ISO 12856-3:2022

Railway applications — Polymeric composite sleepers, bearers and transoms — Part 3: General requirements

This document specifies general requirements of polymeric composite railway sleepers. It is applicable to the sleepers, bearers and transoms to be installed in all tracks (both heavy and urban rail) with or without ballast.

Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux composites à matrice polymère — Partie 3: Exigences générales

Le présent document spécifie les exigences générales des traverses en composite à matrice polymère. Elle s’applique aux traverses, aux supports et aux transoms prévus pour être installés sur toutes les voies (réseaux ferroviaires conventionnels et urbains), avec ou sans ballast.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Feb-2022
• ICS: 45.080 - Rails and railway components
• ICS: 83.140.99 - Other rubber and plastics products
• Technical Committee: ISO/TC 269/SC 1 - Infrastructure
• Drafting Committee: ISO/TC 269/SC 1/WG 1 - Plastic sleepers
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 15-Feb-2022
• Due Date: 19-Sep-2022
• Completion Date: 15-Feb-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12856-3
First edition
2022-02
Railway applications — Polymeric
composite sleepers, bearers and
transoms —
Part 3:
General requirements
Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux
composites à matrice polymère —
Partie 3: Exigences générales
Reference number
ISO 12856-3:2022(E)
© ISO 2022
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2022

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on

the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below

or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................. vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 4

5 General characteristics ................................................................................................................................................................................ 6

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6

5.2 Geometrical design, mass and tolerances ...................................................................................................................... 6

5.3 Surface finish ........................................................................................................................................................................................ 11

5.4 Loading ....................................................................................................................................................................................................... 11

5.4.1 Loads .......................................................................................................................................................................................... 11

5.4.2 Load distribution ............................................................................................................................................................ 11

5.5 Characteristic bending moments ........................................................................................................................................ 11

5.6 Ecodesign ................................................................................................................................................................................................. 11

6 Quality control ....................................................................................................................................................................................................12

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................12

6.2 Quality control during design approval tests ..........................................................................................................12

6.3 Quality control during manufacturing .......................................................................................................................... 13

7 Documentation ...................................................................................................................................................................................................13

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................13

7.2 Data to be supplied by the purchaser ............................................................................................................................ 13

7.3 Data to be provided by the supplier ................................................................................................................................. 14

7.3.1 Before the design approval tests ...................................................................................................................... 14

7.3.2 After the design approval tests .......................................................................................................................... 14

7.3.3 Prior to start-up of production ........................................................................................................................... 14

7.4 Marking ...................................................................................................................................................................................................... 15

8 Product testing ...................................................................................................................................................................................................15

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................ 15

8.2 Tests on product ................................................................................................................................................................................. 15

8.2.1 General .....................................................................................................................................................................................15

8.2.2 Bending resistance ........................................................................................................................................................ 17

8.2.3 Thermal expansion ....................................................................................................................................................... 22

8.2.4 Permanent deformation of screw/insert in function of temperature ..............................22

8.2.5 Fastening system ............................................................................................................................................................22

8.2.6 Electrical resistance ..................................................................................................................................................... 22

8.2.7 Screw, spike, cast-in and glued-in fastening components ..........................................................23

8.2.8 Fire ............................................................................................................................................................................................... 23

8.2.9 System test ............................................................................................................................................................................ 23

8.3 Tests on material characteristics ......... ............................................................................................................................... 23

8.3.1 Chemical compatibility .............................................................................................................................................. 23

8.3.2 Environmental resistance ....................................................................................................................................... 23

8.3.3 Environmental compatibility ............................................................................................................................... 24

8.3.4 Mechanical properties ................................................................................................................................................ 24

8.4 Additional tests for consideration (optional) ........................................................................................................... 24

8.4.1 Damaging of the sleeper surface by ballast ............................................................................................. 24

8.4.2 Test in track ......................................................................................................................................................................... 24

8.4.3 Lateral resistance ........................................................................................................................................................... 24

Annex A (informative) Definition and recommendation for measurement of rail seat

inclination and twist between rail seats .................................................................................................................................25

iii
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)

Annex B (informative) Design methods and factors ........................................................................................................................26

Annex C (informative) Calculation of bending moments for transom ..........................................................................39

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................42

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
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 of the voluntary nature of standards, 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

www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 269, Railway applications, Subcommittee

SC 1, Infrastructure.
A list of all parts in the ISO 12856 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Introduction

This document is used as the technical basis for transaction between corresponding parties (purchaser

– supplier).
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12856-3:2022(E)
Railway applications — Polymeric composite sleepers,
bearers and transoms —
Part 3:
General requirements
1 Scope

This document specifies general requirements of polymeric composite railway sleepers. It is applicable

to the sleepers, bearers and transoms to be installed in all tracks (both heavy and urban rail) with or

without ballast.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 12856-1, Railway applications — Polymeric composite sleepers, bearers and transoms — Part 1:

Material characteristics

ISO 12856-2, Railway applications — Polymeric composite sleepers, bearers and transoms — Part 2:

Product testing
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
purchaser
body responsible for purchasing the product on the network company’s behalf
3.2
supplier

body responsible for the use of the International Standard in response to the purchaser’s (3.1)

requirement

Note 1 to entry: The supplier is also responsible for requirements which apply to the product of the manufacturer

(3.3).
3.3
manufacturer

organization which produces the sleepers (3.4), the bearers (3.5) and the transoms (3.6)

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
3.4
sleeper

transverse component of the track which controls the gauge (3.29) and transmits loads from the rail to

the ballast or other sleeper support
3.5
bearer

transverse component of switches and crossings which controls the relative geometry of two or more

running rails and different pieces of special track work, and transmits loads from the rails to the ballast

or other bearer support
3.6
transom

transverse component of track on bridges with open deck which controls the gauge (3.29) and transmits

loads from the rail to the bridge structure
3.7
longitudinal beams for ballastless track on bridges

longitudinal component of ballastless track (3.27) on bridges which supports several fastening systems

(3.28) for one rail
3.8
bending moment

moment applied on the polymeric composite sleeper (3.4), bearer (3.5) or transom (3.6) which produces

tension and compression in the element
3.9
positive bending moment

moment which produces tension at the bottom of the polymeric composite sleeper (3.4), bearer (3.5) or

transom (3.6)
3.10
negative bending moment

moment which produces tension at the top of the polymeric composite sleeper (3.4), bearer (3.5) or

transom (3.6)
3.11
rail seat
area on which a running rail rests
3.12
rail seat area
rail seat (3.11) and the immediate area around the fastening system (3.28)
3.13
rail seat bending moment
moment under the centre line of the rail
3.14
centre bending moment
moment at the centre part of a monoblock sleeper (3.15)
3.15
monoblock sleeper
sleeper (3.4) consisting of one element of material
3.16
twin-block sleeper
sleeper (3.4) in which two blocks (3.17) are connected by a connecting bar
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
3.17
block

short polymeric composite element which transmits loads from one rail to the ballast or other support

3.18
test load
load applied during testing
3.19
dynamic rail seat load

characteristic load on a rail seat (3.11) of the sleeper (3.4) for normal service dynamic loading

Note 1 to entry: Usually the characteristic load corresponds to the mean value plus “n” standard deviations of the

dynamic wheel load.

Note 2 to entry: The term “dynamic load” used within this series, with respect to tests, should be interpreted as

“cyclic load”.
3.20
characteristic bending moment
bending moment (3.8) from the dynamic rail seat load (3.19)
3.21
characteristic positive bending moment for rail seat section
k,r,pos

positive bending moment (3.9) at the rail seat (3.11) from the dynamic rail seat load (3.19)

3.22
characteristic negative bending moment for rail seat section
k,r,neg

negative bending moment (3.10) at the rail seat (3.11) from the dynamic rail seat load (3.19)

3.23
characteristic negative bending moment for centre section
k,c,neg

negative bending moment (3.10) at the centre section from the dynamic rail seat load (3.19)

3.24
characteristic positive bending moment for centre section
k,c,pos

positive bending moment (3.9) at the centre section from the dynamic rail seat load (3.19)

3.25
thermal expansion

elongation of the sleeper (3.4), bearer (3.5) or transom (3.6) as a result of increasing temperature

3.26
bedding modulus

pressure (force per surface area) per unit deflection and measured under a uniaxial load

3.27
ballastless track
high fixity track constrained by means other than ballast
3.28
fastening system

any device used to secure running rails into chairs or baseplates or directly to sleepers (3.4), bearers

(3.5), transoms (3.6) or other rail supports
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
3.29
gauge
lateral distance between the running edges of rails in track
3.30
lateral track resistance

ability of a sleeper (3.4) to resist movement, perpendicular to rail, under lateral loading

3.31
conductor rail

rigid metallic section or rail mounted on insulators to distribute electrical energy to trains

3.32
geometric ballast plate
GBP

rigid steel plate with geometrically structured surface simulating ballast contact

Note 1 to entry: See ISO 12856-2:2020, Annex A.
3.33
flat plate
rigid steel plate with flat surface with dimension 300 mm by 300 mm
3.34
design approval test

test on a polymeric composite sleeper (3.4), bearer (3.5) or transom (3.6) or part of it to demonstrate

compliance with the acceptance criteria
3.35
routine test
quality control test in terms of regular manufacturing
4 Symbols

For the purposes of this document, the symbols and abbreviated terms listed in Table 1 apply.

Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
b Maximum bottom width of the polymeric composite sleeper, bearer or transom. m
b Top width of the polymeric composite sleeper, bearer or transom. m

Top width of the polymeric composite sleeper, bearer or transom at the axis of the rail

b m
seat.
d Deformation of the sleeper in the strength test under F . mm
0s r0
d Deformation of the sleeper in the strength test under k × F . mm
1s 1s r0
d Deformation of the sleeper in the strength test under k × F . mm
2s 2s r0

d Upper limit for the sleeper deformation in the strength test at exceptional load level. mm

1s,lim

d Upper limit for the sleeper deformation in the strength test at accidental load level. mm

2s,lim
F Planeness of each rail seat area: with regard to two points 150 mm apart. —
F Positive reference test load at the centre section of the sleeper. kN
F Negative reference test load at the centre section of the sleeper kN
c0n
F Positive reference test load for the rail seat section. kN
F Maximum positive test load at centre of sleeper, bearer or transom. kN
F Maximum negative test load at centre of sleeper, bearer or transom. kN
cBn
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Table 1 (continued)
Symbol Description Unit

Constant load applied for permanent deformation test at the centre section for negative

F kN
c,perm,n
bending moments.

F Maximum positive test load at the rail seat section which cannot be increased. kN

Depth at any position along the total length of the polymeric composite sleeper, bearer

h m
or transom measured in accordance with the quality plan.

Coefficient used for calculation of static test load for the exceptional load level. This

k —
factor is applied to initial reference test load.

Coefficient used for calculation of static test load for the accidental load level. This fac-

k —
tor is applied to initial reference test load.
k Coefficient to be used for calculation of F at the end of the fatigue test. —
3 rB

Dynamic low frequency stiffness at the centre section for the positive bending moment

k MN/m
c,dyn1
in between the loads 0,1 × F and 0,5 × F .
c0 c0

Dynamic low frequency stiffness at the centre section for the positive bending moment

k MN/m
c,dyn2
in between the loads 0,1 × F and F .
c0 c0

Static stiffness at the centre section for the positive bending moment in between the

k MN/m
c,stat1
loads 0,1 × F and 0,5 × F .
c0 c0

Static stiffness at the centre section for the positive bending moment in between the

k MN/m
c,stat2
loads 0,1 × F and F .
c0 c0

Dynamic low frequency stiffness at the centre section for the negative bending moment

k MN/m
cn,dyn1
in between the loads 0,1 × F and 0,5 × F .
c0n c0n

Dynamic low frequency stiffness at the centre section for the negative bending moment

k MN/m
cn,dyn2
in between the loads 0,1 × F and F .
c0n c0n

Static stiffness at the centre section for the negative bending moment in between the

k MN/m
cn,stat1
loads 0,1 × F and 0,5 × F .
c0n c0n

Static stiffness at the centre section for the negative bending moment in between the

k MN/m
cn,stat2
loads 0,1 × F and F .
c0n c0n

Low frequency dynamic stiffness of polymeric composite sleeper or bearer measured

k MN/m
dyn,5Hz
with GBP at (5 ± 1) Hz.

Static stiffness of polymeric composite sleeper, bearer or transom measured with GBP

k MN/m
max
between F and F .
max min

Dynamic low frequency stiffness at the rail seat section in between the loads 0,1 × F

k MN/m
r,dyn1
and 0,5 × F .

Dynamic low frequency stiffness at the rail seat section in between the loads 0,1 × F

k MN/m
r,dyn2
and F .

k Static stiffness at the rail seat section in between the loads 0,1 × F and 0,5 × F . MN/m

r,stat1 r0 r0

k Static stiffness at the rail seat section in between the loads 0,1 × F and F . MN/m

r,stat2 r0 r0

Static stiffness of polymeric composite sleeper, bearer or transom measured with GBP

k MN/m
stat
between F and F .
test min
k Coefficient used for the degradation during service life of the sleeper. —
L Overall length of the polymeric composite sleeper, bearer or transom. m
L Distance between the rail fastening gauge points. m

Position of the rail fastening gauge point with regard to the end of the polymeric com-

L m
posite sleeper, bearer or transom.
L Total length of reinforced polymeric composite block. m
L Design distance between centre lines of the rail seats. m
L Elastic length of the Winkler beam. m

Design distance between the centre line of the rail seat to the edge of the sleeper at the

L m
bottom.
m Mass of the sleeper (variation with regard to nominal mass). kg
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Table 1 (continued)
Symbol Description Unit
M Characteristic bending moment. kNm
M Characteristic negative bending moment for centre section. kNm
k,c,neg
M Characteristic positive bending moment for centre section. kNm
k,c,pos
M Characteristic negative bending moment for rail seat section. kNm
k,r,neg
M Characteristic positive bending moment for rail seat section. kNm
k,r,pos
P Dynamic rail seat load. kN
T Relative twist between two rail seats (see Annex A). °

Deformation for permanent deformation test of screw/insert in function of tempera-

Δu mm
ture.
α Inclination of the rail seat (see Annex A). °
α Linear thermal expansion coefficient for the bottom. K
T,bottom
α Linear thermal expansion coefficient for the top. K
T,top
λ Lever length of resulting internal forces P /2. m
ξ Position of unit wheel load Q in function of the deflection of rail. rad
η Influence of adjacent axles. —
5 General characteristics
5.1 General

The track, including switches and crossings, is an assembly of transverse sleepers, bearers or transoms

secured to the rails by means of a fastening system and supported by ballast or other support. It is

characterized by the gauge of the track, the rail profile, the inclination of the rails and the spacing of the

polymeric composite sleepers, bearers and transoms.
5.2 Geometrical design, mass and tolerances

The relevant dimensions of polymeric composite sleepers, bearers and transoms are shown in Figures 1,

2 and 3.

NOTE 1 In case of sleepers with rectangular cross-section over the total length, b is only applied on the rail

seat. b , b , b are all equal and α = 0.
1 2 3
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Key
1 measurement point

L distance between sleeper gauge points taking into account the fastening system and track gauge

Figure 1 — Monoblock sleeper
Key
1 measurement point

L distance between sleeper gauge points taking into account the fastening system and track gauge

Figure 2 — Twin-block sleeper
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Figure 3 — Sleepers, bearers and transoms

The dimensions of the sleeper, bearer and transom shall be agreed between the purchaser and the

supplier.

The maximum tolerances specified in Table 2 and below Figure 4 apply to ballasted track and may be

varied by the purchaser in the case of special requirements such as dedicated polymeric composite

elements for ballastless track or use of a sleeper laying machine, etc.
Table 2 — Maximum tolerances
Symbol Tolerance
L ±30 mm
b ±5 mm
b ±5 mm
b ±5 mm
+10
 
mm
 
 
 
mm
 
 
L ±8 mm
L ±8 mm
α ±0,5°
F 2 mm
T 0,5°
m ±5 %

For installation with a track laying machine, a tolerance of ±10 mm is recommended.

If a baseplate is used, a tolerance of ±0,25° is recommended.

If a direct fastening (fastening without baseplate) is used, a tolerance of 1 mm

is recommended.

The purchaser shall indicate if all or part of the fastening system is included in

the mass of the polymeric composite element.

In case of embedded fastening components, the positioning of these components in the sleeper, bearer

and transom shall be measured in accordance with Figure 4.
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)

Figure 4 — Measurement of tolerances on fastening components positioning of bearer

Tolerance on dimensions A and D (on the same support area): ±1,0 mm
Tolerance on dimensions B and C (between two separate supports areas): ±1,5 mm

Tolerance between the last cast-in component and the end of the bearer (E): ±15 mm

Figure 5 shows the vertical deviation measurement of a bearer.
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 12856-3:2022(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 rigid support
2 bearer
3 support (50 mm × 50 mm section) across width of bearer
4 straight datum
5 support across width of bearer
6 top surface of bearer
7 vertical deviation measurement area
8 measurement base
Figure 5 — Vertical deviation measurement of bearer

Vertical deviation in both directions of a bearer is measured on a 3,6 m long base as in Figure 5.

Alternative measurement methods may be proposed by the manufacturer and agreed with the

purchaser.

For bearers shorter than 4 m and with more than two rail seats, the length of measurement base shall

be reduced to L – 400 mm (with L in mm). Maximum allowed deviation is (L – 400 mm) / 500 (with L in

mm).
Maximum allowed deviation is 7 mm on a 3,6 m base.

For bearer length above 6 m, the maximum allowed deviation is agreed between the supplier and the

purchaser.
The design, dim
...

© ISO 2022 – Tous droits réservés
ISO 12856-3:2022(F)
Date: 2022-02
ISO/TC 269/SC 1/GT 1
Secrétariat: AFNOR
Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux
composites à matrice polymère — Partie 3: Exigences générales

Railway applications — Polymeric composite sleepers, bearers and transoms — Part 3: General

requirements
---------------------- Page: 1 ----------------------
© ISO 2022

Droits de reproductionTous droits réservés. Sauf indication contraire,prescription différente ou si cela

est nécessairenécessité dans le cadrecontexte de sa mise en applicationœuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,

électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichageou la diffusion sur l’internet ou sur un

Intranetintranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuventUne

autorisation peut être adresséesdemandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le

pays du demandeur.
ISO copyright officeCopyright Office
CPCase postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva, SuisseGenève
Tel. Tél. : + 41 22 749 01 11
Fax : + 41 22 749 09 47
E-mail : [e-mail]
Site internet : [e-mail]
Web : www.iso.org
Publié en Suisse.
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Sommaire

Avant-propos ............................................................................................................................................................. v

Introduction ............................................................................................................................................................... v

1 Domaine d’application ............................................................................................................................. 1

2 Références normatives ............................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions ............................................................................................................................... 1

4 Symbole ........................................................................................................................................................ 5

5 Caractéristiques générales ..................................................................................................................... 7

5.1 Généralités ................................................................................................................................................... 7

5.2 Conception géométrique, masse et tolérances ................................................................................ 7

5.3 État de surface .......................................................................................................................................... 11

5.4 Application de charges .......................................................................................................................... 12

5.4.1 Charges ....................................................................................................................................................... 12

5.4.2 Répartition des charges ......................................................................................................................... 12

5.5 Moments de flexion caractéristiques ................................................................................................ 12

5.6 Écoconception .......................................................................................................................................... 12

6 Contrôle qualité ....................................................................................................................................... 13

6.1 Généralités ................................................................................................................................................. 13

6.2 Contrôle qualité lors des essais de qualification ........................................................................... 13

6.3 Contrôle qualité lors de la fabrication .............................................................................................. 14

7 Documentation ......................................................................................................................................... 15

7.1 Généralités ................................................................................................................................................. 15

7.2 Données à fournir par le client ........................................................................................................... 15

7.3 Données à fournir par le fournisseur................................................................................................ 16

7.3.1 Avant les essais de qualification ......................................................................................................... 16

7.3.2 Après les essais de qualification ......................................................................................................... 16

7.3.3 Avant la mise en production ................................................................................................................ 16

7.4 Marquage ................................................................................................................................................... 16

8 Essais sur produits .................................................................................................................................. 16

8.1 Généralités ................................................................................................................................................. 16

8.2 Essais sur le produit ............................................................................................................................... 17

8.2.1 Généralités ................................................................................................................................................. 17

8.2.2 Résistance à la flexion ............................................................................................................................ 19

8.2.3 Dilatation thermique .............................................................................................................................. 24

8.2.4 Déformation permanente de la vis/de l’insert en fonction de la température ................... 24

8.2.5 Système de fixation ................................................................................................................................. 25

8.2.6 Résistance électrique ............................................................................................................................. 25

8.2.7 Vis, clou, élément de fixation encastré et scellé ............................................................................ 25

8.2.8 Résistance au feu ..................................................................................................................................... 25

8.2.9 Essai du système ...................................................................................................................................... 25

8.3 Essais sur les caractéristiques du matériau ................................................................................... 26

8.3.1 Compatibilité chimique ......................................................................................................................... 26

8.3.2 Résistance environnementale ............................................................................................................. 26

8.3.3 Compatibilité environnementale ....................................................................................................... 27

8.3.4 Propriétés mécaniques .......................................................................................................................... 27

8.4 Essais complémentaires à envisager (facultatifs)......................................................................... 27

8.4.1 Endommagement de la surface des traverses par le ballast ..................................................... 27

8.4.2 Essais en voie ............................................................................................................................................ 27

© ISO 2022 – Tous droits réservés
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)

8.4.3 Résistance latérale .................................................................................................................................. 27

Annexe A (informative) Définition et recommandation pour la mesure de l’inclinaison des

tables d’appui des rails et du gauche entre les tables d’appui des rails ................................ 28

Annexe B (normative) Méthodes et facteurs de conception ................................................................... 29

Annexe C (informative) Calcul des moments de flexion pour les transoms ...................................... 42

Bibliographie .......................................................................................................................................................... 46

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
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 appeléeattirée 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 sauraientsaurait être

tenuestenue pour responsablesresponsable 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 nature volontaire des normes, 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/foreword.htmlavant-propos. Field Code Changed

Le présent document a été élaboré par le Comité Techniquecomité technique ISO/TC 269, Applications

ferroviaires, sous-comité SC 1, Infrastructure.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 12856 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Introduction

Le présent document est utilisé comme base technique pour les transactions entre les parties

(client/fournisseur).
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 12856-3:2022(F)
Applications ferroviaires — Traverses et supports en
matériaux composites à matrice polymère —
Partie 3: Exigences générales
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie les exigences générales des traverses en composite à matrice polymère.

Elle s’applique aux traverses, aux supports et aux transoms prévus pour être installés sur toutes les voies

(réseaux ferroviaires conventionnels et urbains), avec ou sans ballast.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 12856-1, Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux composites à matrice

polymère — Partie 1: Propriétés des matériaux

ISO 12856-2, Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux composites à matrice

polymère — Partie 2: Essais sur produitsde produit
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/
3.1
client

organisme responsable de l’achat du produit pour le compte de la société ferroviaire

3.2
fournisseur

organisme responsable de l’application de la Norme internationale en réponse à l’exigence du client

(3.1).)

Note 1 à l’article: Le fournisseur est également responsable des exigences qui s’appliquent au produit du fabricant

(3.3).
3.3
fabricant
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)

organisme responsable de la production des traverses (3.4), des supports (3.5) et des transoms (3.6)

3.4
traverse

composant transversal de la voie, qui maintient l’écartement (3.29) de voie et transmet les efforts entre

le rail et le ballast (ou un autre support)
3.5
support

composant transversal des appareils de voie, qui maintient la géométrie relative de deux rails de

roulement ou plus ainsi que de différents équipements d’appareils de voie et qui transmet les efforts

entre les rails et le ballast (ou un autre support)
3.6
transom

composant transversal de la voie sur les ponts à tablier ouvert, qui maintient l’écartement (3.29) de voie

et qui transmet les efforts entre le rail et la structure du pont
3.7
poutre longitudinale pour voie sans ballast sur les ponts

composant transversal des voies sans ballast (3.27) sur les ponts, qui intègre plusieurs systèmes de fixation

(3.28) par rail
3.8
moment de flexion

moment appliqué sur la traverse (3.4), le support (3.5) ou le transom (3.6) en composite à matrice

polymère, qui génère une tension et une compression dans l’élément
3.9
moment de flexion positif

moment qui génère une tension au niveau de la partie inférieure de la traverse (3.4), du support (3.5) ou

transom (3.6) en composite à matrice polymère
3.10
moment de flexion négatif

moment qui génère une tension au niveau de la partie supérieure de la traverse (3.4), du support (3.5) ou

transom (3.6) en composite à matrice polymère
3.11
table d’appui du rail
surface sur laquelle repose le rail de roulement
3.12
section sous rail

zone comprenant la table d’appui du rail (3.11) et la surface située immédiatement autour du système de

fixation (3.28)
3.13
moment de flexion de la table d’appui du rail
moment appliqué au droit de l’axe du rail
3.14
moment de flexion au centre
moment appliqué au centre d’une traverse monobloc (3.15)
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
3.15
traverse monobloc
traverse (3.4) constituée d’un seul blochet (3.17)élément de matériau
3.16
traverse bibloc
traverse (3.4) constituée de deux blochets (3.17) reliés par une entretoise
3.17
blochet

élément en composite à matrice polymère court qui transmet les efforts entre un rail et le ballast (ou un

autre support)
3.18
charge d’essai
charge appliquée lors d’un essai
3.19
charge dynamique de la table d’appui du rail

charge caractéristique d’une table d’appui du rail (3.11) de la traverse (3.4) pour une charge dynamique

en service normal

Note 1 à l’article: Généralement, la charge caractéristique correspond à la valeur moyenne plus «n» écarts-types de

la charge dynamique exercée par la roue.

Note 2 à l’article: Dans le contexte des essais spécifiés dans la présente série de normes, il convient d’interpréter le

terme «charge dynamique» comme étant un synonyme de «charge cyclique».
3.20
moment de flexion caractéristique

moment de flexion (3.8) consécutif à la charge dynamique de la table d’appui du rail P (3.19)

3.21
moment de flexion positif caractéristique au droit de la table d’appui du rail
k,r,pos

moment de flexion positif (3.9) appliqué au niveau de la table d’appui du rail (3.11) consécutif à la charge

dynamique de la table d’appui du rail Pk (3.19)
3.22
moment de flexion négatif caractéristique au droit de la table d’appui du rail
Mk,r,neg

moment de flexion négatif (3.10) appliqué au niveau de la table d’appui du rail (3.11) consécutif à la charge

dynamique de la table d’appui du rail Pk (3.19)
3.23
moment de flexion négatif caractéristique pour la section centrale
Mk,c,neg

moment de flexion négatif (3.10) appliqué en section centrale consécutif à la charge dynamique de la table

d’appui du rail Pk (3.19)
3.24
moment de flexion positif caractéristique pour la section centrale
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
k,c,pos

moment de flexion positif (3.9) appliqué en section centrale consécutif à la charge dynamique de la table

d’appui du rail Pk (3.19)
3.25
dilatation thermique

allongement de la traverse (3.4), du support (3.5) ou du transom (3.6) sous l’effet d’une élévation de la

température
3.26
module d’élasticité

pression (effort par unité de surface) par unité de déplacement mesurée sous une charge uniaxiale

3.27
voie sans ballast
voie à fixité élevée maintenue en place par un autre matériau que le ballast
3.28
système de fixation

dispositif utilisé pour la fixation des rails de roulement par interposition de coussinets ou selles ou par

fixation directe sur des traverses (3.4), des supports (3.5), des transoms (3.6) ou d’autres appuis

3.29
écartement
distance latérale entre les faces de roulement des rails en voie
3.30
résistance latérale de la voie

aptitude d’une traverse (3.4) à résister aux mouvements perpendiculaires au rail sous l’effet d’une charge

latérale
3.31
rail de contact

section métallique rigide ou rail fixé(e) sur des isolateurs afin de distribuer l’énergie électrique aux trains

3.32
plaque à ballast géométrique
GBP

plaque rigide en acier dont la surface présente une structure géométrique qui simule le contact du ballast

Note 1 à l'article:
Note 1 à l’article: Voir ISO 12856-2:2020, Annexe A.
3.33
plaque plane
tôle d’acier rigide présentant une surface plane de 300 mm par 300 mm
3.34
essai de qualification

essai réalisé sur une traverse (3.4), un support (3.5) ou un transom (3.6) en composite à matrice polymère

ou sur l’un de leurs éléments dans le but de démontrer leur conformité aux critères d’acceptation

3.35
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
essai de série

essai de contrôle qualité dont l’objet est de vérifier la conformité de la fabrication

4 Symbole
4 Symboles

Pour les besoins du présent document, les symboles et termes abrégés dans le Tableau 1 s’appliquent.

Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité

largeur inférieure maximale de la traverse, du support ou du transom en composite à

b m
matrice polymère

largeur supérieure de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

b m
polymère

largeur supérieure de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

b m
polymère au niveau de l’axe de la table d’appui du rail

d0s déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge Fr0 mm

d déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge k × F mm

1s 1s r0

d déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge k × F mm

2s 2s r0

limite haute pour la déformation de la traverse lors de l’essai de résistance sous un

d mm
1s,lim
niveau de charge exceptionnelle

limite haute pour la déformation de la traverse lors de l’essai de résistance sous un

d2s,lim mm
niveau de charge accidentelle

F planéité de chaque section sous rail: par rapport à deux points espacés de 150 mm —

charge d’essai de référence positive appliquée au niveau de la section centrale de la

Fc0 kN
traverse

charge d’essai de référence négative appliquée au niveau de la section centrale de la

F kN
c0n
traverse

F charge d’essai de référence positive appliquée au droit de la table d’appui du rail kN

F charge d’essai positive maximale au centre de la traverse, du support ou du transom kN

FcBn charge d’essai négative maximale au centre de la traverse, du support ou du transom kN

charge constante appliquée pour l’essai de déformation permanente en section centrale

pour les moments
Fc,perm,n kN
de flexion négatifs

charge d’essai positive maximale appliquée au droit de la table d’appui du rail qui ne peut

FrB kN
pas être augmentée

profondeur en tout point de la longueur totale de la traverse, du support ou du transom

h m
en composite à matrice polymère, mesurée conformément au plan qualité

coefficient utilisé pour le calcul de la charge d’essai statique sous un niveau de charge

k —

exceptionnelle. Ce facteur est appliqué à la charge d’essai de référence initiale.

coefficient utilisé pour le calcul de la charge d’essai statique sous un niveau de charge

k —
accidentelle. Ce facteur est appliqué à la charge d’essai de référence initiale.
k3 coefficient utilisé pour le calcul de FrB à l’issue de l’essai de fatigue —
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Symbole Description Unité

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,dyn1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,dyn2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

kc,stat1 MN/m
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,stat2
positif entre les charges 0,1 × Fc0 et Fc0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,dyn1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,dyn2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,stat1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

kcn,stat2 MN/m
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence d’une traverse ou d’un support en composite à

k MN/m
dyn,5Hz

matrice polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique à (5 ± 1) Hz

raideur statique d’une traverse, d’un support ou d’un transom en composite à matrice

k —MN/m
max
polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique entre F et F
max min

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les charges

k MN/m
r,dyn1
0,1 × F et 0,5 × F
r0 r0

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les charges

kr,dyn2 MN/m
0,1 × F et F
r0 r0

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les charges

kr,stat1 MN/m
0,1 × F et 0,5 × F
r0 r0

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les charges

k MN/m
r,stat2
0,1 × Fr0 et Fr0

raideur statique d’une traverse, d’un support ou d’un transom en composite à matrice

k MN/m
stat
polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique entre F et F
essai min

kt coefficient utilisé pour le calcul de la détérioration en service de la traverse —

longueur hors tout de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

L m
polymère
L distance entre les points de référence extérieurs des systèmes de fixation m

distance entre le point de référence extérieur du système de fixation et l’extrémité de la

L m
traverse, du support ou du transom en composite à matrice polymère
L longueur totale du blochet en matériau composite à matrice polymère renforcé m
L distance de conception entre les axes de la table d’appui du rail m
Lel longueur élastique de la poutre Winkler m

distance de conception entre l’axe de la table d’appui du rail et le rebord de la traverse

L m
sur la partie inférieure
m masse de la traverse (variation par rapport à la masse nominale) kg
M moment de flexion caractéristique kNm
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Symbole Description Unité
M moment de flexion négatif caractéristique pour la section centrale kNm
k,c,neg
M moment de flexion positif caractéristique pour la section centrale kNm
k,c,pos

M moment de flexion négatif caractéristique au droit de la table d’appui du rail kNm

k,r,neg

M moment de flexion positif caractéristique au droit de la table d’appui du rail kNm

k,r,pos
P charge dynamique de la table d’appui du rail —kN
T gauche relatif entre deux tables d’appui des rails (voir Annexe A) °

déformation pour l’essai de déformation permanente de la vis/de l’insert en fonction de

Δu mm
la température
α inclinaison de la table d’appui du rail (voir Annexe A) °
α coefficient de dilatation thermique linéique pour la partie inférieure K
T,bottom
α coefficient de dilatation thermique linéique pour la partie supérieure K
T,top
λ longueur du levier des forces internes résultantes Pk/2 m

ξ position de l’unité de charge à la roue Q par rapport à la déformation du rail rad

η influence des axes adjacents —
5 Caractéristiques générales
5.1 Généralités

La voie, y compris les appareils de voie, est un assemblage de traverses, de supports et de transoms, qui

sont fixés aux rails au moyen d’un système de fixation et sont supportés par le ballast (ou un autre

support). Elle est caractérisée par l’écartement de la voie, le profil du rail, l’inclinaison des rails, ainsi que

le travelage des traverses, supports et transoms en composite à matrice polymère.

5.2 Conception géométrique, masse et tolérances

Les Figures 1, 2 et 3 représentent les dimensions pertinentes des traverses, supports et transoms en

composite à matrice polymère.

NOTE 1 Dans le cas des traverses qui présentent une section rectangulaire sur la longueur totale, b s’applique

uniquement à la table d’appui du rail. b , b , b sont tous égaux et α = 0.
1 2 3
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Légende
1 point de mesure

L distance entre les points de mesure de la traverse en tenant compte du système de fixation et de l’écartement de la voie

Figure 1 — Traverse monobloc
Légende
1 point de mesure

L distance entre les points de mesure de la traverse en tenant compte du système de fixation et de l’écartement de la voie

Figure 2 — Traverse bibloc
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Figure 3 — Traverses, supports et transoms

Les dimensions de la traverse, du support et du transom doivent être fixées par accord entre le client et

le fournisseur.

Les tolérances maximales spécifiées dans l’Article 4le Tableau 2 et la Figure 4 ci-dessous s’appliquent à

une voie ballastée et peuvent être modifiées par le client dans le cas d’exigences particulières dues aux

éléments en composite à matrice polymère destinés aux voies sans ballast ou à l’utilisation d’une machine

de pose de traverses, etc.
Tableau 2 —Tolérances maximales
Symbole Tolérance
L ±30 mm
b ±5 mm
b ±5 mm
b ±5 mm
+10
 
 
 
mm
1 +2
mm
L ±8 mm
L ±8 mm
±0,5°
F 2 mm
T 0,5°
m ±5 %

Une longueur de ± 10 mm est recommandée en cas de pose par une machine de pose de

traverses.
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12856-3
Première édition
2022-02
Applications ferroviaires — Traverses
et supports en matériaux composites à
matrice polymère —
Partie 3:
Exigences générales
Railway applications — Polymeric composite sleepers, bearers and
transoms —
Part 3: General requirements
Numéro de référence
ISO 12856-3:2022(F)
© ISO 2022
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Sommaire Page

Avant-propos ...............................................................................................................................................................................................................................v

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................. vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions ...................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 4

5 Caractéristiques générales ....................................................................................................................................................................... 6

5.1 Généralités ................................................................................................................................................................................................. 6

5.2 Conception géométrique, masse et tolérances ........................................................................................................... 7

5.3 État de surface ..................................................................................................................................................................................... 11

5.4 Application de charges ................................................................................................................................................................. 11

5.4.1 Charges .................................................................................................................................................................................... 11

5.4.2 Répartition des charges ............................................................................................................................................ 11

5.5 Moments de flexion caractéristiques .............................................................................................................................. 11

5.6 Écoconception ...................................................................................................................................................................................... 12

6 Contrôle qualité .................................................................................................................................................................................................12

6.1 Généralités ..............................................................................................................................................................................................12

6.2 Contrôle qualité lors des essais de qualification ................................................................................................... 13

6.3 Contrôle qualité lors de la fabrication ............................................................................................................................ 13

7 Documentation ...................................................................................................................................................................................................14

7.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 14

7.2 Données à fournir par le client ............................................................................................................................................. 14

7.3 Données à fournir par le fournisseur .............................................................................................................................. 15

7.3.1 Avant les essais de qualification ........................................................................................................................ 15

7.3.2 Après les essais de qualification ................................... ..................................................................................... 15

7.3.3 Avant la mise en production ................................................................................................................................. 15

7.4 Marquage .................................................................................................................................................................................................. 15

8 Essais sur produits .........................................................................................................................................................................................15

8.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 15

8.2 Essais sur le produit ....................................................................................................................................................................... 16

8.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 16

8.2.2 Résistance à la flexion ................................................................................................................................................ 18

8.2.3 Dilatation thermique ................................................................................................................................................... 22

8.2.4 Déformation permanente de la vis/de l’insert en fonction de la température ........23

8.2.5 Système de fixation ....................................................................................................................................................... 23

8.2.6 Résistance électrique ..................................................................................................................................................23

8.2.7 Vis, clou, élément de fixation encastré et scellé ...................................................................................23

8.2.8 Résistance au feu ............................................................................................................................................................. 24

8.2.9 Essai du système ............................................................................................................................................................. 24

8.3 Essais sur les caractéristiques du matériau .............................................................................................................. 24

8.3.1 Compatibilité chimique ............................................................................................................................................. 24

8.3.2 Résistance environnementale ............................................................................................................................. 24

8.3.3 Compatibilité environnementale ...................................................................................................................... 25

8.3.4 Propriétés mécaniques .............................................................................................................................................. 25

8.4 Essais complémentaires à envisager (facultatifs) ................................................................................................ 25

8.4.1 Endommagement de la surface des traverses par le ballast ....................................................25

8.4.2 Essais en voie ...................................................................................................................................................................... 25

8.4.3 Résistance latérale.........................................................................................................................................................25

Annexe A (informative) Définition et recommandation pour la mesure de l’inclinaison

des tables d’appui des rails et du gauche entre les tables d’appui des rails ......................................26

iii
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)

Annexe B (informative) Méthodes et facteurs de conception ................................................................................................27

Annexe C (informative) Calcul des moments de flexion pour les transoms ...........................................................40

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................43

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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 www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, sous-

comité SC 1, Infrastructure.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 12856 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
Introduction

Le présent document est utilisé comme base technique pour les transactions entre les parties (client/

fournisseur).
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 12856-3:2022(F)
Applications ferroviaires — Traverses et supports en
matériaux composites à matrice polymère —
Partie 3:
Exigences générales
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie les exigences générales des traverses en composite à matrice polymère.

Elle s’applique aux traverses, aux supports et aux transoms prévus pour être installés sur toutes les

voies (réseaux ferroviaires conventionnels et urbains), avec ou sans ballast.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 12856-1, Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux composites à matrice

polymère — Partie 1: Propriétés des matériaux

ISO 12856-2, Applications ferroviaires — Traverses et supports en matériaux composites à matrice

polymère — Partie 2: Essais de produit
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
client

organisme responsable de l’achat du produit pour le compte de la société ferroviaire

3.2
fournisseur

organisme responsable de l’application de la Norme internationale en réponse à l’exigence du client (3.1)

Note 1 à l'article: Le fournisseur est également responsable des exigences qui s’appliquent au produit du fabricant

(3.3).
3.3
fabricant

organisme responsable de la production des traverses (3.4), des supports (3.5) et des transoms (3.6)

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
3.4
traverse

composant transversal de la voie, qui maintient l’écartement (3.29) de voie et transmet les efforts entre

le rail et le ballast (ou un autre support)
3.5
support

composant transversal des appareils de voie, qui maintient la géométrie relative de deux rails de

roulement ou plus ainsi que de différents équipements d’appareils de voie et qui transmet les efforts

entre les rails et le ballast (ou un autre support)
3.6
transom

composant transversal de la voie sur les ponts à tablier ouvert, qui maintient l’écartement (3.29) de voie

et qui transmet les efforts entre le rail et la structure du pont
3.7
poutre longitudinale pour voie sans ballast sur les ponts

composant transversal des voies sans ballast (3.27) sur les ponts, qui intègre plusieurs systèmes de

fixation (3.28) par rail
3.8
moment de flexion

moment appliqué sur la traverse (3.4), le support (3.5) ou le transom (3.6) en composite à matrice

polymère, qui génère une tension et une compression dans l’élément
3.9
moment de flexion positif

moment qui génère une tension au niveau de la partie inférieure de la traverse (3.4), du support (3.5) ou

transom (3.6) en composite à matrice polymère
3.10
moment de flexion négatif

moment qui génère une tension au niveau de la partie supérieure de la traverse (3.4), du support (3.5)

ou transom (3.6) en composite à matrice polymère
3.11
table d’appui du rail
surface sur laquelle repose le rail de roulement
3.12
section sous rail

zone comprenant la table d’appui du rail (3.11) et la surface située immédiatement autour du système de

fixation (3.28)
3.13
moment de flexion de la table d’appui du rail
moment appliqué au droit de l’axe du rail
3.14
moment de flexion au centre
moment appliqué au centre d’une traverse monobloc (3.15)
3.15
traverse monobloc
traverse (3.4) constituée d’un seul élément de matériau
3.16
traverse bibloc
traverse (3.4) constituée de deux blochets (3.17) reliés par une entretoise
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
3.17
blochet

élément en composite à matrice polymère court qui transmet les efforts entre un rail et le ballast (ou un

autre support)
3.18
charge d’essai
charge appliquée lors d’un essai
3.19
charge dynamique de la table d’appui du rail

charge caractéristique d’une table d’appui du rail (3.11) de la traverse (3.4) pour une charge dynamique

en service normal

Note 1 à l'article: Généralement, la charge caractéristique correspond à la valeur moyenne plus «n» écarts-types

de la charge dynamique exercée par la roue.

Note 2 à l'article: Dans le contexte des essais spécifiés dans la présente série de normes, il convient d’interpréter

le terme «charge dynamique» comme étant un synonyme de «charge cyclique».
3.20
moment de flexion caractéristique

moment de flexion (3.8) consécutif à la charge dynamique de la table d’appui du rail P (3.19)

3.21
moment de flexion positif caractéristique au droit de la table d’appui du rail
k,r,pos

moment de flexion positif (3.9) appliqué au niveau de la table d’appui du rail (3.11) consécutif à la charge

dynamique de la table d’appui du rail Pk (3.19)
3.22
moment de flexion négatif caractéristique au droit de la table d’appui du rail
k,r,neg

moment de flexion négatif (3.10) appliqué au niveau de la table d’appui du rail (3.11) consécutif à la charge

dynamique de la table d’appui du rail Pk (3.19)
3.23
moment de flexion négatif caractéristique pour la section centrale
k,c,neg

moment de flexion négatif (3.10) appliqué en section centrale consécutif à la charge dynamique de la table

d’appui du rail Pk (3.19)
3.24
moment de flexion positif caractéristique pour la section centrale
k,c,pos

moment de flexion positif (3.9) appliqué en section centrale consécutif à la charge dynamique de la table

d’appui du rail Pk (3.19)
3.25
dilatation thermique

allongement de la traverse (3.4), du support (3.5) ou du transom (3.6) sous l’effet d’une élévation de la

température
3.26
module d’élasticité

pression (effort par unité de surface) par unité de déplacement mesurée sous une charge uniaxiale

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
3.27
voie sans ballast
voie à fixité élevée maintenue en place par un autre matériau que le ballast
3.28
système de fixation

dispositif utilisé pour la fixation des rails de roulement par interposition de coussinets ou selles ou par

fixation directe sur des traverses (3.4), des supports (3.5), des transoms (3.6) ou d’autres appuis

3.29
écartement
distance latérale entre les faces de roulement des rails en voie
3.30
résistance latérale de la voie

aptitude d’une traverse (3.4) à résister aux mouvements perpendiculaires au rail sous l’effet d’une

charge latérale
3.31
rail de contact

section métallique rigide ou rail fixé(e) sur des isolateurs afin de distribuer l’énergie électrique aux

trains
3.32
plaque à ballast géométrique
GBP

plaque rigide en acier dont la surface présente une structure géométrique qui simule le contact du

ballast
Note 1 à l'article: Voir ISO 12856-2:2020, Annexe A.
3.33
plaque plane
tôle d’acier rigide présentant une surface plane de 300 mm par 300 mm
3.34
essai de qualification

essai réalisé sur une traverse (3.4), un support (3.5) ou un transom (3.6) en composite à matrice polymère

ou sur l’un de leurs éléments dans le but de démontrer leur conformité aux critères d’acceptation

3.35
essai de série

essai de contrôle qualité dont l’objet est de vérifier la conformité de la fabrication

4 Symboles

Pour les besoins du présent document, les symboles et termes abrégés dans le Tableau 1 s’appliquent.

Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité

largeur inférieure maximale de la traverse, du support ou du transom en composite à

b m
matrice polymère

largeur supérieure de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

b m
polymère

largeur supérieure de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

b m
polymère au niveau de l’axe de la table d’appui du rail
d déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge F mm
0s r0
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Description Unité

d déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge k × F mm

1s 1s r0

d déformation de la traverse lors de l’essai de résistance avec une charge k × F mm

2s 2s r0

limite haute pour la déformation de la traverse lors de l’essai de résistance sous un

d mm
1s,lim
niveau de charge exceptionnelle

limite haute pour la déformation de la traverse lors de l’essai de résistance sous un

d mm
2s,lim
niveau de charge accidentelle

F planéité de chaque section sous rail: par rapport à deux points espacés de 150 mm —

charge d’essai de référence positive appliquée au niveau de la section centrale de la

F kN
traverse

charge d’essai de référence négative appliquée au niveau de la section centrale de la

F kN
c0n
traverse

F charge d’essai de référence positive appliquée au droit de la table d’appui du rail kN

F charge d’essai positive maximale au centre de la traverse, du support ou du transom kN

F charge d’essai négative maximale au centre de la traverse, du support ou du transom kN

cBn

charge constante appliquée pour l’essai de déformation permanente en section centrale

pour les moments
F kN
c,perm,n
de flexion négatifs

charge d’essai positive maximale appliquée au droit de la table d’appui du rail qui ne

F kN
peut pas être augmentée

profondeur en tout point de la longueur totale de la traverse, du support ou du transom

h m
en composite à matrice polymère, mesurée conformément au plan qualité

coefficient utilisé pour le calcul de la charge d’essai statique sous un niveau de charge

k —

exceptionnelle. Ce facteur est appliqué à la charge d’essai de référence initiale.

coefficient utilisé pour le calcul de la charge d’essai statique sous un niveau de charge

k —
accidentelle. Ce facteur est appliqué à la charge d’essai de référence initiale.
k coefficient utilisé pour le calcul de F à l’issue de l’essai de fatigue —
3 rB

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,dyn1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,dyn2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,stat1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
c,stat2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0 c0

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,dyn1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,dyn2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,stat1
positif entre les charges 0,1 × F et 0,5 × F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence en section centrale pour le moment de flexion

k MN/m
cn,stat2
positif entre les charges 0,1 × F et F
c0n c0n

raideur dynamique à basse fréquence d’une traverse ou d’un support en composite à

k MN/m
dyn,5Hz

matrice polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique à (5 ± 1) Hz

raideur statique d’une traverse, d’un support ou d’un transom en composite à matrice

k MN/m
max
polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique entre F et F
max min

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les

k MN/m
r,dyn1
charges 0,1 × F et 0,5 × F
r0 r0
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Description Unité

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les

k MN/m
r,dyn2
charges 0,1 × F et F
r0 r0

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les

k MN/m
r,stat1
charges 0,1 × F et 0,5 × F
r0 r0

raideur dynamique à basse fréquence au droit de la table d’appui du rail entre les

k MN/m
r,stat2
charges 0,1 × F et F
r0 r0

raideur statique d’une traverse, d’un support ou d’un transom en composite à matrice

k MN/m
stat
polymère, mesurée à l’aide d’une plaque à ballast géométrique entre F et F
essai min

k coefficient utilisé pour le calcul de la détérioration en service de la traverse —

longueur hors tout de la traverse, du support ou du transom en composite à matrice

L m
polymère
L distance entre les points de référence extérieurs des systèmes de fixation m

distance entre le point de référence extérieur du système de fixation et l’extrémité de la

L m
traverse, du support ou du transom en composite à matrice polymère
L longueur totale du blochet en matériau composite à matrice polymère renforcé m
L distance de conception entre les axes de la table d’appui du rail m
L longueur élastique de la poutre Winkler m

distance de conception entre l’axe de la table d’appui du rail et le rebord de la traverse

L m
sur la partie inférieure
m masse de la traverse (variation par rapport à la masse nominale) kg
M moment de flexion caractéristique kNm
M moment de flexion négatif caractéristique pour la section centrale kNm
k,c,neg
M moment de flexion positif caractéristique pour la section centrale kNm
k,c,pos

M moment de flexion négatif caractéristique au droit de la table d’appui du rail kNm

k,r,neg

M moment de flexion positif caractéristique au droit de la table d’appui du rail kNm

k,r,pos
P charge dynamique de la table d’appui du rail kN
T gauche relatif entre deux tables d’appui des rails (voir Annexe A) °

déformation pour l’essai de déformation permanente de la vis/de l’insert en fonction de

Δu mm
la température
α inclinaison de la table d’appui du rail (voir Annexe A) °
α coefficient de dilatation thermique linéique pour la partie inférieure K
T,bottom
α coefficient de dilatation thermique linéique pour la partie supérieure K
T,top
λ longueur du levier des forces internes résultantes P /2 m

ξ position de l’unité de charge à la roue Q par rapport à la déformation du rail rad

η influence des axes adjacents —
5 Caractéristiques générales
5.1 Généralités

La voie, y compris les appareils de voie, est un assemblage de traverses, de supports et de transoms,

qui sont fixés aux rails au moyen d’un système de fixation et sont supportés par le ballast (ou un autre

support). Elle est caractérisée par l’écartement de la voie, le profil du rail, l’inclinaison des rails, ainsi

que le travelage des traverses, supports et transoms en composite à matrice polymère.

© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
5.2 Conception géométrique, masse et tolérances

Les Figures 1, 2 et 3 représentent les dimensions pertinentes des traverses, supports et transoms en

composite à matrice polymère.

NOTE 1 Dans le cas des traverses qui présentent une section rectangulaire sur la longueur totale, b s’applique

uniquement à la table d’appui du rail. b , b , b sont tous égaux et α = 0.
1 2 3
Légende
1 point de mesure

L distance entre les points de mesure de la traverse en tenant compte du système de fixation et de l’écartement

de la voie
Figure 1 — Traverse monobloc
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 12856-3:2022(F)
...