies. Il est peu probable quelon rencontre quatre ponts roulants pleine charge, deux sur chaque voie. Nous pro-posons de ne faire dans ce cas que deux vrifications : lune avec deux ponts pleinecharge avec majoration dynamique sur une seule voie (torsion maximale), lautre avec

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    en plus deux ponts vide et majoration dynamique sur lautre voie (sauf dispositionsplus contraignantes du cahier des charges de lexploitant).

    c3) Vrification des ossatures de btiment supportant la ou les poutres

    c3.1) Ossature une seule nef et un seul tage de ponts roulants

    On vrifie lossature pour deux ponts jointifs pleine charge, avec majoration dyna-mique. Comme dans le cas des poutres ce calcul surestime linfluence de deux pontsqui ne peuvent manuvrer qu vitesse rduite, mais compense la possibilit dentre(galement vitesse rduite) dautres ponts dans les traves adjacentes.

    c3.2) Ossature deux nefs et un seul tage de ponts roulants

    Comme pour les poutres caisson et pour les mmes raisons, nous proposons deuxponts jointifs pleine charge dans une trave et deux ponts vide dans lautre, la tor-sion des poutres tant ici remplace, en quelque sorte, par la flexion des poteaux (saufdispositions plus contraignantes du cahier des charges de lexploitant).

    c3.3) Ossature une seule nef et plusieurs tages de ponts roulants

    On envisage encore deux ponts jointifs pleine charge, mais sur les autres tages, il nepeut matriellement circuler, en gnral, que des ponts vide au voisinage du supportconsidr. On peut en placer deux par tage avec un maximum, sur lequel tous les docu-ments actuels sont daccord, de six ponts en tout (deux en charge et le reste vide).

    c3.4) Ossature deux nefs et plusieurs tages de ponts roulants

    On envisage toujours deux ponts pleine charge sur une mme voie et on placeailleurs, aux emplacements dfavorables, des ponts vide sans dpasser deux par voieni quatre en tout.

    d) Examen cas par cas des actions produites par plusieurs ponts Actions longitudi-nales

    d1) Actions exerces par un pont roulant en service normal

    Ces efforts sexercent sur la voie de roulement au droit des galets moteurs, loccasionde lacclration ou du freinage du mouvement de translation du pont. Ils sont bornspar ladhrence du galet sur le rail (dans les Recommandations du CTICM, on adoptecomme valeur nominale, 20 % de leffort vertical sur le galet moteur qui est seul frein),sans tenir compte de la majoration pour effet dynamique.

    d2) Actions de plusieurs ponts roulants

    Un organe de stabilit longitudinale de la structure (pale de stabilit, portique multiplelongitudinal, etc.) peut assurer la reprise des efforts longitudinaux de plusieurs voies encas de nefs accoles et de nefs comportant des chemins de roulement plusieursniveaux. Sil y a au moins deux ponts sur une voie, on doit tenir compte de la sommede leurs efforts de freinage pleine charge pour faire face au cas du choc mutuel.

    Sil y a au moins deux voies avec un seul pont par voie, on peut encore admettre quedeux ponts pleine charge freinent en mme temps et dans le mme sens.

    Sil y a plus de deux ponts, il est hautement improbable quils soient tous pleinecharge, grande vitesse dans le mme sens et freinant au maximum tous au mme ins-tant. Toutefois il arrive que tous les ponts sarrtent en mme temps dans le cas,

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    malheureusement pas trs rare, dune coupure gnrale du courant dalimentation quidans la plupart des installations, dclenche automatiquement le freinage de tous lesmouvements. Mais mme dans ce cas, il est peu probable quils soient tous pleinecharge et marchent tous grande vitesse dans le mme sens linstant de la coupure.

    Pour faire face cette ventualit, les Recommandations du CTICM n 3-1967, prconi-saient de ne prendre en compte pour tous les ponts au-del du deuxime que la moitide leffort maximal. Par mesure de simplification et pour avoir des dispositions iden-tiques celles envisages pour les charges verticales, nous proposons, ce qui revientsensiblement au mme, de prendre pour ces ponts au-del du deuxime pont, leffortde freinage vide et de se limiter dans tous les cas six ponts au maximum.

    e) Examen cas par cas des actions produites par plusieurs ponts Actions transversales

    e.1) Voies et poutres de roulement

    Dans le cas de ponts roulants non jointifs, et bien que le phnomne de marche encrabe entranant les valeurs des actions transversales nominales soit rare, on tiendracompte de lensemble des actions horizontales transversales des ponts roulants pleine charge pour le calcul des voies et poutres de roulement.

    Dans le cas du travail deux ponts jointifs (pour les raisons dj invoques de lamanuvre toute petite vitesse), les actions transversales relles sont a priori inf-rieures celles du cas de ponts roulants non jointifs. Nanmoins, et par scurit, il nesera pas envisag de rduction des charges de calcul qui seront values commedans le cas des ponts roulants non jointifs.

    e.2) Ossatures

    Pour la vrification de la stabilit transversale du btiment (poteaux, portiques) sil y adeux voies de roulement ou plus, on ne tiendra compte que des actions nominales dedeux ponts en charge, situs sur des voies diffrentes et de la faon la plus dfavorable.

    f) Tableau rcapitulatif

    Dans tous les cas le chariot est plac dans la position la plus dfavorable.

    Pour le calcul des actions verticales et longitudinales, les deux ponts en charge sontplacs jointifs sur la mme voie, si cest matriellement possible.

    Pour le calcul des actions transversales on ne considre quun seul pont en chargepar voie et on ne tient pas compte de linfluence des ponts vide.

    4,2. Quelques pathologies

    4,21. Dformations excessives des poutres

    Plusieurs cas de dpassement des dformations peuvent se produire :

    Le cas de dimensionnement de la poutre de roulement pour pont pos, tant verticale-ment quhorizontalement qui ne satisfait pas la norme NF P 22615. Rappelons quela valeur des dplacements admissibles prescrite dans les Recommandations duCTICM N 4 1970, soit le 1/750e de la porte de la poutre, verticalement et horizonta-

    Nombre de ponts roulants pouvant circuler sur

    lensemble des voies

    1 2 3 4 5 6 et plus

    Nombre de ponts roulants en charge 1 2 2 2 2 2

    Nombre de ponts roulants vide 1 2 3 4

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    lement, toutes catgories de ponts roulants confondues, a t remplace par les exi-gences de la norme NF P 22615 de 1978 (voir 7.3.1.2 et 7.3.2.2). Nous pouvons lesrappeler ci-dessous : (la colonne centrale tant une quivalence propose).

    Il est donc frquent de rencontrer des poutres de roulement dimensionnes dans lesannes 1970 et qui satisfont le 1/750e au lieu du 1/1000e requis aujourdhui.

    Une cause frquente de dpassement des dplacements horizontaux des poutres deroulement pour ponts roulants poss est la non prise en compte de la torsion globalede la section de la poutre. Cette torsion engendre la fois des contraintes dans lasection et des dplacements horizontaux. De la mme faon, la prise en compte de latorsion globale de la poutre suppose lencastrement en rotation de ces extrmits, ilfaut donc sassurer que ces encastrements sont effectifs et ceci par une bonneconception des appuis dextrmit de la poutre, cest--dire par le maintien de lasemelle suprieure de la poutre de roulement et sa fixation par des biellettes lossa-ture principale du btiment.

    Une autre cause frquente de dsordres et de dpassements des dplacementsadmissibles est lie directement lapplication de la norme NF P 22615 au cas desossatures support de pont roulant extrieur avec poteaux consoles (voir article CMIn 2-juin 1998 CTICM). On peut illustrer le type dossature concerne par la photo 1ci-dessous.

    Photo 1 Structures type poteaux consoles

    Dans cette norme, au bas du tableau relatif aux flches horizontales admissibles du 7.2.2 est indiqu un renvoi la figure 1 figurant dans lannexe de la norme. Cettefigure reprsente une structure en portique montrant des dplacements gaux au droitdes consoles des chemins de roulement en vis--vis. Dans le domaine dapplication, ilnest pas mentionn prcisment que lon est dans une configuration de portique.

    Groupe dutilisation Pont Roulant Classement FEM 1970 (2

    me dition)

    & Recommandations CTICM N4 - 1970

    Classement NF E 52-110 & NF P22-615

    Groupe dengins Classement FEM 1987 et 1998

    (3me

    dition)

    Poutre de roulement Flches admissibles

    Horizontale et verticale

    1 2 A1 A2 1/500me

    3 4 A3 A4 A5 1/750me

    5 6 A6 A7 A8 1/1000me

  • Construction Mtallique, n 1-2004

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    Lorsquil ny a pas de traverse reliant les poteaux, par exemple dans le cas dun pontroulant extrieur avec poteaux consoles isols encastrs la base (parc de stockage), ily a des dplacements diffrents au droit de chaque console sous les actions horizon-tales et par consquent ingalit des flches. Dans une telle situation, cela doit conduirencessairement limiter plus svrement les dplacements admissibles, afin que lepont roulant ne fasse pas office de traverse jusqu lgalisation des dplacementshorizontaux comme dans une structure en portique. De telles prcautions devraientrduire les dsordres ventuels sur les galets et les rails (usure prcoce) et assurer unbon fonctionnement en translation du pont roulant. En labsence dindication prcise, etcompte tenu de lexprience, nous suggrons de prendre une valeur maximale dedplacement admissible de h/400 (sous la totalit des charges horizontales reprise parun seul poteau encastr). LEurocode 3 propose une valeur de cet ordre de grandeur.

    4,22. Fissurations des poutres

    La ruine par fatigue se rencontre principalement dans la rgion de la semelle suprieurede la poutre de roulement sous la forme de fissures longitudinales. Ces fissures sedveloppent le long de la gorge de soudure de lme sur la semelle suprieure(photo 2). Souvent ce qui apparat la surface comme une seule fissure de fatigue esten fait une srie de fissures inities la racine des cordons de soudure.

    La photo 3 reprsente la partie haute dune me la jonction soude de deux plaques.Cette jonction soude sest fissure longitudinalement. La fissure est particulirementouverte.

    Photo 2 Fissuration longitudinale soudure me semelle dune poutre de roulement

    Photo 3 Fissuration soudure joint suprieur dme

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    96 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

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    Pour matriser la qualit et le bon comportement de la soudure me-semelle suprieuredes poutres de roulement reconstitues soudes, il est ncessaire de prvoir une sou-dure interpntre et un classement suprieur, mme si cela nest pas prescrit par lecahier des charges de lopration.

    4,23. Pathologie des voies de roulement (rails et fixations)

    On rencontre deux types de ralisations de voies de roulement :

    Pour des petites installations cest--dire des ponts roulants de faible charge et de fr-quence dutilisation basse, la voie de roulement sera ralise par soudage dun platcarr directement sur la semelle suprieure de la poutre de roulement. Ces dispositionssont adaptes pour des installations non sujettes la fatigue. Il convient de dimension-ner les cordons de soudure de liaison du plat sur la semelle aux efforts horizontauxtransmis par le pont. Sous condition de bon plaquage du plat carr sur la semelle, il estlogique dadmettre que la charge verticale transite directement du rail la semelle et nerentre donc pas dans le calcul de vrification des cordons de soudure. On rencontresouvent des dispositions des soudures par cordons discontinus et alterns, qui, sanstre conseilles, pourront et devront tre justifies par cette mthode.

    Pour les autres installations, cest--dire des ponts roulants moyens et lourds et pouvanttre sujet la fatigue, la voie de roulement sera ralise par fixation mcanique dun railprofil de type spcial ponts roulants. Sur ces types de rail on rencontre les patholo-gies suivantes :

    la ruine par fatigue du rail (photo 6)

    une usure forte de la surface de roulement du rail, centre ou dsaxe (photo 5)

    un matage, des affaissements au droit des coupes biaises ou droites (photo 5)

    un mauvais soudage des crapauds (photo 4)

    un sous-dimensionnement des crapauds.

    Afin de mieux dimensionner les voies de roulement, le lecteur peut se reporter la rf-rence n 24 de cette note dapplication. Larticle rfrenc reprend et fait la synthse desprescriptions des rgles FEM, des recommandations CTICM et des propositions delEurocode 3 en matire de dtermination des rails et galets de roulement.

    Photo 5 Joint railUsure au droit dun joint biais

    Photo 4 Crapaud fixation rail (retourn)Rupture fixation et collage soudure

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    La photo 4 reprsente un crapaud de fixation du rail qui a t mal soud au montage durail. Les soudures ont cass ainsi que le boulon de fixation central. Le crapaud a tretourn et plac sur le rail pour les besoins de la photo.

    Photo 6 Endommagement champignon rail par fatigue

    4,24. Pathologie spcifique des monorails et poutres de roulement pour ponts

    suspendus

    Les poutres monorails et poutres de roulement pour ponts suspendus sont sujettes plusieurs pathologies :

    dformations locales des extrmits de la semelle infrieure au droit des joints entrepoutres (les photos 7 et 8 ci-dessous Monorail N 1 montrent la rparation renduencessaire par une telle pathologie). Ce cas provient en partie de labsence de rglesactuelles de dimensionnement. LEurocode 3 devrait rgler ce problme en propo-sant des critres de rsistance de la semelle infrieure dans sa partie courante et son extrmit.

    sous-dimensionnement de la semelle infrieure qui sera souvent dforme par lepassage des galets.

    Nous illustrons par des photos, un cas de renforcement constat sur un ensemble depoutres monorails en profil IPE500 (photos 9, 10, 11 et 12 ci-aprs Monorail N 2). Pourlimiter la flexion locale des ailes infrieures du profil sous lapplication du chargement,

    Photos 7 et 8 Monorail N 1Jonction poutres de monorail Peigne dalignement soud sur chantier

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    98 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    20

    un renforcement a t ralis par soudage sur site (en position plafond et en nacelle)dun plat dpaisseur 15 mm et largeur 180 mm. Leur liaison est assure par des sou-dures dangle longitudinales et des entailles circulaires soudes de 44 mm au droit delme. On note galement la prsence de discontinuits du plat (coupes biaises aveccordons dangle transversaux). Ce type de renforcement trs difficile excuter faitlobjet des pathologies suivantes :

    cordons incomplets

    cordons partiellement colls, bombs, oxyds, entaills

    fissuration transversale et longitudinale des cordons de liaison du plat renfort.

    On distingue sur la photo 10, la sous-face de la semelle infrieure du profil IPE500 surlaquelle ont t soudes des plaques de renforcement. La photo a t prise la jonctionentre deux plaques de renforcement.

    (Clichs pris en sous-face des poutres)

    La photo 11 illustre le manque de continuit longitudinale du renforcement par la mau-vaise ralisation du joint soud entre plaques. En effet, les cordons sont incomplets,partiellement colls, oxyds et fissurs. Les soudures bouchon sont partiellement rali-ses.

    Photo 12 Monorail N 2Soudures bouchons des plaques de renforce-

    ment sous la semelle infrieure de lIPE500

    Photo 11 Monorail N 2Soudures transversales

    des plaques de renforcement

    Photos 9 et 10 Monorail N 2Vue densemble et vue en sous-face membrure infrieure

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    21

    5. CONCLUSIONS

    Comme le mentionne cet article, notre rfrentiel technique appliqu la conception etau calcul des chemins de roulement va tre modifi par lavnement prochain des par-ties des Eurocodes Structuraux consacres dune part aux charges cres par lesponts roulants (il sagira de la norme EN 1991-3) et dautre part au dimensionnementdes poutres de chemin de roulement (il sagira de la norme EN 1993-6). Les mthodesde dimensionnement retenues diffrent de nos pratiques actuelles comme on peutdores et dj le constater lexamen et lusage des normes exprimentales publies(dans leurs versions franaises : XP ENV 1991-5 et XP ENV 1993-6). La publication de cesnouvelles normes doit permettre dapporter des solutions positives aux problmes etquestions en suspens et de contribuer llimination de quelques pathologies.

    6. BIBLIOGRAPHIE DES ARTICLES DE RECHERCHE ET DAPPLICATION

    PUBLIS DANS LA REVUE CONSTRUCTION MTALLIQUE DU CTICM

    Pression et torsion locale de la semelle suprieure :

    1) Loringhoven L. (de)Torsion locale des membrures suprieures de chemins de roulement (1re partie)N 1 1964 Article Recherche

    2) Loringhoven L. (de)Torsion locale des membrures suprieures de chemins de roulement (2e partie)N 2 1964 Article Recherche

    3) Bazile A.Pression locale sur l'me d'une poutre de roulementN 3 1973 Rubrique Praticien

    4) Loringhoven L. (de)Calcul de la pression locale des galets transmise au chemin de roulement(Comparaison des mthodes employes en URSS et en Allemagne Fdrale)N 3 1973 Rubrique Praticien

    5) Bazile A.Pression et torsion locales d'une poutre de roulementN 4 1974 Article Recherche

    6) Foucriat J.C.Torsion locale des semelles suprieures des poutres de roulementN 4 1977 Article Recherche

    Mthodes de calcul :

    7) Forestier R.Contribution ltude des coefficients dynamiques des poutres de roulement des pontsroulantsContribution ltude du rglage rationnel des freins de ponts roulantsAnnales de lInstitut Technique du Btiment et des Travaux PublicsSeizime anne, N 182, Fvrier 1963

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    100 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

    22

    8) Forestier R.Calcul des amortisseurs de poutres de roulementN 2 1965 Article Recherche

    9) Mateescu D., Balut N.Efforts sur les poutres de roulement. Poutres me pleine et contreventement horizon-tal treillisN 2 1967 Article Recherche

    10) Loringhoven L. (de)Poutres de chemin de roulement. Sollicitations et classification des contraintesN 2 1967 Article Recherche

    11) Bazile A.Poutre supportant deux charges mobiles d'cartement constantN 3 1967 Rubrique Praticien

    12) Bazile A.Chemins de roulement de ponts roulantsN 2 1970 Rubrique Praticien

    13) Bazile A.Chemins de roulement : Prescriptions concernant la scurit en serviceN 4 1970 Rubrique Praticien

    14) Bazile A.Chemins de roulements : Soudures des semelles sur l'meN 4 1970 Rubrique Praticien

    15) Bazile A.Calcul des chemins de roulementSerrurerie Constructions Mtalliquestudes Techniques N 255 Novembre 1971

    16) Loringhoven L. (de)Les problmes de torsion des chemins de roulementN 2 1971 Article Recherche

    17) Bazile A.Chemins de roulement Conditions d'applications des RecommandationsN 3 1971 Rubrique Praticien

    18) Forestier R.Commentaires sur le calcul des efforts horizontaux dus aux ponts roulantsN 1 - 1973 Article Recherche

    19) Bazile A.Classement des ponts roulantsN 3 1973 Rubrique Praticien

    20) Bazile A.Actions transversales du pont roulantN 1 1974 Rubrique Praticien

    21) Loringhoven L. (de)Contraintes et certains aspects constructifs des chemins de roulementN 1 1974 Rubrique Praticien

  • Construction Mtallique, n 1-2004

    Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS 101

    23

    22) Hirt M.A., Gottier M., Crisinel M.Vrification la fatigue des voies de roulement de ponts roulantsN 2 1980 Article Recherche

    23) Lequien Ph.Exemple de calcul dune poutre de roulement de pont roulantN 1 1998 Technique et Application

    24) Lequien Ph.Chemin de roulement de pont roulantGalets, rails de roulement et pression de HertzN 1 2000 Technique et Application

    25) Baraka S.Caractristiques torsionnelles des profils parois mincesN 4 1996

    26) Baraka S. et Bureau A.Calcul des contraintes dans un lment soumis de la torsionN 1 2000

    Poutres monorails :

    27) Delesques R.Monorails en poutrelles - Vrification locale des ailesN 3 1978 Note Technique 104

    28) Raffaelli R., Fleischer S.Poutres roulantes et monorails en profils lamins. Charges utiles maximales admis-siblesN 1 1982 Rubrique Praticien

    29) Fleischer S.Poutres roulantes et monorails en profils lamins : vrification des ailes sous 4 galetsN 4 1985 Technique et Application PON-CAL 1-85

    Les ouvrages et articles de recherche trangers :

    30) Oxfort J.K.Zur beanspruchung der obergurte vollwandiger kranbahntrger durch torsionsmo-mente und durch querkraftbiegung unter dem rtlichen radlastangriffRevue Der Stahlbau 32,1963,H.12, pages 360 367

    CTICM (Traduction franaise non officielle). Sollicitation des membrures suprieuresdes poutres de roulement me pleine par des moments de torsion et par flexion aveceffort tranchant sous charge locale du galet.

    31) Oxfort J.K.Beitrag zum exzentrish lastangriff an kranbahntrgenRevue Der Stahlbau 32, 1963, H.7, pages 213 216

    32) Oxfort J.K.Zur beurteilung der festigkeit stherner krabahnkonstruktionen gegen die hufig wiede-rholt auftretenden belastungenDer Stahlbau 7/1968, p. 207-212

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    102 Rubrique TECHNIQUE ET APPLICATIONS

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    33) Oxfort J.Zur Biegebeansprunchung des Stegblechanschlusses infolge exzentischer Radlasten aufdem Obergurt von Kranbahntrgern.Bending stresses in webs of crane runways girders due to excentric wheel loads on theupper flangeRevue Der Stahlbau 50, 1981, H.7, p. 215-217

    34) Oxfort J.Fatigue check of crane runway girders to the DIN 4132 considering the stresses due tothe wheel loadStahlbau 52, 1983, H.2, p. 50-54

    35) Oxfort J.Experiments on stability of unstiffened webs under centric and excentric wheel loads onupper flangeStahlbau 52, 1983, H.10, p. 309-312