Grue de chargement : masse de la charge, équilibre et courbes de charge
Estimer la masse et le centre de gravité d'une charge, comprendre pourquoi la grue reste en équilibre ou bascule, caler correctement, puis lire le tableau de charges du constructeur : c'est la partie « calcul » du test théorique, 11 points sur 100.
Ce que vérifie le test théorique R490
Cette fiche couvre 11 points sur 100, dans le thème « Technologie et stabilité des grues de chargement » (28 points) :
- Masse, centre de gravité (5 pts)
- Condition d'équilibre et facteurs de stabilité (3 pts)
- Courbes de charge (3 pts)
Source : R.490A, barème du test théorique, p. 25 et suivante. Pour réussir : 70/100 et au moins la moyenne dans chaque thème.
Trois points d'évaluation du thème « Technologie et stabilité » portent sur ce sujet : masse et centre de gravité (5 points), condition d'équilibre et facteurs de stabilité (3 points), courbes de charge (3 points) (R.490A, p. 25). Le référentiel les formule ainsi : évaluer la masse, la surface au vent et la position du centre de gravité des charges habituelles ; connaître les conditions d'équilibre (moments, renversement, basculement) ; identifier les facteurs qui influent sur la stabilité et les règles de stabilisation ; utiliser les courbes de charges du constructeur en fonction des masses à lever (R.490A, p. 21). C'est aussi le point d'évaluation de la grille pratique le mieux doté : s'assurer de l'adéquation de la grue aux manutentions, 10 points (p. 26).
Masse et centre de gravité de la charge
Le premier réflexe est de s'informer sur la masse et les caractéristiques de la charge. Quand elle n'est pas connue, l'INRS demande de posséder quelques notions d'évaluation, avec la relation masse = volume × masse volumique (en kg, m³ et kg par m³) (ED 6278, § 9.4.4, p. 41-42). La méthode est approximative : il convient de surévaluer la valeur obtenue.
| Matériau | Masse volumique |
|---|---|
| Bois | 800 kg/m³ |
| Eau | 1 000 kg/m³ |
| Béton armé | 2 500 kg/m³ |
| Fer, acier et fonte | 8 000 kg/m³ |
Exemple fictif. Un élément de béton armé de 0,5 m³ pèse environ 0,5 × 2 500 = 1 250 kg ; on arrondit vers le haut par prudence. Ce chiffre n'est pas la charge à lever, voir ci-dessous.
La charge à lever, c'est tout ce qui pend du crochet
Poids de l'ensemble à manutentionner = poids des accessoires de préhension + poids de l'accessoire + poids de la charge + poids de la palette éventuelle. L'INRS décompose la charge levée en crochet de levage, palonnier, élingues et charge proprement dite (ED 6278, § 9.4.4, p. 41). Oublier les accessoires est l'erreur classique : la masse à comparer au tableau de charges est la somme.
Le centre de gravité est le point d'application du poids de la charge : la portée se mesure jusqu'à la verticale qui le traverse (ED 6278, § 7.1.2, p. 26). Une charge dissymétrique ne s'élingue donc pas en son milieu géométrique, et le crochet doit venir à l'aplomb du centre de gravité pour que la charge ne bascule pas au décollage ; la fiche élingage détaille le choix des élingues et la mise en œuvre. La surface au vent est citée par le référentiel (R.490A, p. 21) : une charge à grande surface prise par le vent devient plus difficile à tenir. Aucune valeur de vent n'est à retenir de mémoire : la notice et les consignes du site font foi.
Piège du test : lire la masse « de la charge » seule dans le tableau. La masse à retenir comprend le crochet, les élingues, le palonnier ou la fourche et la palette éventuels. Le test pratique le vérifie avec une charge palettisée d'au moins 500 kg et une charge longue d'au moins 200 kg sur 4 points de levage (R.490A, p. 28).
Condition d'équilibre : moment stabilisant et moment de renversement
La stabilité est assurée quand le moment des masses stabilisantes est prépondérant sur le moment des charges qui tendent à renverser l'appareil (ED 6278, § 7.4, p. 28). Un moment est une masse multipliée par une distance au point de rotation, ici l'arête de basculement, du côté du stabilisateur sollicité par la charge. L'INRS compare le porteur équipé d'une grue à une balance à plateau : le point d'équilibre se trouve au niveau du stabilisateur du côté de la charge.
Ce que contiennent les deux moments (ED 6278, § 7.4.1, p. 28) :
- Moment de stabilité : constitué principalement par la masse du châssis.
- Moment de renversement : constitué principalement par la masse de la flèche et par la masse de la charge maximale qu'il est permis de faire mouvoir à la portée considérée.
Exemple fictif (valeurs inventées pour s'exercer). Avec P1 = 8 000 kg et L1 = 2 m, le moment stabilisant vaut 16 000 kg·m. Une charge de 1 000 kg à L2 = 10 m donne 10 000 kg·m : 16 000 ≥ 10 000, la condition est respectée. À L2 = 20 m, le moment de renversement serait de 20 000 kg·m : 16 000 < 20 000, le porteur basculerait. Doubler la distance double le moment, d'où l'importance de la portée.
Les facteurs qui influent sur la stabilité
| Facteur | Règle à retenir | Source |
|---|---|---|
| Stabilisateurs | Les sortir tous et complètement : sortir un seul côté ou partiellement est particulièrement dangereux. Les roues du porteur ne doivent pas être décollées, contrairement aux grues mobiles. Vérifier les blocages mécaniques manuels avant de lever | § 9.4.4, p. 41 |
| Horizontalité (dévers) | L'inclinaison ne doit pas dépasser celle prescrite par la notice, vérifiée avec l'indicateur de dévers, le plus souvent un niveau à bulle. L'ED 6278 indique que le dévers maximal de la notice est généralement de 5° : seule la notice de la grue fait foi | § 9.4.1, p. 38 |
| Nature et résistance du sol | « Le calage ne vaut que ce que vaut le terrain » : vérifier que le sol accepte les réactions maximales d'appui données par la notice. La pression d'appui est le rapport de la force à la surface : on agrandit la surface sous les patins (plaques, bastaings) quand le sol est moins résistant | § 9.4.2 et 9.4.3, p. 39-40 |
| Zones à éviter | Remblai non stabilisé ou non compacté, zones de calage hétérogènes (tassements différentiels), plaque d'égout ou dalle de résistance inconnue. Bords de fouille dangereux même étayés : distance entre la verticale du pied de talus et l'appui le plus proche au moins égale à la profondeur de la fouille en terrain compact, et au double en terrain instable | § 9.4.3, p. 40 |
| Durée du poste | Si la grue reste plusieurs heures, vérifier le calage et le reprendre au besoin après tassement du sol | § 9.4.4, p. 41 |
| Configuration de calage | Elle doit correspondre à un tableau de charges prévu par le constructeur ; approcher la grue le plus près possible de la charge avant le calage, dégager le verrou d'orientation après immobilisation | § 9.4.3, p. 40 |
| Portée, masse, longueur de flèche, secteur de rotation | Ils déterminent la charge maximale, lue sur le tableau de charges | § 9.4.5, p. 42 |
| Vent, surface au vent | Cités par le référentiel ; aucune valeur à retenir de mémoire, se référer à la notice et aux consignes du site | R.490A, p. 21-23 |
Piège du test : croire que le limiteur de moment dispense de caler correctement. Il compare le moment réel au moment admissible de la configuration, mais il suppose les stabilisateurs déployés dans leur configuration de travail (ED 6278, § 7.5.1, p. 30), et il ne remplace pas la vérification du sol. Autre piège : croire que lever les roues du porteur est normal, ce n'est le cas que des grues mobiles.
Courbes de charge et tableau des charges
Même si la grue est équipée de dispositifs contre la surcharge, il faut savoir lire un tableau des charges (ED 6278, § 9.4.5, p. 42). Le tableau et le diagramme de portée sont propres à chaque constructeur et à chaque modèle : ceux de la brochure ne sont cités qu'à titre d'exemple, et ceux de cette fiche sont fictifs. La charge maximale dépend de la portée de travail et de la configuration : sur stabilisateurs, secteur de rotation limité ou non, longueur de flèche. Les valeurs données le sont pour des stabilisateurs complètement déployés ; les grues récentes prennent en compte leur déploiement réel, et la notice peut contenir un tableau complémentaire de réduction de capacité (p. 43).
Méthode de lecture en quatre étapes
- Déterminer la masse à lever : charge + palette + élingues + palonnier + crochet (ED 6278, § 9.4.4).
- Mesurer ou estimer la portée : distance horizontale entre l'axe d'orientation et la verticale du centre de gravité de la charge, au point de dépose comme au point de prise.
- Choisir la ligne ou la courbe de la bonne configuration : stabilisateurs complètement déployés ou non, secteur de rotation, longueur de flèche, accessoire (ED 6278, § 9.4.5, p. 42-43).
- Comparer : la masse doit rester sous la charge maximale de la portée la plus défavorable du trajet. En cas de doute entre deux portées, retenir la plus grande (donc la charge admissible la plus faible).
Exemple fictif corrigé. Sur la courbe fictive ci-dessus, une palette de 1 000 kg avec une fourche de 100 kg et des élingues de 50 kg donne 1 150 kg à lever. À 4 m, la charge maximale (1 800 kg) est suffisante. À 6 m, elle tombe à 1 000 kg : 1 150 kg dépasse la capacité, il faut rapprocher la grue de la charge ou choisir un autre moyen. En pratique, le limiteur de moment aurait coupé les mouvements aggravants, mais ce n'est pas un moyen d'arrêt normal (ED 6278, § 7.5.1).
La question d'adéquation ne se limite pas à la charge et à la portée : le référentiel pratique la formule « charge, portée, … » et la distingue de l'examen d'adéquation de l'arrêté du 1er mars 2004, qui relève du chef d'établissement (R.490A, p. 23).
À lire ensuite : technologie et dispositifs de sécurité (limiteur de moment, indicateur de dévers), renversement et opérations interdites, élingage. Pour une grue mobile, dont les roues se décollent et dont les abaques diffèrent : CACES R483.
Questions fréquentes
Comment estimer la masse d'une charge avant de la lever avec une grue de chargement ?
Le conducteur doit d'abord s'informer de la masse réelle. À défaut, l'INRS donne la relation masse = volume × masse volumique, méthode approximative dont il faut surévaluer le résultat, et rappelle que la charge levée comprend aussi le crochet, le palonnier, les élingues et la palette éventuelle (ED 6278, § 9.4.4).
Quelle est la condition d'équilibre d'une grue de chargement ?
La grue est stable tant que le moment stabilisant (masse du véhicule × sa distance à l'arête de basculement) est supérieur ou égal au moment de renversement (masse de la charge × sa distance à cette arête) : P1 × L1 ≥ P2 × L2. Sinon elle bascule (ED 6278, § 7.4).
La charge maximale d'une grue de chargement est-elle toujours la même ?
Non. Elle dépend de la portée de travail et de la configuration de la grue (stabilisateurs, secteur de rotation, longueur de flèche) et se lit dans le tableau ou la courbe de charges du constructeur, propre à chaque modèle (ED 6278, § 9.4.5).
Peut-on caler une grue de chargement sur une plaque d'égout ?
Non : l'INRS déconseille formellement de caler sur une plaque d'égout ou sur une dalle de résistance inconnue (ED 6278, § 9.4.3).
Sources : recommandation R.490A de l'Assurance Maladie, 2e édition, mai 2026 (annexe 2 p. 21-23, barème du test théorique p. 25, grille pratique p. 26, matériel d'examen p. 28) ; INRS ED 6278, Grue de chargement, novembre 2017 (§ 7.1.2, 7.2.4, 7.4, 7.5.1, 9.4.1 à 9.4.5, p. 26, 28-31 et 38-43). Les valeurs numériques des exemples (poids, distances, courbe) sont fictives ; seules les masses volumiques viennent de l'INRS. Vérifié le 23 octobre 2026. INRS · ameli.fr. Notre méthode · Tout sur le CACES R490.