Analyse des contraintes opérationnelles et optimisation du processus de soulèvement et déplacement des charges lourdes par grue à tour sur un chantier de bâtiment R+15.

Résumé

Auteur : CIKURU BALAMAGE
Niveau:
Département: Genié mecanique
Année Ac: 2025-2026 , | 2026-04-04 10:30:25

Mots clés

STRUCTURE, CHARGES, STABILITÉ

Intérêt

- Analyser les forces agissant sur la grue (poids, charge, vent...)
- Déterminer les conditions d'équilibre et de stabilité
- Calculer les efforts dans les éléments critiques (bras, mât, fondations)
- Proposer des solutions pour améliorer la sécurité

Problématique

Une grue à tour est utilisée sur un chantier de construction pour soulever des charges lourdes. On observe parfois des risques de basculement ou des déformations de la structure.
« Comment analyser et garantir la stabilité d’une grue à tour sur un chantier de construction en combinant les méthodes de calcul statique avec des systèmes de commande à distance et des dispositifs de capteurs intelligents, afin de prévenir les risques de basculement et de protéger les vies humaines »
Cette question soulève plusieurs interrogations secondaires :
Comment modéliser avec précision les efforts appliqués à une grue à tour en situation réelle ?
Quels sont les critères de stabilité à respecter pour éviter le renversement ?
Dans quelle mesure les capteurs de contraintes peuvent-ils améliorer la surveillance des sollicitations mécaniques ?
Comment les dispositifs de détection de basculement et de limitation de charge contribuent-ils à la sécurité opérationnelle ?
Quel est l’impact de la commande à distance sur la réduction des risques humains ?

Plan provisoire

Chapitre 0. Introduction
- Contexte et problématique
- Objectifs de l'étude

Chapitre 1 : Analyse des charge et la modélisation de la grue
- Identification des charges (poids propre, charge, vent)
- Modélisation de la structure

Chapitre 2 : Étude de la stabilité et équilibre de la grue
- Calcul des moments et forces
- Vérification de la stabilité (basculement, glissement)

Chapitre 3 : Calcul des efforts et propositions d'amélioration
- Calcul des efforts dans les éléments critiques
- Propositions pour améliorer la sécurité et optimiser le fonctionnement

Hypothèses

1. Charges :
- Charge maximale admissible connue et centrée sur le crochet.
- Vent : vitesse constante, direction horizontale.
- Pas de charges dynamiques (pas de mouvements brusques).

2. Structure :
- Matériaux homogènes et isotropes.
- Déformations élastiques (pas de déformations permanentes).

3. Stabilité :
- Grue posée sur un sol plat et rigide.
- Pas de glissement de la base.

4. Calculs :
- Utilisation de la théorie des poutres pour les éléments de la grue.
- Combinaison des charges selon les normes de sécurité.

Méthodes

1. Définition des objectifs : Déterminer les critères de stabilité et de dimensionnement.
2. Modélisation : Créer un modèle géométrique de la grue.
3. Analyse des charges : Identifier et quantifier les charges (poids, vent, charge utile).
4. Calcul des efforts : Utiliser la mécanique des structures pour calculer les efforts.
5. Vérification de la stabilité : Calculer le facteur de sécurité contre le basculement.
6. Dimensionnement : Vérifier les éléments critiques (poutres, câbles, fondations).

Bibliographie

1. Normes :
- NF EN 14439 (Sécurité des grues à tour)
- ISO 4301 (Grues - Classification)

2. Livres :
- Construction Equipment Management de John E. Day (chapitres sur les grues)
- Canevas des grues à tour de l'INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité)
- Fabrication mecanique ( CT DAVID)

3. Articles :
- Stabilité des grues à tour dans la Revue Construction Métallique
- Dimensionnement des grues dans Techniques de l'Ingénieur

4. Sites web :
- Liebherr (constructeur de grues)
- Fédération Européenne de la Manutention

Directeur & Encadreur

Encadreur: AMANI Pascal

Status

Décision ou observation: À reformuler
Feu vert: AUCUN
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON