IRSST - Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail

Design of Horizontal Lifeline Systems for Fall Protection – Update of Technical Guide

Sommaire

Les chutes de hauteur sont encore aujourd’hui une des causes majeures d’accidents du travail. Trop souvent, les travailleurs ne s’attachent pas, faute de point d’ancrage disponible, ou parce qu’ils trouvent que les points d’attache fixes restreignent trop leurs mouvements. Cette restriction peut toutefois être levée grâce aux systèmes de corde d’assurance horizontale (SCAH). Le présent rapport constitue la mise à jour du guide technique T-18 publié en 1991 et rend ce dernier caduc. Cette mise à jour était devenue nécessaire à la suite de l’introduction, en 2001, au Code de sécurité pour les travaux de construction (CSTC), de l’obligation d’équiper les cordons d’assujettissement d’un absorbeur d’énergie. De plus, puisque les ancrages des SCAH sont généralement flexibles, plutôt que rigides (une colonne structurale est un exemple d'ancrage rigide), il nous est apparu important d’en tenir compte dans la présente mise à jour. Ce rapport s’adresse principalement à des ingénieurs responsables de la conception des SCAH.

Un  bref inventaire des méthodes analytiques existantes est présenté en début de document. Il apparaît que les méthodes proposées sont trop complexes ou qu’elles ignorent la flexibilité des ancrages. La méthode analytique proposée dans ce rapport est suffisamment simple pour être facilement programmée dans un tableur Excel, tout en prenant en compte la rigidité des ancrages. Pour les besoins de l’étude, la version du logiciel Excel utilisée comprenait des fonctions macros en Visual Basic (Visual Basic for Applications, VBA). Par ailleurs, une méthode de conception pour les câbles à travées multiples est proposée, alors qu’elle était absente du guide de 1991. Des abaques de calcul similaires à ceux présentés dans le guide précédent sont suggérés pour des câbles de 9,5 mm et 12,7 mm de diamètre. Enfin, un bref rappel est fait sur la méthode de calcul du dégagement nécessaire.

La méthode analytique présentée dans ce guide a fait l’objet d’une double validation : d’une part, par des essais dynamiques de chute et, d’autre part, par des simulations réalisées à l’aide d’un logiciel de structure (SAP2000). La campagne d’essais dynamiques de chute comprenait 42 tests où l’influence de plusieurs paramètres a été étudiée : portée, flexibilité des ancrages, diamètre du câble, flèche initiale. Comme attendu, on a observé expérimentalement que plus la rigidité de l’ancrage augmentait, plus la tension dans le câble était grande. Les résultats expérimentaux se comparent bien avec ceux de la méthode analytique simple intégrée dans le tableur. Celle-ci est par ailleurs plutôt conservatrice, aussi bien pour la tension que pour la flèche; elle peut donc être utilisée pour faire une conception sécuritaire des SCAH.

Des simulations numériques statiques et dynamiques ont été réalisées afin de reproduire les essais faits en laboratoire. L’écart entre les simulations numériques statiques non linéaires et celles du modèle analytique simple est très faible. La méthode analytique simple mise en œuvre avec Excel dans le tableur est donc très efficace et le passage à un modèle numérique statique n’apporte pas d’avantage significatif. Les résultats de la méthode analytique ont aussi été comparés à ceux du modèle numérique pour des essais non réalisés en laboratoire : absorbeur d’énergie gelé, SCAH à travées multiples. Le modèle analytique simple a donné des résultats tout à fait acceptables pour les câbles à travées multiples. Quant au modèle numérique dynamique, il estime fidèlement la tension et la flèche mesurées au laboratoire. L’intérêt d’une analyse dynamique est donc relativement limité comparativement à une analyse statique compte tenu du faible écart entre les résultats obtenus avec ces deux types d'analyse.

Enfin, le rapport montre qu’il est possible de programmer la méthode de calcul analytique dans un tableur Excel et d’y incorporer divers programmes de sécurité afin d’éviter des erreurs. Le tableur est également équipé d’une fonction de validation des ancrages flexibles qui correspond à la méthode de conception imposée par le Code de sécurité pour les travaux de construction (CSTC). Le tableur a été converti en un outil web, plutôt convivial, permettant à un utilisateur de déterminer la flèche, la tension dans le câble et les sections des potelets d’ancrage d’un SCAH en une minute environ, ce qui est nettement plus rapide que l’utilisation d’un logiciel de structure avancé et coûteux.

Informations complémentaires

Collection : Rapports scientifiques
Catégorie : Rapport
Projet de recherche : 2013-0092
N° de publication : R-971
N° de publication traduite : R-902
Langue : Anglais
Date de publication : 18 juillet 2017
Format : Texte