Comprendre les poutres de pont roulant (crane girders) : types, conception et applications

Une poutre de pont roulant (crane girder) est une poutre métallique préfabriquée sur laquelle roule le chariot (crab) ou la tête de levage d'un pont roulant. De telles poutres sont généralement des profilés en « I » qui peuvent être renforcés à divers endroits en fonction des charges et de la configuration du pont impliquée. Elles peuvent présenter plusieurs dispositions de poutres de pont roulant telles que des conceptions à poutre simple, double poutre ou poutre de pont (bridge girder). La configuration dépend largement de la hauteur libre dans le bâtiment et des charges que le pont est conçu pour lever. Une poutre de pont roulant est soumise à une variété de contraintes souvent sévères pendant les opérations de levage et une attention particulière doit être portée à la capacité nominale, au renforcement, et à l'inspection et la maintenance périodiques.

Types de poutres et configurations

Les poutres de pont roulant sont généralement des poutres en I en acier lourdes qui fournissent une voie stable sur laquelle les ponts roulants circulent. Selon le type d'installation, les ponts roulants ont généralement entre une et trois poutres de pont roulant. Le chariot ou la tête mobile du pont est équipé d'un jeu de galets qui roulent soit sur la semelle supérieure, soit sur la semelle inférieure du profilé en I. Dans les installations à poutre simple, seule une poutre de chariot est utilisée. Dans les ponts à double poutre ou ponts roulants à poutres de roulement, la poutre de chariot est équipée de chariots aux deux extrémités et se déplace de haut en bas de l'espace de chargement sur deux poutres de pont roulant supplémentaires.

Ponts à poutre simple (monorail)

Les installations à poutre simple de pont roulant sont utiles dans les applications où aucun mouvement transversal n'est nécessaire. Aussi appelés monorails, ces appareils peuvent parcourir la longueur de la poutre et lever ou abaisser des charges uniquement. Ce type de pont est utile dans les espaces étroits où le mouvement de la charge est limité à la longueur de l'espace. Ces ponts roulent généralement sur la semelle inférieure de la poutre qui est généralement soutenue en plusieurs points le long de sa semelle supérieure. Un inconvénient est la hauteur de crochet réduite car le chariot et le crochet sont généralement situés sous la poutre de pont roulant.

Ponts à double poutre et ponts roulants à poutres de roulement (bridge cranes)

Les ponts à double poutre et les ponts roulants à poutres de roulement sont bien plus flexibles et permettent un mouvement du crochet en 3 dimensions. Dans ces installations, le chariot peut se déplacer à travers la poutre de pont roulant pour couvrir la largeur de l'espace. De plus, l'ensemble de la poutre de pont roulant peut se déplacer le long de la longueur de l'espace, couvrant une zone bien plus large qu'un monorail. Ce type de pont a l'avantage supplémentaire d'avoir la poutre de chariot roulant sur le dessus des poutres de support latérales ou être surélevée pour courir entre elles. Cela permet des hauteurs de crochet étendues et une flexibilité améliorée.

Contraintes et maintenance

Les poutres de pont roulant, en particulier la poutre de chariot, sont constamment soumises à un certain nombre de charges de contrainte pendant le fonctionnement. Celles-ci incluent la contrainte verticale exercée par la charge, la contrainte latérale causée par l'accélération et le freinage du chariot, et les contraintes transversales causées par le balancement de la charge. Les poutres de pont roulant sont souvent renforcées avec des plaques plates ou des cornières le long de leurs sections de montage pour résister à ces contraintes. Pour assurer la sécurité du personnel d'exploitation et des charges que le pont transporte, les poutres de pont roulant doivent être correctement dimensionnées et régulièrement inspectées pour détecter les signes de dommages.