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Calcul de la Capacité et Sécurité de la Nacelle

Calcul de la Capacité et de la Sécurité d'une Nacelle Élévatrice

Comprendre la Capacité et la Sécurité des Nacelles

Les nacelles élévatrices de personnel (PEMP) sont des équipements de travail en hauteur couramment utilisés sur les chantiers. Leur utilisation sécurisée repose sur le strict respect de leur capacité de charge maximale (Charge Maximale d'Utilisation - CMU), qui inclut le poids des opérateurs, de leurs outils et des matériaux éventuels. Le dépassement de cette capacité peut entraîner des accidents graves par basculement ou rupture de la structure. Il est donc impératif de vérifier la charge embarquée avant chaque utilisation.

Données de l'étude

On souhaite vérifier si une nacelle articulée peut être utilisée en toute sécurité avec une équipe et son matériel.

Caractéristiques de la nacelle et charges envisagées :

  • Type de nacelle : Articulée automotrice.
  • Charge Maximale d'Utilisation (CMU) de la nacelle : \(230 \, \text{kg}\).
  • Nombre d'opérateurs prévus dans la nacelle : \(2\).
  • Poids moyen estimé d'un opérateur (avec son Équipement de Protection Individuelle - EPI) : \(85 \, \text{kg/personne}\).
  • Matériel à embarquer :
    • Boîte à outils : \(15 \, \text{kg}\).
    • Petit lot de fournitures (vis, chevilles, etc.) : \(8 \, \text{kg}\).
    • Perceuse sans fil et batteries : \(5 \, \text{kg}\).

Hypothèses : Tous les poids sont considérés comme des masses pour ce calcul de charge. La répartition de la charge dans la nacelle est supposée correcte.

Schéma : Nacelle Élévatrice avec Charge
CMU = 230 kg Capacité et Sécurité Nacelle

Illustration d'une nacelle élévatrice avec opérateurs et matériel.

Questions à traiter

  1. Calculer la masse totale des opérateurs (\(M_{op}\)).
  2. Calculer la masse totale du matériel à embarquer (\(M_{mat}\)).
  3. Calculer la charge totale prévue dans la nacelle (\(M_{totale}\)).
  4. Comparer la charge totale prévue à la Charge Maximale d'Utilisation (CMU) de la nacelle. L'utilisation est-elle conforme ?
  5. Si la CMU était de \(200 \, \text{kg}\) seulement, quelle action corrective pourrait-on envisager pour utiliser la nacelle en sécurité avec deux opérateurs ?

Correction : Calcul de la Capacité et Sécurité d'une Nacelle

Question 1 : Masse totale des opérateurs (\(M_{op}\))

Principe :

La masse totale des opérateurs est le produit du nombre d'opérateurs par la masse moyenne d'un opérateur.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ M_{op} = \text{Nombre d'Opérateurs} \times \text{Masse par Opérateur} \]
Données spécifiques :
  • Nombre d'Opérateurs : \(2\)
  • Masse par Opérateur : \(85 \, \text{kg}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} M_{op} &= 2 \times 85 \, \text{kg} \\ &= 170 \, \text{kg} \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : La masse totale des opérateurs est \(M_{op} = 170 \, \text{kg}\).

Question 2 : Masse totale du matériel à embarquer (\(M_{mat}\))

Principe :

La masse totale du matériel est la somme des masses de chaque élément de matériel.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ M_{mat} = \text{Masse Outils} + \text{Masse Fournitures} + \text{Masse Perceuse} \]
Données spécifiques :
  • Masse Boîte à outils : \(15 \, \text{kg}\)
  • Masse Fournitures : \(8 \, \text{kg}\)
  • Masse Perceuse : \(5 \, \text{kg}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} M_{mat} &= 15 \, \text{kg} + 8 \, \text{kg} + 5 \, \text{kg} \\ &= 28 \, \text{kg} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : La masse totale du matériel à embarquer est \(M_{mat} = 28 \, \text{kg}\).

Question 3 : Charge totale prévue dans la nacelle (\(M_{totale}\))

Principe :

La charge totale prévue est la somme de la masse totale des opérateurs et de la masse totale du matériel.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ M_{totale} = M_{op} + M_{mat} \]
Données spécifiques (résultats précédents) :
  • \(M_{op} = 170 \, \text{kg}\)
  • \(M_{mat} = 28 \, \text{kg}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} M_{totale} &= 170 \, \text{kg} + 28 \, \text{kg} \\ &= 198 \, \text{kg} \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : La charge totale prévue dans la nacelle est \(M_{totale} = 198 \, \text{kg}\).

Question 4 : Comparaison à la CMU et conformité

Principe :

Pour une utilisation conforme et sécurisée, la charge totale embarquée (\(M_{totale}\)) ne doit pas dépasser la Charge Maximale d'Utilisation (CMU) de la nacelle.

Condition :
\[ M_{totale} \le \text{CMU} \]
Données spécifiques :
  • \(M_{totale} = 198 \, \text{kg}\)
  • CMU = \(230 \, \text{kg}\)
Comparaison :
\[ 198 \, \text{kg} \le 230 \, \text{kg} \quad (\text{VRAI}) \]

La charge totale prévue (\(198 \, \text{kg}\)) est inférieure à la CMU de la nacelle (\(230 \, \text{kg}\)).

Résultat Question 4 : Oui, l'utilisation est conforme car la charge totale de \(198 \, \text{kg}\) est inférieure à la CMU de \(230 \, \text{kg}\).

Quiz Intermédiaire 1 : La CMU d'une nacelle inclut-elle le poids de la nacelle elle-même ?

Question 5 : Action corrective si CMU = \(200 \, \text{kg}\)

Principe :

Si la CMU était de \(200 \, \text{kg}\), la charge totale calculée de \(198 \, \text{kg}\) serait très proche de la limite, laissant peu de marge. Pour une utilisation en toute sécurité avec deux opérateurs (total \(170 \, \text{kg}\)), il faudrait réduire la charge du matériel embarqué.

Analyse et Action :

Charge des opérateurs : \(170 \, \text{kg}\).

Si CMU = \(200 \, \text{kg}\), la masse disponible pour le matériel serait :

\[ M_{mat\_dispo} = \text{CMU} - M_{op} = 200 \, \text{kg} - 170 \, \text{kg} = 30 \, \text{kg} \]

Le matériel initialement prévu a une masse de \(28 \, \text{kg}\). Puisque \(28 \, \text{kg} \le 30 \, \text{kg}\), l'utilisation serait encore possible, mais avec une marge de sécurité très faible (\(2 \, \text{kg}\)).

Actions correctives possibles pour augmenter la marge ou si le matériel était plus lourd :

  • Réduire la quantité de matériel embarqué (par exemple, ne prendre que les outils strictement nécessaires pour la tâche immédiate).
  • Si possible et si la tâche le permet, envisager l'utilisation avec un seul opérateur pour libérer plus de capacité pour le matériel.
  • Vérifier si une autre nacelle avec une CMU plus élevée est disponible.
  • Fractionner le matériel à monter si plusieurs montées sont possibles.

Résultat Question 5 : Si la CMU était de \(200 \, \text{kg}\), la charge de \(198 \, \text{kg}\) serait admissible mais avec peu de marge. Pour plus de sécurité ou si le matériel était plus lourd, il faudrait réduire la quantité de matériel embarqué ou n'envoyer qu'un seul opérateur si la tâche le permet.

Quiz Intermédiaire 2 : Outre la CMU, quel autre facteur est crucial pour la stabilité d'une nacelle automotrice ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. La Charge Maximale d'Utilisation (CMU) d'une nacelle représente :

2. Avant d'utiliser une nacelle, il est impératif de :

3. Le dépassement de la CMU d'une nacelle peut entraîner :

Glossaire

Nacelle Élévatrice (PEMP)
Plateforme Élévatrice Mobile de Personnel. Équipement de travail permettant d'élever des personnes pour effectuer des travaux en hauteur.
Charge Maximale d'Utilisation (CMU)
Charge totale maximale (poids des personnes, outils, matériaux) que le panier de la nacelle est conçu pour supporter en toute sécurité. Indiquée par le fabricant.
Équipement de Protection Individuelle (EPI)
Dispositif ou moyen destiné à être porté ou tenu par une personne en vue de la protéger contre un ou plusieurs risques susceptibles de menacer sa sécurité ou sa santé au travail (ex: casque, harnais, chaussures de sécurité).
Stabilisateurs (Outriggers)
Dispositifs extensibles sur certaines nacelles, utilisés pour augmenter l'emprise au sol et assurer la stabilité de la machine, notamment sur des terrains irréguliers ou lors du déploiement du bras à grande portée/hauteur.
Dévers
Inclinaison transversale du sol. Les nacelles ont des limites de dévers admissibles pour leur utilisation en sécurité.
Calcul Capacité et Sécurité Nacelle - Exercice d'Application

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