Une grue à tour topkit de 6 t installée sur un site résidentiel de grande hauteur a été équipée d'un contrepoids de grue de 2,4 t au lieu des 3,5 t spécifiés sur le tableau de charge. L'équipe du chantier a réduit le rayon de travail pour compenser, mais ce choix a réduit silencieusement la capacité de levage pratique d'environ 18 % et a laissé moins de marge contre les rafales de vent. Un contrepoids n'est pas un sac de lest amovible, c'est la moitié structurelle de l'équation de stabilité de la grue.
Avant le début du prochain cycle d'approvisionnement, chaque ingénieur de projet doit comprendre la contribution d'un contrepoids, comment les fabricants calculent sa masse et quelles étapes d'inspection protègent le site. L'élément de ligne de contrepoids dans une offre de grue est trop souvent traité comme un détail ennuyeux, alors qu'il détermine si la machine peut soulever sa charge nominale en toute sécurité.
À quoi sert un contrepoids de grue et pourquoi sa taille est importante
Un contrepoids de grue est une masse, généralement en fonte ou en béton, montée sur le côté de la grue opposé à la charge de travail. Dans une grue à tour, elle repose sur la contre-flèche, qui s'étend derrière le mât. Le contrepoids crée un moment opposé qui équilibre le moment généré par la charge levée et le poids de la flèche de travail.
La condition d’équilibre est la raison pour laquelle la taille n’est pas négociable. Si le moment de levage dépasse le moment du contrepoids, la grue bascule vers l'avant autour de la base du mât. C'est pourquoi chaque tableau de charge de grue à tour comprend une configuration de contrepoids spécifique. L'ajout ou la suppression d'un bloc modifie la charge maximale autorisée à chaque rayon, pas seulement le rayon testé par l'opérateur.
Dans une grue à tour à tête plate, le contrepoids est généralement constitué d'une seule rangée de blocs modulaires sur le bras arrière. Les modèles Topkit utilisent le même principe mais les blocs reposent sur une contre-flèche plus courte car la tête de tour et les tirants ajoutent leur propre poids. Le matériau et les dimensions hors tout varient selon les types de grues, mais le calcul de l'équilibre ramène toujours à la même exigence : la bonne masse au bon rayon.
Un contrepoids de grue est une masse d'équilibrage sur la contre-flèche qui, avec le moment du mât et le moment de charge, définit l'enveloppe de levage sûre.
Facteurs de dimensionnement du contrepoids de grue : ce qui détermine le poids total
La taille du contrepoids est déterminée par la capacité nominale, la longueur de la flèche et la géométrie de la contre-flèche. Le constructeur le règle de manière à ce que le pire des cas, à pleine charge au rayon maximum avec la flèche horizontale, maintienne le mât en compression et le côté ballast en toute sécurité vers le bas.
Quatre facteurs dominent le calcul :
- Charge nominale au rayon de travail le plus long
- Longueur de la flèche, ce qui augmente le moment de renversement
- Longueur de la contre-flèche et poids du mécanisme de rotation et de levage
- Exposition au vent du site et marge de stabilité requise
Si vous changez la flèche de 50 m à 60 m sur le même corps de grue, le moment de renversement peut augmenter d'environ 20 % sur de nombreux modèles, le contrepoids doit donc être recalculé. C'est pourquoi plusieurs fournisseurs de grues proposent la même carrosserie avec différents ensembles de flèches et de contrepoids.
| Modèle de grue | Charge nominale | Longueur de la flèche | Contrepoids |
|---|---|---|---|
| QTZ40 | 4t | 48m | ~2,6t |
| QTZ80 | 6t | 58m | ~3,5 tonnes |
| QTZ125 | 10 tonnes | 60m | ~5,2 tonnes |
| QTZ200 | 10-12t | 70m | ~6,8 tonnes |
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Il existe deux principaux types de matériaux pour les contrepoids de grues à tour. Les blocs de béton enfermés dans une charpente en acier sont les moins chers et sont produits dans des tailles modulaires d'environ 1 t à 2,5 t. Les blocs en fonte sont plus denses, de sorte que la même masse peut être installée dans un encombrement plus petit, ce qui est important sur les grues dotées de contre-flèches courtes.
Le cadre en acier et le béton constituent le choix courant pour les modèles topkit et à tête plate, car les blocs modulaires peuvent être manipulés par la grue elle-même lors de l'assemblage. Un fournisseur doit tamponner chaque bloc avec sa masse et sa référence de modèle. Sans cela, une équipe de chantier peut mélanger des blocs provenant de deux grues différentes et modifier l'équilibre sans le savoir.
Béton avec charpente en acier
Moins cher, modulaire, adapté aux modèles standards. Densité autour de 2,4 g/cm3, ce qui signifie des blocs physiquement plus gros.
Fonte
Densité plus élevée autour de 7,2 g/cm3, encombrement réduit, plus cher. Préféré lorsque l’espace de la contre-flèche est limité.
Problèmes de conception et de fabrication des contrepoids de grue
Les fabricants ne considèrent pas le contrepoids comme une réflexion après coup. Chez Jiangsu Tengfa Construction Machinery Co., Ltd., l'ensemble de contrepoids fait partie du calcul structurel publié pour chaque grue à tour topkit, à tête plate et à flèche relevable. Il doit satisfaire à la flexion structurelle au niveau du mât, au frottement de glissement au niveau de la couronne d'orientation et au facteur de sécurité requis par la norme de conception.
Le bras d'équilibrage de la contre-flèche est conformé pour supporter les blocs sans poutres de raidissement supplémentaires. Si le fournisseur modifie le profil de la contre-flèche, les mêmes blocs risquent de ne plus s'adapter. Pour les projets d’exportation, un fournisseur doit également fournir le poids et les dimensions du contrepoids pour le calcul des fondations. Certains acheteurs manquent cela et découvrent que la conception de l'ancrage était basée sur une machine vide.
La masse du contrepoids fait également partie du plan de transport. Un ensemble de contrepoids à deux blocs peut être expédié dans un seul conteneur, tandis qu'un ensemble de six blocs peut en nécessiter deux. Le coût du transport et la manutention sur site sont directement affectés par la manière dont le fabricant répartit la masse totale.
Note de marché
Demandez le dessin du bras d'équilibrage avant de signer le bon de commande. Le contrepoids de grue L'ensemble doit correspondre à la longueur de la flèche que vous prévoyez d'utiliser. Si le fournisseur passe d'un modèle topkit à un bras d'équilibrage à tête plate, la répartition des masses change et les fondations doivent être à nouveau vérifiées.
Procédures d'entretien et d'inspection
L’inspection du contrepoids de la grue n’est pas facultative entre le montage et le démontage. Une routine pratique sur site suit le cycle de deux semaines que la plupart des entrepreneurs utilisent déjà pour les contrôles structurels, et doit être enregistrée à chaque fois que la machine est déplacée.
- Vérifiez que le contrepoids correspond à la configuration du tableau de charge avant chaque premier levage de la journée.
- Vérifiez chaque bloc pour détecter des fissures, du béton écaillé ou des boulons de serrage manquants selon un programme hebdomadaire.
- Inspectez le cadre en acier pour déceler toute corrosion à la base du berceau de bloc.
- Après un transfert de grue ou une modification de la contre-flèche, vérifiez que tous les blocs proviennent du même jeu de modèles.
- Enregistrez la masse du contrepoids et la date de la dernière inspection dans le journal de bord de la grue.
Condition d'arrêt de travail
Un boulon desserré, une soudure fissurée ou un bloc manquant sur la contre-flèche est un défaut d'arrêt de travail. La grue perd son moment d'équilibrage et la chute du bloc crée également un danger pour les travailleurs situés en dessous.
Liste de contrôle des acheteurs avant de commander une grue à tour
Lorsque vous évaluez une proposition de grue à tour, l'élément de ligne de contrepoids doit être vérifié avec autant de soin que le moteur de levage. Posez ces questions avant d'émettre un bon de commande :
- Quelle est la masse totale du contrepoids et combien de modules composent l’ensemble ?
- Les masses des blocs et le numéro de modèle sont-ils gravés sur chaque bloc ?
- Quelle est la dimension maximale des blocs pour le transport routier ?
- Le fournisseur stocke-t-il des blocs de remplacement pour ce modèle ?
Pour les chantiers passant d'un topkit à une grue à tour à flèche relevable, le Comparaison des grues à tour Topkit compte. Une grue à flèche relevable a un profil de contrepoids différent de celui d'une unité topkit, et la fondation doit être revérifiée pour le nouveau diagramme des moments.
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Combien pèse un contrepoids de grue ?
Cela dépend du modèle de grue. Une petite grue topkit de 4 t avec une flèche de 48 m peut utiliser environ 2,6 t, tandis qu'une grue à tête plate de 12 t avec une flèche de 70 m peut avoir besoin de plus de 6,8 t. La valeur exacte provient du tableau de charge et du calcul du bilan du fabricant.
Puis-je ajouter plus de contrepoids à une grue à tour que nécessaire ?
Non. L’ajout d’un contrepoids supplémentaire modifie l’équilibre du moment et peut surcharger le mât, la couronne d’orientation ou l’ancrage arrière. La configuration approuvée est la seule configuration sûre.
Que se passe-t-il si un bloc de contrepoids tombe ?
La grue perd son moment d'équilibrage et peut basculer vers l'arrière ou vers l'avant selon le bloc perdu. Arrêtez toute activité de levage et inspectez le jeu de contrepoids immédiatement avant toute autre opération.
Comment savoir si le contrepoids est correct ?
Comparez la masse du bloc estampé et comptez avec le tableau de charge pour la longueur de la flèche installée. En cas de divergence, arrêtez les travaux et contactez le fabricant avant le prochain levage.
La vérification du contrepoids est une vérification de 5 minutes qui peut empêcher le basculement d'une grue. Intégrez-le à la visite quotidienne avant le levage.
