Réhabilitation et amélioration des structures d’acier pour grues existantes

Réhabilitation et amélioration des structures d’acier pour grues existantes

Généralités

Il peut être demandé aux concepteurs d’évaluer et de faire un rapport sur l’état d’une structure d’acier pour grues pour différentes raisons telles que :

– l’inquiétude quant à l’état de la structure,

– la diligence raisonnable entraînée par un changement de propriétaire,

– l’extension de la durée de vie utile dans les mêmes conditions d’exploitation,

– l’augmentation de la production par l’ajout de grues ou d’autres équipements, et

– la modification des processus et l’ajout de nouvelles grues ou d’autres équipements éventuellement plus lourds.

La structure peut avoir plusieurs décennies, les matériaux de construction ne sont pas clairs, les dessins et les calculs sont inexistants et les cycles d’utilisation passés des grues sont inconnus.

L’autorité locale chargée du code du bâtiment peut ne pas être prête à accepter des mesures qui pourraient être interprétées comme contraires aux dispositions du code du bâtiment local.Il existe peu de directives directement liées aux structures porteuses de grues au Canada.

AISE (2003) et Millman (1991) fournissent des conseils et sont à la base de plusieurs des recommandations contenues dans ce document. L’AISE (2003) fournit une annexe qui traite des pratiques recommandées pour l’inspection et la mise à niveau des structures existantes des bâtiments de l’usine.

Inspections, relevés d’état, rapports

Un plan d’inspection doit être préparé en se basant au minimum sur les éléments suivants :

– des visites sur place,

– l’examen des dessins, des spécifications, des calculs, des rapports de chantier et des photographies existants,

– les dossiers disponibles sur les modifications apportées à la structure et à l’équipement,

– des entretiens avec le personnel de l’usine, afin d’avoir un aperçu de l’exploitation, passée et présente, et

– l’examen des codes et des normes applicables.

L’inspection sur place peut nécessiter le recours à une agence professionnelle d’inspection et d’essai et peut comprendre les éléments suivants :

– une inspection visuelle permettant de relever les défauts tels que la corrosion, les fissures, les composants manquants, la réduction de la surface, les effets néfastes de la soudure et les dommages physiques,

– une inspection visuelle des rails de grue et de leurs connexions,

– une inspection visuelle des connexions,

– l’enregistrement des modifications apportées sur le terrain qui ne sont pas notées sur les dessins disponibles,

– des commentaires sur les désalignements et les tassements, y compris la nécessité d’une étude de l’alignement, et

– des enquêtes spéciales telles que l’identification de l’acier plus ancien, la soudabilité, les essais non destructifs, les mesures des charges réelles des roues de grue, les jauges de contrainte, les mesures d’impact, la déflexion sous charge réelle et les charges thermiques.

Un problème courant lors de l’évaluation des structures anciennes est l’identification de l’acier ancien. La S16-01 aborde ce sujet dans la clause 5.2.Le rapport de l’inspection sur le terrain doit être adapté à l’objectif final de l’inspection. Les contenus suggérés, au minimum, sont les suivants :

– contexte, y compris l’objectif de l’inspection,

– portée,

– dossiers disponibles, comptes rendus de discussions,

– description générale de la structure,

– conditions sur le terrain,

– historique de l’utilisation de la structure, y compris les cycles de travail de la grue,

– historique des performances et de l’entretien de la structure,

– description des défauts,

– description des modifications,

– photographies, résultats des essais,

– enquêtes spéciales, et

– nécessité de travaux supplémentaires.

Charges, combinaisons de charges

Les charges et combinaisons de charge se sont avérées satisfaisantes pour la conception de nouvelles installations. Il est reconnu (AISE2003) que certaines des charges sont conservatrices, en particulier celles générées par le mouvement des grues ou des chariots. Une étude des conditions de surcharge peut révéler une très faible probabilité d’occurrence et/ou une courte durée, de sorte que, avec l’approbation du propriétaire, ces surcharges peuvent être éliminées ou utilisées avec des facteurs de combinaison de charges réduits. Par exemple, la probabilité d’occurrence simultanée des charges verticales maximales de plus de deux grues et de l’impact sera probablement suffisamment faible pour qu’un facteur de combinaison de charges réduit puisse être utilisé. Pour plus d’informations, voir Millman (1991).

Un historique de performances satisfaisantes sur de nombreuses années, combiné à une connaissance des conditions d’exploitation, peut fournir le degré de confiance nécessaire pour que les charges, la combinaison de charges et les critères de conception de la fatigue puissent être attribués de manière réaliste pour les opérations particulières.

Millman (1991) recommande d’exclure « toute combinaison de charges dynamiques instantanées de la grue qui proviennent de différents processus fonctionnels ». Les exemples suivants sont fournis :

– fonctionnement du palan et déplacement du chariot,

– déplacement de la grue et du chariot,

– fonctionnement du palan et déplacement de la grue, et

– collision avec le pare-chocs du chariot et fonctionnement du palan.

Les facteurs d’impact peuvent être réévalués sur la base d’études et de mesures sur le terrain. Voir Millman (1991) pour plus d’informations.

Les charges de poussée latérale peuvent être étudiées analytiquement et peuvent être évaluées sur le terrain à l’aide de jauges de contrainte dans les conditions d’exploitation les plus sévères. De nombreux concepteurs expérimentés conviendraient que pour la poussée latérale, à condition que les charges sur la butée du chariot ne régissent pas et que la piste ne soit pas fortement désalignée, la poussée latérale ne devrait pas dépasser les charges latérales générées par le frottement dû au blocage des roues du chariot. Ainsi, les valeurs de la poussée latérale ne devraient pas dépasser celles des grues radiocommandées normales, à moins que des conditions inhabituelles n’existent au niveau des butées de chariot.

En ce qui concerne la fatigue, l’apparition simultanée des charges verticales maximales des roues et de la poussée latérale peut parfois être éliminée.

Le poids des grues peut être considéré comme une charge morte. Si une pesée sur place est nécessaire, elle peut être effectuée à l’aide de cellules de charge.Des analyses du cycle de service peuvent être effectuées pour étudier les effets de la fatigue.Les charges environnementales sont basées sur la probabilité d’occurrence pendant la durée de vie de la structure. Si la durée de vie restante prévue de la structure est légèrement inférieure à celle d’une nouvelle structure, les probabilités de dépassement peuvent être examinées et les paramètres peuvent être ajustés en conséquence. Cet examen et les recommandations qui en découlent doivent être effectués par des personnes qualifiées.

Écrit par : Mehdi

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