ISO 4302:2016
(Main)Cranes - Wind load assessment
Cranes - Wind load assessment
ISO 4302:2016 specifies the assessment of wind loads on cranes. It establishes general methods for calculating wind loads (for in-service and out-of-service conditions), which are included in the load combinations stated in ISO 8686-1 and used for proofs of competence such as those given in ISO 20332 for the structural components of cranes. It provides a simplified method of calculation and assumes that - the wind may blow horizontally from any direction, - the wind blows at a constant speed, - there is a static reaction to the wind load applied to the crane structure. It includes built-in allowances for the effects of gusting (fluctuation in wind speed) and for dynamic response. It gives guidance on when to secure the crane for out-of-service conditions.
Appareils de levage à charge suspendue — Évaluation des charges dues au vent
L'ISO 4302 :2016 spécifie l'évaluation des charges dues au vent agissant sur les appareils de levage à charge suspendue. Elle établit des méthodes générales pour calculer les charges dues au vent (en conditions en service et hors service) qui sont intégrées dans les combinaisons de charges telles que définies dans l'ISO 8686‑1 et utilisées pour les vérifications d'aptitude telles que définies dans l'ISO 20332 pour les éléments de charpente des appareils de levage à charge suspendue. Elle fournit une méthode simplifiée de calcul et suppose: - que le vent peut souffler horizontalement dans n'importe quelle direction, - que le vent souffle à une vitesse constante, - qu'il y a une réaction statique à la charge due au vent appliquée à la charpente de l'appareil de levage. Elle intègre des marges tenant compte des effets de rafale (fluctuation de la vitesse du vent) et de la réponse dynamique. Elle donne des lignes directrices sur le moment où il faut sécuriser l'appareil de levage dans les conditions hors-service.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 18-Sep-2016
- Technical Committee
- ISO/TC 96/SC 10 - Design principles and requirements
- Drafting Committee
- ISO/TC 96/SC 10 - Design principles and requirements
- Current Stage
- 9092 - International Standard to be revised
- Start Date
- 18-Apr-2024
- Completion Date
- 13-Dec-2025
Relations
- Effective Date
- 10-Aug-2012
Overview
ISO 4302:2016 - Cranes - Wind load assessment specifies methods to assess wind loads acting on cranes. It covers both in-service and out-of-service wind conditions, provides a simplified calculation approach, and includes allowances for gusting and dynamic response. The standard is intended to be used in conjunction with ISO 8686-1 (load combinations) and ISO 20332 (proofs of competence for structural components).
Key topics and technical requirements
- Scope and assumptions
- Wind may blow horizontally from any direction, at a constant speed, and is treated as producing a static reaction on the crane structure.
- Built-in allowances address gusting (fluctuating wind speed) and dynamic response.
- Wind pressure
- Basic relation: p = 0.5 · ρ · v² (with ρ ≈ 1,225 kg/m³). In SI units this is commonly expressed as p = 0.625 · v² (p in N/m², v in m/s).
- In-service wind
- Design wind speeds and corresponding pressures are given (examples: 14 m/s → 125 N/m² for easily secured cranes; 20 m/s → 250 N/m² for normal open-site cranes; 28.5 m/s → 500 N/m² for process cranes).
- Wind loads on suspended (hoist) loads: F_H = c_H · A_H · p. If load geometry is unknown, assume c = 2.4 and A = 0.0005 · m_H² (m_H = hoist mass in kg).
- Structural member loading
- Member wind load: F = A · p · C_f where A is characteristic projected area and C_f is the shape coefficient (tables and guidance provided).
- Shape coefficients vary with aerodynamic slenderness, section ratio and flow regime (circular, box, lattice, clad structures).
- Shielding factors (η) are provided for arrays of frames/members to reduce loads on sheltered elements; effects accounted up to the ninth frame.
- Out-of-service (storm) wind
- Procedures for equivalent static out-of-service wind pressure, guidance on when and how to secure cranes, and reference storm wind speed maps (Annex A).
Practical applications and who uses ISO 4302:2016
- Crane designers and OEMs: to size members, select connections and specify securing devices.
- Structural and mechanical engineers: to calculate wind load combinations for design checks and fatigue assessments.
- Certifiers and conformity assessors: to validate proofs of competence referenced in ISO 20332.
- Plant operators and safety managers: to define operating limits, securing procedures and wind-related operating manuals.
- Regulators and inspectors: to reference industry-accepted wind load assessment methods.
Related standards
- ISO 8686-1:2012 - Cranes: design principles for loads and load combinations (load combinations B and C referenced).
- ISO 20332 - Proofs of competence for crane structural components (uses wind loads from ISO 4302).
Keywords: ISO 4302:2016, cranes wind load assessment, wind loads on cranes, in-service wind, out-of-service wind, wind pressure formula, shape coefficients, shielding factors, crane securing.
ISO 4302:2016 - Cranes — Wind load assessment Released:9/19/2016
ISO 4302:2016 - Appareils de levage à charge suspendue — Évaluation des charges dues au vent Released:9/19/2016
Frequently Asked Questions
ISO 4302:2016 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Cranes - Wind load assessment". This standard covers: ISO 4302:2016 specifies the assessment of wind loads on cranes. It establishes general methods for calculating wind loads (for in-service and out-of-service conditions), which are included in the load combinations stated in ISO 8686-1 and used for proofs of competence such as those given in ISO 20332 for the structural components of cranes. It provides a simplified method of calculation and assumes that - the wind may blow horizontally from any direction, - the wind blows at a constant speed, - there is a static reaction to the wind load applied to the crane structure. It includes built-in allowances for the effects of gusting (fluctuation in wind speed) and for dynamic response. It gives guidance on when to secure the crane for out-of-service conditions.
ISO 4302:2016 specifies the assessment of wind loads on cranes. It establishes general methods for calculating wind loads (for in-service and out-of-service conditions), which are included in the load combinations stated in ISO 8686-1 and used for proofs of competence such as those given in ISO 20332 for the structural components of cranes. It provides a simplified method of calculation and assumes that - the wind may blow horizontally from any direction, - the wind blows at a constant speed, - there is a static reaction to the wind load applied to the crane structure. It includes built-in allowances for the effects of gusting (fluctuation in wind speed) and for dynamic response. It gives guidance on when to secure the crane for out-of-service conditions.
ISO 4302:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 53.020.20 - Cranes. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 4302:2016 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 4302:1981. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4302
Second edition
2016-10-01
Cranes — Wind load assessment
Appareils de levage à charge suspendue — Évaluation des charges
dues au vent
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 1
4 Wind pressure . 2
5 In-service wind . 3
5.1 General . 3
5.2 Action of in-service wind on suspended load . 3
5.3 Wind load calculations . 4
5.4 Shape coefficients for individual members, frames, etc . 4
5.5 Shielding factors — Multiple frames or members . 5
5.6 Wind loads on individual members (inclined to the wind direction) . 7
6 Out-of-service wind . 7
6.1 General . 7
6.2 Loads due to out-of-service wind . 8
6.3 Equivalent static out-of-service wind pressure . 8
6.4 Wind loads on individual members (inclined to the wind direction) . 9
6.5 Storm wind maps . 9
Annex A (informative) Reference storm wind speeds .11
Bibliography .22
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/96, Cranes, Subcommittee SC 10, Design principles
and requirements
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4302:1981), which has been technically
revised. All clauses have been technically revised to be aligned with ISO 20332, in combination with
ISO 8686-1, and the informative Annex A, “Wind maps”, has been added.
iv © ISO 2016 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 4302:2016(E)
Cranes — Wind load assessment
1 Scope
This International Standard specifies the assessment of wind loads on cranes.
It establishes general methods for calculating wind loads (for in-service and out-of-service conditions),
which are included in the load combinations stated in ISO 8686-1 and used for proofs of competence
such as those given in ISO 20332 for the structural components of cranes.
It provides a simplified method of calculation and assumes that
— the wind may blow horizontally from any direction,
— the wind blows at a constant speed,
— there is a static reaction to the wind load applied to the crane structure.
It includes built-in allowances for the effects of gusting (fluctuation in wind speed) and for dynamic
response.
It gives guidance on when to secure the crane for out-of-service conditions.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 8686-1:2012, Cranes — Design principles for loads and load combinations — Part 1: General
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. The main symbols are
given in Table 1.
3.1
in-service wind
maximum wind that the crane is designed to withstand under operating conditions
3.2
out-of-service wind
maximum (storm) wind blowing from the least favourable direction that a crane is designed to
withstand when in an out-of-service condition
Table 1 — Main symbols
Symbol Description
A Characteristic area
A Wind area of the suspended load
H
C , c Shape coefficients
f H
D Diameter of a circular section
F Wind load
f Recurrence interval factor
rec
K Terrain-roughness-coefficient
F Wind load due to the wind on the hoist load
H
m Mass of the gross or hoist load in kilograms
H
p In-service wind pressure
q(z) Equivalent static out-of-service wind pressure at height z
R Recurrence interval
v 3 s gust amplitude
g
v Wind speed, used as a basis of the calculation
s
Wind speed component acting perpendicularly to the longitudinal axis or surface of
v *
s
a member
v(z) Equivalent static out-of-service wind speed at the height z
Wind speed component acting perpendicularly to the longitudinal axis of a member at
v(z)*
height z
v (z) 10 min mean storm wind speed at height z, in metres per second
m
v Reference storm wind speed
ref
z Height above the surrounding ground level, in metres
Φ Gust response factor
θ Angle of the wind direction to the longitudinal axis or face (θ < 90°)
η Shielding factor
η Factor for the remaining hoist load in out-of-service condition
w
ρ Density of the air
4 Wind pressure
The wind pressure, p, is given by the formula
pv=×05, ρ× (1)
s
where
ρ is the density of air which, for design purposes, is assumed to be constant ρ = 1,225 kg/m ;
v is the wind speed, used as a basis of the calculation.
s
When using the international system of units (SI), where p is expressed in N/m and v in metres per
s
second (m/s), the following applies:
pv=×0,625 (2)
s
2 © ISO 2016 – All rights reserved
5 In-service wind
5.1 General
The wind loading shall be applied in the least favourable direction in combination with the appropriate
loads as defined in ISO 8686-1:2012, load combinations B and C.
In-service design wind speeds and corresponding pressures shall be either selected based on Table 2 or
specified based on the crane configuration, application and the wind conditions. The in-service design
wind speed shall be documented in the operating manual of the crane.
Table 2 — In-service design wind speeds v and pressures p
s
Design wind pres-
Design wind speed
sure
v
s
Type of crane or application
p
m/s N/m
Cranes that are easily secured against wind action and which are
designed for operation in light winds only (e.g. cranes of low chassis 14 125
height with booms that can be readily lowered to the ground)
All normal types of crane installed in the open 20 250
Cranes in process applications, where a crane must continue to work
28,5 500
in high winds
The wind speed shall be measured at the highest point of the crane. The in-service design wind speed
in Table 2 is based on the premise that the crane can be fully secured in an out-of-service configuration
before the design wind speed is exceeded. As the means for this securing vary by crane type and
configuration, the time allowance (e.g. locking devices at special locations of the crane runway, hand-
operated or automatic rail clamps) shall take this into account by a lower level of wind speed chosen
to start the securing. Wind speeds for the use of different crane configurations and for the starting of
securing shall be specified.
5.2 Action of in-service wind on suspended load
On all cranes, the action of the wind on the load must be taken into account and the method by which this
is done shall be clearly described. This may be accomplished by use of wind loads on load parameters of
size and shape. The wind load F on the load shall be calculated as a minimum as follows:
H
F = c × A × p (3)
H H H
where
F is the wind load on the suspended load in the direction of the wind;
H
c is the shape coefficient of the suspended load;
H
A is the wind area of the hoist load;
H
p is the wind pressure corresponding to appropriate design condition.
In the absence of detailed information on the load it shall be assumed that c = 2,4 and A = 0,000 5 × m ,
H H H
where A is expressed in square metres (m ) and m is the mass of the hoist load in kilograms (kg).
H H
Additionally, the effects of wind actions on the load may be limited by
— a reduction of the rated load based upon wind speed, load area and shape factor,
— a limitation of the in-service wind speed for loads exceeding a stipulated surface area.
5.3 Wind load calculations
For crane structures or individual members used in crane structures the wind load, F, in the direction
of the wind, is calculated from the formula:
F = A × p × C (4)
f
where
F is the wind load acting perpendicularly to the longitudinal axis of the member (see 5.6)
A is the characteristic area, i.e. the projection of the solid area of the member on to a plane
perpendicular to the wind direction;
p is the wind pressure corresponding to appropriate design condition;
C is the shape coefficient for the member under consideration, with reference to the wind
f
direction and the characteristic area (see 5.4). Values shall be either those given in Table 3
or those derived by recognized theoretical or experimental methods (e.g. wind tunnel or full
scale tests), or other recognized sources.
The total wind load on the structure is taken as the sum of the loads on its members.
5.4 Shape coefficients for individual members, frames, etc
Shape coefficients, C , for individual members, single lattice frames, and machinery houses, etc. vary
f
according to the aerodynamic slenderness and, in the case of large box sections, with the section ratio.
Aerodynamic slenderness and section ratio are defined in Figure 1.
Where a frame is made up of flat-sided and circular sections, or of circular sections in both flow regimes
2 2
(D × v < 6 m /s and D × v ≥ 6 m /s, with D the diameter of a circular section in metres, and v the design
s s s
wind speed in metres per second, the appropriate shape coefficients are applied to the corresponding
frontal areas.
Table 3 — Shape coefficients C per aerodynamic slenderness
f
Aerodynamic slenderness l/b or l/D
(see Figure 1)
Type Description
5 10 20 30 40 50
Individual Rolled sections, rectangles, hollow sections, flat plates 1,3 1,35 1,6 1,65 1,7 1,9
members
Circular sections where D × v < 6 m /s 0,75 0,80 0,90 0,95 1,0 1,1
s
Circular sections where D × v ≥ 6 m /s 0,60 0,65 0,70 0,70 0,75 0,8
s
b/d
≥ 2 1,55 1,75 1,95 2,1 2,2
Box sections over 350 mm square and
1 1,40 1,55 1,75 1,85 1,9
250 mm, 450 mm rectangular
0,5 1,0 1,2 1,3 1,35 1,4
0,25 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0
Single latti
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4302
Deuxième édition
2016-10-01
Appareils de levage à charge
suspendue — Évaluation des charges
dues au vent
Cranes — Wind load assessment
Numéro de référence
©
ISO 2016
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Objet et domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 1
4 Pression du vent . 2
5 Vent de service . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Action du vent de service sur la charge suspendue . 3
5.3 Calcul des charges dues au vent . 4
5.4 Coefficients de forme pour les éléments individuels, cadres, etc. . 4
5.5 Facteurs de protection — Cadres ou éléments multiples . 5
5.6 Charges dues au vent sur des éléments individuels (Inclinés par rapport à la
direction du vent) . 7
6 Vent hors service . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Charges dues au vent hors service . 8
6.3 Pression statique équivalente du vent hors service . 9
6.4 Charges dues au vent sur des éléments individuels (Inclinés par rapport à la
direction du vent) .10
6.5 Cartes des vents de tempête .10
Annexe A (informative) Vitesses de référence du vent de tempête .11
Bibliographie .22
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 96, Appareils de levage à charge
suspendue, sous-comité SC 10, Conception, principes et exigences.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4302:1981), qui fait l’objet d’une
révision technique. Tous les articles ont été révisés techniquement afin d’être alignés avec l’ISO 20332,
en combinaison avec l’ISO 8686-1, et l’Annexe informative A «Cartes des vents» a été ajoutée.
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 4302:2016(F)
Appareils de levage à charge suspendue — Évaluation des
charges dues au vent
1 Objet et domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie l’évaluation des charges dues au vent agissant sur les
appareils de levage à charge suspendue.
Elle établit des méthodes générales pour calculer les charges dues au vent (en conditions en service et
hors service) qui sont intégrées dans les combinaisons de charges telles que définies dans l’ISO 8686-1
et utilisées pour les vérifications d’aptitude telles que définies dans l’ISO 20332 pour les éléments de
charpente des appareils de levage à charge suspendue.
Elle fournit une méthode simplifiée de calcul et suppose:
— que le vent peut souffler horizontalement dans n’importe quelle direction,
— que le vent souffle à une vitesse constante,
— qu’il y a une réaction statique à la charge due au vent appliquée à la charpente de l’appareil de levage.
La présente norme intègre des marges tenant compte des effets de rafale (fluctuation de la vitesse du
vent) et de la réponse dynamique.
La présente norme donne des lignes directrices sur le moment où il faut sécuriser l’appareil de levage
dans les conditions hors-service.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 8686-1:2012, Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul des charges et des
combinaisons de charge — Partie 1: Généralités
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent. Les principaux
symboles utilisés sont donnés au Tableau 1.
3.1
vent en service
vent maximal que l’appareil de levage est conçu pour supporter, en conditions de service
3.2
vent hors service
vent (de tempête) maximal soufflant dans la direction la plus défavorable que l’appareil de levage est
conçu pour supporter en condition hors service
Tableau 1 — Principaux symboles
Symbole Description
A Surface caractéristique
A Surface de la charge suspendue soumise au vent
H
C , C Coefficients de forme
f H
D Diamètre d’une section circulaire
F Charge due au vent
f Facteur d’intervalle de récurrence
rec
K Coefficient de trainée du terrain
F Charge due au vent sur la charge brute (de levage)
H
g Accélération due à la pesanteur
m Charge brute ou charge de levage en kilogrammes
H
p Pression du vent de service
q(z) Pression statique équivalente du vent hors service à une hauteur z
R Intervalle de récurrence
v Amplitude d’une rafale de 3 secondes
g
v Vitesse du vent, utilisée comme base du calcul
s
Composante de la vitesse du vent agissant perpendiculairement à l’axe longitudinal d’un
*
v
élément à une hauteur z
s
Vitesse du vent de tempête moyennée sur une période de 10 minutes à une hauteur z, en
v (z)
m
mètres par seconde
v Vitesse de référence du vent de tempête
ref
z Hauteur au-dessus du niveau du sol environnant, en mètres
ϕ Facteur de réaction aux rafales
θ Angle de la direction du vent par rapport à l’axe ou à la face longitudinal(e) (θ < 90°)
η Facteur de protection
η Facteur pour la charge de levage restante, en condition hors-service
w
ρ Densité de l’air
4 Pression du vent
La pression du vent, p, est donnée par la formule
pv=×05, ρ× (1)
s
où
ρ est la densité de l’air qui est supposée constante pour le calcul, ρ = 1,225 kg/m ;
v est la vitesse du vent, utilisée comme base de calcul.
s
Selon le Système International d’Unités (SI), lorsque p est exprimée en N/m et v en mètres par seconde
s
(m/s), l’équation suivante s’applique:
pv=×0,613 (2)
s
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
5 Vent de service
5.1 Généralités
Le chargement dû au vent doit être appliqué dans la direction la moins favorable, en combinaison avec
les charges d’exploitation appropriées telles que définies dans l’ISO 8686-1:2012, combinaisons de
charges B et C.
Les vitesses de vent de service de calcul et les pressions correspondantes doivent être soit choisies selon
le Tableau 2 ou spécifiées selon la configuration de l’appareil de levage, l’application et les conditions
de vent. La vitesse de vent de service de calcul doit être documentée dans le manuel d’utilisation de
l’appareil de levage à charge suspendue.
Tableau 2 — Vitesses v et pressions p du vent de service de calcul
s
Vitesse du vent de Pression du vent
calcul de calcul
Type d’appareil de levage ou d’application
v p
s
m/s N/m
Appareils de levage aisément sécurisés contre l’action du vent et
conçus pour utilisation en cas de vents légers exclusivement (par
14 125
exemple, appareils avec faible hauteur de châssis et dont la flèche
peut aisément être abaissée jusqu’au sol)
Tous les types courants d’appareils de levage installés à l’extérieur 20 250
Appareils de levage pour des applications de processus devant
28,5 500
continuer de fonctionner même en cas de vents violents
La vitesse du vent doit être mesurée au point le plus élevé de l’appareil de levage à charge suspendue.
La vitesse du vent en service de calcul dans le Tableau 2 est basée sur l’hypothèse que l’appareil de
levage peut être totalement sécurisé dans une configuration hors-service avant que la vitesse du vent
de calcul ne soit dépassée. Comme les moyens de cette sécurisation varient selon le type de grue et la
configuration, le temps alloué (par exemple, dispositifs de verrouillage sur des emplacements spéciaux
du chemin de roulement, pinces d’ancrage automatiques ou à actionnement manuel) devra prendre cela
en compte par un niveau inférieur de vitesse du vent choisi pour commencer la sécurisation. Les vitesses
du vent pour l’utilisation de différentes configurations de grue et pour le démarrage de la sécurisation
doivent être spécifiées.
5.2 Action du vent de service sur la charge suspendue
Pour tous les appareils de levage, l’action du vent sur la charge doit être prise en considération
et la méthode utilisée à cette fin doit être clairement décrite. Cette condition peut être remplie par
l’utilisation de la charge due au vent agissant sur des paramètres de la charge tels que la dimension et la
forme. La charge due au vent agissant sur la charge levée est calculée au minimum comme suit:
F = c × A × p (3)
H H H
où
F est la force exercée par le vent sur la charge suspendue dans la direction du vent;
H
c est le coefficient de forme la charge suspendue;
H
p est pression du vent sur la charge de levage;
A est la surface de la charge de levage soumise au vent
H
En l’absence d’informations détaillées sur la charge, il convient de supposer c = 2,4 et A = 0,0005 × m ,
H H H
où A est exprimée en mètres carrés (m )et m est la masse de la charge brute en kilogrammes (kg).
H H
De plus, les effets des actions du vent sur la charge levée peuvent être limités par:
— une réduction de la charge utile, basée sur la vitesse du vent, sur la surface de la charge et sur le
coefficient de forme,
— une limitation de la vitesse du vent de service pour les charges excédant une valeur de surface
spécifiée.
5.3 Calcul des charges dues au vent
Pour des charpentes d’appareil de levage ou pour des éléments individuels utilisés dans les charpentes
des appareils, la charge due au vent dans la direction du vent, F, est donnée par la formule:
F = A × p × C (4)
f
où
F est la charge due au vent agissant perpendiculairement à l’axe longitudinal de l’élément (voir 5.6);
A est la surface caractéristique, c’est-à-dire la projection de la surface solide d’un élément sur un
plan perpendiculaire à la direction du vent;
p est la pression du vent correspondant à la condition de calcul appropriée;
C est le coefficient de forme pour l’élément considéré, en référence à la direction du vent et à la
f
surface caractéristique (voir 5.4). Des valeurs peuvent être soit choisies dans le Tableau 3, soit
déduites de méthodes expérimentales ou théoriques reconnues (par exemple, soufflerie ou essais
en vrai grandeur), ou d’autres sources reconnues.
La charge totale due au vent sur la charpente est considérée comme égale à la somme des charges sur
ses éléments constitutifs.
5.4 Coefficients de forme pour les éléments individuels, cadres, etc.
Les coefficients de forme C pour des éléments individuels, des treillis simples et des cabines de
f
mécanismes, etc., dépendent de leur élancement aérodynamique et, dans le cas de grandes sections en
caisson, dépendent du rapport de section. L’élancement aérodynamique et le rapport de section sont
définis Figure 1.
Lorsqu’un cadre est constitué de sections plates et de sections circulaires, ou de sections circulaires
2 2
soumises à deux régimes d’écoulement (D × v < 6 m /s et D × v > 6 m /s, où D est le diamètre de la
s s
section circulaire, en mètres, et v la vitesse du vent de calcul, en mètres par seconde), les coefficients
s
de forme appropriés sont appliqués aux surfaces frontales correspondantes.
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
l
l
l
l
Tableau 3 — Coefficients de forme C en fonction de l’élancement aérodynamique
f
Elancement aérodynamique l/b ou l/D
Type Description
(voir Figure 1)
5 10 20 30 40 50
Profilés laminés, sections rectangulaires, pro-
1,3 1,35 1,6 1,65 1,7 1,9
filés creux, tôles plates
Sections circulaires où D × v < 6 m /s 0,75 0,80 0,90 0,95 1,0 1,1
s
Sections circulaires où
...
ISO 4302:2016は、クレーンに対する風荷重評価を規定する標準であり、クレーンの設計や運用における重要な要素を明確にしています。この文書は、使用中および未使用時の風荷重を計算するための一般的な方法を示しており、ISO 8686-1で示されている荷重の組み合わせに含まれるものです。また、ISO 20332における構造部品の能力証明に必要な要素としても利用されます。 ISO 4302:2016の主な強みは、簡素化された計算手法の提供にあり、風がどの方向からでも水平に吹く可能性や、風速が一定であること、クレーン構造に対する風荷重の静的反応を前提としています。さらに、気流の変動による影響や動的応答を考慮したビルトインの余裕を持つ点も大きな特長です。 また、クレーンを未使用状態にする際の安全確保についての指針も含まれており、現場での実用性が高いことが評価されます。ISO 4302:2016は、クレーンの風荷重を適切に評価するための信頼性の高い基準を提供し、クレーンの性能と安全性を向上させるために不可欠な標準として非常に重要な役割を果たしています。この標準は、クレーン業界における風荷重の理解と評価において欠かせないものであり、専門家やエンジニアにとっても非常に関連性のある文書です。
ISO 4302:2016 is a crucial standard that outlines the comprehensive assessment of wind loads on cranes, addressing both in-service and out-of-service conditions. Its scope emphasizes a methodical approach to calculating wind loads, which are vital for ensuring the safety and stability of crane operations. One of the strengths of ISO 4302:2016 is its provision of general methods that are not only applicable to various types of cranes but also align seamlessly with other relevant ISO standards, such as ISO 8686-1 and ISO 20332. This integration underlines the standard's relevance within the broader context of crane safety and operational integrity by ensuring that wind load considerations are harmonized with structural competency assessments. The standard also introduces a simplified calculation method that assumes wind acts horizontally, ensuring ease of implementation while maintaining accuracy. By accounting for the constant speed of wind and proposing a static reaction to wind loads, ISO 4302:2016 allows for a pragmatic approach to wind load assessment. Furthermore, the inclusion of provisions for gusting effects and dynamic responses enhances its robustness in real-world applications, offering practitioners a reliable framework for evaluating wind impacts under various conditions. Additionally, the guidance provided on when to secure cranes during out-of-service conditions is another critical aspect that emphasizes safety protocols in crane operations. This focus on practical application ensures that operators and engineers can effectively mitigate risks associated with wind loads, reinforcing the standard’s relevance in promoting workplace safety standards in crane management. Overall, ISO 4302:2016 represents a significant advancement in wind load assessment for cranes, merging theoretical rigor with practical applicability, thereby making it an essential reference for industry professionals tasked with ensuring the safe operation of cranes in varying wind conditions.
Die ISO 4302:2016 ist ein bedeutendes Dokument, das sich intensiv mit der Beurteilung von Windlasten auf Kräne beschäftigt. Der Standard definiert umfassende Methoden zur Berechnung von Windlasten, die sowohl für den Betrieb als auch für außer Betrieb befindliche Kräne relevant sind. Dies gewährleistet, dass die strukturelle Integrität und Sicherheit von Krananlagen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen gewährleistet sind. Ein herausragendes Merkmal der ISO 4302:2016 ist die Vereinfachung der Berechnungsverfahren. Der Standard berücksichtigt, dass der Wind horizontal aus jeder Richtung blasen kann und gibt an, dass der Wind mit konstanter Geschwindigkeit weht. Diese Annahmen tragen dazu bei, ein praktikables, aber dennoch effektives Modell für die Sicherheitsbewertungen von Kranstrukturen zu schaffen. Außerdem wird eine statische Reaktion auf die angelegte Windlast vorausgesetzt, was die Berechnung deutlich vereinfacht. Die ISO 4302:2016 zeigt auch eine klare Berücksichtigung der Auswirkungen von Windböen (Schwankungen der Windgeschwindigkeit) sowie der dynamischen Reaktion der Kräne auf diese Lasten. Dadurch verschafft der Standard den Nutzern wertvolle Informationen zur Handhabung der Windlasten in unterschiedlichen Situationen und unterstützt die Ingenieure bei der Gewährleistung der Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Anlagen. Zudem bietet die Norm prägnante Hinweise dazu, wann Kräne für außer Betrieb befindliche Bedingungen gesichert werden sollten, was einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt in der Anwendung von Kranen darstellt. Die Integrationsfähigkeit der ISO 4302:2016 mit anderen relevanten Standards, wie ISO 8686-1 und ISO 20332, unterstreicht ihre Relevanz und Bedeutung in der Branche. Insgesamt stellt die ISO 4302:2016 ein unverzichtbares Instrument zur Beurteilung der Windlasten auf Kräne dar und bietet eine robuste Grundlage für die Sicherheitsplanung sowie die technische Ausführung von Krananlagen in verschiedenen Umgebungen.
ISO 4302:2016 표준은 기중기의 바람 하중 평가에 관한 중요한 지침을 제공합니다. 이 표준은 기중기가 작동 중이거나 작동하지 않을 때의 바람 하중을 평가하는 일반적인 방법을 규정하고 있으며, ISO 8686-1에서 언급된 하중 조합에 따라 기중기 구조의 품질 보증을 위한 ISO 20332와 같은 기준에서 사용됩니다. ISO 4302:2016의 주요 강점은 바람 하중 계산을 위한 간소화된 방법을 제공한다는 점입니다. 이 표준은 바람이 모든 방향에서 수평으로 불어올 수 있다는 가정 하에, 일정한 속도로 불며, 기중기 구조에 적용되는 바람 하중에 대한 정적인 반응이 있다는 점을 기반으로 하고 있습니다. 또한, 바람 속도의 변동에 대한 고스트 효과와 동적 반응에 대한 내장된 여유를 포함하여 보다 실용적인 평가를 가능하게 합니다. 더불어, ISO 4302:2016은 기중기가 작동하지 않는 상태에서 안전하게 고정해야 할 때에 대한 지침도 제공합니다. 이러한 점은 기중기 운영의 안전성을 높이는 데 기여하며, 사용자와 엔지니어 모두에게 매우 유용한 정보를 담고 있습니다. 전반적으로 ISO 4302:2016 표준은 기중기에 대한 풍속 평가의 정확성과 신뢰성을 높이고, 관련 산업에서 안전 운영의 기준을 제공하는 데 적합한 문서입니다.
La norme ISO 4302:2016 présente une approche fondamentale pour l'évaluation des charges de vent sur les grues. Son domaine d'application est clairement défini, s'appliquant à l'évaluation des charges de vent tant en service qu'en dehors de service, ce qui est essentiel pour garantir la sécurité et la fiabilité des opérations de levage exposees à des conditions venteuses. Parmi les points forts de cette norme, on trouve la définition de méthodes générales de calcul des charges de vent, qui sont intégrées dans les combinaisons de charges décrites dans la norme ISO 8686-1. Cela assure une cohérence et une uniformité dans les évaluations effectuées, ce qui est crucial pour les preuves de compétence, telles que celles stipulées dans la norme ISO 20332 pour les composants structurels des grues. La norme ISO 4302:2016 est particulièrement pertinente grâce à sa méthode de calcul simplifiée, qui permet une évaluation efficace et rapide des charges de vent. Elle repose sur des hypothèses pratiques, telles que le vent soufflant horizontalement à vitesse constante et une réaction statique de la structure de la grue face à la charge de vent. Ces suppositions facilitent la mise en œuvre des recommandations, tout en étant suffisamment robustes pour couvrir la plupart des scénarios pratiques rencontrés sur le terrain. De plus, la norme prend en compte les fluctuations de la vitesse du vent, introduisant des marges pour les effets de rafales et la réponse dynamique. Ce faisant, elle aide à adapter les opérations de levage aux conditions environnementales variées, renforçant encore la sécurité et l'efficacité des grues. Enfin, ISO 4302:2016 fournit des directives spécifiques sur les conditions de sécurisation des grues pendant les périodes hors service, ce qui est essentiel pour éviter des incidents lors de conditions de vent défavorables. L'ensemble de ces éléments souligne l'importance de cette norme pour les utilisateurs et les fabricants de grues, leur permettant de répondre aux exigences de sécurité et d'efficacité dans des environnements de travail potentiellement dangereux.
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