Où passe la capacité du tableau lorsque la mer bouge — et comment maintenir la charge de pointe près du seuil.
Tableau des charges de la grue
Par Tord Martinsen, CEO · janvier 2026
Application pratique : Pour une application pratique de ce sujet, consultez amortisseur de choc de grue POLARIS and études d’ingénierie et analyses.
Un tableau des charges de grue indique la charge maximale d’utilisation sûre (SWL) qu’une grue peut lever à différents rayons, longueurs et angles de flèche. Offshore, la capacité disponible du tableau doit être vérifiée au regard des charges dynamiques, car le crochet, la charge, le pont et la surface de la mer peuvent tous se déplacer les uns par rapport aux autres.
Le facteur de charge dynamique (ψ), souvent évoqué avec le DAF, est le multiplicateur appliqué à la charge statique ou à la capacité du tableau de la grue. Un facteur de 1.5 signifie que la grue et l’élingage doivent résister à 50% de charge supplémentaire par rapport au seul poids statique.
Origine de la charge supplémentaire
Les plus fortes réductions de capacité proviennent généralement de la vitesse relative et de variations soudaines de tension :
- Décollage depuis un navire de ravitaillement ou une barge – le crochet de grue et le pont de chargement peuvent se déplacer dans des directions opposées. Si le crochet monte pendant que le pont ou le conteneur descend, l’élingue peut passer du mou à la pleine charge presque instantanément. Cette charge de choc peut dépasser largement la charge statique.
- Franchissements de la zone de marnage – la flottabilité, la traînée, la masse ajoutée et la vitesse particulaire des vagues changent rapidement lorsque la charge traverse la surface libre. Il en résulte une charge au crochet variable et un facteur dynamique plus élevé.
- Élasticité de la grue et du câble – la grue, le câble, les élingues et la charge se comportent comme un système masse-ressort ; un mouvement rapide ou un mauvais synchronisme peut donc amplifier la tension de pointe.
- Décollage, pose et accrochage – des événements brefs peuvent déterminer la charge maximale au crochet même lorsque l’état de mer moyen semble acceptable.
Le facteur de charge dynamique regroupe ces effets en une valeur unique appliquée au tableau des charges de la grue.
Comment calculer la vitesse relative ?
Pour les levages depuis le pont, les règles de classification estiment couramment la vitesse relative comme suit :
v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}Où v_r est la vitesse relative, v_L est la vitesse de levage de la grue, v_c est la vitesse verticale de la tête de flèche due au mouvement du navire, et v_d est la vitesse verticale du pont ou de la charge due au mouvement des vagues.
Nous estimons v_c et v_d à partir des données de réponse du navire, des mouvements mesurés, des données météocéaniques ou d’une simulation temporelle. Lorsque les données sont limitées, des valeurs conservatrices fondées sur les règles peuvent être utilisées.
Comment calculer le facteur dynamique et la charge autorisée ?
Pour un système conventionnel de grue et d’élingage, un facteur dynamique peut être estimé à partir de la vitesse relative, de la raideur et de la masse de la charge :
\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}Où v_r est la vitesse relative, g est l’accélération de la pesanteur, k est la raideur effective de la grue et du câble, et m est la masse de la charge.
\psi est ensuite utilisé pour déclasser le tableau de la grue. De nombreuses vérifications offshore appliquent aussi un facteur dynamique minimal, couramment 1.3 selon le référentiel et la catégorie de levage ; une valeur calculée inférieure au minimum n’augmente donc pas la capacité du tableau.
Par exemple, supposons qu’une grue ait une capacité de tableau de 10 t pour un levage depuis le pont et que le facteur dynamique minimal applicable soit 1.3. Quelle est la charge autorisée au-dessus bord si le facteur dynamique calculé est de 1.2 ou 1.8 ?
Pour 1.2, le facteur minimal reste déterminant ; la charge autorisée demeure donc de 10 t. Pour 1.8, la charge autorisée devient :
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}
En réduisant les charges de choc par amortissement des chocs, ou le mouvement relatif entre le crochet et la charge par compensation de pilonnement, le levage peut souvent être rapproché du facteur dynamique minimal plutôt que d’imposer un fort déclassement du tableau.
Exemple chiffré : des vitesses à la charge autorisée
Les deux formules ci-dessus s’enchaînent dans un calcul de déclassement. Levage depuis le pont illustratif : levage à vL = 0.5 m/s, vitesse verticale de la tête de flèche vc = 0.6 m/s, vitesse du pont du navire de ravitaillement vd = 0.8 m/s, charge 10 t, raideur effective de la grue et du câble 400 kN/m (illustratif), case du tableau 10 t, facteur minimal 1.30.
- Vitesse relative. vr = ½ vL + √(vc² + vd²) = 0.25 + √(0.36 + 0.64) = 1.25 m/s
- Facteur dynamique. √(k/m) = √(400 000 / 10 000) ≈ 6.3 s−1, so ψ = 1 + (1.25 / 9.81) × 6.3 ≈ 1.8
- Charge autorisée. ψ = 1.8 dépasse le seuil de 1.30 ; la case du tableau est donc déclassée : 10 × 1.30 / 1.8 = 7.2 t — une perte de capacité de 28% due au seul mouvement relatif.
Réduisez la vitesse relative — un amortisseur de choc pour l’unique charge de choc au décollage, une compensation de pilonnement pour les mouvements répétés du cycle des vagues — et ψ revient vers le seuil, ramenant la même case du tableau vers sa pleine capacité de 10 t. Les valeurs sont illustratives ; le facteur de conception d’un levage réel provient d’une analyse.
Effet illustratif sur le tableau des charges
L’exemple ci-dessous montre la même capacité de tableau de grue vérifiée avec différents facteurs dynamiques. Il s’agit d’un exemple de calcul simplifié, et non d’un tableau des charges POLARIS certifié.
Calcul : charge autorisée = capacité du tableau x 1.30 / facteur dynamique. Si un amortisseur de choc de grue POLARIS maintient la charge de pointe près du facteur minimal, la même case du tableau peut rester beaucoup plus proche de sa pleine capacité.
Comment réduire le déclassement du tableau des charges
La question pratique ne porte pas seulement sur le facteur dynamique, mais aussi sur ce qui le provoque. Différents cas de charge nécessitent des équipements différents.
- Charges de choc et décollage depuis le pont : utilisez un amortisseur de choc de grue POLARIS. L’amortisseur ajoute une course et un amortissement maîtrisés entre la grue et la charge, de sorte qu’un écart de vitesse unique — décollage depuis le pont, choc, surcharge — est absorbé avant de devenir une charge de pointe au crochet. Il a besoin de temps pour se réinitialiser entre les événements ; lorsque les cycles mou-choc se répètent dans la zone des vagues, la compensation de pilonnement est l’outil approprié.
- Franchissements de la zone de marnage et levages sous-marins : utilisez la compensation de pilonnement passive pour réduire le mouvement relatif entre le crochet et la charge. RIGEL et CYGNUS couvrent les cas passifs plus simples ; ANTARES est utilisé pour les levages sous-marins complexes ou en plusieurs étapes avec une flottabilité variable.
- Compensation de pilonnement active en surface : utilisez la compensation de pilonnement active lorsque le mouvement résiduel doit être minimisé. En pratique, elle est réservée au petit nombre de cas où les performances justifient le coût et la complexité ; pour la plupart des cas de tableau des charges, un compensateur passif adaptatif tel qu’ANTARES comble une grande partie de l’écart sans alimentation externe.
- Mesures opérationnelles : utilisez une vitesse de levage maîtrisée, prévoyez un décollage progressif, évitez le recontact, les états de mer résonants et choisissez des fenêtres météo adaptées. L’équipement réduit la charge de pointe, mais la procédure de levage fixe toujours les conditions initiales.
Pour une première sélection de produit, utilisez le guide de sélection des compensateurs de pilonnement. Pour une analyse complète, envoyez le rayon de la grue, la SWL, la vitesse de levage, la charge, l’état de mer, la période des vagues et la séquence de levage.
Normes et classification
Les tableaux des charges de grue pour les opérations offshore sont régis par DNV-ST-0378, DNV-RP-N202, API 2C et EN 13852. Les produits Norwegian Dynamics sont conçus et classés selon DNV-ST-0378 lorsque cela s’applique.
Tableaux des charges de grue — questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un tableau des charges de grue ?
Pourquoi les tableaux des charges de grue offshore sont-ils déclassés ?
Quel facteur dynamique dois-je utiliser ?
Comment calcule-t-on la charge autorisée ?
Comment récupérer de la capacité ?
Ressources associées
Vous travaillez sur un levage qui en a besoin ?
Si le déclassement du tableau limite le levage, envoyez les informations sur la grue et le cas de charge. Nous pouvons distinguer les cas de charge de choc, de levage de transfert et de zone de marnage, puis proposer la prochaine étape pratique.