Comme l’a bien expliqué Jérôme29, la grosse différence entre grues à tour et grues du type ‘HS’, c'est la dimension et la hauteur de la superstructure soumise à la poussée du vent. Comme différence, j’ajouterais que les grues du type ‘HS’ ne possèdent pas de mâture. Or, si on laisse les grues tourner librement en girouette, c’est essentiellement pour éviter des efforts de torsion à la mâture.
Nous savons que, du fait qu’elle est asymétrique, la flèche des grues à tour a une très forte tendance à s’orienter d’elle-même comme une girouette. Si on ne laissait pas la flèche libre de tourner en girouette, c’est alors la mâture qui devrait encaisser les efforts de torsion, ce qui pourrait s’avérer catastrophique. Par contre, si on laisse la flèche tourner en girouette, le contrepoids est amené face au vent, ce qui compense dans une certaine mesure l’effort du vent, et soulage sensiblement la mâture, qui ne subit alors que des efforts de flexion. En effet, lorsque la grue ne porte pas de charge, le contrepoids a tendance à faire pencher la grue vers l’arrière, ce qui est favorable puisque c’est justement là d’où vient le vent.
Cela est vrai aussi bien pour les grues à partie tournante supérieure, dont le pivot est au sommet du mât (EC-B, EC-H, HC) que pour les grues dont le pivot est au sol (séries H, HM, TT, K, MK).
Le vent, surtout lors des rafales irrégulières, fait subir de plus grandes contraintes aux grues dont le pivot est en bas (séries H, HM, TT, K) parce que leur pivot subit non seulement un couple de rotation mais également un effort de renversement, lequel augmente quelque peu les frottements dans le pivot, ce qui gêne sensiblement la rotation et génère dans la mâture, en plus des efforts de renversement (flexion), également des efforts de torsion. Cela est très sensible lors des rafales de vent alternées, du fait que les fréquences propres d’oscillation ne sont pas les mêmes pour la flèche que pour la mâture, et que les sollicitations dues aux efforts du vent peuvent alors s’ajouter de manière anarchique à l’énergie déjà accumulée dans les structures du fait de la rafale précédente…
Rien de tel, par contre, chez les grues à partie tournante supérieure (séries EC-B, EC-H, HC), où, puisque leur pivot tourne librement, les seuls efforts de torsion subis par la mâture sont les frottement (négligeables) dans le pivot. La mâture ne subit alors que des efforts de flexion pure dans la direction du vent, lesquels sont encore atténués par l’effort du contrepoids qui s’oppose sensiblement à l’effort du vent.
Quant aux grues du type HS, comme l’a expliqué Jérôme29, la poussée du vent n’a pratiquement d’effet que sur la flèche seule, sollicitée en ce cas au niveau de ses attaches avec le châssis. Toutefois, rien ne s’oppose à les laisser tourner en girouette, surtout si elles sont équipées d’une très longue flèche et/ou de longues fléchettes. Mais, à mon avis, le vent ne parviendrait pas toujours nécessairement à faire tourner la superstructure en girouette. Quant à renverser une HS sur le flanc, théoriquement, c’est possible, bien sûr, mais, à mon avis, il faudrait vraiment une tempête exceptionnelle !
|