ISO 5049-1:1994
(Main)Mobile equipment for continuous handling of bulk materials — Part 1: Rules for the design of steel structures
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials — Part 1: Rules for the design of steel structures
Establishes rules for determining the loads, types and combinations of loads (main, additional and special loads) which must be taken into account when designing steel structures for mobile continuous bulk handling equipment. Is applicable to rail-mounted mobile equipment, especially to stackers, shiploaders, reclaimers, combined stackers and reclaimers and continuous ship unloaders (equipment fitted with bucket wheels or bucket chains). For other equipment, e.g. excavators, scrapers, reclaimers with scraper chain, mixed tyre or caterpillar-mounted stackers and reclaimers, the clauses as adapted to each type of apparatus are applicable.
Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac — Partie 1: Règles pour le calcul des charpentes en acier
Mobilne naprave za kontinuirni transport sipkih materialov - Pravila za konstruiranje jeklenih konstrukcij
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-marec-1997
Mobilne naprave za kontinuirni transport sipkih materialov - Pravila za
konstruiranje jeklenih konstrukcij
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials -- Part 1: Rules for the design
of steel structures
Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac -- Partie 1: Règles pour
le calcul des charpentes en acier
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 5049-1:1994
ICS:
53.040.01 Oprema za neprekinjen Continuous handling
transport na splošno equipment in general
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
5049-I
Second edition
1994-07-01
Mobile equipment for continuous handling
of bulk materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac -
Partie I: Rhgles pour le calcul des charpentes en acier
Reference number
IS0 5049-I :I 994(E)
IS0 5049=1:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative references
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Main loads ,.,.
3.2 Additional loads
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Special loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Load cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5 Design of structural parts for general stress analysis . . . . . . . . . . . . 10
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Characteristic values of materials
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Calculation of allowable stresses with respect to the yield
point .,.,.
5.4 Checking of framework elements submitted to compression
loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Design of joints for general stress checking
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.1 Welded joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.2 Bolted and riveted joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Joints using high-strength friction-grip (HSFG) bolts with controlled
tightening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
7 Calculation of allowable fatigue strength for structural members and
for joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Allowable stress, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.3 Characteristic curves for allowable fatigue strength
. . . . . . . . . . . . 21
8 Exceeding allowable stresses
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9 Safety against overturning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
63 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
9.1 Checking for safety against overturning . 46
9.2 Additional precautions . 46
10 Safety against drifting . 46
Annex
. . . . . .*.
A Bibliography 48
. . .
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 5049-l was prepared by Technical Committee
lSO/TC 101, Continuous mechanical handling equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0
5049-I :I 980), of which it constitutes a technical revision.
IS0 5049 consists of the following parts, under the general title Mobile
equipment for continuous handling of bulk materials:
- Part 1: Rules for the design of steel structures
- Part 2: Rules for the design of machinery
Annex A of this part of IS0 5049 is for information only.
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0 IS0 5049=1:1994(E)
Mobile equipment for continuous handling of bulk
materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
2 Normative references
1 Scope
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
of this part of IS0 5049. At the time of publication, the
This part of IS0 5049 establishes rules for determin-
editions indicated were valid. All standards are subject
ing the loads, types and combinations of loads (main,
to revision, and parties to agreements based on this
additional and special loads) which must be taken into
part of IS0 5049 are encouraged to investigate the
account when designing steel structures for mobile
possibility of applying the most recent editions of the
continuous bulk handling equipment.
standards indicated below. Members of IEC and IS0
maintain registers of currently valid International
This part of IS0 5049 is applicable to rail-mounted
Standards.
mobile equipment for continuous handling of bulk
materials, especially to IS0 286-2:1988, IS0 system of limits and fits -
Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit
- stackers, deviations for holes and shafts.
- shiploaders,
IS0 630: 1980, Structural steels.
- reclaimers,
IS0 2148: 1974, Continuous handling equipment -
- combined stack- equipment fitted with
Nomenclature.
ers and reclaimers, bucket wheels or
I
bucket chains
- continuous ship
I
IS0 5048: 1989, Continuous mechanical handling
I
unloaders.
equipment - Belt conveyors with carrying idlers -
Calculation of operating power and tensile forces.
For other equipment, such as
- excavators,
3 Loads
- scrapers,
- reclaimers with scraper chain,
Depending on their frequency, the loads are divided
- mixed tyre or caterpillar-mounted stackers
into three different load groups: main loads, additional
and reclaimers,
loads and special loads.
the clauses in this International Standard as adapted a) The main loads comprise all the permanent loads
to each type of apparatus are applicable. which occur when the equipment is used under
normal operating conditions.
IS0 5049=1:1994(E)
- buffer effects;
They include, among others:
- loads due to earthquakes.
- dead loads;
- material loads; In addition, it may be necessary to take into ac-
count the loads occurring on certain parts of the
- incrustation;
structure during assembly.
- normal digging and lateral resistances;
3.1 Main loads
- forces at the conveying elements for the ma-
terial load; 3.1.1 Dead loads
- permanent dynamic effects; Dead loads are load forces of all fixed and movable
construction parts, always present in operation, of
- incli nation of the machine;
mechanical and electrical plants as well as of the
support structure.
- loads on the gangways, stairs and platforms.
3.1.2 Material loads
b) The additional loads are loads that can occur
intermittently during operation of the equipment
The material load carried on conveyors and reclaimers
or when the equipment is not working; these
is considered.
loads can either replace certain main loads or be
added to the main loads.
3.1.2.1 Material load carried on the conveyors
They include, among others:
These loads are determined from the design capacity
(in cubic metres per hour).
- wind load for machines in operation;
3.1.2.1.1 Units with no built-in reclaiming device
- snow load;
a) Where the belt load is limited by automatic de-
- temperature load;
vices, the load on the conveyor will be assumed
to be that which results from the capacity thus
- abnormal digging and lateral resistance;
limited.
- resistances due to friction and travel;
b) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- horizontal lateral forces during travelling; pacity is that resulting from the maximum cross-
sectional area of the conveyor multiplied by the
- non-permanent dynamic effects.
conveying speed.
c) The special loads comprise the loads which Unless otherwise specified in the contract, the
should not occur during and outside the operation cross-sectional area shall be determined assuming
of the equipment but the occurrence of which is a surcharge angle 0 = 20 ”.
not to be excluded.
The maximum sections of materials conveyed are
calculated in accordance with IS0 5048.
They include, among others:
c) Where the design capacity resulting from a) or b)
- blocking of chutes;
on the upstream units is lower than that of the
downstream units, the downstream units may be
- resting of the bucket whee or the bucket lad-
deemed to have the same capacity as the up-
der on the ground or face;
stream units.
- blocking of travelling device s;
Units fitted with a reclaiming device
3.1.2.1.2
- lateral collision of the bucket wheel with the
(bucket wheel or bucket chain)
slope;
a) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- wind load for machines not in operation;
pacity is 1,5 times the nominal filling capacity of
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
the buckets multiplied by the maximum number
follow shall be taken as guidance. The actual values
of discharges. In the case of bucket wheels, the
can deviate towards either higher or lower values.
factor 1,5, which takes into account the volumes
For storage yard appliances, the values are generally
which can be filled in addition to the buckets, can
lower, while for other equipment (for example in
be replaced by taking into account the actual value
mines) they shall be taken as minimum values.
of nominal and additional filling.
Loads due to dirt accumulation shall be taken into ac-
Where there are automatic capacity limiters, the
b)
count:
design capacity s hall be the capacity thus limited.
on the conveying devices, 10 % of the material
Where the unit is intended to convey materials of a)
load calculated according to 3.1.2;
different densities (for example, coal and ore), safety
devices shall be provided to ensure that the calculated
b) for bucket wheels, the weight of a 5 cm thick
load will not be exceeded with the heavier material.
layer of material on the centre of the bucket
Dynamic load factor: wheel, considered as a solid disc up to the cutting
circle;
In order to take into account the dynamic loads which
could be applied to the conveyor during transport, the
c) for bucket chains, 10 % of the design material
load shall be multiplied by a factor of 1 ,I.
load calculated according to 3.1.2, uniformly dis-
tributed over the total length of the ladder.
3.1.2.2 Load in the reclaiming devices
3.1.4 Normal digging and lateral resistances
To take into account the weight of the material to be
conveyed in the reclaiming devices, it is assumed that
These forces shall be calculated as concentrated
loads, i.e. on bucket wheels as acting at the most
a) for bucket wheels
unfavourable point of the cutting circle, and on bucket
chains as acting at a point one-third of the way along
- one-quarter of all available buckets are 100 %
.
the part of the ladder in contact with the face.
full
I
for bucket chains
b)
3.1.4.1 Normal digging resistance
- one-third of all the buckets in contact with the
The normal digging resistance acting tangentially to
face are one-third full;
the wheel cutting circle or in the direction of the
bucket chai
...
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
5049-I
Second edition
1994-07-01
Mobile equipment for continuous handling
of bulk materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac -
Partie I: Rhgles pour le calcul des charpentes en acier
Reference number
IS0 5049-I :I 994(E)
IS0 5049=1:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative references
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Main loads ,.,.
3.2 Additional loads
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Special loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Load cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5 Design of structural parts for general stress analysis . . . . . . . . . . . . 10
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Characteristic values of materials
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Calculation of allowable stresses with respect to the yield
point .,.,.
5.4 Checking of framework elements submitted to compression
loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Design of joints for general stress checking
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.1 Welded joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.2 Bolted and riveted joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Joints using high-strength friction-grip (HSFG) bolts with controlled
tightening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
7 Calculation of allowable fatigue strength for structural members and
for joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Allowable stress, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.3 Characteristic curves for allowable fatigue strength
. . . . . . . . . . . . 21
8 Exceeding allowable stresses
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9 Safety against overturning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
63 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
9.1 Checking for safety against overturning . 46
9.2 Additional precautions . 46
10 Safety against drifting . 46
Annex
. . . . . .*.
A Bibliography 48
. . .
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 5049-l was prepared by Technical Committee
lSO/TC 101, Continuous mechanical handling equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0
5049-I :I 980), of which it constitutes a technical revision.
IS0 5049 consists of the following parts, under the general title Mobile
equipment for continuous handling of bulk materials:
- Part 1: Rules for the design of steel structures
- Part 2: Rules for the design of machinery
Annex A of this part of IS0 5049 is for information only.
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0 IS0 5049=1:1994(E)
Mobile equipment for continuous handling of bulk
materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
2 Normative references
1 Scope
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
of this part of IS0 5049. At the time of publication, the
This part of IS0 5049 establishes rules for determin-
editions indicated were valid. All standards are subject
ing the loads, types and combinations of loads (main,
to revision, and parties to agreements based on this
additional and special loads) which must be taken into
part of IS0 5049 are encouraged to investigate the
account when designing steel structures for mobile
possibility of applying the most recent editions of the
continuous bulk handling equipment.
standards indicated below. Members of IEC and IS0
maintain registers of currently valid International
This part of IS0 5049 is applicable to rail-mounted
Standards.
mobile equipment for continuous handling of bulk
materials, especially to IS0 286-2:1988, IS0 system of limits and fits -
Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit
- stackers, deviations for holes and shafts.
- shiploaders,
IS0 630: 1980, Structural steels.
- reclaimers,
IS0 2148: 1974, Continuous handling equipment -
- combined stack- equipment fitted with
Nomenclature.
ers and reclaimers, bucket wheels or
I
bucket chains
- continuous ship
I
IS0 5048: 1989, Continuous mechanical handling
I
unloaders.
equipment - Belt conveyors with carrying idlers -
Calculation of operating power and tensile forces.
For other equipment, such as
- excavators,
3 Loads
- scrapers,
- reclaimers with scraper chain,
Depending on their frequency, the loads are divided
- mixed tyre or caterpillar-mounted stackers
into three different load groups: main loads, additional
and reclaimers,
loads and special loads.
the clauses in this International Standard as adapted a) The main loads comprise all the permanent loads
to each type of apparatus are applicable. which occur when the equipment is used under
normal operating conditions.
IS0 5049=1:1994(E)
- buffer effects;
They include, among others:
- loads due to earthquakes.
- dead loads;
- material loads; In addition, it may be necessary to take into ac-
count the loads occurring on certain parts of the
- incrustation;
structure during assembly.
- normal digging and lateral resistances;
3.1 Main loads
- forces at the conveying elements for the ma-
terial load; 3.1.1 Dead loads
- permanent dynamic effects; Dead loads are load forces of all fixed and movable
construction parts, always present in operation, of
- incli nation of the machine;
mechanical and electrical plants as well as of the
support structure.
- loads on the gangways, stairs and platforms.
3.1.2 Material loads
b) The additional loads are loads that can occur
intermittently during operation of the equipment
The material load carried on conveyors and reclaimers
or when the equipment is not working; these
is considered.
loads can either replace certain main loads or be
added to the main loads.
3.1.2.1 Material load carried on the conveyors
They include, among others:
These loads are determined from the design capacity
(in cubic metres per hour).
- wind load for machines in operation;
3.1.2.1.1 Units with no built-in reclaiming device
- snow load;
a) Where the belt load is limited by automatic de-
- temperature load;
vices, the load on the conveyor will be assumed
to be that which results from the capacity thus
- abnormal digging and lateral resistance;
limited.
- resistances due to friction and travel;
b) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- horizontal lateral forces during travelling; pacity is that resulting from the maximum cross-
sectional area of the conveyor multiplied by the
- non-permanent dynamic effects.
conveying speed.
c) The special loads comprise the loads which Unless otherwise specified in the contract, the
should not occur during and outside the operation cross-sectional area shall be determined assuming
of the equipment but the occurrence of which is a surcharge angle 0 = 20 ”.
not to be excluded.
The maximum sections of materials conveyed are
calculated in accordance with IS0 5048.
They include, among others:
c) Where the design capacity resulting from a) or b)
- blocking of chutes;
on the upstream units is lower than that of the
downstream units, the downstream units may be
- resting of the bucket whee or the bucket lad-
deemed to have the same capacity as the up-
der on the ground or face;
stream units.
- blocking of travelling device s;
Units fitted with a reclaiming device
3.1.2.1.2
- lateral collision of the bucket wheel with the
(bucket wheel or bucket chain)
slope;
a) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- wind load for machines not in operation;
pacity is 1,5 times the nominal filling capacity of
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
the buckets multiplied by the maximum number
follow shall be taken as guidance. The actual values
of discharges. In the case of bucket wheels, the
can deviate towards either higher or lower values.
factor 1,5, which takes into account the volumes
For storage yard appliances, the values are generally
which can be filled in addition to the buckets, can
lower, while for other equipment (for example in
be replaced by taking into account the actual value
mines) they shall be taken as minimum values.
of nominal and additional filling.
Loads due to dirt accumulation shall be taken into ac-
Where there are automatic capacity limiters, the
b)
count:
design capacity s hall be the capacity thus limited.
on the conveying devices, 10 % of the material
Where the unit is intended to convey materials of a)
load calculated according to 3.1.2;
different densities (for example, coal and ore), safety
devices shall be provided to ensure that the calculated
b) for bucket wheels, the weight of a 5 cm thick
load will not be exceeded with the heavier material.
layer of material on the centre of the bucket
Dynamic load factor: wheel, considered as a solid disc up to the cutting
circle;
In order to take into account the dynamic loads which
could be applied to the conveyor during transport, the
c) for bucket chains, 10 % of the design material
load shall be multiplied by a factor of 1 ,I.
load calculated according to 3.1.2, uniformly dis-
tributed over the total length of the ladder.
3.1.2.2 Load in the reclaiming devices
3.1.4 Normal digging and lateral resistances
To take into account the weight of the material to be
conveyed in the reclaiming devices, it is assumed that
These forces shall be calculated as concentrated
loads, i.e. on bucket wheels as acting at the most
a) for bucket wheels
unfavourable point of the cutting circle, and on bucket
chains as acting at a point one-third of the way along
- one-quarter of all available buckets are 100 %
.
the part of the ladder in contact with the face.
full
I
for bucket chains
b)
3.1.4.1 Normal digging resistance
- one-third of all the buckets in contact with the
The normal digging resistance acting tangentially to
face are one-third full;
the wheel cutting circle or in the direction of the
bucket chain (on digging units and, in general, on units
- one-third of all the buckets in contact with the
. for which the digging load is largely uncertain) is ob-
face are two-thirds full
I
tained from the rating of the drive motor, the effi-
ciency of the transmission gear, the circumferential
- all other buckets up to the sprocket are
speed of the cutting edge and the power necessary
100 % full.
to lift the material and (in the case of bucket chains)
from the power necessary to move the bucket chain.
3.1.2.3 Material in the hoppers
To calculate the lifting power, the figures indicated in
The weight of the material in the hoppers is obtained
3.1.2.2 may be used.
by multiplying the bulk density of the material by the
For storage yard applications, the above method of
volume (filled to the brim).
calculation may be ignored if the digging resistance
If ‘he weight of the material is limited by reliable
of the material is accurately known as a result of tests
...
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
5049-I
Second edition
1994-07-01
Mobile equipment for continuous handling
of bulk materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac -
Partie I: Rhgles pour le calcul des charpentes en acier
Reference number
IS0 5049-I :I 994(E)
IS0 5049=1:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative references
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Main loads ,.,.
3.2 Additional loads
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Special loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Load cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5 Design of structural parts for general stress analysis . . . . . . . . . . . . 10
5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Characteristic values of materials
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Calculation of allowable stresses with respect to the yield
point .,.,.
5.4 Checking of framework elements submitted to compression
loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Design of joints for general stress checking
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.1 Welded joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6.2 Bolted and riveted joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Joints using high-strength friction-grip (HSFG) bolts with controlled
tightening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
7 Calculation of allowable fatigue strength for structural members and
for joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Allowable stress, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.3 Characteristic curves for allowable fatigue strength
. . . . . . . . . . . . 21
8 Exceeding allowable stresses
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9 Safety against overturning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
63 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
9.1 Checking for safety against overturning . 46
9.2 Additional precautions . 46
10 Safety against drifting . 46
Annex
. . . . . .*.
A Bibliography 48
. . .
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 5049-l was prepared by Technical Committee
lSO/TC 101, Continuous mechanical handling equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0
5049-I :I 980), of which it constitutes a technical revision.
IS0 5049 consists of the following parts, under the general title Mobile
equipment for continuous handling of bulk materials:
- Part 1: Rules for the design of steel structures
- Part 2: Rules for the design of machinery
Annex A of this part of IS0 5049 is for information only.
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0 IS0 5049=1:1994(E)
Mobile equipment for continuous handling of bulk
materials -
Part 1:
Rules for the design of steel structures
2 Normative references
1 Scope
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
of this part of IS0 5049. At the time of publication, the
This part of IS0 5049 establishes rules for determin-
editions indicated were valid. All standards are subject
ing the loads, types and combinations of loads (main,
to revision, and parties to agreements based on this
additional and special loads) which must be taken into
part of IS0 5049 are encouraged to investigate the
account when designing steel structures for mobile
possibility of applying the most recent editions of the
continuous bulk handling equipment.
standards indicated below. Members of IEC and IS0
maintain registers of currently valid International
This part of IS0 5049 is applicable to rail-mounted
Standards.
mobile equipment for continuous handling of bulk
materials, especially to IS0 286-2:1988, IS0 system of limits and fits -
Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit
- stackers, deviations for holes and shafts.
- shiploaders,
IS0 630: 1980, Structural steels.
- reclaimers,
IS0 2148: 1974, Continuous handling equipment -
- combined stack- equipment fitted with
Nomenclature.
ers and reclaimers, bucket wheels or
I
bucket chains
- continuous ship
I
IS0 5048: 1989, Continuous mechanical handling
I
unloaders.
equipment - Belt conveyors with carrying idlers -
Calculation of operating power and tensile forces.
For other equipment, such as
- excavators,
3 Loads
- scrapers,
- reclaimers with scraper chain,
Depending on their frequency, the loads are divided
- mixed tyre or caterpillar-mounted stackers
into three different load groups: main loads, additional
and reclaimers,
loads and special loads.
the clauses in this International Standard as adapted a) The main loads comprise all the permanent loads
to each type of apparatus are applicable. which occur when the equipment is used under
normal operating conditions.
IS0 5049=1:1994(E)
- buffer effects;
They include, among others:
- loads due to earthquakes.
- dead loads;
- material loads; In addition, it may be necessary to take into ac-
count the loads occurring on certain parts of the
- incrustation;
structure during assembly.
- normal digging and lateral resistances;
3.1 Main loads
- forces at the conveying elements for the ma-
terial load; 3.1.1 Dead loads
- permanent dynamic effects; Dead loads are load forces of all fixed and movable
construction parts, always present in operation, of
- incli nation of the machine;
mechanical and electrical plants as well as of the
support structure.
- loads on the gangways, stairs and platforms.
3.1.2 Material loads
b) The additional loads are loads that can occur
intermittently during operation of the equipment
The material load carried on conveyors and reclaimers
or when the equipment is not working; these
is considered.
loads can either replace certain main loads or be
added to the main loads.
3.1.2.1 Material load carried on the conveyors
They include, among others:
These loads are determined from the design capacity
(in cubic metres per hour).
- wind load for machines in operation;
3.1.2.1.1 Units with no built-in reclaiming device
- snow load;
a) Where the belt load is limited by automatic de-
- temperature load;
vices, the load on the conveyor will be assumed
to be that which results from the capacity thus
- abnormal digging and lateral resistance;
limited.
- resistances due to friction and travel;
b) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- horizontal lateral forces during travelling; pacity is that resulting from the maximum cross-
sectional area of the conveyor multiplied by the
- non-permanent dynamic effects.
conveying speed.
c) The special loads comprise the loads which Unless otherwise specified in the contract, the
should not occur during and outside the operation cross-sectional area shall be determined assuming
of the equipment but the occurrence of which is a surcharge angle 0 = 20 ”.
not to be excluded.
The maximum sections of materials conveyed are
calculated in accordance with IS0 5048.
They include, among others:
c) Where the design capacity resulting from a) or b)
- blocking of chutes;
on the upstream units is lower than that of the
downstream units, the downstream units may be
- resting of the bucket whee or the bucket lad-
deemed to have the same capacity as the up-
der on the ground or face;
stream units.
- blocking of travelling device s;
Units fitted with a reclaiming device
3.1.2.1.2
- lateral collision of the bucket wheel with the
(bucket wheel or bucket chain)
slope;
a) Where there is no capacity limiter, the design ca-
- wind load for machines not in operation;
pacity is 1,5 times the nominal filling capacity of
0 IS0
IS0 5049=1:1994(E)
the buckets multiplied by the maximum number
follow shall be taken as guidance. The actual values
of discharges. In the case of bucket wheels, the
can deviate towards either higher or lower values.
factor 1,5, which takes into account the volumes
For storage yard appliances, the values are generally
which can be filled in addition to the buckets, can
lower, while for other equipment (for example in
be replaced by taking into account the actual value
mines) they shall be taken as minimum values.
of nominal and additional filling.
Loads due to dirt accumulation shall be taken into ac-
Where there are automatic capacity limiters, the
b)
count:
design capacity s hall be the capacity thus limited.
on the conveying devices, 10 % of the material
Where the unit is intended to convey materials of a)
load calculated according to 3.1.2;
different densities (for example, coal and ore), safety
devices shall be provided to ensure that the calculated
b) for bucket wheels, the weight of a 5 cm thick
load will not be exceeded with the heavier material.
layer of material on the centre of the bucket
Dynamic load factor: wheel, considered as a solid disc up to the cutting
circle;
In order to take into account the dynamic loads which
could be applied to the conveyor during transport, the
c) for bucket chains, 10 % of the design material
load shall be multiplied by a factor of 1 ,I.
load calculated according to 3.1.2, uniformly dis-
tributed over the total length of the ladder.
3.1.2.2 Load in the reclaiming devices
3.1.4 Normal digging and lateral resistances
To take into account the weight of the material to be
conveyed in the reclaiming devices, it is assumed that
These forces shall be calculated as concentrated
loads, i.e. on bucket wheels as acting at the most
a) for bucket wheels
unfavourable point of the cutting circle, and on bucket
chains as acting at a point one-third of the way along
- one-quarter of all available buckets are 100 %
.
the part of the ladder in contact with the face.
full
I
for bucket chains
b)
3.1.4.1 Normal digging resistance
- one-third of all the buckets in contact with the
The normal digging resistance acting tangentially to
face are one-third full;
the wheel cutting circle or in the direction of the
bucket chain (on digging units and, in general, on units
- one-third of all the buckets in contact with the
. for which the digging load is largely uncertain) is ob-
face are two-thirds full
I
tained from the rating of the drive motor, the effi-
ciency of the transmission gear, the circumferential
- all other buckets up to the sprocket are
speed of the cutting edge and the power necessary
100 % full.
to lift the material and (in the case of bucket chains)
from the power necessary to move the bucket chain.
3.1.2.3 Material in the hoppers
To calculate the lifting power, the figures indicated in
The weight of the material in the hoppers is obtained
3.1.2.2 may be used.
by multiplying the bulk density of the material by the
For storage yard applications, the above method of
volume (filled to the brim).
calculation may be ignored if the digging resistance
If ‘he weight of the material is limited by reliable
of the material is accurately known as a result of tests
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5049-I
Deuxième édition
1994-07-O 1
Appareils mobiles de manutention
continue pour produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials -
Part 1: Rules for the design of steel structures
Numéro de référence
ISO 5049-I :1994(F)
ISO 5049=1:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Sollicitations principales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Sollicitations additionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Sollicitations spéciales
. . . . . . . . .*. 9
4 Cas de sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Calcul des éléments de charpente pour l’analyse générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.2 Valeurs caractéristiques des matériaux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Détermination des contraintes admissibles par rapport à la limite
élastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Vérification de la tenue des éléments de charpente soumis aux
efforts de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6 Calcul des assemblages pour la vérification générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
6.1 Assemblages soudés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Assemblages boulonnés et rivetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .m. 16
6.3 Assemblage par boulons à haute résistance avec serrage
contrôlé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Câbles .,. 21
7 Détermination de la résistance à la fatigue admissible pour les
éléments de charpente et les assemblages
. . . . . . . . .*. 21
7.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.2 Contrainte admissible, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Courbes caractéristiques pour la résistance a la fatigue
admissible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
ISO 5049=1:1994(F)
.......................... 46
8 Transgression des sollicitations admissibles
............................................ 46
9 Sécurité contre le renversement
9.1 Vérification de la sécurité contre le renversement . 46
............................................... 47
9.2 Précautions supplémentaires
.............................................. 47
10 Sécurité contre l’entraînement
Annexe
A Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5049-l a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 101, Engins de manutention continue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5049-l :1980), dont elle constitue une révision technique.
L’ISO 5049 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac:
- Partie 1: Règles pour le calcul des charpentes en acier
- Partie 2: Règles pour le calcul des mkanismes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 5049 est donnée uniquement à
titre d’information.
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 5049~1:1994( F)
Appareils mobiles de manutention continue pour
produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
les articles de la présente partie de I’ISO 5049 adap-
1 Domaine d’application
tés à ces types d’appareils sont applicables.
La présente partie de I’ISO 5049 etablit des règles
pour la détermination des sollicitations et des combi-
naisons de sollicitations éventuelles (sollicitations
principales, sollicitations additionnelles et sollicitations
2 Références normatives
spéciales) dont il faut tenir compte dans I’établis-
sement des projets de charpentes en acier des appa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
reils mobiles de manutention continue pour produits
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
en vrac.
tuent des dispositions valables pour la présente partie
de I’ISO 5049. Au moment de la publication, les édi-
La présente partie de I’ISO 5049 est applicable aux
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
appareils mobiles sur rails de manutention continue
sujette à révision et les parties prenantes des accords
pour produits en vrac, plus spécialement
fondés sur la présente partie de I’ISO 5049 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
- aux appareils de mise au stock,
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
- aux chargeurs de navire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
- aux appareils de reprise au
donné.
appareils
stock,
munis de
- aux appareils mixtes de mise ISO 286-2: 1988, Système ISO de tolérances et
roues-
et reprise au stock, Partie 2: Tables des degrés de to-
d’ajustements -
pelles ou
France normal&% et des &arts limites des akages
de chaînes
- aux déchargeurs en continu
et des arbres.
à godets
de navires.
ISO 630: 1980, Aciers de construction métallique.
Pour les autres appareils tels que
ISO 2148: 1974, Engins de manutention continue -
- les excavateurs,
Nomenclature.
- les gratteurs,
ISO 5048:1989, Engins de manutention continue -
- les appareils de reprise par chaînes gratteuses,
Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs
- les appareils mixtes de mise et reprise au
- Calcul de la puissance d’entraînement et des ef-
stock sur pneus et sur chenilles,
forts de tension.
ISO 5049-l : 1994(F) 0 ISO
c) Les sollicitations spéciales comprennent les solli-
3 Sollicitations
citations qui ne devraient pas se présenter pen-
dant l’exploitation ou a l’arrêt, mais dont
l’apparition n’est pas exclue.
D’après leur fréquence, les sollicitations sont classees
en trois groupes différents: sollicitations principales, Ce sont, entre autres:
sollicitations additionnelles et sollicitations spéciales.
- l’engorgement des goulottes;
a) Les sollicitations principales comprennent toutes
- la pose de la roue-pelle ou de I’élinde à godets
les sollicitations permanentes qui se manifestent
sur le sol ou sur le stock;
pendant l’exploitation normale de l’appareil.
- le blocage des mécanismes de déplacement;
Ce sont, entre autres:
- la butée latérale contre le talus;
- les poids propres;
- le vent lorsque l’appareil est hors service;
- les charges utiles;
- le tamponnement;
- l’encrassement;
- les sollicitations dues aux tremblements de
- les résistances de fouille normales et les ré-
terre.
sistances latérales normales;
En outre, il peut s’avérer nécessaire de considérer
- les efforts agissant sur les éléments de trans-
les sollicitations s’exerçant pendant l’opération de
port pour la charge utile;
montage sur certaines parties des structures.
- les efforts dynamiques permanents;
3.1 Sollicitations principales
- l’inclinaison de l’appareil;
Poids propres
3.1 .l
- les sollicitations dues aux charges supportées
par les passerelles, les escaliers et les plates-
Par poids propres, on entend les forces exercées par
formes.
le poids de tous les éléments fixes et mobiles, tou-
jours présents durant le service, des installations mé-
b) Les sollicitations additionnelles comprennent les
caniques et électriques ainsi que du châssis porteur.
sollicitations qui peuvent se présenter, a interval-
les temporaires, pendant l’exploitation ou à l’arrêt.
3.1.2 Charges utiles
Ces sollicitations peuvent soit se substituer à
certaines sollicitations principales, soit s’ajouter à
On considère les charges utiles sur les transporteurs
ces dernières.
et dans les organes de reprise.
Ce sont, entre autres:
Charges utiles sur les transporteurs
3.1.2.1
- le vent durant le service;
Ces charges sont déterminées a partir du débit théo-
rique de calcul (en metres cubes par heure).
- la neige;
3.1.2.1.1 Appareils sans organe de reprise
- la température;
incorporé
- les résistances de fouille anormales et les ré-
a) Si le débit en amont de l’appareil est limité par des
sistances latérales anormales;
dispositifs automatiques, on prend comme charge
- les résistances de frottement et de dépla- sur le transporteur celle résultant du débit ainsi li-
mité.
cement;
- les forces latérales horizontales pendant la b) En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
translation; que est celui résultant de la section transversale
de remplissage du transporteur multiplié par la vi-
- les effets dynamiques non permanents.
tesse de transport.
8 ISO
ISO 5049-l :1994(F)
À moins de dispositions particulières fixées ex- - un tiers de tous les godets en prise dans la
pressément dans le contrat, cette section trans-
matière est rempli aux deux tiers;
versale doit être déterminée en admettant un
- tous les autres godets, jusqu’aux tourteaux,
angle de talus dynamique 8 = 20”.
sont remplis à 100 %.
Les sections maximales de produits manu-
tentionnés sont calculées suivant les indications
3.1.2.3 Produit dans les trémies
de I’ISO 5048.
Le poids du produit dans les trémies s’obtient en
c) Si le débit théorique, tel qu’il résulte de a) ou b),
multipliant la masse volumique du produit par le vo-
des installations situées en amont est inférieur à
lume de la trémie supposée remplie à ras bord.
celui des installations situées en aval, on peut
adopter le débit des appareils situés en amont
Si le poids du produit est limité par des dispositifs
pour les appareils situés en aval.
sûrs et automatiques, on peut s’écarter de la valeur
indiquée en 3.1.2.2.
3.1.2.1.2 Appareils équipés d’un organe de
reprise (roues-pelles ou chaînes à godets)
3.1.3 Encrassement
En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
a)
que de calcul est égal à 1,5 fois le remplissage
L’importance de l’encrassement est fonction, cas par
nominal des godets multiplié par le nombre maxi-
cas, des conditions spéciales de matériel et d’exploi-
mal de déversements. Pour les roues-pelles, le
tation. Les indications ci-après doivent être considé-
coefficient 1,5, qui tient compte des volumes qui
rées comme des valeurs guides. Les valeurs réelles
peuvent être remplis en plus des godets, peut
peuvent s’en écarter aussi bien vers le haut que vers
être remplacé par la prise en compte de la valeur
le bas.
réelle de remplissage (volume nominal du godet
+ volume supplémentaire).
Pour les appareils de parc, les valeurs sont géné-
ralement plus petites alors que pour les autres appa-
S’il existe des dispositifs automatiques limitant le
b)
reils (par exemple, les appareils d’extraction), elles
débit, le débit théorique doit être celui ainsi limité.
sont a considérer comme des valeurs minimales.
Lorsque l’appareil est destiné au transport de produits
Les sollicitations dues à l’encrassement doivent être
de densités différentes (par exemple pour le charbon
prises en compte comme suit:
et le minerai), il convient de s’assurer par des dispo-
sitifs de sécurité que la charge utile calculée ne sera
a) sur les organes transporteurs, 10 % de la charge
pas dépassée pour le produit le plus dense.
utile calculée d’après 3.1.2;
Coefficient dynamique:
b) sur les roues-pelles, le poids supposé appliqué au
centre de la roue d’une couche de matière de
Pour tenir compte des effets dynamique
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5049-I
Deuxième édition
1994-07-O 1
Appareils mobiles de manutention
continue pour produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials -
Part 1: Rules for the design of steel structures
Numéro de référence
ISO 5049-I :1994(F)
ISO 5049=1:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Sollicitations principales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Sollicitations additionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Sollicitations spéciales
. . . . . . . . .*. 9
4 Cas de sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Calcul des éléments de charpente pour l’analyse générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.2 Valeurs caractéristiques des matériaux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Détermination des contraintes admissibles par rapport à la limite
élastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Vérification de la tenue des éléments de charpente soumis aux
efforts de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6 Calcul des assemblages pour la vérification générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
6.1 Assemblages soudés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Assemblages boulonnés et rivetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .m. 16
6.3 Assemblage par boulons à haute résistance avec serrage
contrôlé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Câbles .,. 21
7 Détermination de la résistance à la fatigue admissible pour les
éléments de charpente et les assemblages
. . . . . . . . .*. 21
7.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.2 Contrainte admissible, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Courbes caractéristiques pour la résistance a la fatigue
admissible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
ISO 5049=1:1994(F)
.......................... 46
8 Transgression des sollicitations admissibles
............................................ 46
9 Sécurité contre le renversement
9.1 Vérification de la sécurité contre le renversement . 46
............................................... 47
9.2 Précautions supplémentaires
.............................................. 47
10 Sécurité contre l’entraînement
Annexe
A Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5049-l a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 101, Engins de manutention continue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5049-l :1980), dont elle constitue une révision technique.
L’ISO 5049 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac:
- Partie 1: Règles pour le calcul des charpentes en acier
- Partie 2: Règles pour le calcul des mkanismes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 5049 est donnée uniquement à
titre d’information.
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 5049~1:1994( F)
Appareils mobiles de manutention continue pour
produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
les articles de la présente partie de I’ISO 5049 adap-
1 Domaine d’application
tés à ces types d’appareils sont applicables.
La présente partie de I’ISO 5049 etablit des règles
pour la détermination des sollicitations et des combi-
naisons de sollicitations éventuelles (sollicitations
principales, sollicitations additionnelles et sollicitations
2 Références normatives
spéciales) dont il faut tenir compte dans I’établis-
sement des projets de charpentes en acier des appa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
reils mobiles de manutention continue pour produits
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
en vrac.
tuent des dispositions valables pour la présente partie
de I’ISO 5049. Au moment de la publication, les édi-
La présente partie de I’ISO 5049 est applicable aux
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
appareils mobiles sur rails de manutention continue
sujette à révision et les parties prenantes des accords
pour produits en vrac, plus spécialement
fondés sur la présente partie de I’ISO 5049 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
- aux appareils de mise au stock,
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
- aux chargeurs de navire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
- aux appareils de reprise au
donné.
appareils
stock,
munis de
- aux appareils mixtes de mise ISO 286-2: 1988, Système ISO de tolérances et
roues-
et reprise au stock, Partie 2: Tables des degrés de to-
d’ajustements -
pelles ou
France normal&% et des &arts limites des akages
de chaînes
- aux déchargeurs en continu
et des arbres.
à godets
de navires.
ISO 630: 1980, Aciers de construction métallique.
Pour les autres appareils tels que
ISO 2148: 1974, Engins de manutention continue -
- les excavateurs,
Nomenclature.
- les gratteurs,
ISO 5048:1989, Engins de manutention continue -
- les appareils de reprise par chaînes gratteuses,
Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs
- les appareils mixtes de mise et reprise au
- Calcul de la puissance d’entraînement et des ef-
stock sur pneus et sur chenilles,
forts de tension.
ISO 5049-l : 1994(F) 0 ISO
c) Les sollicitations spéciales comprennent les solli-
3 Sollicitations
citations qui ne devraient pas se présenter pen-
dant l’exploitation ou a l’arrêt, mais dont
l’apparition n’est pas exclue.
D’après leur fréquence, les sollicitations sont classees
en trois groupes différents: sollicitations principales, Ce sont, entre autres:
sollicitations additionnelles et sollicitations spéciales.
- l’engorgement des goulottes;
a) Les sollicitations principales comprennent toutes
- la pose de la roue-pelle ou de I’élinde à godets
les sollicitations permanentes qui se manifestent
sur le sol ou sur le stock;
pendant l’exploitation normale de l’appareil.
- le blocage des mécanismes de déplacement;
Ce sont, entre autres:
- la butée latérale contre le talus;
- les poids propres;
- le vent lorsque l’appareil est hors service;
- les charges utiles;
- le tamponnement;
- l’encrassement;
- les sollicitations dues aux tremblements de
- les résistances de fouille normales et les ré-
terre.
sistances latérales normales;
En outre, il peut s’avérer nécessaire de considérer
- les efforts agissant sur les éléments de trans-
les sollicitations s’exerçant pendant l’opération de
port pour la charge utile;
montage sur certaines parties des structures.
- les efforts dynamiques permanents;
3.1 Sollicitations principales
- l’inclinaison de l’appareil;
Poids propres
3.1 .l
- les sollicitations dues aux charges supportées
par les passerelles, les escaliers et les plates-
Par poids propres, on entend les forces exercées par
formes.
le poids de tous les éléments fixes et mobiles, tou-
jours présents durant le service, des installations mé-
b) Les sollicitations additionnelles comprennent les
caniques et électriques ainsi que du châssis porteur.
sollicitations qui peuvent se présenter, a interval-
les temporaires, pendant l’exploitation ou à l’arrêt.
3.1.2 Charges utiles
Ces sollicitations peuvent soit se substituer à
certaines sollicitations principales, soit s’ajouter à
On considère les charges utiles sur les transporteurs
ces dernières.
et dans les organes de reprise.
Ce sont, entre autres:
Charges utiles sur les transporteurs
3.1.2.1
- le vent durant le service;
Ces charges sont déterminées a partir du débit théo-
rique de calcul (en metres cubes par heure).
- la neige;
3.1.2.1.1 Appareils sans organe de reprise
- la température;
incorporé
- les résistances de fouille anormales et les ré-
a) Si le débit en amont de l’appareil est limité par des
sistances latérales anormales;
dispositifs automatiques, on prend comme charge
- les résistances de frottement et de dépla- sur le transporteur celle résultant du débit ainsi li-
mité.
cement;
- les forces latérales horizontales pendant la b) En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
translation; que est celui résultant de la section transversale
de remplissage du transporteur multiplié par la vi-
- les effets dynamiques non permanents.
tesse de transport.
8 ISO
ISO 5049-l :1994(F)
À moins de dispositions particulières fixées ex- - un tiers de tous les godets en prise dans la
pressément dans le contrat, cette section trans-
matière est rempli aux deux tiers;
versale doit être déterminée en admettant un
- tous les autres godets, jusqu’aux tourteaux,
angle de talus dynamique 8 = 20”.
sont remplis à 100 %.
Les sections maximales de produits manu-
tentionnés sont calculées suivant les indications
3.1.2.3 Produit dans les trémies
de I’ISO 5048.
Le poids du produit dans les trémies s’obtient en
c) Si le débit théorique, tel qu’il résulte de a) ou b),
multipliant la masse volumique du produit par le vo-
des installations situées en amont est inférieur à
lume de la trémie supposée remplie à ras bord.
celui des installations situées en aval, on peut
adopter le débit des appareils situés en amont
Si le poids du produit est limité par des dispositifs
pour les appareils situés en aval.
sûrs et automatiques, on peut s’écarter de la valeur
indiquée en 3.1.2.2.
3.1.2.1.2 Appareils équipés d’un organe de
reprise (roues-pelles ou chaînes à godets)
3.1.3 Encrassement
En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
a)
que de calcul est égal à 1,5 fois le remplissage
L’importance de l’encrassement est fonction, cas par
nominal des godets multiplié par le nombre maxi-
cas, des conditions spéciales de matériel et d’exploi-
mal de déversements. Pour les roues-pelles, le
tation. Les indications ci-après doivent être considé-
coefficient 1,5, qui tient compte des volumes qui
rées comme des valeurs guides. Les valeurs réelles
peuvent être remplis en plus des godets, peut
peuvent s’en écarter aussi bien vers le haut que vers
être remplacé par la prise en compte de la valeur
le bas.
réelle de remplissage (volume nominal du godet
+ volume supplémentaire).
Pour les appareils de parc, les valeurs sont géné-
ralement plus petites alors que pour les autres appa-
S’il existe des dispositifs automatiques limitant le
b)
reils (par exemple, les appareils d’extraction), elles
débit, le débit théorique doit être celui ainsi limité.
sont a considérer comme des valeurs minimales.
Lorsque l’appareil est destiné au transport de produits
Les sollicitations dues à l’encrassement doivent être
de densités différentes (par exemple pour le charbon
prises en compte comme suit:
et le minerai), il convient de s’assurer par des dispo-
sitifs de sécurité que la charge utile calculée ne sera
a) sur les organes transporteurs, 10 % de la charge
pas dépassée pour le produit le plus dense.
utile calculée d’après 3.1.2;
Coefficient dynamique:
b) sur les roues-pelles, le poids supposé appliqué au
centre de la roue d’une couche de matière de
Pour tenir compte des effets dynamique
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5049-I
Deuxième édition
1994-07-O 1
Appareils mobiles de manutention
continue pour produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials -
Part 1: Rules for the design of steel structures
Numéro de référence
ISO 5049-I :1994(F)
ISO 5049=1:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Sollicitations principales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Sollicitations additionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Sollicitations spéciales
. . . . . . . . .*. 9
4 Cas de sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Calcul des éléments de charpente pour l’analyse générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.2 Valeurs caractéristiques des matériaux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Détermination des contraintes admissibles par rapport à la limite
élastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Vérification de la tenue des éléments de charpente soumis aux
efforts de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6 Calcul des assemblages pour la vérification générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
6.1 Assemblages soudés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Assemblages boulonnés et rivetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .m. 16
6.3 Assemblage par boulons à haute résistance avec serrage
contrôlé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Câbles .,. 21
7 Détermination de la résistance à la fatigue admissible pour les
éléments de charpente et les assemblages
. . . . . . . . .*. 21
7.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.2 Contrainte admissible, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Courbes caractéristiques pour la résistance a la fatigue
admissible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
ISO 5049=1:1994(F)
.......................... 46
8 Transgression des sollicitations admissibles
............................................ 46
9 Sécurité contre le renversement
9.1 Vérification de la sécurité contre le renversement . 46
............................................... 47
9.2 Précautions supplémentaires
.............................................. 47
10 Sécurité contre l’entraînement
Annexe
A Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5049-l a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 101, Engins de manutention continue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5049-l :1980), dont elle constitue une révision technique.
L’ISO 5049 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac:
- Partie 1: Règles pour le calcul des charpentes en acier
- Partie 2: Règles pour le calcul des mkanismes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 5049 est donnée uniquement à
titre d’information.
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 5049~1:1994( F)
Appareils mobiles de manutention continue pour
produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
les articles de la présente partie de I’ISO 5049 adap-
1 Domaine d’application
tés à ces types d’appareils sont applicables.
La présente partie de I’ISO 5049 etablit des règles
pour la détermination des sollicitations et des combi-
naisons de sollicitations éventuelles (sollicitations
principales, sollicitations additionnelles et sollicitations
2 Références normatives
spéciales) dont il faut tenir compte dans I’établis-
sement des projets de charpentes en acier des appa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
reils mobiles de manutention continue pour produits
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
en vrac.
tuent des dispositions valables pour la présente partie
de I’ISO 5049. Au moment de la publication, les édi-
La présente partie de I’ISO 5049 est applicable aux
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
appareils mobiles sur rails de manutention continue
sujette à révision et les parties prenantes des accords
pour produits en vrac, plus spécialement
fondés sur la présente partie de I’ISO 5049 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
- aux appareils de mise au stock,
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
- aux chargeurs de navire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
- aux appareils de reprise au
donné.
appareils
stock,
munis de
- aux appareils mixtes de mise ISO 286-2: 1988, Système ISO de tolérances et
roues-
et reprise au stock, Partie 2: Tables des degrés de to-
d’ajustements -
pelles ou
France normal&% et des &arts limites des akages
de chaînes
- aux déchargeurs en continu
et des arbres.
à godets
de navires.
ISO 630: 1980, Aciers de construction métallique.
Pour les autres appareils tels que
ISO 2148: 1974, Engins de manutention continue -
- les excavateurs,
Nomenclature.
- les gratteurs,
ISO 5048:1989, Engins de manutention continue -
- les appareils de reprise par chaînes gratteuses,
Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs
- les appareils mixtes de mise et reprise au
- Calcul de la puissance d’entraînement et des ef-
stock sur pneus et sur chenilles,
forts de tension.
ISO 5049-l : 1994(F) 0 ISO
c) Les sollicitations spéciales comprennent les solli-
3 Sollicitations
citations qui ne devraient pas se présenter pen-
dant l’exploitation ou a l’arrêt, mais dont
l’apparition n’est pas exclue.
D’après leur fréquence, les sollicitations sont classees
en trois groupes différents: sollicitations principales, Ce sont, entre autres:
sollicitations additionnelles et sollicitations spéciales.
- l’engorgement des goulottes;
a) Les sollicitations principales comprennent toutes
- la pose de la roue-pelle ou de I’élinde à godets
les sollicitations permanentes qui se manifestent
sur le sol ou sur le stock;
pendant l’exploitation normale de l’appareil.
- le blocage des mécanismes de déplacement;
Ce sont, entre autres:
- la butée latérale contre le talus;
- les poids propres;
- le vent lorsque l’appareil est hors service;
- les charges utiles;
- le tamponnement;
- l’encrassement;
- les sollicitations dues aux tremblements de
- les résistances de fouille normales et les ré-
terre.
sistances latérales normales;
En outre, il peut s’avérer nécessaire de considérer
- les efforts agissant sur les éléments de trans-
les sollicitations s’exerçant pendant l’opération de
port pour la charge utile;
montage sur certaines parties des structures.
- les efforts dynamiques permanents;
3.1 Sollicitations principales
- l’inclinaison de l’appareil;
Poids propres
3.1 .l
- les sollicitations dues aux charges supportées
par les passerelles, les escaliers et les plates-
Par poids propres, on entend les forces exercées par
formes.
le poids de tous les éléments fixes et mobiles, tou-
jours présents durant le service, des installations mé-
b) Les sollicitations additionnelles comprennent les
caniques et électriques ainsi que du châssis porteur.
sollicitations qui peuvent se présenter, a interval-
les temporaires, pendant l’exploitation ou à l’arrêt.
3.1.2 Charges utiles
Ces sollicitations peuvent soit se substituer à
certaines sollicitations principales, soit s’ajouter à
On considère les charges utiles sur les transporteurs
ces dernières.
et dans les organes de reprise.
Ce sont, entre autres:
Charges utiles sur les transporteurs
3.1.2.1
- le vent durant le service;
Ces charges sont déterminées a partir du débit théo-
rique de calcul (en metres cubes par heure).
- la neige;
3.1.2.1.1 Appareils sans organe de reprise
- la température;
incorporé
- les résistances de fouille anormales et les ré-
a) Si le débit en amont de l’appareil est limité par des
sistances latérales anormales;
dispositifs automatiques, on prend comme charge
- les résistances de frottement et de dépla- sur le transporteur celle résultant du débit ainsi li-
mité.
cement;
- les forces latérales horizontales pendant la b) En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
translation; que est celui résultant de la section transversale
de remplissage du transporteur multiplié par la vi-
- les effets dynamiques non permanents.
tesse de transport.
8 ISO
ISO 5049-l :1994(F)
À moins de dispositions particulières fixées ex- - un tiers de tous les godets en prise dans la
pressément dans le contrat, cette section trans-
matière est rempli aux deux tiers;
versale doit être déterminée en admettant un
- tous les autres godets, jusqu’aux tourteaux,
angle de talus dynamique 8 = 20”.
sont remplis à 100 %.
Les sections maximales de produits manu-
tentionnés sont calculées suivant les indications
3.1.2.3 Produit dans les trémies
de I’ISO 5048.
Le poids du produit dans les trémies s’obtient en
c) Si le débit théorique, tel qu’il résulte de a) ou b),
multipliant la masse volumique du produit par le vo-
des installations situées en amont est inférieur à
lume de la trémie supposée remplie à ras bord.
celui des installations situées en aval, on peut
adopter le débit des appareils situés en amont
Si le poids du produit est limité par des dispositifs
pour les appareils situés en aval.
sûrs et automatiques, on peut s’écarter de la valeur
indiquée en 3.1.2.2.
3.1.2.1.2 Appareils équipés d’un organe de
reprise (roues-pelles ou chaînes à godets)
3.1.3 Encrassement
En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
a)
que de calcul est égal à 1,5 fois le remplissage
L’importance de l’encrassement est fonction, cas par
nominal des godets multiplié par le nombre maxi-
cas, des conditions spéciales de matériel et d’exploi-
mal de déversements. Pour les roues-pelles, le
tation. Les indications ci-après doivent être considé-
coefficient 1,5, qui tient compte des volumes qui
rées comme des valeurs guides. Les valeurs réelles
peuvent être remplis en plus des godets, peut
peuvent s’en écarter aussi bien vers le haut que vers
être remplacé par la prise en compte de la valeur
le bas.
réelle de remplissage (volume nominal du godet
+ volume supplémentaire).
Pour les appareils de parc, les valeurs sont géné-
ralement plus petites alors que pour les autres appa-
S’il existe des dispositifs automatiques limitant le
b)
reils (par exemple, les appareils d’extraction), elles
débit, le débit théorique doit être celui ainsi limité.
sont a considérer comme des valeurs minimales.
Lorsque l’appareil est destiné au transport de produits
Les sollicitations dues à l’encrassement doivent être
de densités différentes (par exemple pour le charbon
prises en compte comme suit:
et le minerai), il convient de s’assurer par des dispo-
sitifs de sécurité que la charge utile calculée ne sera
a) sur les organes transporteurs, 10 % de la charge
pas dépassée pour le produit le plus dense.
utile calculée d’après 3.1.2;
Coefficient dynamique:
b) sur les roues-pelles, le poids supposé appliqué au
centre de la roue d’une couche de matière de
Pour tenir compte des effets dynamique
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5049-I
Deuxième édition
1994-07-O 1
Appareils mobiles de manutention
continue pour produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
Mobile equipment for continuous handling of bulk materials -
Part 1: Rules for the design of steel structures
Numéro de référence
ISO 5049-I :1994(F)
ISO 5049=1:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Sollicitations principales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Sollicitations additionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.3 Sollicitations spéciales
. . . . . . . . .*. 9
4 Cas de sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Calcul des éléments de charpente pour l’analyse générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.2 Valeurs caractéristiques des matériaux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.3 Détermination des contraintes admissibles par rapport à la limite
élastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Vérification de la tenue des éléments de charpente soumis aux
efforts de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6 Calcul des assemblages pour la vérification générale des
contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 14
6.1 Assemblages soudés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Assemblages boulonnés et rivetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .m. 16
6.3 Assemblage par boulons à haute résistance avec serrage
contrôlé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Câbles .,. 21
7 Détermination de la résistance à la fatigue admissible pour les
éléments de charpente et les assemblages
. . . . . . . . .*. 21
7.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.2 Contrainte admissible, OD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Courbes caractéristiques pour la résistance a la fatigue
admissible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO
ISO 5049=1:1994(F)
.......................... 46
8 Transgression des sollicitations admissibles
............................................ 46
9 Sécurité contre le renversement
9.1 Vérification de la sécurité contre le renversement . 46
............................................... 47
9.2 Précautions supplémentaires
.............................................. 47
10 Sécurité contre l’entraînement
Annexe
A Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
0 ISO
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5049-l a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 101, Engins de manutention continue.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5049-l :1980), dont elle constitue une révision technique.
L’ISO 5049 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Appareils mobiles de manutention continue pour produits en vrac:
- Partie 1: Règles pour le calcul des charpentes en acier
- Partie 2: Règles pour le calcul des mkanismes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 5049 est donnée uniquement à
titre d’information.
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 5049~1:1994( F)
Appareils mobiles de manutention continue pour
produits en vrac -
Partie 1:
Règles pour le calcul des charpentes en acier
les articles de la présente partie de I’ISO 5049 adap-
1 Domaine d’application
tés à ces types d’appareils sont applicables.
La présente partie de I’ISO 5049 etablit des règles
pour la détermination des sollicitations et des combi-
naisons de sollicitations éventuelles (sollicitations
principales, sollicitations additionnelles et sollicitations
2 Références normatives
spéciales) dont il faut tenir compte dans I’établis-
sement des projets de charpentes en acier des appa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
reils mobiles de manutention continue pour produits
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
en vrac.
tuent des dispositions valables pour la présente partie
de I’ISO 5049. Au moment de la publication, les édi-
La présente partie de I’ISO 5049 est applicable aux
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
appareils mobiles sur rails de manutention continue
sujette à révision et les parties prenantes des accords
pour produits en vrac, plus spécialement
fondés sur la présente partie de I’ISO 5049 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
- aux appareils de mise au stock,
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
- aux chargeurs de navire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
- aux appareils de reprise au
donné.
appareils
stock,
munis de
- aux appareils mixtes de mise ISO 286-2: 1988, Système ISO de tolérances et
roues-
et reprise au stock, Partie 2: Tables des degrés de to-
d’ajustements -
pelles ou
France normal&% et des &arts limites des akages
de chaînes
- aux déchargeurs en continu
et des arbres.
à godets
de navires.
ISO 630: 1980, Aciers de construction métallique.
Pour les autres appareils tels que
ISO 2148: 1974, Engins de manutention continue -
- les excavateurs,
Nomenclature.
- les gratteurs,
ISO 5048:1989, Engins de manutention continue -
- les appareils de reprise par chaînes gratteuses,
Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs
- les appareils mixtes de mise et reprise au
- Calcul de la puissance d’entraînement et des ef-
stock sur pneus et sur chenilles,
forts de tension.
ISO 5049-l : 1994(F) 0 ISO
c) Les sollicitations spéciales comprennent les solli-
3 Sollicitations
citations qui ne devraient pas se présenter pen-
dant l’exploitation ou a l’arrêt, mais dont
l’apparition n’est pas exclue.
D’après leur fréquence, les sollicitations sont classees
en trois groupes différents: sollicitations principales, Ce sont, entre autres:
sollicitations additionnelles et sollicitations spéciales.
- l’engorgement des goulottes;
a) Les sollicitations principales comprennent toutes
- la pose de la roue-pelle ou de I’élinde à godets
les sollicitations permanentes qui se manifestent
sur le sol ou sur le stock;
pendant l’exploitation normale de l’appareil.
- le blocage des mécanismes de déplacement;
Ce sont, entre autres:
- la butée latérale contre le talus;
- les poids propres;
- le vent lorsque l’appareil est hors service;
- les charges utiles;
- le tamponnement;
- l’encrassement;
- les sollicitations dues aux tremblements de
- les résistances de fouille normales et les ré-
terre.
sistances latérales normales;
En outre, il peut s’avérer nécessaire de considérer
- les efforts agissant sur les éléments de trans-
les sollicitations s’exerçant pendant l’opération de
port pour la charge utile;
montage sur certaines parties des structures.
- les efforts dynamiques permanents;
3.1 Sollicitations principales
- l’inclinaison de l’appareil;
Poids propres
3.1 .l
- les sollicitations dues aux charges supportées
par les passerelles, les escaliers et les plates-
Par poids propres, on entend les forces exercées par
formes.
le poids de tous les éléments fixes et mobiles, tou-
jours présents durant le service, des installations mé-
b) Les sollicitations additionnelles comprennent les
caniques et électriques ainsi que du châssis porteur.
sollicitations qui peuvent se présenter, a interval-
les temporaires, pendant l’exploitation ou à l’arrêt.
3.1.2 Charges utiles
Ces sollicitations peuvent soit se substituer à
certaines sollicitations principales, soit s’ajouter à
On considère les charges utiles sur les transporteurs
ces dernières.
et dans les organes de reprise.
Ce sont, entre autres:
Charges utiles sur les transporteurs
3.1.2.1
- le vent durant le service;
Ces charges sont déterminées a partir du débit théo-
rique de calcul (en metres cubes par heure).
- la neige;
3.1.2.1.1 Appareils sans organe de reprise
- la température;
incorporé
- les résistances de fouille anormales et les ré-
a) Si le débit en amont de l’appareil est limité par des
sistances latérales anormales;
dispositifs automatiques, on prend comme charge
- les résistances de frottement et de dépla- sur le transporteur celle résultant du débit ainsi li-
mité.
cement;
- les forces latérales horizontales pendant la b) En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
translation; que est celui résultant de la section transversale
de remplissage du transporteur multiplié par la vi-
- les effets dynamiques non permanents.
tesse de transport.
8 ISO
ISO 5049-l :1994(F)
À moins de dispositions particulières fixées ex- - un tiers de tous les godets en prise dans la
pressément dans le contrat, cette section trans-
matière est rempli aux deux tiers;
versale doit être déterminée en admettant un
- tous les autres godets, jusqu’aux tourteaux,
angle de talus dynamique 8 = 20”.
sont remplis à 100 %.
Les sections maximales de produits manu-
tentionnés sont calculées suivant les indications
3.1.2.3 Produit dans les trémies
de I’ISO 5048.
Le poids du produit dans les trémies s’obtient en
c) Si le débit théorique, tel qu’il résulte de a) ou b),
multipliant la masse volumique du produit par le vo-
des installations situées en amont est inférieur à
lume de la trémie supposée remplie à ras bord.
celui des installations situées en aval, on peut
adopter le débit des appareils situés en amont
Si le poids du produit est limité par des dispositifs
pour les appareils situés en aval.
sûrs et automatiques, on peut s’écarter de la valeur
indiquée en 3.1.2.2.
3.1.2.1.2 Appareils équipés d’un organe de
reprise (roues-pelles ou chaînes à godets)
3.1.3 Encrassement
En l’absence de limiteur de débit, le débit théori-
a)
que de calcul est égal à 1,5 fois le remplissage
L’importance de l’encrassement est fonction, cas par
nominal des godets multiplié par le nombre maxi-
cas, des conditions spéciales de matériel et d’exploi-
mal de déversements. Pour les roues-pelles, le
tation. Les indications ci-après doivent être considé-
coefficient 1,5, qui tient compte des volumes qui
rées comme des valeurs guides. Les valeurs réelles
peuvent être remplis en plus des godets, peut
peuvent s’en écarter aussi bien vers le haut que vers
être remplacé par la prise en compte de la valeur
le bas.
réelle de remplissage (volume nominal du godet
+ volume supplémentaire).
Pour les appareils de parc, les valeurs sont géné-
ralement plus petites alors que pour les autres appa-
S’il existe des dispositifs automatiques limitant le
b)
reils (par exemple, les appareils d’extraction), elles
débit, le débit théorique doit être celui ainsi limité.
sont a considérer comme des valeurs minimales.
Lorsque l’appareil est destiné au transport de produits
Les sollicitations dues à l’encrassement doivent être
de densités différentes (par exemple pour le charbon
prises en compte comme suit:
et le minerai), il convient de s’assurer par des dispo-
sitifs de sécurité que la charge utile calculée ne sera
a) sur les organes transporteurs, 10 % de la charge
pas dépassée pour le produit le plus dense.
utile calculée d’après 3.1.2;
Coefficient dynamique:
b) sur les roues-pelles, le poids supposé appliqué au
centre de la roue d’une couche de matière de
Pour tenir compte des effets dynamique
...
Questions, Comments and Discussion
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