Courbes de charge, masse et surface au vent d'une grue à tour

Ce que le test attend

Le référentiel R.487A demande au conducteur d'« évaluer l'adéquation de la grue à une opération de levage donnée » (barème, p. 27). Deux points d'évaluation de cette ligne sont traités ici : « masse, surface au vent, centre de gravité » (3 points) et « courbes de charge » (5 points). À l'épreuve pratique, le même raisonnement est noté à la prise de poste : « s'assurer de l'adéquation de la grue à la manutention à réaliser », 10 points sur 100 (grille p. 28). Le texte précise que cette vérification de l'adéquation ne se confond pas avec l'examen d'adéquation de l'arrêté du 1er mars 2004, qui relève du chef d'établissement (p. 24).

Aucune valeur de capacité ni de portée n'est donnée dans cette fiche : elles dépendent du modèle de grue, de sa configuration (longueur de flèche, mouflage) et sont dans la notice du constructeur. Retenez la méthode, pas des chiffres.

Connaître sa charge : masse, surface au vent, centre de gravité

Le référentiel demande d'évaluer ces trois grandeurs pour « les charges habituellement manutentionnées sur les chantiers » (annexe 2, A2|1 D, p. 22). Elles ne se devinent pas à l'œil, elles se cherchent.

Pourquoi la capacité baisse quand la portée augmente

Parmi les « notions élémentaires de physique » du référentiel figurent les conditions d'équilibre : moments, renversement, basculement (A2|1 D, p. 22). Le moment d'une charge est le produit de sa masse par sa distance à l'axe : moment = masse × portée. À masse égale, une charge deux fois plus loin exerce un moment deux fois plus grand. C'est la raison de la forme de toute courbe de charge de grue à tour : la charge admissible est plus élevée près du mât et diminue quand le chariot s'éloigne.

Lire la courbe, pas à pas

1. Prendre la bonne courbe : celle de la notice de cette grue, dans la configuration en place (le référentiel parle de courbes « fournies par le constructeur », p. 23). La notice fait partie des documents à savoir exploiter à la prise de poste (p. 24, grille p. 28 : « justifier une interdiction d'emploi ou une règle d'utilisation »).
2. Connaître la masse totale à lever : charge, accessoires d'élingage et benne éventuelle.
3. Repérer la portée de prise et la portée de dépose : la plus défavorable est la portée la plus grande du trajet, pas celle de la prise.
4. Lire la capacité à cette portée, puis comparer à la masse. Si la masse dépasse la capacité lue, on ne lève pas : on réduit la charge, on la fractionne, ou on demande une autre solution (déplacer la grue de position, autre moyen de levage) au chef de chantier.
5. Tenir compte de la surface au vent si la notice distingue des courbes ou des limites selon la surface de la charge, et du vent le jour même (voir la fiche équilibre, stabilisation et vent).
6. Utiliser les aides à la conduite (indicateurs de charge et de portée, p. 22-23) pour confirmer, sans jamais s'y substituer : ce sont des aides, elles ne dispensent pas de lire la courbe avant de lever.

Centre de gravité et élingage

Le centre de gravité est le point où l'on peut considérer toute la masse concentrée. Si le crochet n'est pas à sa verticale, la charge pivote jusqu'à ce que le centre de gravité s'y place : au décollage, elle s'incline, glisse dans les élingues ou balance. Les gestes qui en découlent :

• Décoller lentement et s'arrêter juste après le décollage : la charge doit être stable et horizontale avant de la monter. Sinon, la reposer et corriger l'élingage.
• Placer les points d'élingage de part et d'autre du centre de gravité et au-dessus de lui ; une charge asymétrique (masse concentrée d'un côté) demande des points d'élingage décalés ou un palonnier adapté.
• Vérifier le bon élingage avant de lever : c'est un savoir-faire du référentiel (« vérifier le bon élingage d'une charge », A2|2 B, p. 24).

Le détail des élingues et des palonniers est dans le thème « Élingage » (10 points), pas dans cette fiche.

Surface au vent : même masse, autre prise au vent

Deux charges de même masse peuvent se comporter très différemment : un bloc compact offre peu de prise au vent, un panneau plat, une banche ou un élément de façade en offrent beaucoup. Le référentiel cite d'ailleurs la surface de prise au vent dans la même phrase que la masse pour l'usage des courbes (p. 23). Trois conséquences :

• le vent peut faire tourner la charge, la déporter, augmenter le ballant ;
• les limites d'emploi pour une charge à grande surface sont plus contraignantes que pour une charge compacte : elles se lisent dans la notice du constructeur, pas dans une valeur « de mémoire » ;
• le conducteur évalue les conditions météorologiques avant de manutentionner (prise de poste, « coup de vent, orage », A2|2 A, p. 24 ; 3 points à la grille pratique, p. 28).

Les pièges du test

• « La grue lève sa capacité maximale partout. » Faux : la capacité maximale n'est valable qu'à portée réduite ; elle diminue avec la portée.
• Ne regarder que la portée de prise. La portée de dépose est souvent plus grande : c'est elle qui limite le levage.
• Oublier le poids des accessoires. Élingues, palonnier et benne s'ajoutent à la masse de la charge.
• Juger au jugé la masse ou la surface. Une charge dont la masse est inconnue ne se lève pas avant d'être renseignée.
• Se fier à l'indicateur sans lire la courbe. L'indicateur est une aide à la conduite (p. 22) ; il n'a pas vocation à remplacer la vérification d'adéquation.
• Confondre masse et surface au vent. Une charge légère mais très étendue peut être plus pénalisante par vent qu'une charge plus lourde et compacte.

Questions fréquentes