ISO 4302-2016 Cranes - Wind load assessment《起重机 风载荷估算》.pdf

1、 ISO 2016 Appareils de levage charge suspendue valuation des charges dues au vent Cranes Wind load assessment NORME INTERNATIONALE ISO 4302 Deuxime dition 2016-10-01 Numro de rfrence ISO 4302:2016(F) ISO 4302:2016(F)ii ISO 2016 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2016, Publi en Suiss

2、e Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite p

3、ralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 4302:2

4、016(F)Avant-propos iv 1 Objet et domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes, dfinitions, s ymboles et t ermes abr gs 1 4 Pression du vent 2 5 Vent de service 3 5.1 Gnralits 3 5.2 Action du vent de service sur la charge suspendue 3 5.3 Calcul des charges dues au vent . 4 5.4 Coeffic

5、ients de forme pour les lments individuels, cadres, etc. 4 5.5 Facteurs de protection Cadres ou lments multiples 5 5.6 Charges dues au vent sur des lments individuels (Inclins par rapport la direction du vent) . 7 6 Vent hors service 8 6.1 Gnralits 8 6.2 Charges dues au vent hors service . 8 6.3 Pre

6、ssion statique quivalente du vent hors service . 9 6.4 Charges dues au vent sur des lments individuels (Inclins par rapport la direction du vent) 10 6.5 Cartes des vents de tempte .10 Annexe A (informative) Vitesses de rfrence du vent de tempte .11 Bibliographie .22 ISO 2016 Tous droits rservs iii S

7、ommaire Page ISO 4302:2016(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intr

8、ess par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui

9、 concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de doc

10、uments ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits an

11、alogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduc

12、tion et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pou

13、r une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOrganisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suiv

14、ant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html Le comit charg de llaboration du prsent document est lISO/TC 96, Appareils de levage charge suspendue, sous-comit SC 10, Conception, principes et exigences. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 4302:1981), qui fait lobjet dune rvisi

15、on technique. Tous les articles ont t rviss techniquement afin dtre aligns avec lISO 20332, en combinaison avec lISO 8686-1, et lAnnexe informative A Cartes des vents a t ajoute.iv ISO 2016 Tous droits rservs NORME INTERNATIONALE ISO 4302:2016(F) Appareils de levage charge suspendue valuation des ch

16、arges dues au vent 1 Objet et domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie lvaluation des charges dues au vent agissant sur les appareils de levage charge suspendue. Elle tablit des mthodes gnrales pour calculer les charges dues au vent (en conditions en service et hors service) qui

17、sont intgres dans les combinaisons de charges telles que dfinies dans lISO 8686-1 et utilises pour les vrifications daptitude telles que dfinies dans lISO 20332 pour les lments de charpente des appareils de levage charge suspendue. Elle fournit une mthode simplifie de calcul et suppose: que le vent

18、peut souffler horizontalement dans nimporte quelle direction, que le vent souffle une vitesse constante, quil y a une raction statique la charge due au vent applique la charpente de lappareil de levage. La prsente norme intgre des marges tenant compte des effets de rafale (fluctuation de la vitesse

19、du vent) et de la rponse dynamique. La prsente norme donne des lignes directrices sur le moment o il faut scuriser lappareil de levage dans les conditions hors-service. 2 Rfrences normatives Les documents suivants cits dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences du

20、prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 8686-1:2012, Appareils de levage charge suspendue Principes de calcul des charges et des combinaisons de c

21、harge Partie 1: Gnralits 3 T ermes, dfinition s, s ymboles et t ermes abr gs Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. Les principaux symboles utiliss sont donns au Tableau 1. 3.1 vent en service vent maximal que lappareil de levage est conu pour supporter,

22、en conditions de service 3.2 vent hors service vent (de tempte) maximal soufflant dans la direction la plus dfavorable que lappareil de levage est conu pour supporter en condition hors service ISO 2016 Tous droits rservs 1 ISO 4302:2016(F) T a b l e a u 1 P r i n c i p a u x s y m b o l e s S y m b

23、ol e Description A Surface caractristique A H Surface de la charge suspendue soumise au vent C f , C H Coefficients de forme D Diamtre dune section circulaire F Charge due au vent f rec Facteur dintervalle de rcurrence K Coefficient de traine du terrain F H Charge due au vent sur la charge brute (de

24、 levage) g Acclration due la pesanteur m H Charge brute ou charge de levage en kilogrammes p Pression du vent de service q(z) Pression statique quivalente du vent hors service une hauteur z R Intervalle de rcurrence v g Amplitude dune rafale de 3 secondes v s Vitesse du vent, utilise comme base du c

25、alcul v s * Composante de la vitesse du vent agissant perpendiculairement laxe longitudinal dun lment une hauteur z v m (z) Vitesse du vent de tempte moyenne sur une priode de 10 minutes une hauteur z, en mtres par seconde v ref Vitesse de rfrence du vent de tempte z Hauteur au-dessus du niveau du s

26、ol environnant, en mtres 8 Facteur de raction aux rafales Angle de la direction du vent par rapport laxe ou la face longitudinal(e) ( 90) Facteur de protection w Facteur pour la charge de levage restante, en condition hors-service Densit de lair 4 Pression du vent La pression du vent, p, est donne p

27、ar la formule , (1) o est la densit de lair qui est suppose constante pour le calcul, = 1,225 kg/m 3 ; v s est la vitesse du vent, utilise comme base de calcul. Selon le Systme International dUnits (SI), lorsque p est exprime en N/m 2et v sen mtres par seconde (m/s), lquation suivante sapplique: , (

28、2)2 ISO 2016 Tous droits rservs ISO 4302:2016(F) 5 Vent de service 5.1 Gnralits Le chargement d au vent doit tre appliqu dans la direction la moins favorable, en combinaison avec les charges dexploitation appropries telles que dfinies dans lISO 8686-1:2012, combinaisons de charges B et C. Les vitess

29、es de vent de service de calcul et les pressions correspondantes doivent tre soit choisies selon le Tableau 2 ou spcifies selon la configuration de lappareil de levage, lapplication et les conditions de vent. La vitesse de vent de service de calcul doit tre documente dans le manuel dutilisation de l

30、appareil de levage charge suspendue. Tableau 2 Vitesses v set pressions p du vent de service de calcul T y p e d a p p a r e i l de le v a g e o u d a p p l i c a t i o n Vitesse du vent de calcul v s Pression du vent de calcul p m/s N/m 2 Appareils de levage aisment scuriss contre laction du vent e

31、t conus pour utilisation en cas de vents lgers exclusivement (par exemple, appareils avec faible hauteur de chssis et dont la flche peut aisment tre abaisse jusquau sol) 14 125 Tous les types courants dappareils de levage installs lextrieur 20 250 Appareils de levage pour des applications de process

32、us devant continuer de fonctionner mme en cas de vents violents 28,5 500 La vitesse du vent doit tre mesure au point le plus lev de lappareil de levage charge suspendue. La vitesse du vent en service de calcul dans le Tableau 2 est base sur lhypothse que lappareil de levage peut tre totalement scuri

33、s dans une configuration hors-service avant que la vitesse du vent de calcul ne soit dpasse. Comme les moyens de cette scurisation varient selon le type de grue et la configuration, le temps allou (par exemple, dispositifs de verrouillage sur des emplacements spciaux du chemin de roulement, pinces d

34、ancrage automatiques ou actionnement manuel) devra prendre cela en compte par un niveau infrieur de vitesse du vent choisi pour commencer la scurisation. Les vitesses du vent pour lutilisation de diffrentes configurations de grue et pour le dmarrage de la scurisation doivent tre spcifies. 5.2 Action

35、 du vent de service sur la charge suspendue Pour tous les appareils de levage, laction du vent sur la charge doit tre prise en considration et la mthode utilise cette fin doit tre clairement dcrite. Cette condition peut tre remplie par lutilisation de la charge due au vent agissant sur des paramtres

36、 de la charge tels que la dimension et la forme. La charge due au vent agissant sur la charge leve est calcule au minimum comme suit: F H= c H A H p (3) o F H est la force exerce par le vent sur la charge suspendue dans la direction du vent; c H est le coefficient de forme la charge suspendue; p est

37、 pression du vent sur la charge de levage; A H est la surface de la charge de levage soumise au vent ISO 2016 Tous droits rservs 3 ISO 4302:2016(F) En labsence dinformations dtailles sur la charge, il convient de supposer c H= 2,4 et A H= 0,0005 m H , o A Hest exprime en mtres carrs (m 2 )et m Hest

38、la masse de la charge brute en kilogrammes (kg). De plus, les effets des actions du vent sur la charge leve peuvent tre limits par: une rduction de la charge utile, base sur la vitesse du vent, sur la surface de la charge et sur le coefficient de forme, une limitation de la vitesse du vent de servic

39、e pour les charges excdant une valeur de surface spcifie. 5.3 Calcul des charges dues au vent Pour des charpentes dappareil de levage ou pour des lments individuels utiliss dans les charpentes des appareils, la charge due au vent dans la direction du vent, F, est donne par la formule: F = A p C f(4)

40、 o F est la charge due au vent agissant perpendiculairement laxe longitudinal de llment (voir 5.6); A est la surface caractristique, cest-dire la projection de la surface solide dun lment sur un plan perpendiculaire la direction du vent; p est la pression du vent correspondant la condition de calcul

41、 approprie; C f est le coefficient de forme pour llment considr, en rfrence la direction du vent et la surface caractristique (voir 5.4). Des valeurs peuvent tre soit choisies dans le Tableau 3, soit dduites de mthodes exprimentales ou thoriques reconnues (par exemple, soufflerie ou essais en vrai g

42、randeur), ou dautres sources reconnues. La charge totale due au vent sur la charpente est considre comme gale la somme des charges sur ses lments constitutifs. 5.4 C oefficients de form e pour les lments in di viduels, cadr es, et c. Les coefficients de forme C fpour des lments individuels, des trei

43、llis simples et des cabines de mcanismes, etc., dpendent de leur lancement arodynamique et, dans le cas de grandes sections en caisson, dpendent du rapport de section. Llancement arodynamique et le rapport de section sont dfinis Figure 1. Lorsquun cadre est constitu de sections plates et de sections

44、 circulaires, ou de sections circulaires soumises deux rgimes dcoulement (D v s6 m 2 /s, o D est le diamtre de la section circulaire, en mtres, et v sla vitesse du vent de calcul, en mtres par seconde), les coefficients de forme appropris sont appliqus aux surfaces frontales correspondantes.4 ISO 20

45、16 Tous droits rservs ISO 4302:2016(F) T a b l e a u 3 C o e f f i c i e n t s d e f o r m e C fe n f o n c t i o n d e l l a n c e m e n t a r o d y n a m i q u e Ty p e Description E l a n c e m e n t a r o d y n a m i q ue l/b ou l/D (voir Figure 1) 5 10 20 30 40 50 lments indi- viduels Profils l

46、amins, sections rectangulaires, pro- fils creux, tles plates 1,3 1,35 1,6 1,65 1,7 1,9 Sections circulaires o D v s 6 m 2 /s 0,75 0,80 0,90 0,95 1,0 1,1 Sections circulaires o D v s 6 m 2 /s 0,60 0,65 0,70 0,70 0,75 0,8 Sections en caisson carres de plus de 350 mm de ct et rectangulaires de plus de

47、250 mm 450 mm b/d 2 1,55 1,75 1,95 2,1 2,2 1 1,40 1,55 1,75 1,85 1,9 0,5 1,0 1,2 1,3 1,35 1,4 0,25 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 Treillis simples Sections plates 1,7 Sections circulaires o D v s 6 m 2 /s 1,2 Sections circulaires o D v s 6 m 2 /s 0,8 Cabines de mcanismes, etc. Structures revtues rectangulaires sur sol ou sur base solide (circulation dair empche sous la structure) 1,1 b b l l l l b d D 1 = =