Les types de rails de grue ne sont pas interchangeables. Choisir un profil inadapté a des répercussions sur la durée de vie des roues, la performance des fixations et la stabilité à long terme du chemin de roulement.
Trois familles dominent les voies de roulement des grues industrielles : les rails en A conformes à la norme DIN 536, les rails QU conformes à la norme chinoise YB/T 5055 et les rails UIC conformes aux normes UIC 860 et EN 13674-1.
Ce guide explique les 7 différences essentielles entre ces types de rails de grue afin que les ingénieurs puissent spécifier le rail approprié en toute confiance.
1. Types de rails de pont roulant selon les normes : DIN 536, YB/T 5055 et UIC 860
Les rails de section A sont conformes à la norme allemande DIN 536 pour les rails de pont roulant. Les dimensions courantes vont de A45 à A150.
Les rails QU sont conformes à la norme chinoise YB/T 5055 pour les rails de pont roulant. Les dimensions courantes sont QU70, QU80, QU100 et QU120.
Les rails UIC sont définis par la norme EN 13674-1 (anciennement UIC 860). Ce sont des rails de chemin de fer, les dimensions les plus courantes étant UIC 50, UIC 54 et UIC 60.
Le point essentiel : les rails de section A et QU sont des rails spécialement conçus pour les grues, tandis que les rails UIC ont été conçus pour les voies ferrées et adaptés aux grues.
2. Dénomination des types de rails de pont roulant : largeur, hauteur et masse de la tête
Les systèmes de numérotation diffèrent, ce qui entraîne de fréquentes erreurs de spécification.
Dans la norme DIN 536, le nombre indique la largeur nominale du patin du rail en millimètres, et non sa masse. Un rail A75 possède un patin de 75 mm de large, mais sa masse nominale n'est que d'environ 56,2 kg/m. Un rail A100 a un patin de 100 mm et une masse d'environ 74,3 kg/m ; un rail A120 a un patin de 120 mm et une masse d'environ 100 kg/m.
Dans la norme YB/T 5055, le nombre correspond à la hauteur du rail en millimètres. Un rail QU80 mesure 80 mm de haut et a une masse nominale d'environ 63,7 kg/m.
Dans la norme EN 13674-1, les rails UIC comportent également un code de profil (50E1, 54E1, 60E1). Le profil UIC 60/60E1 pèse environ 60,21 kg/m.
Il ne faut jamais comparer des rails uniquement par leur numéro. Les rails A65 et QU100 ne sont pas de la même catégorie.
3. Géométrie du profil : Pourquoi les types de rails de grue diffèrent-ils ?
Les types de rails de grue diffèrent principalement par la largeur de la tête, l'épaisseur de l'âme et la hauteur totale.
Les rails de section A et QU possèdent une tête large et une âme épaisse. Cette géométrie leur confère une grande résistance à la pression des roues et aux déformations locales.
Les rails UIC sont plus hauts et leur âme est plus mince. Ils sont efficaces en flexion, mais offrent une rigidité locale moindre sous de fortes charges de roues.
C’est pourquoi on choisit des rails de grue renforcés pour supporter des charges élevées sur les roues, et pas seulement pour une masse de rail importante.
4. Capacité de charge des trois types de rails de grue
Le choix des rails est principalement déterminé par la charge sur les roues, et non par la seule capacité de levage totale de la grue.
Les profilés en A et en QU sont spécialement conçus pour supporter des charges élevées sur les roues et sont largement utilisés pour les grues portuaires, les aciéries et les pistes d'atterrissage industrielles lourdes.
Les rails de chemin de fer UIC peuvent être utilisés pour des applications à charge par roue moyenne, souvent choisis pour leur disponibilité mondiale et leur coût de matériau inférieur.
Dans un premier temps, choisissez un rail adapté à la charge maximale admissible par roue : A55–A65 ou QU70–QU80 pour les ponts roulants industriels légers, A75–A100 ou QU100 pour les applications portuaires moyennes, et A120–A150 ou QU120 pour les voies de circulation intensives. Confirmez toujours le choix final avec le fabricant de rails et le fournisseur du pont roulant.
Vérifiez toujours la charge par roue, le diamètre de la roue et le cycle de service avant de choisir le type de rail de grue.
5. Comparaison de la masse, de la hauteur et de la rigidité
Le tableau ci-dessous compare les trois familles. Les valeurs sont nominales ; toujours vérifier par rapport à la norme en vigueur et au certificat du fabricant.
| Fonctionnalité | Section A (DIN 536) | QU (YB/T 5055) | UIC (EN 13674-1, anciennement UIC 860) |
| Tailles typiques | A45, A55, A65, A75, A100, A120, A150 | QU70, QU80, QU100, QU120 | UIC 50, UIC 54, UIC 60 |
| Le nombre signifie | Largeur nominale de la tête (mm) | Hauteur du rail (mm) | Masse nominale (kg/m) |
| Utilisation typique | Voies de roulement pour grues lourdes | Voies d'accès pour grues lourdes (Asie) | Voie ferrée principale ; voies de roulement pour grues de moyenne capacité |
| En-tête / Web | Tête large, toile épaisse | Tête large, toile épaisse | Tête plus étroite, membrane plus fine |
| masse typique | A75 ≈ 56,2 kg/m | QU80 ≈ 63,7 kg/m | UIC 60 ≈ 60,21 kg/m |
| hauteur typique | A75 ≈ 85 mm | QU80 = 80 mm | UIC 60 = 172 mm |
| Disponibilité | Fort en Europe | Forte présence en Chine et en Asie | Global, volume élevé |
| Coût relatif | Plus haut | Modéré | Prix inférieur au mètre |
6. Disponibilité et coût de chaque type de rail de grue
Les rails UIC sont les rails les plus produits au monde, car la demande ferroviaire est énorme.
Ce volume permet de maintenir les prix des rails UIC plus bas et les délais de livraison plus courts que pour les rails de section A ou QU.
Les rails de section A sont largement répandus en Europe. Les rails de section QU dominent la Chine et une grande partie de l'Asie.
Pour les projets transfrontaliers ou multirégionaux, vérifiez la disponibilité des stocks locaux dès les premières étapes de la conception. Les coûts de transport peuvent facilement dépasser la différence de prix du fret ferroviaire brut.
7. Compatibilité des clips de rail avec différents types de rails de grue
Les fixations de rail doivent correspondre à la largeur de la base du rail, à son épaisseur et à l'angle de la bride de chaque type de rail de grue.
Un clip conçu pour un rail A75 ne s'adaptera pas automatiquement aux rails UIC 60 ou QU100.
Les clips réglables avec cales ou ajustement latéral permettent de compenser les petites variations dimensionnelles au sein d'une même famille de profils de rails. Ils ne peuvent pas être utilisés avec des profils de base de rails fondamentalement différents.
Fournissez toujours le rail et le clip comme un système adapté, en particulier pour les rails de grues à usage intensif.
Conclusion
Les rails de pont roulant se répartissent en trois grandes familles : profilés en A, QU et UIC. Chacune possède une norme, une nomenclature, un profil et un comportement sous charge différents.
Les rails de section A et QU sont spécialement conçus pour les charges de roues élevées. Les rails UIC offrent un coût inférieur et une disponibilité mondiale pour les applications de moyenne charge.
Sélectionnez les rails en fonction de la charge par roue, de la géométrie du profil et de la compatibilité des fixations, et non uniquement en fonction du numéro du rail.
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Références
- DIN 536-1:1991-09 — Rails de pont roulant, dimensions et tolérances (section A)
- YB/T 5055-2014 — Rails de grue (série QU, Chine)
- EN 13674-1:2011+A1:2017 (anciennement UIC 860) — Rails de chemin de fer (UIC 50, UIC 54, UIC 60)
- Les certificats d'usine du fabricant et les fiches techniques des produits font foi pour les dimensions exactes, les nuances de matériaux et les propriétés mécaniques.
