manoeuvre force

7/24/2019 Manoeuvre Force

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ECole dApplication de Scurit Civile

Formation de Sauveteur Dblayeur SDEV 06.1 Page 2

Chteau de Valabre 13120 GARDANNE04 42 60 88 00 04 42 60 88 08Internet : www.valabre.comMl. : [email protected]

2.LES POINTS D'AMARRAGE ARTIFICIELS ...................................................................................................22

2.1. Ancrage en "i"......................................................................................................................22

2.2. Ancrage en "y" ..................................................................................................................... 22

2.3. Ancrages en "v"....................................................................................................................22

2.4. Ancrage "roue de secours". ...................................................................................................23

2.5. Ancrage helicodal (tractancrage)...........................................................................................23

Mise en uvre............................................................................................................................23

2.6. Chane U.S...........................................................................................................................23

2.7. Plaque U.S...........................................................................................................................23

LES MOUFLAGES................................................................................................................................24

1.LES POULIES ..................................................................................................................................24

2.PRINCIPE DES MOUFLAGES . ............................................................................................................... 24

2.1. La poulie fixe ....................................................................................................................... 25

2.2. La poulie mobile ...................................................................................................................25

3.DEFINITIONS .................................................................................................................................25

3.1. Mouflage ............................................................................................................................. 25

3.2. Palans .................................................................................................................................26

4.LES MOUFLAGES SIMPLES...................................................................................................................265.LES MOUFLAGES COMPOSES................................................................................................................29

CHARGES DE MANUVRE DES AGRES ....................................................................................................31

1.CHARGE DE MANUVRE,CHARGE DE RUPTURE .........................................................................................31

1.1. Charge de manuvre ou charge maxi. d'utilisation (c.m.u.)..................................................... 31

1.2. charge de rupture (Arrte ministeriel du 2 Mars 1965)............................................................. 31

2.RESISTANCE DES CORDAGES ...............................................................................................................32

3.RESISTANCE DES CABLES ...................................................................................................................32

4.RESISTANCE DES ELINGUES ................................................................................................................32

5.RESISTANCE DES CHAINES .................................................................................................................32

6.RESISTANCE DES MANILLES ................................................................................................................33

7.RESISTANCE DES POULIES A CABLE .......................................................................................................33

8.RESISTANCE DES ELINGUES POLYESTER..................................................................................................34


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ECole dApplication de Scurit Civile Valabre

Formation Sauveteur Dblayeur V 06.1 Page 3

L

ES

M

A N U V R ES DE

F

O R CE

1.GENERALITES

Les manuvres de force ont pour but :

De modifier la position d'un fardeau,

Eventuellement d'en assurer le dplacement.

Elles doivent tre excutes suivant un plan tabli par le chef de garde ou ledirecteur des secours, en fonction des moyens dont il dispose et de l'exprience desexcutants.

La mise en uvre de ce plan ncessite l'application de principes directeurs quidoivent tre constamment prsents l'esprit du chef de garde ou du directeur dessecours.

Pour l'tablissement du plan de manuvre, il faut se souvenir que le procd le plussimple permettant de raliser la manuvre avec la moindre dpense de temps et depeine est en gnral le meilleur.

2.CONDUITE DE L'OPERATION

Pour prparer et diriger une manuvre, il faut :

Etudier sur place la manire de procder,

Dterminer les besoins en personnel et matriels.

Articuler l'emploi du personnel et du matriel au cours des diffrentes phasesde la manuvre, de manire viter les encombrements et le dsordre.

3.PRINCIPES DIRECTEURS DES MANUVRES DE FORCE

3.1.AVANT LA MANUVRE

Se rendre compte du poids de la masse dplacer et de la position deson centre de gravit.

S'assurer que les moyens utiliss ont assez puissants; l'engin doit treadapt la nature de l'effort dvelopper.

Vrifier que le matriel est en bon tat (cbles, chanes cordages ...).

Installer les engins sur une base solide.

Choisir sur la charge dplacer, un point d'application suffisammentrobuste.

Assure la scurit du personnel de manuvre par des dispositionsappropries. En particulier faire porter casque et gants.


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3.2.PENDANT LA MANUVREEtre toujours prudent :

Ne jamais se placer sous la charge, moins de ncessite absoluereconnue par le chef de garde ou le directeur des secours.

Ne pas approcher plus qu'il n'est indispensable d'un fardeau suspendu oud'un cble mtallique en tension (coup de fouet).

Placer les mains de telle faon qu'elles ne puissent pas tre prises sous lacharge, en particulier dans les oprations de chargement ou dedchargement du matriel.

Ne pas oublier que toute prcipitation va gnralement l'encontre de larapidit et de la bonne excution de la manuvre.

Suivre au calage et avec des cordages de manuvre lorsqu'on dplaceune charge l'aide d'une grue.

N'employer les appareils, engins et agrs que dans des conditionsprvues pour leur utilisation.

Ne pas employer la manuvre plus d'hommes qu'il est ncessaire. Lepersonnel disponible doit tre cart, prt aider en cas de besoins.

4.ROLE DES CADRES

Dans toute manuvre de force il est souhaitable de sparer les fonctions dedirecteur et de chef de manuvre.

Le directeur de la manuvre est en principe un officier le chef de la manuvre unsous officier ventuellement spcialis.

En cas d'absence de l'un de ces cadres l'officier ou le sous officier assume seultoutes les responsabilits de l'opration.

Tout grad d'une unit doit tre capable d'excuter une manuvre de force relativeau matriel dont il peut avoir la responsabilit.

4.1.ROLE DU DIRECTEUR DE LA MANUVREElabore et conoit la manuvre.

Surveille la manuvre de force et en est le responsable.

S'attache prvenir les accidents et faire respecter les mesures descurit.

Donne des ordres au personnel par l'intermdiaire du chef de manuvre.

Fait dgager les curieux et les inutiles.


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4.2.ROLE DU CHEF DE LA MANUVRE

Charg de la prparation et de l'excution de la manuvre (Sous officier).

Reconnat le terrain, la position du fardeau, la disposition des lieux.

Fait prparer les moyens qui seront utiliss et en fait vrifier le bon tat.

Prescrit les travaux d'amnagement du terrain entreprendre

ventuellement.Dtermine la direction, le sens et la distance de dplacement du fardeau,

value son poids le plus exactement possible, calcule les efforts rsistantssuivant les conditions du terrain.

Fixe en fonction de l'effort moteur et des moyens disponibles, le schmatechnique de l'opration dont il rend compte au directeur de la manuvre.

Rassemble son personnel, explique le but, l'organisation et le droulementde la manuvre, prcise ventuellement son dcoupage en manuvreslmentaires, expose le processus de transmission des ordres, l'emploiventuel de relais.

Rpartit les tches et fixe la place de chacun.

Donne les consignes de scurit, attire notamment l'attention sur lespoints dlicats ou dangereux de la manuvre, s'assure que tous lespersonnels ont enregistr et compris ses ordres et consignes et qu'ils sonten mesure de les excuter.

Fait prendre les dispositions de manuvre.

Vrifie la prparation, la correction des travaux excuts, s'assure que ledispositif est en place et fait mettre en tension lgre.

Occupe enfin l'emplacement reconnu qui lui permettra de voir et d'tre vu

du personnel excutant.Pendant la manuvre, maintient l'attention du personnel, surveille le

comportement du fardeau et des points fixes. Celle ci termine, il veille la rcupration des matriels utiliss.


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S

ECU R ITE DU

P

ER SO N N EL DA N S L ES

M

A N U V R ES DE

F

ORCE

Afin de limiter le plus possible les risques d'accident au cours des manuvres de force,de nombreuses prcautions doivent tre prises dans plusieurs domaines.

1.PRECAUTIONS CONCERNANT LE MATERIEL UTILISE.

Les appareils, engins et agrs ne devront tre employs que dans les casprvus pour leur utilisation.

Les charges admises devront tre calcules au plus juste.

Un bon coefficient de scurit devra tre appliqu pour tenir compte des

impondrables (failles dans le mtal, coups dans la manuvre etc...)

2.PRECAUTIONS CONCERNANT L'AMARRAGE ET LE DEPLACEMENT DESFARDEAUX.

Ces derniers devront tre correctement installs sur des bases les plus grandespossibles. Leur centre de gravit devra tre dtermin approximativement.

Lors de l'utilisation des crics, coussins ou vrins, un calage devraobligatoirement tre effectu au fur et mesure de l'lvation (surtout si desvictimes sont en cause).

Il ne faut pas s'approcher plus prs qu'il n'est indispensable d'un cble entension (risque de coup de fouet).

Placer les mains de telle sorte qu'elles ne puissent tre coinces sous lacharge en cas de chute accidentelle.

En rgle gnrale, ne pas stationner sous les charges, ni proximit d'un cbleen tension.

Mme si ce n'est pas ncessaire la ralisation d'un mouflage vitera un coup defouet.

Les mouvements du fardeau devront tre trs lents afin de limiter les effets

dynamiques et

3.PRECAUTIONS CONCERNANT L'EQUIPEMENT DU PERSONNEL

Le personnel strictement ncessaire au bon droulement de la manuvre devra sedoter des effets de protection tels que :

Gants

Casque F2 ou galibier +lunettes

Bottes ou rangers

Veste de protection.

Il devra excuter strictement les ordres reus l'exclusion de toute initiativeponctuelle.


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P

O IDS

,

F

R O TTEMEN TS

,

P

LAN

I

N CL IN E

1.LE POIDS D'UN CORPS

Le poids d'un corps est le produit d'une masse (Kg) par l'acclration de la pesanteur"G" (9,81 m/s). Il s'exprime en NEWTONS (N)

P = M x G

Le poids peut galement tre exprim en Kg.force (Kg.f).

1 daN = 10 N = 1 Kg.f

2.ACTION REACTION

Une masse exerant un poids sur un support produit une raction de ce dernier demme intensit mais de sens oppos.

R = ract ionP = poids

PR

La raction empche la masse de s'enfoncer jusqu'au centre de la terre l'quilibre estmaintenu.

3.FORCES DE FROTTEMENT

Les forces de frottement s'exercent lorsque une masse est dplace sur un support .

R = ract ionP = poids

PR F

Fr

F = Force de t ract ionFr = Forces de f rot t ement

Les forces de frottement dpendent du terrain, du poids et de la facult qu'a lamasse de glisser voire rouler.

Elles sont donc trs difficiles dterminer.

Pendant la deuxime guerre mondiale le Gnie militaire a dfinit au traversd'expriences faites avec un dynamomtres des coefficients de frottement et descoefficients de glissement pour chaque type de terrain.

Ces coefficients multiplis la charge exprime en Kg donnent une approximation dela force de frottement exprime en Kg.f .

F = P x coef.


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TABLEAU DES DIFFERENTS COEFFICIENTS

TERRAIN COEF.DE FROTTEMENT COEF.DE ROULEMENT

Bton sec 0,8 0,03

Macadam 0,7 0,03

Argile sche 0,55 0,06

Macadam dlave 0,5 0,06

Terre meuble 0,35 0,3

Terre boueuse 0,3 0,25

Rail ///// 0,005

EXERCICE :

a)Quelle est la force ncessaire pour tirer un camion de 40 T freins dbloqussur du macadam ?

Le coefficient de roulement sur macadam tant de 0,03 nous en dduisons :

F = 40 000 x 0,03 = 1200 Kg.f

b)Mme question mais les freins sont bloqus.

F = 40 000 x 0,7 = 28 000 Kg.f4.LE PLAN INCLINE

Soit une masse sur un plan inclin. Le poids toujours vertical se dcompose en unecomposante parallle la pente et une autre perpendiculaire.

P

P1

P1= composant e parrallleP2 = composante perpendiculaire

P = poids

P2R

R = ract ion P2

La composante perpendiculaire engendre une raction qui lui est oppose et qui amme intensit.

Si l'on dsire tirer cette masse vers le haut il faudra exercer une force gale P1 +les forces de frottements engendrs par P2.

Force de traction = P1 + (P2 x Coefficient de frottement)

Comment dterminer alors P1 et P2 ?


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Le tableau ci aprs permet de dterminer P1 et P2 en fonction des diffrents anglesde pente compris entre 0 et 90 ou exprime en pourcentage.

Il suffit de multiplier le poids du fardeau par le coefficient parallle pour obtenir P1 etpar le coefficient perpendiculaire pour obtenir P2.

POURC. DEGRES COEF. PARAL. COEF.PERP.

INF. 90 1 0

1 143 % 85 0,996 0,087

567 % 80 0,984 0,173

373 % 75 0,965 0,25

275 % 70 0,939 0,34

214 % 65 0,9 0,422

173 % 60 0,866 0,5

143 % 55 0,819 0,573

119 % 50 0,766 0,642100 % 45 0,707 0,707

84 % 40 0,64 0,766

70 % 35 0,57 0,819

58 % 30 0,5 0,866

46 % 25 0,422 0,9

36 % 20 0,34 0,939

27 % 15 0,25 0,965

18 % 10 0,17 0,98

9 % 5 0,087 0,996

0 % 0 0 1


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EXERCICE :

a)Calculer la force de traction qu'il faut exercer pour tirer un vhiculed'1,5 T quia les freins bloqus sur du macadam dans une pente de 30.

Composante perpendiculaire la pente = 1,5 x 0,86 = 1,23 T

Force due aux frottements = 1,23 x 0,7 = 0,86 T

Composante parallle la pente = 1,5 x 0,5 = 0,75 T

Force de traction exercer = 1,61 T soit 1610 Kg.f

b)Mme question mais on arrive dbloquer les freins

Force due aux f rottements = 1,23 x 0,03 =0,037 T

Composante parallle = 0,75 T

Force de traction exercer = 0,75 + 0,037 = 0,787 T soit 787 Kg.f.


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Exemple :

Pour que le mouvement s'effectue dans le sens de la force F1 il faudrait effectuerl'une ou plusieurs des modifications suivantes :

Augmenter la force P1Augmenter la distance d1

Diminuer la force P2

Diminuer la distance d2

3.CAS DU LEVIER

Soit une charge soulever de 200 Kg. Disposant d'une barre de 3m de long quel estle poids que nous devrons appliquer l'extrmit pour dplacer la charge sachantque l'axe se situe 10 cm de celle ci ?

F1=

?d1

AXE

d2

F1 = ?

P2 = 200 Kg.f ou "2000 Newtons"

d1 = 1,8 m

d2 = 0,2 m

200Kg

P2

Solution :

Pour obtenir l'quilibre il faut que :

P1 x d1 = P2 x d2

nous ralisons un produit en croix pour obtenir P2 ,soit :

P1 = P2x d2

d1

P1 = 22,22 Kg

Pour lever la charge il faudra donc exercer un poids de 23 Kg.f.

4.CAS DU TREUIL

E.

M.

CABLE1,5T

d1=0

,3 m Moment rsist ant t ambour plein

Soit un t reuil t ant donn pour t irer 1,5 T .

M = 1500 x 0,3 = 450 Kg.f / m


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Quelle charge pouvons nous tirer tambour vide ?

Nous pouvons crire :

Moment rsistant tambour plein = Moment rsistant tambour vide.

Soit : F2 x d2 = 450 Kg.f/m

d'o : F2 = 4 500 Kg

5.BASE OU POLYGONE DE SUSTENTATION

On appelle base de sustentation la surface entourant les points de contact avec lesol.

Schmas :

C.G.sans vrins C.G. avec vrins. C.G. avec vrins et appuis arrire

Chaque ligne du contour de cette surface reprsente un axe de basculement.

d1=0,1CABLE DEROULE

F2 =?


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CONTREPOIDS2080 KG

AXE DE BASCULEMENT

P2

P3

d2

d3

P1

P4

d1

d4

CHARGE

FLECHE

BILAN DES MOMENTS AVEC VERINS

CONTREPOIDS2080 KG

AXE DE BASCULEMENT

P2

P3

P1

P4

d2

d3d1

d4

CHARGE

FLECHEBILAN DES MOMENTS SANS VERINS

P1 = Poids de l'engin appliqu son centre de gravit .

P2 = Poids de la flche appliqu en son centre de gravit qui varie en fonctionde la longueur dveloppe.

P3 = Poids de la charge applique en bout de flche .

P4 = Contrepoids

Pour viter le basculement il faut que la somme des moments de forces donne :

P1 x d1 + P4 x d4 P2 x d2 + P3 x d3

Nous pouvons constater l'importance de l'utilisation des vrins.

Sur intervention il est impossible d'tablir un bilan des moments de force. Pour cela

les camions grues comportent une abaque dterminant des limites en fonction de lacharge et de la porte (distance entre le bout de flche et le centre de la tourelle).


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T

H EO R EME D

A

R CH IMEDE

/

D

EN SITE

1.DEFINITION :Tout corps immerg dans un liquide en quilibre est soumis une force pressante,perpendiculaire et s'exerant de bas en haut.

P

F

Pa

P =Poids du solideF =Pousse d'archimde

Pa = Poids apparent du solide = P - F

2.CALCUL DE LA POUSSEE D'ARCHIMEDE

La force rsultante de la pousse d'archimde est gale au poids du volume deliquide dplac.

Ex: soit un cube de 2m de ct immerg dans de l'eau, le volume d'eau dplac estgal au volume du cube soit 8 M3(2x2x2),ce qui nous donne 1 poids d'eau dplacde 8 T.

donc F = 8000Kg.f.

3.NOTION DE DENSITE

La densit d'un corps est dtermine en comparent le poids d'une unit de volumede ce dernier sur le poids de la mme unit de volume deau.

Densit =eauevolumedPoidsdumm

sumeVducorpPoidsduvol

'

En pratique la connaissance des diffrentes densits des corps existants nouspermettra de dfinir le poids d'un objet en fonction de son volume.

Poids = Volume x Densit

Tonne M3

Kg Litres ou dm3

G millilitres ou cm3


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Calculer le poids d'une dalle de bton arm de 3m/2m/20cm .Pour les densits sereporter au tableau annex.

Calcul du volume : V =3 x 2 x 0,2 =1,2 M3

Calcul du poids : P = V x dens. = 1,2 x 3 = 3,6 T

Calculer la force exercer pour dplacer un rocher de 1m/2m/2m pos sur de laterre (Coef. de frottement sur terre = 0,3).

Calcul du volume : V = 1 x 2 x 2 = 4 M3

Calcul du poids du rocher : P = V x dens. = 4 x 3 = 12T

Forces de frottement = 0,3 x 12 = 3,6 T

La force exercer pour dplacer ce rocher devra tre de 3 600 KG.f


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TABLEAU DES DENSITES.

SOLIDES LIQUIDES GAZ LIQUEFIESAcier 7,9 Actone 0,79 Actylne 0,73

Aluminium 2,7 Acide chlorhydrique 1,21 Ammoniaque 0,68

Amiante 2,9 Acide sulfurique 1,85 Argon 1,4

Ardoise 2,9 Alcool thylique 0,79 Azote 0,81

Argent 10,5 Alcool mthylique 0,79 Butane 0,76

Bton 2 Anthracne 1,2 Chlore 1,56

Bton arm 3 Benzne 0,9 Chlorure de vinyle 0,97

Bois 0,5 1,1 Chloroforme 1,5 Chlorure d'hydrogne 1,2

Brique rouge 0,9 Eau ammoniacale 1 Dioxyde de carbone 1,18

Bronze 2,2 Eau de mer 1,026 Dioxyde de soufre 1,5

Caoutchouc 1 Eau 1 Ethane 0,55

Carbone 8,8 Essence auto 0,73 Ethylne 0,57

Carton 1 Ether thylique 0,72 Hlium 0,12

Charbon 2,3 Gasoil-Fuel 0,83 Hydrogne 0,07

Chaux vive 0,44 Glycrine 1,27 Isobutane 0,6

Ciment 3,1 Goudron 1,3 Krypton 2,41

Cuivre 8,9 Hexane 0,67 Mthane 0,42

Fer 8 Heptane-Octane 0,7 Monoxyde d'azote 1,3

Fonte 7,6 Huiles minrales 0,94 Monoxyde de carbone 0,8

Glace 0,9 Huile d'olive 0,92 Non 1,2

Laiton 8,7 Lait 1,03 Oxyde de carbone 0,82

Magnsium 1,8 Mercure 13,6 Oxygne 1,42

Naphtaline 1,2 Oxyde d'thylne 0,9 Propane 0,51

Or 19,3 Paraffine 0,9 Protoxyde d'azote 1,23

Paille 0,1 Ptrole 0,8 Xnon 3,1

Papier 0,7 1,2 Plomb ttrathyl 1,62

Pierre 3 Sulfure de carbone 1,3 GAZVAPEURS G /L

Platine 21,5 Ttrachlorure de C. 1,6 Air 1,3

Plomb 11,44 Tolune 0,87 Alcool 1,05

Sable 2 Trichlorothylne 1,46 Ammoniac 0,776

Sciure 0,55 White spirit 0,78 Butane 2,65

Sel 2,17 Xylne 0,88 Chlore 3,2

Souffre 2,1 CO2 1,9

Terre 2 Mthane 0,7

Verre 2,5 CO 1,2

Zinc 7,2 Hydrogne 0,09


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3.CALCUL DU POIDS APPARENTLe poids apparent est la diffrence entre le poids de l'objet et la poussed'Archimde. Si le poids est suprieur la pousse l'objet coule si c'est l'inverse ilremonte la surface.

Poids apparent = Poids - Poids du volume deau dplac

Exercice 1:

a) Reprenons le cas prcdent et dterminons le poids apparent sachant que le cubeest constitu de verre.

Calcul du poids : Vol. x dens.= 8M3 x 2,5 = 20 T soit 20 000 Kg.f

Calcul du poids apparent sachant que 8 M3d'eau psent 8T

Pa = P-F = 20 - 8 = 12 T soi t 12 000 Kg.f

Pour amener la face suprieure du cube la surface de l'eau il faudra donc exercerune force suprieure 12 000 Kg.f .

b) Le cube est moiti immerg calculer la force exercer pour le maintenir.

Calcul du volume immerg: V = 8 : 2 = 4M3

Calcul de la pousse d'Archimde : F = 4 x1 = 4 T

Le poids apparent sera : Pa = P - F= 20 - 4 = 16 T

Remarque : Lorsque l'objet est dans l'eau seul le poids apparent compte mais dsqu'il commence sortir la valeur de la pousse d'Archimde va diminuer jusqu' ceque le poids apparent soit gal au poids rel (l'objet sera alors hors de l'eau).


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Exercice 2

Soit un bac en aluminium de dimension 3 x 2 x 2 et d'paisseur 10 cm

a) Calculer le poids rel du bac.

3 m2 m

2 m

Calcul de la surface d'un petit ct : S1 = 2 x 2 = 4M

Calcul de la surface d'un grand ct S2 = 2 x 3 = 6M

Calcul de la surface du fond S3 = 2 x 3 = 6M

Surface totale = 2 x S1 + 2 x S2 + S3 = 8 + 12 + 6 = 26M

Volume total d'aluminium = 26 x 0,1 = 2,6 M3

Poids total = 2,6 x 2,7 = 7T

b)A moiti immerg quelle sera la pousse d'Archimde ?

3 m2 m

2 m

Calcul du volume immerg : 2 x 3 x 1 = 6M3

Calcul du poids d'eau dplac : 6 TPoids de l'aluminium : 7 T

La pousse d'Archimde tant infrieure au poids de l'aluminium le bac va s'enfoncerjusqu' une position d'quilibre qui aura pour ligne de flottaison 1,17 m partir dubas du bac (1,17 x 3 x 2 = 7 T).

c)Le bac s'tant perc, l'eau est rentre sur une hauteur de 1m. Quelle est la forceque nous devons exercer pour sortir le bac l'air libre ?

Poids de l'aluminium = 7T

Volume d'eau rentr dans le bac = 2 x 6 x 1 = 12 M3

Poids du volume d'eau = 12 T

Poids total = 12 + 7 = 19 T soit 19 000 Kg.f

Conclusion :

Lorsqu'un bateau ayant eu une avarie doit tre sorti de l'eau, il est absolumentncessaire d'effectuer un pompage continu pendant l'effort de traction.

La remonte doit tre trs lente afin de ne jamais avoir un poids d'eau venant serajouter au poids du bateau.

Par ailleurs mme en disposant d'une grue trs puissante le fait de sortir un bateau

trop rapidement sans avoir pralablement puis l'eau, pourrait entraner unedtrioration de la coque.


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R

ESISTA N CE DES

P

O IN TS D

A

MA R R A G E

Dans toute manuvre de force il est ncessaire d'avoir un amarrage dont la rsistanceest suprieure la force qui lui est applique.

On distingue deux sortes de points d'amarrage :

Les points d'amarrage naturels.

Les points d'amarrage artificiels.

1.LES POINTS D'AMARRAGES NATURELS OU EXISTANTS.

1.1.LES ARBRES

La rsistance des arbres est dtermine d'aprs le tableau suivant o larsistance "R" est exprime en Kg.f en fonction du diamtre de l'arbre exprimen cm.

Chne

Htre

Chtaignier

Sapin platane

R = 5 d2

R = 4 d2

R = 4 d2

R =2 d2

Ex : Calculer la rsistance d'un chne qui a un diamtre de 60 cm.

R = 5 x 60 = 18 000 Kg.f

Il faudra cependant prendre les prcautions suivantes :

Raliser l'ancrage prs du pied de l'arbre.

Protger l'arbre au moyen de madriers.

1.2.LES VOIES FERREES

Elles peuvent tre utilise condition qu'elles soient dsaffectes. Larsistance maximum offerte en embrassant les deux rails au moyen d'unechane peut atteindre 20 000 Kg.f .

Schma.


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1.3.LES VEHICULES

Ils ne peuvent servir qu'exceptionnellement de point d'amarrage car ils sont pardfinition mobiles. Cependant un vhicule quip d'un treuil est un pointd'ancrage il faut donc savoir dterminer la rsistance au sol.

Pour cela il suffit de connatre son poids et en fonction du coefficient defrottement dterminer la rsistance.

Exercice :

a) Sachant qu'un camion grue pse 13 T dterminez sa rsistance sur dumacadam freins bloqus.

R = 13 000 x 0,7 = 9 100 Kg.f

b) Le treuil arrire pouvant dvelopper une force de 22 000 Kg.f que sepasserait-il si il tait utilis au maximum de sa puissance ?

22 000 Kg.f tant suprieur 9 100 Kg.f ce serait le camion qui se dplaceraitet non la charge.

c)Quelle solution pourrions nous apporter ?

Le C.G tant quip d'un treuil avant pouvant dvelopper une force de13 000 Kg.f, le vhicule pourrait tre amarr un chne de diamtre = 60 cm

(60 x 60 x 5 = 18 000 13 000 donc bon) dans ce cas nous aurions unersistance de point d'amarrage gale :

R = 13000 + 9100 = 22 100Kg.f

22100 Kg.f 22 000 Kg.f ce sera bien la charge qui se dplacera.

N.B. : Si un vhicule devait tre utilis en point d'amarrage exceptionnel ilfaudra prendre soin de retirer les cls de contact et fermer les portes duvhicule.

PRINCIPE D'AMARRAGE PAR POULIE FOLLE

Lorsqu'il est ncessaire de s'amarrer sur 2 points fixes, il n'est pas toujours aisde rpartir galement la charge sur chacun des points ; pour cela il peut tre

mis en oeuvre un amarrage par poulie folle.

ARBRE

ARBRE

TRACTION


22/36



2.LES POINTS D'AMARRAGE ARTIFICIELS

2.1.ANCRAGE EN " I" .Il est ralis au moyen de 3 piquets relis entre eux par des cordages.

Rsistance = 900 Kg.f

Schma

9 0

2.2.ANCRAGE EN "Y"

Rsistance = 1 200 Kg.f

Schma

2.3.ANCRAGES EN " V"

schmas

Rsistance = 3000 Kgf 2 100 Kg.f


23/36



2.4.ANCRAGE "ROUE DE SECOURS" .

Il est constitu d'une roue de plac sur le sol, dport de voile de jante vers lehaut et de 8 piquets.

Sa rsistance est de 5 000 Kg.f en terrain moyen.

2.5.ANCRAGE HELICODAL (TRACTANCRAGE)

Ce pieu en acier galvanis, muni sa base d'un dispositif du genre vis sans finconstitue un point fixe efficace en sol meuble.

MISE EN UVRE

1. Enfoncer le pieu verticalement dans le sol.

2. Introduire dans l'anneau une barre longue et rsistante.

3. Visser le pieu dans le sol et aprs avoir effectu deux tours, l'inclinerprogressivement dans le sens de l'effort exercer, selon un angle de45 par rapport l'horizontale.

4. Continuer visser jusqu' ce que l'anneau effleure le sol.Caractristiques selon les modles :

LONGUEUR 60 cm 75 cm 120 cm 150 cm

DIAMETRE 14 mm 18 mm 25 mm 30 mm

RESISTANCE MINI 500 Kg.f 1 000 Kg.f 2 000 Kg.f 4 000 Kg.f

2.6.CHAINE U.S

2.7.PLAQUE U.S.

ANNEAU


24/36



L

ES

M

O U F L A G ES

Les mouflages sont des procds permettant de tirer des fardeaux en multipliant la forcenominale des appareils de levage ou traction au moyen de moufles.

1.LES POULIES

Les poulies se composent d'une ou plusieurs roues gorge appeles ras, tournantlibrement sur un mme axe.

CROCHET

FLASQUECHAPE

REA

AXE

On distingue les poulies cble des poulies corde en appliquant la relationsuivante :

Diamtre " D"

E

2.PRINCIPE DES MOUFLAGES.

Les poulies retransmettent presque intgralement les forces mais en changent lesens.

D

--- 5

poul ie cbleE

D--- 5 poul ie cordeE


25/36



2.1.LA POULIE FIXEElle est un simple renvoi elle supporte la charge + l'effort de traction donc ledouble de la charge.

POINT FIXE

TRACTION

CHARGE

RESISTANCE = TRACTION + CHARGE

2.2.LA POULIE MOBILE

Elle permet de diviser l'effort fournir pour tirer une charge par deux mais lavitesse est galement diminue de moiti.

La poulie mobile supporte la totalit de la charge.

POINT FIXE

TRACTION= 1 / 2 CHARGE

CHARGE

RESISTANCE = 1 / 2 CHARGE

Garant

Dormant

3.DEFINITIONS

3.1.MOUFLAGE

Un mouflage est constitu de plusieurs poulies dont certaines sont mobiles etd'autres fixes montes sur la mme chape horizontalement ou verticalement.


26/36



Dormant

POINT FIXE

CHARGE

Garant

Courants

NOMBRE DE POULIES IMPAIR

DORMANT SUR POINT FIXE

4 brins tirant

Dormant

POINT FIXE

CHARGE

Garant

Courant

NOMBRE DE POULIES PAIR

3 brins tirant

DORMANT SUR CHARGE

3.2.PALANS

Un palan est constitu de deux moufles, l'une mobile l'autre fixe.

POINT FIXE

CHARGE

PALAN A 7 BRINS TIRANTS

4.LES MOUFLAGES SIMPLES

Ils comprennent

1 agrs

1 garant traction directe ou renverse.

Lorsque l'on veut soulever la charge l'aide d'un mouflage, afin de dterminer laforce exercer il faut :

Dnombrer le nombre de brins tirants sur la charge.

Compter une perte de 10 % par poulie.

Mthode de calcul

On affecte un coefficient 10 au brin o s'exerce la traction et on descend lecoefficient de 10% chaque brin.

On effectue ensuite la somme des coefficients.

Pour avoir la valeur de chaque brin on effectue un produit en croix de la maniresuivante:

ntscoeffiociedesSomme

brindutCoefficien

levereCh

brinaueCh=

arg

?arg

On en dduit la charge au brin tirant et si il y a un renvoi on rajoute 10% de la valeurde ce dernier


27/36



Exemple :

Soit une charge de 1000 Kg lever au moyen du mouflage suivant ; dterminer laforce exercer.

POINT FIXE

1 0 0 0 K G

2 b r ins

1 09 + = 1 9

F1F2 FFORCES

Coef.

F2 = ( 1 0 0 0 x 9 ) / 1 9 = 4 7 3 , 7 KG

F1 = ( 1 0 0 0 x 1 0 ) / 1 9 = 5 2 6 , 3 K

F = F1 + 1 0 % = 5 2 6 ,3 + 5 2 ,6 = 5 7 9 K G

renvo i CALCUL

SI RENVOI

Charge to t a le = 1 00 0 Kg

Somm e des coef f ic ients = 1 9

Si le nombre de poulies est pair (renvoi non compris) on fixera le dormant sur lacharge si il est impair on le fixera sur le point fixe.

Afin de dterminer plus facilement combien de poulies sont ncessaires pour qu'unagrs puisse lever une charge on peut utiliser la formule et le tableau suivant :

F =Coeff

eCharg

NOMBRE POULIES COEFFICIENT

1 1,9

2 2,6

3 3,4

4 4

5 4,5


28/36



Exemple a trois poulies sans renvoi:

POINT FIXE

CHARGE

4 brins

F

TRACTION DIRECTE

F =

CHARGE

3 ,4

SI RENVOI RAJOUTER 1 0 % A " F"

Exemple a quatre poul ies sans renvoi

POINT FIXE

CHARGE

5 brins F

TRACTION DIRECTE

F =

CHARGE

4


N.B.: Le plus grand nombre de poulies se trouve sur la charge tirer.


29/36



5.LES MOUFLAGES COMPOSESSoit une charge lever de 5 tonnes, nous disposons d'un T 13 (1T5 en levage) et de2 poulies de 6T. Un mouflage simple nous demanderait d'exercer une force de 1T9(5 : 2,6) ; l'agrs est dpass. Pour parer au problme nous avons nanmoins lapossibilit d'effectuer un mouflage compos de la manire suivante.

POINT FIXE

5 T

TRACTION DIRECTE

F =

3 ,6

SI RENV OI RAJOUTER 1 0 % A " F"

F=1,4T

CHA RGE

1,26T

2 ,66T2 ,4T

Afin de dterminer combien de poulies sont ncessaires pour qu'un agrs puisselever une charge au moyen d'un mouflage compos on utilisera la mme formulemais avec le tableau suivant :

NBRE POULIES COEFFICIENT

2 3,6

3 6,8

4 13

Nous constaterons que dans un mouflage compos nous avons une course delevage moins importante. Par ailleurs il faudra toujours faire attention la rsistancede la poulie. Il est rare de raliser un mouflage compos au del de 2 poulies (renvoinon compris).


30/36



Exemple:

POINT FIXE

TRACTION DIRECTE

F =

COEF.


F

CHARGE

CHA RGE


31/36


32/36



2.RESISTANCE DES CORDAGES

La formule pratique pour dterminer la C.M.U. d'un cordage est :

R = 0,7 d

Kg mm

3.RESISTANCE DES CABLES

La formule pratique pour dterminer la C.M.U. d'un cble est :

R = 8 d2

Kg mm

4.RESISTANCE DES ELINGUES

La rsistance d'une lingue est dtermine en utilisant la formule suivante o N estle nombre de brins qui constituent l'lingue :

R = N 8 d2

Kg mm

La rsistance des lingues diminue lorsque l'angle form entre les linguesaugmente. Il faut alors multiplier la rsistance par un coefficient aggravant "A".

45

A=0,9

60

A=0,85

90

A=0,7

75

A=0,8

120

A=0,5

DANGER

E

V

I

T

E

R

Ex : Calculer la rsistance d'une lingue 4 brins dont le diamtre du brin est de10mm et l'cartement entre brins est de 60.

R = (N x 8d) x A = (4 x 8d) x 0,85 = 2 720 Kg5.RESISTANCE DES CHAINES

La formule pratique pour dterminer la C.M.U. d'une chane est :

R = 9 d2

Kg mm

d


33/36



6.RESISTANCE DES MANILLES

La formule pratique pour dterminer la C.M.U. d'une manille est :

R = 4 d2

Kg mm

d

7.RESISTANCE DES POULIES A CABLE

La formule pratique pour dterminer la C.M.U. d'une poulie cble est :

R = 16 d2 R = 30 d2

Kg mm Kg mm

d cable

1 ra

d cable

2 ras

Nous dsignons ici par "d" le diamtre du fond de gorge qui est le diamtre maxi ducble.

Notons que cette valeur indique une rsistance approximative de la poulie et non lavaleur de la charge pouvant tre tire; En rappel sur le cours sur les mouflages, lapoulie utilise en renvoi doit accepter le poids de la charge cumul celui de latraction.

La charge statique sur une poulie de renvoi est gale la tension sur un brin ducble multiplie par le coefficient "A" en fonction de l'angle form par les deux brins.

ANGLE 0 15 30 45 60 90 120 150 180

A 2 1,98 1,93 1,85 1,73 1,41 1 1,52 0

Ex:

Si nous ralisons un renvoi effectuant un angle de 120 entre les brins pour soulever10T la poulie supportera une charge statique de 10 x 1 = 10T

Si cet angle est ramen 0 (soit 2 brins parallles) la charge statique de la pouliesera alors de 10 x 2 soit 20T.


34/36



8.RESISTANCE DES ELINGUES POLYESTER

Couleur d'ident ificat ion bleue

LARGEUR SANGLE CHARGE

50MM 800

60MM 1000

75MM 1250

100MM 1600

150MM 2000

Lorsque l'lingue est double les rsistances ci dessus sont doubles.


35/36



P1

P2

P1= composante parrallle

P2 = composante perpendiculaire

P = poids

P1=CHARGE XCOEFF.PARALLELE

P2=CHARGE XCOEFF.PERPENDICULAIRE

POURCENTAGE DEGRE COEFF.PARALLELECOEFF.

PERPENDICULAIRE

INFINI

1 143%

567%

373%

275%

214%

173%

143%

119%

100%

84%

70%

58%

46%

36%

27%

18%

9%

0%

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

1

0,996

0,984

0,965

0,939

0,9

0,866

0,819

0,766

0,707

0,64

0,57

0,5

0,422

0,34

0,25

0,17

0,087

0

0

0,087

0,173

0,25

0,34

0,422

0,5

0,573

0,642

0,707

0,766

0,819

0,866

0,9

0,939

0,965

0,98

0,996

1

FORCE DE TRACTION =P1+(P2X COEFF.DE FROTTEMENT)

TERRAIN COEFF.80DE FROTTEMENT COEFF.DE ROULEMENT

BETON SEC

MACADAM

ARGILE SECHE

MACADAM DELAVE

TERRE MEUBLE

RAIL

0,8

0,7

0,55

0,5

0,35

/

0,03

0,03

0,06

0,06

0,3

0,005


36/36


Charge = Volume X Densit

T M3 T/M3

Kg dm3ou litre Kg/dm3

DENSITES

SOLIDES LIQUIDES GAZ LIQUEFIES

Acier 7,9 Actone 0,79 Actylne 0,73

Aluminium 2,7 Acide chlorhydrique 1,21 Amoniaque 0,68

Amiante 2,9 Acide sulfurique 1,85 Argon 1,4

Ardoise 2,9 Alcool thylique 0,79 Azote 0,81

Argent 10,5 Alcool mthylique 0,79 Butane 0,76

Bton 2 Anthracne 1,2 Chlore 1,56

Bton arm 3 Benzne 0,9 Chlorure de vinyle 0,97

Bois 0,5 1,1 Chloroforme 1,5 Chlorure d'hydrogne 1,2Brique rouge 0,9 Eau ammoniacale 1 Dioxyde de carbone 1,18

Bronze 2,2 Eau de mer 1,026 Dioxyde de soufre 1,5

Caoutchou 1 Eau 1 Ethane 0,55

Carbone 8,8 Essence auto 0,73 Ethylne 0,57

Carton 1 Ether thylique 0,72 Hlium 0,12

Charbon 2,3 Gasoil-Fuel 0,83 Hydrogne 0,07

Chaux vive 0,44 Glycrine 1,27 Isobutane 0,6

Ciment 3,1 Goudron 1,3 Krypton 2,41

Cuivre 8,9 Hexane 0,67 Mthane 0,42

Fer 8 Heptane-Octane 0,7 Monoxyde d'azote 1,3

Fonte 7,6 Huiles minrales 0,94 Monoxyde de carbone 0,8

Glace 0,9 Huile d'olive 0,92 Non 1,2

Laiton 8,7 Lait 1,03 Oxyde de carbone 0,82

Magnsium 1,8 Mercure 13,6 Oxygne 1,42

Naphtaline 1,2 Oxyde d'thylne 0,9 Propane 0,51

Or 19,3 Parafine 0,9 Protoxyde d'azote 1,23

Paille 0,1 Ptrole 0,8 Xnon 3,1

Papier 0,7 1,2 Plomb ttrathyl 1,62

Pierre 3 Sulfure de carbone 1,3

Platine 21,5 Ttrachlorure de C. 1,6

Plomb 11,44 Tolune 0,87

Sable 2 Trichlorothylne 1,46

Sciure 0,55 White spirit 0,78

Sel 2,17 Xylne 0,88

Souffre 2,1

Terre 2

V 2 5

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