NB: Cet article est un Google Translate de l'orginal. SVP Referez vous a la version anglaise du site pour la version originale.

Prologue

Ce sujet peut devenir extrêmement compliqué extrêmement rapidement, mais avec cet article, nous ferons de notre mieux pour expliquer de nombreux principes de base et quelques avancées supplémentaires, afin que vous puissiez mieux évaluer la capacité nécessaire pour sélectionner et utiliser vos structures et l'équipement que vous utilisez.

Chez CircusConcepts, nous essayons de fusionner à la fois la beauté et la créativité dont les artistes aériens ont besoin avec la conception et la sécurité exigées par les gréeurs et les ingénieurs. Dans les mots du fondateur et artiste Hugo Noel

 '' Mon objectif est de donner accès à des équipements de qualité sûrs à toute personne, n'importe où, qui souhaite partager ma passion ''

NB Si vous souhaitez passer à la conclusion: une liste restreinte de ce qui est recommandé ou non, vous pouvez faire défiler jusqu'à la fin de cet article. Mais nous vous recommandons vivement de lire attentivement ce document.

Introduction

Tout d'abord, je tiens à remercier Sophie Latreille de l'École de cirque d'Ottawa pour avoir initié l'idée de nos structures autoportantes HOME, la conception de cette structure m'a permis de mieux comprendre comment les utilisateurs et les propriétaires de studios aériens considèrent les forces et les charges, ce qui en tour, a identifié les principes qui devaient être mieux expliqués aux utilisateurs.  

Quand j'ai écrit pour la première fois sur la structure HOME MAX, «non recommandé pour les actes à charge élevée ou pour les actes avec des facteurs dynamiques / force g élevés» presque instantanément, toutes les personnes intéressées par la structure ont été prudentes et ont commencé à se demander: que puis-je et ne peux pas Je fais sur cette structure!? 

La déclaration a donné l'impression que la structure n'était pas conçue pour la plupart des utilisateurs.

J'avais initialement mis une capacité plus conservatrice que la résistance réelle de la structure. Ce n'est pas quelque chose que font la plupart des fabricants. Je l'ai fait parce que je pensais que cela aiderait les gens à mieux évaluer, quoi faire de leurs structures… mais il s'avère que cela a fait le contraire, cela ne faisait que rendre les utilisateurs plus inquiets. Je me suis vite rendu compte que la plupart des utilisateurs n'avaient aucune idée des forces qu'ils créent sur leurs points d'accrochage.

J'ai reçu des vidéos d'actes et d'astuces tirant des charges élevées qui semblaient tout à fait standard, et qui dépassaient les capacités de la plupart des structures. De nombreux utilisateurs ont commenté: -bien si je ne peux pas tirer cette astuce sur cette structure, la structure n'est pas assez bonne pour moi.

Mais ce que la plupart des gens ne comprennent pas, c'est que c'est souvent le contraire… la capacité de la structure est probablement suffisante pour leurs applications. Mais ce que vous faites n'est pas idéal pour vous et votre appareil. Exemple: faire un tour qui crée une force de 900 lb sur une paire de soie, qui se brise à une moyenne de 2400 lb, n'est pas un facteur de conception acceptable pour le gréement humain.  

C'est pourquoi j'ai créé cet article qui peut peut-être vous aider à comprendre et simplifier ce sujet très compliqué.

Objectif

L'objectif de ce document est de vous donner une meilleure compréhension des types de base de forces et de charges que vous pouvez générer avec votre acte, comment les calculer grossièrement ou précisément. Vous donner également des ressources pour améliorer votre connaissance du sujet et en fin de compte vous permettre de VOUS ACCROCHER EN CONFIANCE.  

Principaux termes du glossaire pour cet article:

MBS (également appelé MBL):

 Force de rupture minimale (parfois également appelée charge de rupture minimale)

WLL

             Limite de charge de travail - la quantité maximale de charge que les articles peuvent supporter en toute sécurité.

DF

Facteur de conception / parfois appelé facteur de sécurité - Le facteur entre le MBS et la WLL 

.

G-Force

G-force est le vecteur d'accélération - C'est la multiplication de la force due à l'accélération ou à la décélération. Loi de Newton - F = m * a - Force = Masse * Accélération. Il est également appelé chargement dynamique dans cet article  

Les bases

Force de rupture minimale par rapport à la limite de charge de travail (CMU)

Il existe deux manières principales de décrire une charge pour les structures aériennes dans le cirque.  

Force de rupture minimale (MBS) aka Charge de rupture minimale (MBL)  

Il s'agit de la charge à laquelle l'élément commencera à échouer et finalement échouera de manière catastrophique si la charge n'est pas supprimée.

Il est généralement établi par le fabricant de l'équipement sur la base de tests effectués sur des échantillons de l'équipement jusqu'à ce qu'ils échouent.

Il doit toujours s'agir de la charge la PLUS BASSE possible mesurée pendant le test. Disons que vous testez 3 parties d'une soie, elles se cassent à 2200 lb, 2150 lb et 1900 lb, le MBL est de 1900 lb.

Il faut savoir que dans presque tous les cas, si vous appliquez une charge près du MBL, vous endommagerez définitivement l'équipement et il ne sera plus capable de supporter cette charge. L'article doit être jeté.

WLL (limite de charge de travail).

Au sujet des limites de charge de travail, je pourrais écrire tout un livre… mais restons simple.

Interrogé sur le don d'équipement WLL, je dis toujours que calculer les charges pour l'équipement de cirque est très difficile, pour cette raison essentielle: l'objectif d'un artiste est toujours de créer quelque chose que personne n'a pensé ou imaginé, alors que mon travail lors de l'évaluation des charges est de essayez de penser à tout ce que quelqu'un pourrait faire sur ce point….  

Contrairement au gréement et au matériel d'escalade où les charges sont à éviter ou à limiter au minimum, le cirque est différent. Les artistes tenteront souvent de repousser les limites de leur corps et des objets qu'ils utilisent.

La limite de charge de travail (WLL) est la force maximale qui peut être appliquée en toute sécurité à un article, en continu, pendant une longue période ET / OU un nombre élevé de cycles / répétitions.

Une limite de charge de travail est déterminée par le fabricant et peut être subjective, bien qu'il existe de nombreuses réglementations et normes en place pour aider à les normaliser dans de nombreuses industries. Le monde du cirque n'ayant pas de telles normes, il doit utiliser les mêmes méthodes et normes que celles utilisées dans les industries de la voile, de l'escalade, du gréement et de la fabrication. 

La WLL est importante à comprendre, elle est là pour votre sécurité. Il compensera de nombreuses inconnues telles que les inégalités de sol / stabilité, les impuretés dans le matériau, les facteurs externes et les charges accidentelles.

Poids maximum de l'utilisateur recommandé

Pour faciliter l'utilisation, chez CircusConcepts, nous avons également ajouté le poids maximum recommandé pour tous nos articles. Cela permet à quelqu'un de comprendre assez facilement si cela lui convient ou non, mais il y a là aussi une limitation… Il est calculé pour une «utilisation normale». En dehors d'une utilisation normale, les artistes doivent nous contacter et / ou utiliser une cellule de charge pour évaluer le besoin de leur acte.

Avertissement

«Les informations ci-dessous vous permettront de mieux comprendre la charge appliquée à votre structure mais ne doivent pas être utilisées pour des calculs ou pour décider si une autre structure ou installation peut être utilisée en toute sécurité. Consultez toujours une personne compétente (ingénieur ou gréeur) avant de monter votre équipement sur une structure.

Actuellement, dans l'industrie du cirque, il existe deux façons de calculer la limite de charge de travail.

MÉTHODE DE CALCUL DE LA CHARGE DE BASE

Il s'agit de la «méthode de base» 10: 1, qui est souvent la plus largement utilisée.

Avantages: extrêmement facile et rapide à calculer. Peut être joué par n'importe qui. 

Inconvénients: Cette méthode n'est valable que pour les actes de niveau débutant à intermédiaire. Cela peut conduire à l'utilisation d'équipements à des charges pour lesquelles ils ne sont pas conçus. 

Comment le calculer:

C'est assez simple. C'est 10 pour 1 sur la charge de rupture minimale. Cela signifie que vous prenez le MBS, que vous le divisez par dix, et que vous avez le poids maximal autorisé par l'utilisateur + accessoire + gréement.

Exemple: Donc, disons que vous avez une structure avec 3750 lb de MBL, vous supposeriez une limite de charge de travail de 375 lb. Ainsi, vous pourriez avoir une charge de travail totalisant 375 lb dessus. 

Mais maintenant, comme mentionné précédemment, j'ai vu et même mesuré des artistes générant des charges allant jusqu'à 10 fois leur poids corporel en raison du vecteur d'accélération - cela signifie qu'en utilisant cette technique, même dans un cadre parfait, ils atteindraient ou dépasseraient le MBL. Ceci n'est pas acceptable et peut facilement causer des blessures à l'artiste. Et, bien sûr, aucune configuration n'est parfaite ... Signification - La structure est testée dans des conditions idéales / parfait état. Mais votre configuration, votre position, l'âge de la structure peuvent différer. Cela signifie qu'il se briserait probablement à une charge inférieure à celle de la MLB. C'est pourquoi le facteur de sécurité est important.     

Comment l'améliorer:

Si vous souhaitez ajuster / améliorer votre marge de sécurité, vous pouvez augmenter le ratio en fonction de votre utilisation / niveau. Il s'agit de la MÉTHODE DE CALCUL DE LA CHARGE DE BASE AMÉLIORÉE 

• Vous pouvez lire ci-dessous des informations sur les autres techniques qui pourraient vous guider, mais en bref:
• Si vous avez un numéro très dynamique, utilisez au moins un ratio de 15: 1.
• Si vous effectuez des baisses élevées sur le Web espagnol, utilisez un rapport de 20: 1.
• Si vous faites une astuce qui semble créer une charge extrêmement élevée, demandez à quelqu'un de mesurer les charges ou utilisez un rapport de 20: 1.
• Compte tenu de ce que nous savons sur les charges résultant souvent de ces actes, c'est déjà un meilleur indicateur.

MÉTHODE DE CALCUL DE CHARGE AVANCÉE

Ensuite, il y a la méthode avancée. Cette technique, qui est celle approuvée et utilisée par les gréeurs et les ingénieurs, c'est ce que nous aimons utiliser chez CircusConcepts. C'est une méthode plus compliquée, mais nous l'utilisons car nous la considérons plus sûre.  

Avantages: Permet de savoir précisément quelles sont les charges pouvant être utilisées en toute sécurité sur l'équipement et limite les risques d'endommagement ou de panne. 

Si vous êtes un utilisateur avancé, vous en bénéficierez grandement.

Inconvénients: Vous devez connaître exactement la charge que vos figures génèrent sur votre structure et votre gréement. La réalité est que la plupart des gens n'ont pas accès aux cellules de pesée pour mesurer les charges. Mais vous pouvez utiliser un tableau de référence pour vous donner une idée juste, ou idéalement obtenir ou emprunter une cellule de charge pour les tests.  

Cette méthode vous donnera la charge maximale que vous pouvez appliquer sur un équipement, qui comprend la charge dynamique / force g. Ne chargez aucun article plus que la charge de travail approuvée par un fabricant.   

La meilleure pratique pour calculer la charge de travail en Amérique et en Europe, pour soulever un humain, est 5 fois inférieure à la MBL (Minimum Breaking Load). C'est donc un facteur de conception de 5.

 Cette charge maximale comprend la charge dynamique et les charges de pointe. Ce n'est pas le poids maximum utilisateur + étai + gréement. Le facteur 5 est de tenir compte de tous les «facteurs secondaires» et de la fatigue.  

Plus loin, j'expliquerai pourquoi cette sécurité des «facteurs secondaires» est importante à considérer.

Les charges de rupture sont toujours testées dans des conditions de chargement presque parfaites. Le facteur de conception tient compte des facteurs secondaires tels que le vieillissement, les impuretés matérielles, la mauvaise utilisation et tout autre facteur auquel nous pourrions même ne pas penser lors de la conception et de la construction d'un équipement aérien.

Comment le calculer:

Le facteur de conception varie selon le matériau de construction.

Généralement, on peut dire:

Sur structure / éléments métalliques: 5 pour 1 (exemple: mousqueton, 20 Kn MBL, 5 Kn WLL)   

                Vous divisez par 5 le MBL d'un élément, vous obtenez la WLL.

• Structures autoportantes en acier et en aluminium
• Mousquetons, émerillons, etc. etc.
• Cordes trapèze ou cerceau fourrées en acier

Sur les équipements en fibre et textile: Minimum 8: 1, idéalement 10: 1 (Exemple, Web espagnol, 6000 lb MBL, 600 lb WLL)  

                Vous divisez par 10 le MBL d'un élément, vous obtenez la WLL.

• Élingues
• Sangles aériennes
• Webs espagnols
• Soie aérienne
• Corde

Il en résultera le premier calcul = WLL maximum de l'équipement.

              Nb: Dans la plupart des industries, les G-Force sont très faibles et sont donc négligeables, ce qui fait qu'une limite de charge de travail est le poids statique maximal que vous pouvez mettre en toute sécurité sur un article. Mais dans l'industrie de l'aviation et du cirque, nous devons travailler différemment. Ainsi, WLL n'est PAS le total du poids des artistes + des accessoires.  

Deuxième calcul - Calcul de la force G / du facteur dynamique.

G-Force peut varier beaucoup, mais la limitation est souvent le corps humain. La plupart des humains s'évanouiront avec une force 5G de quelques secondes.

 La plupart des actes créeront 2 à 3G de force, et certains professionnels jusqu'à 5. Dans de rares cas, principalement dans le développement Web espagnol récent, jusqu'à 10.

G-Force est lié à l'accélération et à la décélération. La variation de la vitesse en fonction du temps donne le résultat. Ce qui signifie que pour la même décélération, plus le temps que cela se produise est long, plus la force G est faible.

Voyons cela comme un saut de 1 m de haut sur le béton ou l'eau. L'eau vous «ralentira» doucement, créant moins de G-Force, donc moins de charge sur vos jambes. Le béton créera évidemment une décélération rapide entraînant une charge élevée sur vos jambes.

Appliqué au cirque:

En règle générale, vous devez comprendre que:

Plus votre système est `` extensible '', plus la charge dynamique du système que vous générerez sera faible (car la charge sera atténuée par l'élasticité)

Ainsi, moins votre système est extensible, plus la force dynamique possible est élevée.

Exemples:

• Utiliser un tissu non extensible
• En utilisant un site Web espagnol, vous créerez une G-Force plus élevée que Silks.
• En utilisant un trapèze avec des cordes à âme métallique, vous créerez une force G plus élevée.

Ensuite, vous ajoutez le type d'astuce. Tout le monde connaît Newton et sa pomme…

• Plus vous tombez haut, plus la charge possible est élevée.
• Plus vite vous arrêtez la chute, plus la charge est élevée
• Plus vous arrêtez la chute lentement, plus la charge est basse

Ensuite, vous devez évaluer toutes ces données…

En utilisant les données recueillies au fil des ans et lors d'expériences, nous savons maintenant que:

Les duos et les trios créeront généralement de faibles charges dynamiques, en raison du contrepoids impliqué, et / ou du partenariat, où l'un amortit le tour de l'autre (sinon la `` base '' serait blessée)

Les solos sont généralement ceux capables de créer les charges les plus élevées.

Des exemples courants de configurations et de charges résultantes sont:

• Une chute de 2m sur un trapèze ou un cerceau aérien / lyre
• Pas d'étirement
• Haute chute
• G-Force allant généralement de 2 à 5, dans des cas extrêmement rares, jusqu'à 10

Résultat: vous créerez des forces si élevées que vous serez probablement au-dessus de la WLL de la plupart des équipements et composants standard de votre système de gréement.

• Une chute de 2 m avec une toile espagnole, des sangles aériennes ou de la soie aérienne à faible extensibilité
• Faible étirement
• Haute chute
• G-Forcer variant de 2 à 5, et dans certains cas, nous en avons vu jusqu'à 9 sur des sites Web espagnols.

Résultat: vous créerez des forces si élevées que vous pourriez dépasser la CMU de la plupart des éléments standards utilisés dans le gréement, et plus élevées que la CMU de l'appareil lui-même.

Notez que la plupart des web actes espagnols sont maintenant recommandés pour utiliser des packs élastiques.

• Une chute de 2 m en utilisant une toile espagnole ou une soie aérienne à faible extensibilité montée sur un pack élastique 
• Étirement moyen
• Haute chute
• G-Forcer de 2 à 4.

Résultat: vous créerez des forces élevées qui se situent probablement dans la plage supérieure de CMU acceptable de la plupart des articles.

• Une chute de 2 m en utilisant une soie aérienne extensible moyenne à élevée
• Étirement moyen à élevé
• Haute chute
• G-Forcer variant de 1,1 à 3 généralement . 

Résultat: vous créerez des forces qui se situent dans la plage moyenne de la CMU acceptable de la plupart des articles.

• Un numéro de Duo Hoop ou Duo Trapeze
• Pas d'étirement
• Pas de chutes hautes, ou le cas échéant, faites en partenariat.
• G-Forcomme généralement de 1,1 à 2.

Résultat: vous créerez des forces qui se situent dans la plage moyenne de la CMU acceptable de la plupart des articles.

Bien entendu, ce ne sont que des mesures générales et de référence. Pour tout acte de haut niveau, il est conseillé d'utiliser une cellule de charge pour mesurer les charges exactes que votre acte crée et de consulter une personne qualifiée pour vous aider à établir les charges générées par votre acte et sélectionner les composants appropriés pour votre système, ou ajuster votre acte en fonction du gréement disponible.

NB votre corps est l'un des meilleurs instruments du moment. La force que vous ressentez pour certains trucs sur votre corps vous indiquera également la force dynamique que vous utilisez.

Surcharge des structures et de l'équipement

Utilisateurs avancés et professionnels, si vous effectuez des chutes élevées (2 m ou plus) sur des sangles, du Web espagnol, de la soie non extensible / à faible extensibilité, ou des chutes basculantes sur un anneau aérien, vous pourriez créer des charges plus élevées que celles exprimées ci-dessus. Très probablement, l'appareil et les composants de gréement que vous utilisez ne sont pas approuvés pour de telles charges ni le point d'ancrage. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser un Bungee Pack ou tout autre dispositif d'amortissement. Cela sauvera votre corps d'éventuelles blessures et évitera éventuellement de surcharger le gréement que vous utilisez.  

 On sait également que de telles charges, si elles ne sont pas amorties, finiront par créer des dommages irréparables aux articulations et aux tendons de votre corps.

Les points de gréement fixes supérieurs à 15 pieds (5 m) devraient idéalement avoir une CMU de 750 à 1000 lb, ou de 3750 lb à 5000 lb + charge de rupture. 

Maintenant, il est important de noter que vous pouvez surcharger une structure autoportante, même en tant qu'intermédiaire, en utilisant des techniques de gréement courantes. La façon dont votre gréement votre équipement peut agir comme un multiplicateur sur les charges que vous créez.

Structures aériennes autoportantes et utilisation de poulies

La plupart des utilisateurs de structures aériennes autonomes oublient souvent que faire passer une corde à travers une poulie au-dessus de votre plate-forme autoportante doublera la charge sur la plate-forme.

Exemple: Un mouvement dynamique sur un acte de sangles peut facilement créer 600 lb de charge. Grâce à une poulie, vous doublez cette charge à 1200 lb, ce qui est plus que ce pour quoi n'importe quelle plate-forme sur le marché est conçue.

Notez qu'une plate-forme conçue avec le bon facteur de conception sera capable de résister à une telle surcharge, d'où la raison pour laquelle cela ne provoque généralement pas d'incident. Mais, comme le temps l'a prouvé au fil des siècles, nous devons toujours faire le nécessaire pour ne pas charger la structure ou des éléments plus que sa limite de charge de travail. Vous ne voulez pas être cet incident exceptionnel qui `` prouve la règle '' 

Étant donné que plus la plate-forme est haute, plus elle a tendance à être faible, et qu'une plate-forme plus haute nécessitera souvent l'utilisation d'une corde et d'une poulie (car vous ne pouvez pas facilement atteindre le sommet), il est très courant que les gens surchargent les structures autoportantes.

C'est la raison pour laquelle nous avons conçu, par exemple, des trépieds qui peuvent monter et descendre en 30 secondes au total, afin que vous puissiez changer l'appareil facilement sans compromettre sa solidité.  

Si vous prévoyez ou utilisez une structure autoportante, je vous recommande vivement de lire ce deuxième article: À propos des structures aériennes autoportantes

Conclusion:

Charges maximales recommandées

Compte tenu de la plupart des données disponibles aujourd'hui et de la CMU actuelle sur la plupart des appareils et composants d'accrochage couramment vendus, il ne serait pas recommandé de mettre plus de 600-700 lb (3 Kn) sur un appareil donné.

Les utilisateurs / artistes débutants et intermédiaires ne créeront généralement pas de charges extrêmement élevées et peuvent facilement utiliser la MÉTHODE DE CALCUL DE LA CHARGE DE BASE

Les utilisateurs intermédiaires à avancés devraient envisager la MÉTHODE DE CALCUL DE LA CHARGE DE BASE AMÉLIORÉE et, si possible, utiliser la MÉTHODE DE CALCUL DE LA CHARGE AVANCÉE.

Enfin, si vous avez des doutes sur vos calculs, vous devez contacter CircusConcepts. Nous serons heureux de vous aider à rester en sécurité. 

 Glossaire:

Comme pour toute forme d'art, il est important d'utiliser le même vocabulaire pour décrire l'intention de notre travail, en particulier lors de discussions avec un gréeur, un ingénieur. Ces termes et leurs définitions font partie des normes industrielles considérées les plus utilisées.

Arts aériens

Personne compétente : 

Facteur de conception (anciennement appelé facteur de sécurité): rapport entre la limite de charge de conception et la capacité de charge finale (IE, résistance à la rupture) d'un matériau ou d'un composant. Exemple 

amorti

limite de charge de conception:

forces dynamiques:

ingénieur:

équipement:

G-Force: La quantité de fois votre poids corporel est la force de résonance créée par une accélération / décélération.  

Charge:

Matériel porteur:

Cellule de charge:

 Charge de rupture minimale (MBL): 

Charge de pointe

La charge maximale appliquée à tout moment. Le chargement dynamique créera les charges de pointe.

Interprète:

Gréeur:

Personne qualifiée:

Risque:

Doit:

Facteurs secondaires:

Devrait :

Limite de charge de travail (WLL): est la charge de travail maximale conçue par le fabricant. Cette charge représente une force bien inférieure à celle requise pour faire échouer ou céder l'équipement de levage. La WLL est calculée en divisant MBL par un facteur de sécurité (SF). Un exemple de ceci serait une chaîne qui a un MBL de 2000 lbf (8,89 kN ) aurait un SWL ou WLL de 400 lbf (1,78 kN) si un facteur de sécurité de 5 (5: 1, 5 à 1 ou 1 / 5) est utilisé.                    

Ressources:

Bien qu'en français, l'association française du cirque Hors les Murs a effectué des recherches et des articles approfondis sur la fabrication de matériel de cirque. Ce souvenir regorge d'informations extrêmement bien informées sur le sujet.    

Cette thèse de maîtrise de l'ingénieur Marion Cossin de l'Université de Montréal, intitulée «Mesures des forces dynamiques par l'utilisation d'appareils de cirque», où ils mesurent les différentes forces, charges, cotes et effets sur le corps humain pendant les arts du cirque est également extrêmement intéressante . Toutes les données ont été prises à l'ENC à Montréal et au Tohu (spectacle de théâtre) Voir lien ici. 

C'est très intéressant car il dresse même une liste des charges dynamiques maximales mesurées, par item, par tour, mais encore une fois, c'est en français. Si vous avez une documentation pertinente en anglais sur le sujet, veuillez me contacter, je l'ajouterai ici.

Divertissement Rigging Pour le 21 e siècle,  des chapitres très détaillés sur les charges de force et l'équipement aérien 

Automatisé-Performer-Flying-The-State-of-the-Art, tout en étant assez avancé, entre dans les détails sur la charge sur les artistes. 

, vous créerez plus (DF) qu'avec un tissu extensible moyen ou élevé.