ISO 8686-4:2005

Cranes — Design principles for loads and load combinations — Part 4: Jib cranes

ISO 8686-4:2005 applies the general design principles set forth in ISO 8686-1 to jib cranes, i.e. jib-type cranes other than those offshore, tower, mobile, railway, gantry and overhead cranes covered in other parts of ISO 8686-1, as defined in ISO 4306-1, and presents loads and load combinations appropriate for use in proof-of-competence calculations for the steel structures of jib cranes.

Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul des charges et des combinaisons de charges — Partie 4: Grues à flèche

L'ISO 8686:2005 applique les principes établis dans l'ISO 8686-1 aux grues à flèche, c'est-à-dire les grues avec flèches, autres que les grues off-shore, les grues à tour, les grues mobiles, les grues sur voie ferrée et les ponts portiques qui font l'objet d'autres parties de la présente norme telles que définies dans l'ISO 4306-1, et présente les charges et combinaisons de charges adaptées à l'utilisation lors des calculs de vérification des structures en acier des grues à flèche.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Jan-2005
• ICS: 53.020.20 - Cranes
• Technical Committee: ISO/TC 96/SC 8 - Jib cranes
• Drafting Committee: ISO/TC 96/SC 8 - Jib cranes
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 24-Mar-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8686-4
First edition
2005-01-15

Cranes — Design principles for loads and
load combinations —
Part 4:
Jib cranes
Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul des
charges et des combinaisons de charges —
Partie 4: Grues à flèche




Reference number
ISO 8686-4:2005(E)
©
ISO 2005

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ISO 8686-4:2005(E)
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Published in Switzerland

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ISO 8686-4:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms. 1
4 Principles of choice: basic considerations for loads and load combinations . 1
5 Loads from acceleration of crane drives. 2
6 Proof-of-competence calculations for steel structures . 3
Annex A (normative) Column strength . 8
Bibliography . 9

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ISO 8686-4:2005(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 8686-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 96, Cranes, Subcommittee SC 8, Jib cranes.
ISO 8686 consists of the following parts, under the general title Cranes — Design principles for loads and load
combinations:
 Part 1: General
 Part 2: Mobile cranes
 Part 3: Tower cranes
 Part 4: Jib cranes
 Part 5: Overhead travelling and portal bridge cranes
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ISO 8686-4:2005(E)
Introduction
This part of ISO 8686 establishes requirements and gives guidance and design rules that reflect the present
state of art in the field of crane machine design. The rules given represent good design practice that ensures
fulfilment of essential safety requirements and adequate service life of components. Deviation from these
rules normally could lead to increased risks or reduction of service life, but it is acknowledged that new
technical innovations, materials, etc. can enable new solutions that result in equal or improved safety and
durability.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8686-4:2005(E)

Cranes — Design principles for loads and load combinations —
Part 4:
Jib cranes
1 Scope
This part of ISO 8686 applies the general design principles set forth in ISO 8686-1 to jib cranes, i.e. jib-type
cranes other than those offshore, tower, mobile, railway, gantry and overhead cranes covered in other parts
of ISO 8686, as defined in ISO 4306-1, and presents loads and load combinations appropriate for use in
proof-of-competence calculations for the steel structures of jib cranes.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 4302:1981, Cranes — Wind load assessment
ISO 8686-1:1989, Cranes — Design principles for loads and load combinations — Part 1: General
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this part of ISO 8686, the terms, definitions, symbols and abbreviated terms given in
ISO 8686-1 apply.
4 Principles of choice: basic considerations for loads and load combinations
4.1 Basic considerations
Loads shall be combined with the intention of discovering maximum load effects on jib crane components or
members during operation as simulated by an elastostatic calculation model. To achieve this, the following
considerations govern preparation of proof-of-competence calculations:
a) the crane is taken in its most unfavourable attitude and configuration while the loads are assumed to act
in magnitude, position and direction, causing unfavourable stresses at the critical points selected for
evaluation on the basis of engineering considerations;
b) conservatively, loads can be combined as defined in this part of ISO 8686, or they may be combined with
some loads adjusted by reduction factors to more closely reflect loading conditions of combined actions
for the actual working regime.
© ISO 2005 – All rights reserved 1

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ISO 8686-4:2005(E)
4.2 Simultaneous accelerations
In general, the effects of two accelerating drives, e.g. travelling, traversing, slewing or luffing or telescoping,
are assumed to act simultaneously with hoisting acceleration; only two drives are assumed to accelerate
simultaneously in the absence of hoisting. Slewing inertia force with the accompanying centrifugal force shall
be considered as one load effect in this context. However, no simultaneous accelerations shall be considered
when specifically prevented by design features.
4.3 Side loading
Certain design features may have the effect of inducing side loading on jibs. When those features are present
in a design, they shall be included with all applicable load combinations for which calculations are performed,
combined so as to maximize side loading. In addition to slewing and wind effects, an example of a feature
affecting side loading would be a reeving arrangement that causes the hoist line to deviate from the jib
centreline.
4.4 Emergency actions
4.4.1 Manually initiated actions
For manual emergency stops, caused by engaging an emergency stop control, calculations shall be carried
out under emergency cut-out on line 16 of Table 1 or Table 2.
4.4.2 Automatically initiated actions
When jib cranes are furnished with controls or devices that cut out drives and apply brakes under emergency
conditions without an initiating action by the driver, or are furnished with brakes that automatically engage on
loss of power or control function, calculations reflecting those effects shall be carried out under emergency
cut-out on line 16 or failure of mechanisms on line 17 of Table 1 or Table 2.
5 Loads from acceleration of crane drives
5.1 Hoisting effects
Inertial effects due to hoisting, except for hoisting an unrestrained grounded load (see ISO 8686-1:1989,
6.1.2.2), depend on the change in hoist drive force ∆F. The change in force shall be calculated from hoist
drive or brake characteristics using the highest drive/brake torque actually generated by the system.
5.2 Effects from other than hoist drives
In practice, acceleration and deceleration rates can vary depending on the attachment fitted, the operating
radius, the control scheme employed, and the characteristics of the drive and braking mechanisms. For
proof-of-competence calculations, the changes in drive forces ∆F causing acceleration or deceleration
shall be calculated from the highest drive/brake torque actually generated by the system.
5.3 Application of changes in drive force, ∆F
The values of ∆F for hoisting are amplified by an appropriate value for φ (see ISO 8686-1:1989, Table 1)
5
taken from Table 3 to make up the load for use on line 5 of Table 1 or Table 2.
The values of ∆F for drives other than hoisting are amplified by an appropriate value for φ taken from Table 3
5
to make up the load for use on line 4 of Table 1 or Table 2.
2 © ISO 2005 – All rights reserved

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ISO 8686-4:2005(E)
6 Proof-of-competence calculations for steel structures
6.1 General
Proof-of-competence calculat
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8686-4
Première édition
2005-01-15


Appareils de levage à charge
suspendue — Principes de calcul des
charges et des combinaisons de
charges —
Partie 4:
Grues à flèche
Cranes — Design principles for loads and load combinations —
Part 4: Jib cranes




Numéro de référence
ISO 8686-4:2005(F)
©
ISO 2005

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ISO 8686-4:2005(F)
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Publié en Suisse

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ISO 8686-4:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions, symboles et abréviations. 1
4 Principes de sélection: considérations de base pour les charges et les combinaisons
de charges . 1
5 Charges dues à l'accélération des mécanismes d'entraînement. 2
6 Calculs de vérification des structures en acier .3
Annexe A (normative) Résistance de la colonne . 8
Bibliographie . 9

© ISO 2005 – Tous droits réservés iii

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ISO 8686-4:2005(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 (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 8686-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 96, Appareils de levage à charge suspendue,
sous-comité SC 8, Grues à flèche.
L'ISO 8686 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Appareils de levage à charge
suspendue — Principes de calcul des charges et des combinaisons de charges:
 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 2005 – Tous droits réservés

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ISO 8686-4:2005(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 8686 établit des exigences et donne des lignes directrices ainsi que des règles de
conception qui reflètent l'état de l'art actuel en matière de conception des appareils de levage à charge
suspendue. Les règles indiquées représentent des pratiques de conception correctes qui garantissent le
respect des exigences de sécurité essentielles et une durée de vie des composants acceptable. Un écart par
rapport à ces règles peut normalement mener à une augmentation des risques ou à une réduction de la durée
de vie, mais il est admis que de nouvelles innovations techniques, de nouveaux matériaux, etc, puissent
permettre l'émergence de nouvelles solutions aboutissant à une sécurité et à une durabilité équivalentes,
sinon accrues.

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NORME INTERNATIONALE ISO 8686-4:2005(F)

Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul
des charges et des combinaisons de charges —
Partie 4:
Grues à flèche
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 8686 applique les principes établis dans l'ISO 8686-1 aux grues à flèche,
c'est-à-dire les grues avec flèches, autres que les grues off-shore, les grues à tour, les grues mobiles, les
grues sur voie ferrée et les ponts portiques qui font l'objet d'autres parties de la présente norme telles que
définies dans l'ISO 4306-1, et présente les charges et les combinaisons de charges adaptées à l'utilisation
lors des calculs de vérification des structures en acier des grues à flèche.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 4302:1981, Grues — Charges du vent
ISO 8686-1:1989, Appareils de levage à charge suspendue — Principes de calcul des charges et des
combinaisons de charge — Partie 1: Généralités
3 Termes, définitions, symboles et abréviations
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 8686, les termes, définitions, symboles et abréviations donnés
dans l'ISO 8686-1 s'appliquent.
4 Principes de sélection: considérations de base pour les charges
et les combinaisons de charges
4.1 Considérations de base
Les charges doivent être combinées dans l'intention de découvrir les effets d'une charge maximale sur les
composants ou les membres d'une grue à flèche au cours de son fonctionnement, en effectuant une
simulation par un calcul élastostatique. Pour y parvenir, les considérations suivantes régissent la préparation
des calculs de vérification:
a) la grue se trouve dans la position et dans la configuration les plus défavorables alors que les charges
sont supposées agir en amplitude, en position et en direction de façon à causer des contraintes
défavorables aux points critiques choisis pour l'évaluation sur la base des considérations techniques;
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ISO 8686-4:2005(F)
b) d'une manière conventionnelle, les charges peuvent être combinées pour atteindre des valeurs définies
dans la présente partie de l'ISO 8686 ou elles peuvent être combinées à certaines charges affectées de
facteurs de réduction pour refléter de façon plus précise les conditions de charge réelles des
combinaisons.
4.2 Accélérations simultanées
En général, les effets de deux mécanismes d'entraînement qui accélèrent, par exemple en se déplaçant, en
traversant, en pivotant ou en se relevant ou encore en se télescopant, sont supposés agir simultanément
avec l'accélération du levage; en l'absence de levage, seuls deux mécanismes sont supposés accélérer
simultanément. Dans ce contexte, la force d'inertie de la rotation ainsi que la force centrifuge qui
l'accompagne doivent être considérées comme un effet dû à la charge. Toutefois, aucune accélération
simultanée ne doit être considérée lorsqu'elle est spécifiquement empêchée par des caractéristiques de
conception.
4.3 Charges latérales
Certaines caractéristiques de conception peuvent avoir pour effet d'induire une charge latérale sur les flèches.
Si ces caractéristiques sont présentes dans une conception, celles-ci doivent être intégrées à toutes les
combinaisons de charges applicables pour lesquelles les calculs sont réalisés, combinées de manière à
augmenter au maximum la charge latérale. En plus des effets dus à la rotation et au vent, un exemple de
caractéristique ayant une influence sur la charge latérale serait une disposition du mouflage qui provoque une
déviation de la ligne de levage par rapport à l'axe de la flèche.
4.4 Actions d'urgence
4.4.1 Actions initiées manuellement
Pour les arrêts d'urgence manuels, provoqués par l'actionnement d'une commande d'arrêt d'urgence, les
calculs doivent être réalisés dans le cadre de l'arrêt d'urgence décrit à la ligne 16 du Tableau 1 ou du
Tableau 2.
4.4.2 Actions initiées automatiquement
Lorsque les grues à flèche sont fournies équipées de commandes ou de dispositifs qui coupent les
mécanismes d'entraînement et qui appliquent un freinage dans des conditions d'urgence sans que le
conducteur n'ait besoin d'intervenir, ou bien quand elles sont équipées de freins qui s'actionnent
automatiquement en cas de perte de puissance ou dès lors que la fonction de commande faillit, les calculs
reflétant ces effets doivent être réalisés dans le cadre de l'arrêt d'urgence décrit à la ligne 16 ou dans le cadre
de la défaillance des mécanismes de la ligne 17 du Tableau 1 ou du Tableau 2.
5 Charges dues à l'accélération des mécanismes d'entraînement
5.1 Effets dus au levage
Les effets d'inertie dus au levage, à l'exception du levage d'une charge reposant sur le sol
(voir l'ISO 8686-1:1989, 6.1.2.2), dépendent de la variation de la force du mécanisme de levage, ∆F. La
variation de la force doit être calculée à partir des caractéristiques du mécanisme de levage ou des freins, en
utilisant le couple du frein/mécanisme d'entraînement le plus élevé réellement généré par le système.
5.2 Effets autres que ceux dus aux mécanismes de levage
En pratique, les vitesses d'accélération et de décélération peuvent varier en fonction de l'équipement de
préhension, du rayon de fonctionnement, du schéma de commande employé et des caractéristiques des
mécanismes d'entraînement et de freinage. Pour les calculs de vérifications, les variations de la force du
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 8686-4:2005(F)
mécanisme de levage, ∆F, provoquant une accélération ou une décélération doivent être calculées d'après le
couple du frein/ mécanisme d'entraînement le plus élevé réellement généré par le système.
5.3 Application des variations de la force d'entraînement, ∆F
Les valeurs de ∆F pour le levage sont amplifiées à l'aide d'une valeur appropriée de φ  (voir
5
l'ISO 8686-1:1989, Tableau 1) provenant du Tableau 3, pour cons
...