Cranes — Classification — Part 1: General

ISO 4301-1:2016 establishes a general classification of cranes and mechanisms based on the service conditions, mainly expressed by the following: - the total number of working cycles to be carried out during the specified design life of the crane; - the load spectrum factor which represents the relative frequencies of loads to be handled; - the average displacements.

Appareils de levage à charge suspendue — Classification — Partie 1: Généralités

L'ISO 4301-1 :2016 établit une classification générale des appareils de levage et des mécanismes sur la base des conditions de services principalement exprimées par: - le nombre total de cycles de travail devant être effectués au cours de la durée de vie de conception, spécifiée, de l'appareil de levage; - le coefficient de spectre de charge représentant les fréquences relatives de charges à manipuler; - les déplacements moyens.

General Information

Status
Published
Publication Date
26-Jun-2016
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
12-Oct-2021
Completion Date
12-Oct-2021
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ISO 4301-1:2016 - Cranes -- Classification
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ISO 4301-1:2016 - Cranes -- Classification
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ISO 4301-1:2016 - Appareils de levage à charge suspendue -- Classification
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ISO 4301-1:2016 - Appareils de levage a charge suspendue -- Classification
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4301-1
Third edition
2016-07-01
Cranes — Classification —
Part 1:
General
Appareils de levage à charge suspendue — Classification —
Partie 1: Généralités
Reference number
ISO 4301-1:2016(E)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4301-1:2016(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2016, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
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www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4301-1:2016(E)
Contents  Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

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

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

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

3  Definitions ................................................................................................................................................................................................................... 1

4  Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5  Use of classification ........................................................................................................................................................................................... 2

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Use of classification for commercial specification ................................................................................................... 2

5.3 Use of classification in the design ........................................................................................................................................... 2

6  Classification of crane duty for the crane as a whole ..................................................................................................... 2

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

6.2 Total number of crane working cycles ................................................................................................................................ 2

6.3 State of loading ....................................................................................................................................................................................... 3

6.4 Group classification............................................................................................................................................................................. 4

6.5 Average displacements .................................................................................................................................................................... 5

6.5.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

6.5.2 Average linear displacements ............................................................................................................................... 7

6.5.3 Average angular displacements .......................................................................................................................... 7

7  Classification of components and mechanisms .................................................................................................................... 8

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

7.2 Total number of component working cycles ................................................................................................................. 8

7.3 State of loading ....................................................................................................................................................................................... 8

7.4 Group classification............................................................................................................................................................................. 9

7.5 Average displacements .................................................................................................................................................................... 9

7.6 Accelerations per movement ...................................................................................................................................................... 9

7.7 Stress histories .....................................................................................................................................................................................10

Annex A (informative) Examples for average displacements ..................................................................................................11

Annex B (informative) Guidance for the conversion of M-classes .......................................................................................13

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................14

© ISO 2016 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4301-1:2016(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical

Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 96, Cranes, Subcommittee SC 10, Design

principles and requirements.

This third edition of ISO 4301-1 constitutes a technical revision of ISO 4301-1:1986, which is

provisionally retained as it specifies another approach to the classification of cranes that will continue

to be used within the industry for some time. See also Annex B.

ISO 4301 consists of the following parts, under the general title Cranes — Classification:

— Part 1: General
— Part 2: Mobile cranes
— Part 3: Tower cranes
— Part 4: Jib cranes
— Part 5: Overhead travelling and portal bridge cranes
iv © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4301-1:2016(E)
Introduction

Cranes play a part in the handling of materials by raising and moving loads the mass of which is within

their rated capacity. However, there may be wide variations in their duty. The design of the crane has

to take account of the duty in terms of conditions of service, in order to reach an appropriate level of

safety and useful life which is in line with the purchaser’s requirements.

Classification serves as a reference framework between purchaser and manufacturer, by which a

particular appliance can be matched to the intended service. It also is the system used to provide a

means of establishing rational bases for the design of structures and machinery.
© ISO 2016 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4301-1:2016(E)
Cranes — Classification —
Part 1:
General
1  Scope

This part of ISO 4301 establishes a general classification of cranes and mechanisms based on the service

conditions, mainly expressed by the following:

— the total number of working cycles to be carried out during the specified design life of the crane;

— the load spectrum factor which represents the relative frequencies of loads to be handled;

— the average displacements.
2  Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

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

ISO 4306 (all parts), Cranes — Vocabulary
3  Definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4306 apply.

4  Symbols
The main symbols used in this document are given in Table 1.
Table 1 — Main symbols
Symbol Description
A Classes for group classification
C Total number of working cycles
D Classes for average displacement
K Load spectrum factor
K Load effect spectrum factor of components
P [P] Individual load magnitudes (load levels) of the crane [classes]
Q Classes Q of load spectrum factors K
p p
Q Classes Q of load effect spectrum factor K of components
cp cp
U Classes of total numbers of working cycles C
© ISO 2016 – All rights reserved 1
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ISO 4301-1:2016(E)
5  Use of classification
5.1 General

Classification has two applications in practice (see 5.2 and 5.3), which although related can be regarded

as separate objectives.

Determination of an appropriate life requires consideration of economic, technical and environmental

factors, and should have regard to the influence of obsolescence.
5.2  Use of classification for commercial specification

The classification is applied by the purchaser and the manufacturer of a crane and/or load lifting

attachments, between which agreement is necessary on the duty of the crane. The classification thus

agreed is intended for contractual and technical reference purposes.

It is also used to specify the service conditions of cranes, load lifting attachments, or components which

are designed for serial manufacture and allows such items to be selected in accordance with their

intended use.
The specified classification shall be documented in the crane manuals.
5.3  Use of classification in the design

The second purpose of classification is to provide a basis for the designer to build up his analysis of

the design and to verify that the crane or component is capable of achieving the intended life under the

specified service conditions of the particular application.

As a person skilled in crane technology, the designer takes the specified service conditions, either

provided by the purchaser or predetermined by the manufacturer (as is the case in the design of serial

equipment), and incorporates them into the assumptions on which his analysis is based, having regard

to all other factors which influence the proportioning of components.

Crane operation gives rise to stress or load histories in crane structures and components (e.g. wire

ropes, slewing bearings, or wheels and rails). These histories may be classified for the particular

component. The method of determining this classification is set out in the appropriate standards, e.g.

for structures in ISO 20332.
6  Classification of crane duty for the crane as a whole
6.1 General
Crane duties are determined by the following parameters:
a) the total number of working cycles during the design life;

b) the relative frequencies of loads to be handled (load spectrum, state of loading);

c) the average displacements.

When the classified ranges of parameters are used, the design shall be based on the maximum values of

the parameters within the specified classes. Use of an intermediate value for a parameter is permissible,

but in that case this design value shall be determined and indicated instead of the class.

6.2  Total number of crane working cycles

For the purpose of classification, a crane working cycle is a sequence of movements which commences

when the crane is ready to hoist the load and ends when the crane is ready to hoist the next load within

2 © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4301-1:2016(E)

the same task. A task, r, can be characterized by a specific combination of crane configuration and

sequence of intended movements.

In certain specific tasks for which cranes are used, for example, bulk unloading by grab, the number of

cycles can readily be derived from a knowledge of the total number of working hours and the number

of operating cycles per hour. In other cases, for example, mobile cranes, the number is less easy to

determine because the crane is used in a variety of duties and it becomes necessary to estimate suitable

values on the basis of experience. The total number of working cycles, C, is the sum total of all working

cycles during the design life of the crane.

The total number of crane working cycles during the design life of a crane can be separated into the

numbers of working cycles corresponding to several typical tasks.

The total number of crane working cycles is related to the frequency of use (e.g. daily) and the intended

life (in years) of the crane. For convenience, the range of the total number of crane working cycles has

been divided into 10 classes of utilization in Table 2.
Table 2 — Classes U of total numbers of crane working cycles, C
Class of utilization Total number of crane working cycles, C
U C ≤ 1,6 × 10
4 4
U 1,6 × 10 < C ≤ 3,15 × 10
4 4
U 3,15 × 10 < C ≤ 6,3 × 10
4 5
U 6,3 × 10 < C
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 4301-1
ISO/TC 96/SC 10 Secretariat: DIN
Voting begins on: Voting terminates on:
2015-01-26 2015-04-26
Cranes and lifting appliances — Classification —
Part 1:
General
Grues et appareils de levage — Classification —
Partie 1: Généralités
ICS: 53.020.20
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 4301-1:2014(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2014
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ISO/DIS 4301-1:2014(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

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ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO/DIS 4301-1:2014(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

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

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

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

3 Definitions ................................................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Use of classification ........................................................................................................................................................................................... 2

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Classification of crane duty .......................................................................................................................................................... 2

5.3 Use of classification in the design ........................................................................................................................................... 2

6 Classification of crane duty for the crane as a whole ..................................................................................................... 2

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

6.2 Total number of working cycles ............................................................................................................................................... 2

6.3 State of loading ....................................................................................................................................................................................... 3

6.4 Group classification............................................................................................................................................................................. 4

6.5 Average displacements of movements ............................................................................................................................... 5

6.5.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

6.5.2 Average linear displacements ............................................................................................................................... 7

6.5.3 Average angular displacements .......................................................................................................................... 7

7 Classification of components and mechanisms .................................................................................................................... 8

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

7.2 Total number of working cycles of the component ................................................................................................. 8

7.3 State of loading ....................................................................................................................................................................................... 9

7.4 Group classification............................................................................................................................................................................. 9

7.5 Average displacements of movements ............................................................................................................................... 9

7.6 Accelerations per movement ...................................................................................................................................................... 9

7.7 Stress histories .....................................................................................................................................................................................10

Annex A (informative) Average displacements of movements ...............................................................................................11

© ISO 2014 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 4301-1:2014(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 4301-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96, Cranes - Safety, Subcommittee SC 10, Design

principles and requirements.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4301-1:1986), [clause(s) / subclause(s) /

table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

ISO 4301 consists of the following parts, under the general title Cranes and lifting appliances —

Classification:
— Part 1: General
— Part 2: Mobile cranes
— Part 3: Tower cranes
— Part 4: Jib cranes
— Part 5: Overhead travelling and portal bridge cranes
iv © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO/DIS 4301-1:2014(E)
Introduction

Cranes play a part in the handling of materials by raising and moving loads the mass of which is within

their rated capacity. However there may be wide variations in their duty. The design of the crane has to

take account of the duty in terms of conditions of service, in order to reach an appropriate level of safety

and useful life which is in line with the purchaser’s requirements.

Classification serves as a reference framework between purchaser and manufacturer, by which a

particular appliance can be matched to the intended service. It also is the system used to provide a

means of establishing rational bases for the design of structures and machinery.
© ISO 2014 – All rights reserved v
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 4301-1:2014(E)
Cranes and lifting appliances — Classification —
Part 1:
General
1 Scope

ISO 4301 establishes a general classification of cranes and mechanisms based on the service conditions

mainly expressed by the total number of working cycles to be carried out during the specified design

life of the crane, a load spectrum factor which represents the relative frequencies of loads to be handled

and the average displacements of movements.
2 Normative references

The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions

of this part of ISO 4301. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards

are subject to revision, and parties to agreements based on this part of ISO 4301 are encouraged to

investigate the possibility of applying the most recent editions of the standards listed below. Members

of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 4306 all published parts, Lifting appliances — Vocabulary
ISO 20332:2008, Cranes — Proof of competence of steel structures
3 Definitions
The definitions given in ISO 4306 apply.
4 Symbols
The main symbols used in this standard are given in Table 1.
Table 1 — Main symbols
Symbol Description
A Classes for group classification
C Total number of working cycles
D Average displacements of movements
K Load spectrum factor
P Individual load magnitudes (load levels) crane
Q Classes Q of load spectrum factors Kp
U Classes of total numbers of working cycles C
© ISO 2014 – All rights reserved 1
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ISO/DIS 4301-1:2014(E)
5 Use of classification
5.1 General

Classification has two applications in practice (see 5.2 and 5.3), which although related can be regarded

as separate objectives.

Determination of an appropriate life requires consideration of economic, technical and environmental

factors, and should have regard to the influence of obsolescence.
5.2 Classification of crane duty

The classification is first applied by the purchaser and the manufacturer of a crane and/or load lifting

attachments, between whom agreement is necessary on the duty of the crane. The classification thus

agreed is intended for contractual and technical reference purposes. It is also used to specify the service

conditions of cranes, load lifting attachments or components which are designed for serial manufacture,

and allows such items to be selected in accordance with their intended use.
5.3 Use of classification in the design

The second purpose of classification is to provide a basis for the designer to build up his analysis of

the design and to verify that the crane or component is capable of achieving the intended life under the

specified service conditions of the particular application.

As a person skilled in crane technology, the designer takes the specified service conditions, either

provided by the purchaser or predetermined by the manufacturer (as is the case in the design of serial

equipment), and incorporates them into the assumptions on which his analysis is based, having regard

to all other factors which influence the proportioning of components.

Crane operation gives rise to stress histories in crane structures, bendings in wire ropes or rolling contacts

between wheels and rails. These histories may be classified for the particular component. The method of

determining this classification is set out in the appropriate standards, e.g. for structures in ISO 20332.

6 Classification of crane duty for the crane as a whole
6.1 General
Crane duties are determined by the following parameters:
a) The total number of working cycles during the design life;

b) The relative frequencies of loads to be handled (load spectrum, state of loading);

c) The average displacements of movements.

When the classified ranges of parameters are used, the design shall be based on the maximum values of

the parameters within the specified classes. Use of an intermediate value for a parameter is permissible,

but in that case this design value shall be determined and indicated instead of the class.

6.2 Total number of working cycles

For the purpose of classification, a working cycle is a sequence of movements which commences when

the crane is ready to hoist the load, and ends when the crane is ready to hoist the next load within the

same task. A task can be characterized by a specific combination of crane configuration and sequence

of intended movements.

In certain specific tasks for which cranes are used, for example bulk unloading by grab, the number of

cycles can readily be derived from a knowledge of the total number of working hours and the number of

2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 4301-1:2014(E)

operating cycles per hour. In other cases, for example mobile cranes, the number is less easy to determine

because the crane is used in a variety of duties, and it becomes necessary to estimate suitable values

on the basis of experience. The total number of working cycles C is the sum total of all working cycles

during
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 4301-1
Troisième édition
2016-07-01
Appareils de levage à charge
suspendue — Classification —
Partie 1:
Généralités
Cranes — Classification —
Part 1: General
Numéro de référence
ISO 4301-1:2016(F)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4301-1:2016(F)
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4301-1:2016(F)
Sommaire  Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

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

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

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

3  Définitions ................................................................................................................................................................................................................... 1

4  Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 1

5  Utilisation de classification ....................................................................................................................................................................... 2

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

5.2 Utilisation de la classification pour spécification commerciale ................................................................... 2

5.3 Utilisation de la classification dans la conception .................................................................................................... 2

6  Classification du service de l’appareil de levage dans son ensemble ............................................................2

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

6.2 Nombre total de cycles de travail de l’appareil de levage .................................................................................. 3

6.3 Etat de chargement ............................................................................................................................................................................. 3

6.4 Classification en groupes ............................................................................................................................................................... 5

6.5 Déplacements moyens ...................................................................................................................................................................... 6

6.5.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 6

6.5.2 Déplacements linéaires moyens ......................................................................................................................... 7

6.5.3 Déplacements angulaires moyens .................................................................................................................... 7

7  Classification de composants et de mécanismes ................................................................................................................ 8

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 8

7.2 Nombre total de cycles de travail d’un composant .................................................................................................. 8

7.3 Etat de chargement ............................................................................................................................................................................. 9

7.4 Classification en groupes ............................................................................................................................................................... 9

7.5 Déplacements moyens ...................................................................................................................................................................... 9

7.6 Accélérations par mouvement ................................................................................................................................................... 9

7.7 Historiques de contrainte ...........................................................................................................................................................10

Annexe A (informative) Exemples de déplacements moyens ..................................................................................................11

Annexe B (informative) Lignes directrices pour la conversion des classes M ........................................................13

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................15

© ISO 2016 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4301-1:2016(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à

l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes

de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —

Informations supplémentaires.

L’ISO 4301-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96, Appareils de levage à charge suspendue,

sous-comité SC 10, Conception, principes et exigences.

Cette troisième édition constitue une révision technique de l’ISO 4301-1:1986, qui a été provisoirement

retenue car elle spécifie une autre approche de la classification des appareils de levage qui continuera à

être utilisé dans l’industrie pendant un certain temps. Voir aussi l’Annexe B.

L’ISO 4301 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Appareils de levage à charge

suspendue — Classification:
— Partie 1: Généralités
— Partie 2: Grues mobiles
— Partie 3: Grues à tour
— Partie 4: Grues à flèche
— Partie 5: Ponts roulants et ponts portiques
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 4301-1:2016(F)
Introduction

Les appareils de levage jouent un rôle dans la manutention de matériaux en levant et en déplaçant des

charges dont la masse se situe dans les limites de leur capacité nominale. Cependant, leurs conditions

de service peuvent varier considérablement. La conception de l’appareil de levage doit tenir compte du

service en termes de conditions de service, afin de pouvoir atteindre un niveau de sécurité approprié et

une durée de vie utile qui correspondent aux exigences de l’acquéreur.

La classification sert de cadre de référence entre l’acquéreur et le constructeur, par lequel un engin

particulier peut être adapté au service prévu. C’est également le système utilisé pour fournir un moyen

d’établir la conception des charpentes et des mécanismes sur des bases rationnelles.

© ISO 2016 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 4301-1:2016(F)
Appareils de levage à charge suspendue — Classification —
Partie 1:
Généralités
1  Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 4301 établit une classification générale des appareils de levage et des

mécanismes sur la base des conditions de services principalement exprimées par:

— le nombre total de cycles de travail devant être effectués au cours de la durée de vie de conception,

spécifiée, de l’appareil de levage;

— le coefficient de spectre de charge représentant les fréquences relatives de charges à manipuler;

— les déplacements moyens.
2  Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels

amendements).

ISO 4306 (toutes les parties), Appareils de levage à charge suspendue — Vocabulaire

3  Définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 4306 s’appliquent.

4  Symboles

Les principaux symboles utilisés dans le présent document sont donnés au Tableau 1.

Tableau 1 — Principaux symboles
Symbole Description
A Classes des groupes de classification
C Nombre total de cycles de travail
D Classes des déplacements moyens
K Facteur de spectre de charge
K Facteur de spectre d’effet de charge de composants

P [P] Amplitudes des charges individuelles (niveaux de charge) de l’appareil de levage [classes]

Q Classes Q des facteurs de spectre de charge K
p p
Q Classes Q des facteurs de spectre d’effet de charge K des composants
cp cp
U Classes du nombre total de cycles de travail C
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ISO 4301-1:2016(F)
5  Utilisation de classification
5.1  Généralités

La classification a deux applications qui, en pratique (voir 5.2 et 5.3), bien qu’apparentées, peuvent être

considérées comme étant des objectifs distincts.

La détermination d’une durée de vie appropriée requiert la considération de facteurs économiques,

techniques et environnementaux et il convient de tenir compte de l’influence de l’obsolescence.

5.2  Utilisation de la classification pour spécification commerciale

La classification est utilisée par l’acquéreur et par le constructeur d’un appareil de levage et/ou

d’accessoires de levage, entre lesquels un accord est nécessaire en ce qui concerne le service de l’appareil.

La classification convenue de la sorte sert de référence contractuelle et technique.

Elle est également utilisée pour spécifier les conditions de service d’appareils de levage, d’ accessoires

de levage ou de composants qui sont conçus pour la fabrication de série, et elle permet que ces éléments

soient choisis en fonction de leur utilisation prévue.

La classification spécifiée doit être documentée dans les manuels de l’appareil de levage.

5.3  Utilisation de la classification dans la conception

Le second but de la classification est de fournir au concepteur une base pour établir son analyse de

la conception et pour vérifier que l’appareil ou le composant sera capable d’atteindre la durée de vie

souhaitée dans les conditions de service spécifiées pour l’application en question.

En tant que personne qualifiée dans la technologie des appareils de levage, le concepteur prendra les

conditions de service spécifiées, soit fournies par l’acquéreur, soit prédéterminées par le constructeur

(comme c’est le cas dans la conception d’appareils en série) et il les incorporera parmi les hypothèses

sur lesquelles sa conception sera basée, en tenant compte de tous autres facteurs influençant le

dimensionnement des composants.

Le fonctionnement de l’appareil de levage donne lieu à des historiques de contrainte ou de charges

dans les charpentes de l’appareil et dans ses composants (par exemple: câbles en acier, couronnes

d’orientation ou contacts galets/rails). Ces historiques peuvent être classifiés pour le composant

particulier. La méthode utilisée pour déterminer cette classification est décrite dans les normes

appropriées, par exemple l’ISO 20332 pour les charpentes.
6  Classification du service de l’appareil de levage dans son ensemble
6.1  Généralités
Les services de l’appareil sont déterminés en fonction des paramètres suivants:

a) le nombre total de cycles de travail au cours de la durée de vie de conception;

b) les fréquences relatives de charges à manutentionner (spectre de charge, état de chargement);

c) les déplacements moyens.

Lorsque des plages classées de paramètres sont utilisées, la conception doit être basée sur les valeurs

maximales des paramètres dans les limites des classes spécifiées. Utiliser une valeur intermédiaire

pour un paramètre est permis, mais dans ce cas, cette valeur de conception doit être déterminée et

indiquée au lieu de la classe.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 4301-1:2016(F)
6.2  Nombre total de cycles de travail de l’appareil de levage

Pour les besoins de la classification, un cycle de travail d’un appareil de levage à charge suspendue est

une séquence de mouvements qui commence lorsque l’appareil de levage est prêt à soulever la charge

utile, et qui s’achève lorsque l’appareil de levage est prêt à soulever la charge utile suivante pendant la

même tâche. Une tâche, r, peut être caractérisée par une combinaison spécifique de la configuration de

l’appareil de levage et une séquence des mouvements prévus.

Pour certaines tâches spécifiques pour lesquelles les appareils de levage sont utilisés, par exemple le

déchargement en vrac à la benne, le nombre de cycles peut se déduire aisément du nombre total d’heures

de fonctionnement et du nombre de cycles de travail par heure. Dans d’autres cas, par exemple celui des

grues mobiles, il est moins aisé de déterminer ce nombre car l’appareil est affecté à des travaux divers,

et il convient alors d’estimer des valeurs appropriées en se basant sur l’expérience. Le nombre total

de cycles de travail, C, est la somme de tous les cycles de travail effectués durant la durée de vie de

conception de l’appareil de levage.

Le nombre total de cycles de travail d’un appareil de levage pendant la durée de vie de conception de

l’appareil de levage peut être divisé en nombres de cycles de travail correspondant à certaines tâches

typiques.

Le nombre total de cycles de travail d’un appareil de levage est lié à la fréquence d’utilisation (par

exemple quotidienne) ainsi qu’à la durée de vie estimée (en années) de l’appareil de levage. Pour des

raisons de commodité, la plage du nombre total de cycles de travail d’un appareil de levage a été divisée

en 10 classes d’utilisation dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Classes U du nombre total de cycles de travail, C
Classe d’utilisation Nombre total de cycles de travail, C
U C ≤ 1,6 × 104
4 4
U 1,6 × 10 < C ≤ 3,15 × 10
4 4
U 3,15 × 10 < C ≤ 6,3 × 10
4 5
U 6,3 × 10 < C ≤ 1,25 × 10
5 5
U 1,25 × 10 < C ≤ 2,5 × 10
5 5
U 2,5 × 10 < C ≤ 5 × 10
5 6
U 5 × 10 < C ≤ 1 × 10
6 6
U 1 × 10 < C ≤ 2 × 10
6 6
U 2 × 10 < C ≤ 4 × 10
6 6
U 4 × 10 < C ≤ 8 × 10
6.3  Etat de chargement
Le facteur de spectre de charge, K ,
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 4301-1
ISO/TC 96/SC 10 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2015-01-26 2015-04-26
Grues et appareils de levage — Classification —
Partie 1:
Généralités
Cranes and lifting appliances — Classification —
Part 1: General
ICS: 53.020.20
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 4301-1:2015(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2015
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ISO/DIS 4301-1:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO/DIS 4301-1
Sommaire Page

Avant-propos ..................................................................................................................................................... iv

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

1 Domaine d'application .......................................................................................................................... 1

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

3 Définitions .............................................................................................................................................. 1

4 Symboles ................................................................................................................................................ 1

5 Application de la classification ............................................................................................................ 2

5.1 Généralités ............................................................................................................................................. 2

5.2 Classification du service de l'appareil de levage ............................................................................... 2

5.3 Utilisation de la classification dans la conception ............................................................................ 2

6 Classification du service de l'appareil de levage dans son ensemble ............................................ 2

6.1 Généralités ............................................................................................................................................. 2

6.2 Nombre total de cycles de travail ........................................................................................................ 2

6.3 Etat de chargement ............................................................................................................................... 3

6.4 Classification en groupe ....................................................................................................................... 5

6.5 Déplacements moyens des mouvements ........................................................................................... 6

6.5.1 Généralités ............................................................................................................................................. 6

6.5.2 Déplacements linéaires moyens .......................................................................................................... 7

6.5.3 Déplacements angulaires moyens ...................................................................................................... 8

7 Classification des composants et mécanismes ................................................................................. 8

7.1 Généralités ............................................................................................................................................. 8

7.2 Nombre total de cycles de travail du composant .............................................................................. 9

7.3 Etat de chargement ............................................................................................................................... 9

7.4 Classification en groupe ..................................................................................................................... 10

7.5 Déplacements moyens des mouvements ......................................................................................... 10

7.6 Accélérations par mouvement ........................................................................................................... 10

7.7 Historiques de contrainte ................................................................................................................... 11

Annexe A (informative) Déplacements moyens des mouvements .............................................................. 12

© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 4301-1
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 4301-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96, Appareils de levage à charge suspendue,

sous-comité SC 10, Conception, principes et exigences.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4301-1:1986), qui fait l'objet d'une

révision technique.

L'ISO 4301 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Grues et appareils de levage —

Classification :
 Partie 1 : Généralités
 Partie 2 : Grues mobiles
 Partie 3 : Grues à tour
 Partie 4 : Grues à flèche
 Partie 5 : Ponts roulants et ponts portiques
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ISO/DIS 4301-1
Introduction

Les appareils de levage jouent un rôle dans la manutention des matériaux en levant et en déplaçant des

charges dont la masse se situe dans les limites de leur capacité nominale. Cependant, leurs conditions de

service peuvent varier considérablement. La conception de l'appareil de lave doit tenir compte du service en

termes de conditions de service, afin de pouvoir atteindre un niveau de sécurité approprié et une durée

d’utilisation qui correspondent aux exigences de l'acquéreur.

La classification sert de cadre de référence entre l’acquéreur et le fabricant, par lequel un engin particulier

peut être assorti au service prévu. C’est également le système utilisé pour fournir un moyen d'établir la

conception des charpentes et des mécanismes sur des bases rationnelles.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 4301-1
Grues et appareils de levage — Classification — Partie 1:
Généralités
1 Domaine d'application

L’ISO 4301 établit une classification générale des appareils de levage et des mécanismes sur la base des

conditions de services principalement exprimées par le nombre total de cycles de travail devant être effectués

au cours de la durée de vie spécifiée de l’appareil de levage, un coefficient de spectre de charge représentant

les fréquences relatives de charges à manipuler et les déplacements moyens des mouvements.

2 Références normatives

Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par la référence qui en est faite dans le présent texte,

constituent des dispositions pour la présente partie de l’ISO 4301. Au moment de la publication, les éditions

indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés

sur la présente partie de l’ISO 4301 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus

récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de l’IEC et de l’ISO possèdent le registre des Normes

internationales actuellement en vigueur.

ISO 4306 (toutes les parties publiées), Appareils de levage à charge suspendue — Vocabulaire

ISO 20332:2008, Appareils de levage à charge suspendue — Vérification d'aptitude des structures en acier

3 Définitions
Les définitions données dans l’ISO 4306 s'appliquent.
4 Symboles

Les principaux symboles utilisés dans la présente norme sont donnés au Tableau 1.

Tableau 1 — Principaux symboles
Symbole Description
A Classes des groupes de classification
C Nombre total de cycles de travail
Déplacements moyens des mouvements
K Facteur de spectre de charge
Amplitudes individuelles des charges (niveaux de charge)
Q Classes Q des facteurs de spectre de charge K
U Classes du nombre total de cycles de travail C
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ISO/DIS 4301-1
5 Application de la classification
5.1 Généralités

Dans la pratique (voir 5.2 et 5.3), la classification a deux applications qui, bien qu'apparentées, peuvent être

considérées comme étant des objectifs distincts.

La détermination d’une durée de vie appropriée requiert la considération de facteurs économiques,

techniques et environnementaux et il convient de tenir compte de l'influence de l’obsolescence.

5.2 Classification du service de l'appareil de levage

En premier lieu, la classification est utilisée par l'acquéreur et par le constructeur d'un appareil de levage et/ou

d'accessoires de levage, entre lesquels un accord est nécessaire en ce qui concerne le service de l'appareil.

La classification convenue de la sorte sert de référence contractuelle et technique. Elle est également utilisée

pour spécifier les conditions de service des appareils de levage, des accessoires de levage ou des

composants qui sont conçus pour la fabrication de série, et elle permet que ces éléments soient choisis en

fonction de l'utilisation prévue.
5.3 Utilisation de la classification dans la conception

Le second but de la classification est de fournir au concepteur une base pour établir son analyse de la

conception et pour vérifier que l'appareil ou le composant sera capable d’atteindre la durée de vie souhaitée

dans les conditions de service spécifiées pour l'application en question.

En tant que personne qualifiée en technologie des appareils de levage, le concepteur prendra les conditions

de service spécifiées, soit fournies par l'acquéreur, soit prédéterminées par le constructeur (comme c'est le

cas pour la conception d'appareils en série) et il les incorporera parmi les hypothèses sur lesquelles sa

conception est basée, en tenant compte de tous autres facteurs influençant le dimensionnement des

composants.

Le fonctionnement de l'appareil de levage donne lieu à des historiques de contrainte dans les charpentes de

l'appareil, des flexions dans les câbles en acier ou des contacts roulants entre les galets et les rails. Ces

historiques peuvent être classifiés pour le composant en particulier. La méthode utilisée pour déterminer cette

classification est décrite dans les normes appropriées, par exemple l'ISO 20332 pour les charpentes.

6 Classification du service de l'appareil de levage dans son ensemble
6.1 Généralités
Les services de l'appareil sont déterminés en fonction des paramètres suivants :
a) Le nombre total de cycles de travail au cours de la durée de vie spécifiée ;

b) Les fréquences relatives de charges à manutentionner (spectre de charge, état de chargement) ;

c) Les déplacements moyens des mouvements.

Lorsque des plages classées de paramètres sont utilisées, la conception doit être basée sur les valeurs

maximales des paramètres des classes spécifiées. Utiliser une valeur intermédiaire pour un paramètre est

permis, mais dans ce cas, cette valeur de conception doit être déterminée et indiquée au lieu de la classe.

6.2 Nombre total de cycles de travail

Pour les besoins de la classification, un cycle de travail est une séquence de mouvements qui commence

lorsque l’appareil de levage à charge suspendue est prêt à soulever la charge utile, et qui s'achève lorsque

l’appareil de levage est prêt à soulever la charge utile suivante pendant la même tâche.

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ISO/DIS 4301-1

Une tâche peut être caractérisée par une combinaison spécifique de la configuration de l'appareil de levage et

une séquence des mouvements prévus.

Pour certaines tâches spécifiques pour lesquelles les appareils de levage sont utilisés, par exemple le

déchargement en vrac à la benne, le nombre de cycles peut se déduire aisément du nombre total d'heures de

fonctionnement et du nombre de cycles de travail par heure. Dans d'autres cas, par exemple celui des grues

mobiles, il est moins aisé de déterminer ce nombre car l'appareil est affecté à des travaux divers, et il convient

alors d’estimer des valeurs appropriées en se basant sur l'expérience. Le nombre total de cycles de travail C

est la somme de tous les cycles de travail effectués durant la durée de vie spécifiée de l'appareil de levage.

Le nombre total de cycles de travail pendant la durée de vie spécifiée de l'appareil de levage peut être divisé

en nombres de cycles de travail correspondant à certaines tâches typiques.

Le nombre total de cycles de travail est lié à la fréquence d'utilisation de l'appareil de levage ; pour des

raisons de commodité, la plage du nombre total de cycles de travail a été divisée en 10 classes d'utilisation

dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Classes U du nombre total de travail C
Classe d'utilisation Nombre total de travail C
U 4
0 C ≤ 1,6 × 10
U 4 4
1 1,6 × 10 < C ≤ 3,2 × 10
U 4 4
2 3,2 × 10 < C ≤ 6,3 × 10
U 4 5
3 6,3 × 10 < C ≤ 1,25 × 10
U 5 5
4 1,25 × 10 < C ≤ 2,5 × 10
U 5 5
5 2,5 × 10 < C ≤ 5 × 10
U 5 6
6 5 × 10 < C ≤ 1 × 10
U 6 6
7 1 × 10 < C ≤ 2 × 10
U 6 6
8 2 × 10 < C ≤ 4 × 10
U 6 6
9 4 × 10 < C ≤ 8 × 10
6.3 Etat de chargement

Le facteur de spectre de charge K est un des paramètres utilisés pour spécifier le service de l'appareil de

levage en décrivant
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.