Diagramme de Charge de Grue
Par Tord Martinsen, CEO · Janvier 2026
Un diagramme de charge de grue spécifie la charge de travail sûre maximale (SWL) qu’une grue peut soulever à diverses longueurs et angles de flèche. Pour les opérations offshore, le diagramme de charge standard terrestre doit être dégradé pour tenir compte des charges dynamiques causées par le mouvement du navire induit par les vagues.
Le facteur de charge dynamique (ψ) représente la force supplémentaire supplémentaire que la charge utile subit en raison du mouvement relatif entre le crochet de la grue et la charge utile. Un facteur dynamique de 1,0 signifie aucune charge dynamique supplémentaire, tandis que 1,5 signifie que la charge est 50% plus lourde que son poids statique.
Pourquoi les facteurs de charge dynamique sont importants
Lors des opérations de levage offshore, les vagues causent le pilonnage du navire. Lorsqu’une charge utile est suspendue à la grue, elle subit des forces de :
- Gravité — le poids statique de la charge utile
- Pilonnage du navire — le crochet de la grue se déplace vers le haut et vers le bas avec le navire
- Inertie de la charge utile — la charge utile résiste aux changements de mouvement
- Charges de choc — tension soudaine du câble lorsque le jeu est repris
Le facteur de charge dynamique capture ces effets dans un seul nombre appliqué au diagramme de charge de la grue.
Comment calculer la vitesse relative?
Selon les règles de la société de classification, la vitesse relative est généralement donnée comme:
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 grue due au mouvement des vagues et v_d est la vitesse du pont due au mouvement des vagues.
Nous pouvons aider à estimer v_c et v_d à l’aide d’outils de simulation ou des approches conservatrices peuvent être utilisées.
Comment calculer le facteur dynamique et la charge autorisée?
Les grues normales ont le facteur dynamique calculé comme:
\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}Où v_r est la vitesse relative, g est l’accélération gravitationnelle, k est la rigidité de la grue (qui varie avec l’angle de la grue, etc.) et m est la charge utile.
\psi est généralement utilisé pour dédégrader la capacité de levage de la grue lors d’opérations de levage en mer, mais il n’est normalement jamais autorisé de fonctionner avec une valeur inférieure à 1,3.
Prenons par exemple une grue avec capacité de levage SWL 10t pour les levages sur le pont et ayant un facteur de conception dynamique de 1,3. Quelle sera la capacité de levage par-dessus bord si le facteur dynamique calculé est 1,2 et 1,8?
Dans le premier cas, ce sera 10t car peu importe que le facteur dynamique soit inférieur à 1,3. Pour le deuxième cas, la capacité de levage autorisée sera:
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}
En utilisant des amortisseurs de choc, il est possible de maintenir la capacité complète car le facteur dynamique peut généralement être maintenu à 1,3 ou moins.
Maintenir la capacité complète de la grue avec des amortisseurs de choc
L’enseignement clé de l’analyse du diagramme de charge de grue: les facteurs dynamiques réduisent votre capacité de levage effective, parfois dramatiquement. Une grue évaluée pour SWL 10t ne peut soulever en toute sécurité que 5-6t par gros temps.
Les amortisseurs de choc résolvent ce problème en limitant le facteur dynamique à 1,3 ou moins, indépendamment des conditions marines. Cela signifie:
- Capacité complète de la grue maintenue dans les états de mer plus élevés
- Fenêtres de fonctionnement météorologique plus larges — moins de retards météorologiques
- Opérations plus sûres — forces contrôlées, pas de charges de choc
- Économies de coûts — les grues plus petites peuvent gérer les mêmes charges utiles
L’amortisseur de choc de grue POLARIS de Norwegian Dynamics est spécifiquement conçu pour cette application. Il atteint une efficacité de plus de 90% dans un design monocylindre qui est plus léger, plus petit et moins cher que les solutions multicylindres traditionnelles.
Normes et classification
Les diagrammes de charge des grues pour les opérations en mer sont régis par DNV ST-0378, DNV RP-N202, API 2C et EN 13852. Les produits Norwegian Dynamics sont conçus et classés conformément à DNV ST-0378.
