Arrimage des chargements : toutes les clés pour réussir

Les professionnels du BTP sont souvent confrontés au besoin de fixer des charges lourdes et/ou encombrantes sur leurs véhicules. Il peut s’agir :

• de matériaux - colis de carrelage, pots de peinture, palettes de parpaings ou tuiles, tubes PVC, sols souples, éléments en bois, ballons d’eau chaude, tourets, cuves de liquide, radiateurs, regards béton…
• de matériels - groupes électrogènes, banches, PIRL, échelles, échafaudages, pilonneuses, pelles…

Ces éléments sont susceptibles d’être transportés sur une grande variété de véhicules : camions-bennes, remorques et remorques plateaux, porte-engins, semi-remorques, fourgons, utilitaires, galeries de toits ou latérales… Avant de procéder à l’arrimage, il convient de vérifier que le véhicule choisi est approprié pour transporter le chargement en toute sécurité, que ce soit la carrosserie, les points d’arrimage ou les équipements.

Le chargement arrimé sur votre véhicule est soumis, lors d'une conduite normale, à des forces qui s’exercent lors des différentes phases du transport : accélération, freinage, virages. Elles sont au nombre de quatre.

• Force de gravité : poussée du chargement sur les essieux.
• Force latérale : poussée du chargement (vers l’extérieur) exercée dans les virages et lors des évitements (force centrifuge).
• Force avant : poussée du chargement exercée lors du freinage.
• Force arrière : poussée du chargement exercée lors de l’accélération.

La norme EN 12195-1 évalue l'impact de ces différentes forces sur le chargement :

• les mouvements liés au freinage entraînent la charge vers l'avant jusqu'à 0,8 Fg, ce qui correspond à 80 % du poids du chargement ;
• les mouvements d'accélération entraînent la charge vers l'arrière et latéralement jusqu'à 0,5 Fg, ce qui correspond à 50 % du poids du chargement ;
• la force de gravité maintient le chargement à hauteur de 1 Fg.

Le chargement est donc soumis à des forces liées aux mouvements du moyen de transport (force d'inertie). Mais d’autres forces tendent au contraire à le retenir sur son support.

• La force de gravité est due à l’attraction terrestre. C’est la force avec laquelle la charge exerce une pression sur la surface de frottement.
• La force de frottement s’oppose au déplacement du chargement. Elle dépend des surfaces en contact et du poids du chargement.
• La force d'arrimage est la force qui doit être absorbée par les équipements d’arrimage (sangles, chaînes) par la structure de la carrosserie (force de blocage).

Pour choisir la technique d’arrimage adaptée à votre chargement et à votre véhicule, il vous faut récolter les informations suivantes.

• Les caractéristiques de la charge : poids, volume et dimensions (longueur, largeur, hauteur), forme (rectangulaire, cylindrique…), centre de gravité.
• La capacité et les équipements en point d’arrimage du véhicule, ainsi que sa typologie : galerie, plateau, engin, remorque…
• La composition de la surface d’appui : bois, métal, revêtement…

Connaître la surface d’appui est décisif pour évaluer la force de frottement, l’un des facteurs les plus importants lorsque l’on réalise un arrimage. En effet, plus le coefficient de frottement est élevé, moins il y a besoin d’arrimer ! Ce coefficient dépend de la nature des surfaces en contact (bois contre bois, acier contre bois, acier contre acier…) et de l’état des surfaces de contact (sec, humide, gras, présence de sable…). Si les contacts extérieurs ne sont pas propres, le facteur de frottement à prendre en compte ne doit pas être supérieur à 0,2.

Récolter les caractéristiques de la charge est la première étape pour préparer un arrimage. Outre les dimensions et la forme de la charge, les trois informations suivantes sont essentielles.

• La masse de la charge : cette information doit être connue avant chaque transport et indiquée dans les documents de transport.
• L’évaluation du centre de gravité : le centre de gravité (CDG) est le point d’application du poids de la charge. Le connaître permet de déterminer le point d’équilibre de l’arrimage.
• La stabilité de la charge : elle est fonction du rapport entre la hauteur (H) et la longueur (L) de l’élément, ou entre sa hauteur (H) et sa largeur (B). Le calcul de stabilité doit être réalisé dans le sens longitudinal et transversal.

Le calcul de stabilité permet d'anticiper le comportement de la charge :

• Si le rapport H/L est inférieur à 1,25, la charge sera stable vers l’avant.
• Si le rapport H/L est inférieur à 2, la charge sera stable vers l’arrière.
• Si le rapport H/B est inférieur à 2, la charge sera stable en transversal.

Lorsqu’on charge un véhicule il est indispensable de connaître sa capacité de chargement, définie comme la « charge utile ». Pour la calculer, il faut se référer aux informations présentes sur le véhicule ou sur la carte grise.

• PTRA (Poids total roulant autorisé) : c’est la masse maximale autorisée pour l’ensemble constitué du véhicule et ses éventuelles remorques. Le PTRA est indiqué sur la carte grise du véhicule.
• PTAC (Poids total autorisé en charge) : il s’agit de la masse maximale autorisée pour le véhicule « isolé » et son chargement. Le PTAC est indiqué sur la carte grise du véhicule. Il comprend la charge maximale des marchandises ainsi que le poids du chauffeur et des passagers.
• PV (Poids à vide) : c’est le poids du véhicule avec le plein de carburant, des niveaux et de la roue de secours mais sans le poids du conducteur, du passager, des aménagements intérieurs, du chargement.

La charge utile est rarement indiquée sur un véhicule ou sa carte grise car elle dépend toujours du PTAC et du poids à vide de chaque élément composant l'ensemble routier (véhicule + remorques). Afin de calculer la charge utile d'un véhicule, on doit donc utiliser les formules suivantes :

• Pour un véhicule isolé ou une remorque :
  CU = PTAC – PV remorque ou véhicule
• Pour un ensemble routier (véhicule + remorques) :
  CU = PTRA - PV tracteur - PV remorque

Ne pas oublier de déduire le poids des passagers et des aménagements (rayonnages, cloison de séparation, galeries…) du résultat de la charge utile.

Le plan de répartition du chargement renseigne sur les poids de chargement autorisés, en fonction de l’emplacement du centre de gravité, mesuré à partir de la paroi verticale. Ce plan n’est valable que pour un seul véhicule.

Si la longueur du chargement dépasse celle du véhicule, trois règles s’imposent :

• aucun dépassement n’est possible à l’avant du véhicule ;
• à l’arrière le dépassement ne peut pas être supérieur à 3 mètres ;
• tout dépassement supérieur à 1 mètre doit être signalé grâce à un panneau spécifique comportant des rayures de diagonale rouges et blanches, visible de nuit, posé au bout de l'objet ainsi transporté.

La sécurité de votre chargement et de votre véhicule implique de respecter la force de traction admissible des points d’arrimage, marqués sur le plateau de chargement, en fonction du PTAC du véhicule.

Pour les points d’arrimage standards, la norme NF EN 12640 définit les limites de charges suivantes, exprimées en décanewton (daN) :

• 800 daN pour un véhicule avec un PTAC compris entre 3,5 et 7,5 tonnes ;
• 1 000 daN pour un véhicule avec un PTAC supérieur à 7,5 et jusqu'à 12 tonnes ;
• 2 000 daN pour un véhicule avec un PTAC supérieur à 12 tonnes ;
• 1 000 daN pour un point d’arrimage dans la paroi avant.

Pour les points d’arrimage spéciaux, les véhicules de type porte-char possèdent souvent des points d’ancrage spéciaux dont les forces de traction admissibles sont supérieures aux prescriptions de la norme NF EN 12640. Dans ce cas, les limites de charge sont gravées sur les points d’arrimage ou inscrites sur le plateau de chargement.

Pour les engins, il est indispensable de se reporter à la notice d’instructions du fabricant pour connaître l'emplacement des forces de traction admissibles des points d’arrimage.

Il existe des normes précises concernant les deux principaux équipements utilisés pour fixer vos chargements, les sangles d’arrimage et les chaînes d’arrimage. Voici les points de conformité auxquels vous devez être attentifs.

Les sangles d’arrimage doivent être conformes à la norme NF EN 12195-2. Les étiquettes de marquage doivent préciser le nom du fabricant, son code de traçabilité, l’année de fabrication, la norme, la longueur et la matière utilisée, mais aussi les trois informations suivantes :

• LC (Lashing Capacity), soit la force maximale admissible, exprimée en daN, pour une utilisation en traction de la sangle ;
• SHF (Standard Hand Force), soit la force d’action manuelle, exprimée en daN, qui doit être appliquée sur la poignée du tendeur pour mettre en tension la sangle ;
• STF (Standard Tension Force), soit la force résiduelle, exprimée en daN, après relâchement de la poignée du tendeur, qui se traduit par une tension à l’intérieur du dispositif d’arrimage.

Les chaînes d’arrimage doivent être conformes à la norme NF EN 12195-3. La plaque d’identification du produit doit préciser le nom du fabricant, son code de traçabilité, la norme mais aussi les informations suivantes :

• LC (Lashing Capacity), soit la force maximale admissible en daN pour une utilisation en traction de la chaîne ;
• STF (Standard Tension Force), soit la force de tension en daN qu’autorise la chaîne d’arrimage.

La plaque d’identification rappelle également une règle majeure : la chaîne d’arrimage ne doit pas être utilisée pour lever des charges.

Bien que les accessoires d’arrimage ne soient pas soumis à une obligation de vérification générale périodique annuelle, il reste de la responsabilité du chef d’entreprise de mettre en place une organisation visant à maintenir en bon état l’ensemble des dispositifs d’arrimage des charges.

De nombreux autres équipements peuvent être utiles pour bien réussir l’arrimage : tapis antidérapant à positionner sous la charge, protecteurs d'angle, cales en bois, barres de blocage, filets de chargement en maille rigide… À noter qu’il existe aussi des systèmes de calage spécifiques pour tourets.

La norme 12195-1 est la référence pour connaître les bonnes méthodes d'arrimage et les matériels correspondant. Voici les principaux procédés et les conditions à respecter pour leur mise en œuvre.

L’arrimage par frottement

Appelé aussi « arrimage par le dessus » ou « arrimage de force », l’arrimage par frottement consiste à mettre en tension des dispositifs d’arrimage (sangles ou chaînes) par le dessus d’une marchandise afin d’augmenter la force de frottement sur la surface de contact de la charge jusqu’à ce qu’elle soit assez importante pour compenser les forces d’inertie. Il permet de maîtriser aussi bien le basculement que le glissement. Il est recommandé de procéder à un nouveau serrage durant le déplacement, même de courte durée.

Les conditions à respecter afin de réaliser un arrimage par frottement sont :

• connaître le coefficient de frottement ;
• mettre en place des protections d’angle, afin de tendre uniformément la sangle d’arrimage et d'éviter d'endommager la sangle et le chargement ;
• utiliser un tendeur avec la force de tension normalisée (STF) la plus élevée possible ;
• avoir une sangle d’arrimage la plus verticale possible ;
• réaliser l’arrimage sur un chargement indéformable.

L’angle d’arrimage a une influence sur la force de tension de la sangle. Dans le cas d’un angle à 30°, cette force de tension s’élève à 50 % de la valeur normalisée.

L’arrimage par blocage

L’arrimage par blocage d’un chargement consiste à bloquer les marchandises dans toutes les directions contre les structures de carrosserie du véhicule (tablier avant, parois latérales et portes arrière) ou contre des dispositifs de blocage (barres, filets, cales…).

Les conditions suivantes sont à respecter afin de réaliser un arrimage par blocage :

• aucun vide de chargement n’est présent entre les différentes marchandises ;
• les forces de blocage utilisées sont suffisamment importantes pour absorber les forces d’inertie engendrées par le transport.

Il est recommandé que les espaces vides soient les plus petits possibles. On considère qu’une marchandise est calée contre des parois lorsque le vide total est inférieur à 15 cm, en longitudinal ou en latéral.

L’arrimage direct

L’arrimage direct consiste à arrimer la charge directement sur le véhicule. Pour cela, le véhicule doit être équipé de points d'arrimage adaptés. Contrairement à l’arrimage par le dessus, c’est la capacité d’arrimage (LC) des dispositifs d’arrimage qui sera prise en compte.

Cet arrimage direct peut se réaliser dans plusieurs configurations.

• L’arrimage incliné : huit équipements au moins sont nécessaires. Il faut prévoir au moins deux équipements d’arrimage par côté pour retenir le chargement. Les équipements sont tendus de façon à former pratiquement un angle droit avec le bord du plateau.
• L’arrimage combiné diagonal et incliné : rarement appliqué, cet arrimage est une solution alternative pour l’arrimage de cargaisons lourdes, surtout dans le sens de la marche.
• L’arrimage en diagonal : quatre équipements sont nécessaires. Il faut toujours prévoir au moins un équipement pour chacun des quatre coins du chargement. Les équipements sont tendus en diagonale par rapport au plateau.

Pour l'arrimage en diagonal, les angles d’arrimage sont importants car chaque équipement retient le chargement dans deux directions. Voici les règles à retenir :

• Si β = 45°, la force d’arrimage est la même dans les deux directions.
• Si 0°< β < 45°, c’est l’arrimage dans la direction longitudinale qui est privilégiée.
• Si 45°< β < 90°, c’est l’arrimage dans la direction transversale qui est privilégiée.

Les plages angulaires recommandées sont les suivantes : 15°< α < 60° et 25°< β < 45°.

Une fois la technique d’arrimage choisie, il vous faut être attentif à bien dimensionner les équipements, en nombre de sangles et en capacités. Pour vous aider dans cette étape, il existe de nombreuses applications, des réglettes de calculs et des outils en ligne. L’INRS met ainsi à disposition un outil de calcul de résistance d'un arrimage de charge en transport routier.

Dimensionnement de l’arrimage par frottement

Afin de déterminer le nombre de dispositifs d'arrimage à utiliser, il faut connaitre les éléments suivants :

• Poids du chargement
• Coefficient de frottement
• Angle d’arrimage α
• STF (force de tension) des sangles d'arrimage prévues

Les résultats sont exprimés en nombre de dispositifs d'arrimage à mettre en place.

Dimensionnement de l’arrimage en diagonale

Afin de connaitre la capacité d’arrimage (LC) des quatre dispositifs d’arrimage à utiliser en diagonal, il faut connaître les éléments suivants :

• Poids du chargement
• Coefficient de frottement
• Angle d’arrimage α
• Angle d’arrimage β

Les résultats sont exprimés en force maximale admissible (LC) à mettre en place.