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Calcul d'une oreille de levage

Qu'est ce qu'une oreille de levage ?

Une oreille de levage est un accessoire de levage et de manutention soudé à une pièce afin de la hisser et la manutentionner avec un crochet de grue ou de pont roulant.
Il est possible d'acheter des modèles standard ou de les fabriquer soi-même avec de la tôle.

oreille de levage standard

oreille de levage faite maison

Bon à savoir !

Pour la France, le coefficient d'utilisation peut être trouvé sur LEGIFRANCE.

Exemple avec les règles françaises :

équipement de levage et de manutention	vitesse de levage	coefficient dynamique	coefficient NF EN 1990	coefficient d'utilisation
grue fixe ou sur rails	⩽ 0.5m/s	1.15 ^*	1.5	4
grue fixe ou sur rails	⩾ 1m/s	1.3 ^*
pont roulant	⩽ 0.25m/s	1.15 ^*
pont roulant	⩾ 1m/s	1.6 ^*
levage et transport sur terrain plat		2
levage et transport sur terrain accidenté		> 4	1.5	> 6

^* coefficient dynamique = avec ξ = 0.3 pour les grues fixes ou sur rails et ξ = 0.6 pour les ponts roulant.

La quantité de points de levage effectifs peut être inférieure à la quantité de points de levage réels si le système n'est pas équilibré. Il est recommandé de ne pas dépasser 2 points de levage effectifs dans les calculs si aucun système d'équilibrage spécifique n'est utilisé.
La force dans un point de levage ne correspond pas nécessairement à la masse à lever divisée par le nombre de points de levage effectifs. L'inclinaison des élingues provoquera une réaction horizontale qui amplifiera la force.
Le coefficient multiplicateur peut être calculé comme suit :
Avec α l'angle formé entre :
- les deux élingues reliant les points les plus éloignés si aucun système d'équilibrage spécifique n'est utilisé.
- les deux élingues reliant des points côte à côte si un système d'équilibrage spécifique est utilisé (comme un palonnier).
sans système d'équilibrage spécifique

avec un palonnier
En cas d'utilisation intensive du point de levage, un calcul supplémentaire de la résistance à la fatigue doit être effectué.

Comment calculer une oreille de levage ?

Extrait de la norme EN 1993-1-1 §6.2.3 États limites ultimes - Résistance des sections transversales - Traction

(2.b) la valeur de calcul de la résistance ultime de la section transversale nette au droit des trous de fixation :
(6.7)
où :

A_net est l'aire nette de section transversale
f_u est la résistance à la traction.
γ_M2 est le coefficient partiel pour la résistance à la rupture des sections transversales en traction.

Extrait de la norme EN 1993-1-8 §3.10.2 Déductions pour les trous de fixations - Calcul du cisaillement de bloc

cisaillement de bloc

(1) Le cisaillement de bloc consiste en une ruine par cisaillement au niveau de la rangée de boulons le long de la partie cisaillée du contour du groupe de trous, accompagnée d'une rupture par traction le long de la file de trous de boulons sur la partie tendue du contour du groupe de boulons.
(2) Pour un groupe de boulons symétrique soumis à un chargement centré, la résistance de calcul au cisaillement de bloc, V_eff,1,Rd est donnée par :
(3.9)
où :

A_nt est l'aire nette soumise à la traction.
A_nv est l'aire nette soumise au cisaillement.
f_y est la limite d'élasticité.
γ_M0 est le coefficient partiel pour la résistance des sections transversales, quelle que soit la classe de section.

Extrait de la norme EN 1993-1-8 §3.6 Résistance individuelle de calcul des fixations - Boulons et rivets

résistance en pression diamétrale

(Tableau 3.4 - pression diamétrale)
où :

k₁ est un coefficient qui prend en compte les distances aux bords perpendiculairement à la force appliquée.
α_b est un coefficient qui prend en compte les distances aux bords parallèlement à la force appliquée.
d est le diamètre nominal du crochet de la grue.
t est l'épaisseur de l'oreille de levage.
le facteur 0.6 est ajouté pour prendre en compte l'effet d'un trou surdimensionné de 150 % (comme un trou oblong - Note 1, Tableau 3.4).

Extrait de la norme EN 1993-1-8 §3.13 Attaches par axes d'articulation

(2) Les attaches articulées pour lesquelles aucune rotation n'est exigée peuvent être calculées comme des attaches à un seul boulon, à condition que la longueur de l'axe d'articulation soit inférieure à 3 fois son diamètre, voir 3.6.1. Pour tous les autres cas, la méthode indiquée en 3.13.2 doit être suivie :
Exigences géométriques :

(Tableau 3.10 - pression diamétrale)
où :

d₀ est le diamètre du trou.

Exemple de résultat donné par le logiciel

Voir les fonctionnalités de Lifting Point
Disponible en anglais/français, sinon «Google Translate»!

B - Données

Voir B1 et B3 ci-dessous.

C - Récapitulatif des vérifications selon les Eurocodes

Modes de rupture	Vérification
Traction dans la section nette	OK (37.0%)
Fracture au-dessus du trou	OK (74.0%)
Pression diamétrale	OK (90.5%)
Soudure	OK (60.1%)

Export des résultats au format DXF

Qu'est-ce qu'un fichier DXF ?

Le DXF (Drawing eXchange Format) est un format de fichier de données CAO développé par Autodesk pour permettre le transfert d'informations depuis AutoCAD vers d'autres programmes.
Cela permet de fabriquer directement la pièce ou de l'intégrer dans un autre dessin technique.

Visionneuses DXF

Les fichiers au format DXF peuvent non seulement être lus par des logiciels commerciaux comme AutoCAD, mais aussi par plusieurs logiciels Libres/Open Source comme :

Visionneuses de fichiers en ligne :
- DXFconverter (choisissez « Convert to: SVG » pour la sortie)
- ShareCAD
- GroupDoc DXF Viewer
Avec une installation sur votre ordinateur :

Dessin technique de l'oreille de levage au format DXF

Dessin technique d'une oreille de levage généré automatiquement sur eurocodes-tools.com

Service avancé - note de calcul certifiée

Notre service est garanti par une assurance.

B1 - Informations sur la méthode de levage

	Points de levage réels	4
	Points de levage effectifs	2
	Hauteur élinguage	4.0m
	Espacement sur la longueur	6.0m
	Espacement sur la largeur	4.0m
	Excentricité sur la longueur (vers la gauche)	2.4m
	Excentricité sur la largeur (vers l'arrière)	2.4m
	Angle élingues / horizontale	63.8°
	Diamètre crochet/manille d	40mm

B2 - Forces

pays	masse de la pièce	coefficients d'amplification				force de conception	angle
pays	masse de la pièce	utilisation	équilibre	élingues	total	force de conception	angle
	10000kg	4.0	1.4	1.115	6.242	306.18kN	63.8°

B3 - Dimensions de l'oreille de levage (orientation générale : 0.0° / horizontal)

Nuance d'acier	S355	paramètre a	60.0mm
Épaisseur t	30mm	paramètre c	60.0mm
L	227mm	Pince longitudinale e₁ = a + 0.5 d_h	90.0 mm
H	165mm	Pince longitudinale e₁ = a + 0.5 d_h	90.0 mm
L1	90.0mm	Pince transversale e₂ = c + 0.5 d_h	90.0 mm
H1	75.0mm	Pince transversale e₂ = c + 0.5 d_h	90.0 mm
Diamètre du trou d_h	60.0mm	Rayon extérieur	90.0mm

B4 - Propriétés de l'acier (EN 10025-2 Table 7)

Résistance ultime à la traction :f_u = 470MPa
Limite d'élasticité :f_y = 345MPa

B5 - Coefficients partiels (EN 1993-1-1 §6.1(1))

Résistance des sections transversales :γ_M0 = 1.0
Résistance à la rupture des sections transversales en traction et des assemblages :γ_M2 = 1.25

C1 - Oreille de levage

C11 - Traction dans la section nette

k_r = 0.9(EN 1993-1-1 §6.2.3(2.b))

Norme	Aire nette A_net	N_u,Rd	Aire brute A	N_pl,Rd	N_t,Rd	Ratio
EN 1993-1-1 §6.2.3	3600 mm²	= 1218.24 kN	5400 mm²	= 1863.0 kN	1218.24 kN	0.251

Norme	N_t,Rd	Ratio
EN 1993-1-8 §3.13	= 828.0 kN	0.37

Exemple - Ne pas utiliser

C12 - Fracture au-dessus du trou

Norme	Aire nette A_nv	V_eff,Rd	Ratio
EN 1993-1-1 §6.2.3	3600 mm²	= 717.07 kN	0.427

Norme	V_eff,Rd	Ratio
EN 1993-1-8 §3.13	= 414.0 kN	0.74

C13 - Pression diamétrale

Jeu du trou : trou surdimensionné jusqu'à 150%(EN 1090-2 §6.6.1)
Coefficient de réduction associé : k_hole = 0.6(EN 1993-1-8 tableau 3.4 Note 1)

Norme	α_d	α_b	k₁	F_b,Rd	Ratio
EN 1993-1-8 §3.6	0.5	0.5	2.5	= 338.4 kN	0.905

Norme	F_b,Rd	Ratio
EN 1993-1-8 §3.13	= 621.0 kN	0.493

C2 - Soudure

Norme	Longueur efficace L_w,eff	F_w,Ed (inclut les effets d'excentricité)	Gorge efficace a_w	β_w	F_w,Rd	Ratio
EN 1993-1-8 §3.13	150 mm	2.61kN/mm	9 mm	0.9	= 4.34 kN/mm	0.601

La pièce sur laquelle l'oreille de levage est soudée doit être de nuance d'acier égale ou supérieure.
Le soudage doit être périphérique et continu. Les forces appliquées ne doivent en aucun cas conduire à une ouverture du joint autour d'un axe longitudinal passant par la racine du cordon de soudure.

C3 - Conclusion

Taux de travail maximum : 90.5%, les dimensions et l'épaisseur sont correctes.