Introduction à la classification et aux niveaux de fonctionnement des portiques

Un portique est un pont roulant dont le tablier repose sur des rails au sol grâce à des stabilisateurs latéraux. Sa structure comprend un mât, un mécanisme de translation du chariot, un chariot élévateur et des composants électriques. Certains portiques ne possèdent de stabilisateurs que d'un seul côté, l'autre côté étant supporté par le bâtiment ou un tréteau ; on parle alors de semi-portique. Le portique est composé de la structure supérieure du tablier (incluant la poutre principale et la poutre d'extrémité), des stabilisateurs, de la poutre inférieure et d'autres éléments. Pour étendre la zone de travail du portique, la poutre principale peut se prolonger au-delà des stabilisateurs, d'un côté ou des deux, formant ainsi un porte-à-faux. Un chariot élévateur muni d'une flèche permet également d'étendre cette zone grâce au tangage et à la rotation de la flèche.

Classification des formes

Les ponts roulants peuvent être classés selon la structure du cadre de porte, la forme de la poutre principale, la structure de la poutre principale et le mode d'utilisation.

a. Structure du cadre de porte

1. Pont roulant à portique complet : la poutre principale ne présente aucun porte-à-faux et le chariot se déplace à l'intérieur de la travée principale ;

2. Grue semi-portique : Les stabilisateurs présentent des différences de hauteur, qui peuvent être déterminées en fonction des exigences de génie civil du site.

b. Pont roulant à console

1. Pont roulant à double console : La forme structurelle la plus courante, la contrainte de la structure et l'utilisation efficace de la surface du site sont raisonnables.

2. Pont roulant à console unique : Cette forme structurelle est souvent choisie en raison des contraintes du site.

c. Forme de la poutre principale

1. Poutre principale unique

Le portique monopoutre présente une structure simple, est facile à fabriquer et à installer, et possède une masse réduite. La poutre principale est généralement constituée d'un caisson à déformation. Comparé au portique bipoutre, sa rigidité globale est moindre. Par conséquent, ce modèle convient aux applications dont la capacité de levage Q ≤ 50 t et la portée S ≤ 35 m. Les pieds de la porte du portique monopoutre sont disponibles en deux configurations : en L et en C. Les pieds en L sont faciles à fabriquer et à installer, offrent une bonne résistance aux contraintes et sont également légers. Cependant, l'espace de passage des charges entre les pieds est relativement restreint. Les pieds en C, inclinés ou incurvés, offrent un espace latéral plus important, permettant ainsi un passage aisé des charges.

2. Double poutre principale

Les portiques à double poutre principale présentent une capacité de charge élevée, de grandes portées, une bonne stabilité générale et une grande variété de modèles. Cependant, à capacité de levage égale, leur masse est plus importante et leur coût plus élevé que celui des portiques à poutre principale unique. Selon la structure de leur poutre principale, on distingue deux types : à poutre caisson et à treillis. La structure à poutre caisson est la plus courante.

d. Structure de la poutre principale

1. Poutre de ferme

La structure en treillis soudée à partir de cornières ou de poutres en I présente l'avantage d'un faible coût, d'une légèreté et d'une bonne résistance au vent. Cependant, en raison du grand nombre de points de soudure et des défauts inhérents à la structure, elle souffre également d'inconvénients tels qu'une flèche importante, une faible rigidité, une fiabilité relativement faible et la nécessité d'un contrôle fréquent des points de soudure. Elle convient aux chantiers où les exigences de sécurité sont moindres et la capacité de levage limitée.

2. Poutre caisson

Les plaques d'acier sont soudées pour former une structure caissonnée, qui se caractérise par une sécurité et une rigidité élevées. Ce type de structure est généralement utilisé pour les portiques de grande et très grande capacité de levage. Comme illustré sur la photo de droite, le portique MGhz1200 possède une capacité de levage de 1 200 tonnes. Il s'agit du plus grand portique de Chine. Sa poutre principale est de type caisson. Les poutres caissonnées présentent toutefois les inconvénients d'un coût élevé, d'un poids important et d'une faible résistance au vent.

3. Poutre en nid d'abeille

Généralement appelée « poutre en nid d'abeille triangulaire isocèle », la poutre principale présente une face d'extrémité triangulaire, des alvéoles en nid d'abeille sur ses âmes obliques de chaque côté, et des membrures sur ses parties supérieure et inférieure. Les poutres en nid d'abeille combinent les caractéristiques des poutres treillis et des poutres caissons. Comparées aux poutres treillis, elles offrent une rigidité accrue, une flèche réduite et une fiabilité supérieure. Cependant, l'utilisation de tôles d'acier soudées induit un poids propre et un coût légèrement supérieurs. Elles sont particulièrement adaptées aux chantiers à forte sollicitation ou nécessitant des charges importantes. Ce type de poutre étant breveté, sa production est peu répandue.

Formulaire d'utilisation

1. Grue à portique ordinaire

2. Grue portique de centrale hydroélectrique

Elle est principalement utilisée pour lever, ouvrir et fermer des portails, et peut également servir aux opérations d'installation. Sa capacité de levage atteint 80 à 500 tonnes, sa portée est réduite (8 à 16 mètres) et sa vitesse de levage est faible (1 à 5 mètres/min). Bien que ce type de grue ne soit pas utilisé fréquemment, les charges qu'elle soulève sont très lourdes ; il est donc impératif d'adapter le niveau de compétence requis.

3. Grue portique de construction navale

Pour l'assemblage de la coque sur la cale de halage, deux chariots élévateurs sont toujours disponibles : l'un, équipé de deux crochets principaux, se déplace sur le rail situé sur la semelle supérieure du pont ; l'autre, doté d'un crochet principal et d'un crochet auxiliaire, se trouve sur la semelle inférieure du pont. Ces chariots se déplacent sur des rails pour retourner et lever les grands segments de coque. La capacité de levage est généralement de 100 à 1 500 tonnes ; la portée peut atteindre 185 mètres ; la vitesse de levage est de 2 à 15 mètres par minute, avec une vitesse de micro-déplacement de 0,1 à 0,5 mètre par minute.

4. Grue portique à conteneurs

Niveau de poste de grue à portique

Le portique correspond également au niveau de fonctionnement A du portique : il reflète les caractéristiques de fonctionnement de la grue en termes de charge et d'utilisation.

La division des niveaux de travail est déterminée par le niveau d'utilisation de la grue U et l'état de charge Q. Ils sont divisés en huit niveaux de A1 à A8.

Le niveau de travail du portique, c'est-à-dire le niveau de travail de la structure métallique, est déterminé en fonction du mécanisme de levage et est divisé en niveaux A1 à A8. Si on le compare aux types de travail des grues spécifiés en Chine, cela équivaut approximativement à : A1-A4 - léger ; A5-A6 - moyen ; A7 - lourd ; A8 - très lourd.