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TOIT DE RESERVOIR.
La présente invention concerne les toits des réservoirs de liquide ou d'autres structures analogues. Elle réalise une forme de construction de toit convenant particulièrement bien aux structures;dont le diamètre est égal ou inférieur à 15 m. et permettant de réaliser des économies considérables sur la quantité d'acier employée et sur la main d'oeuvre par comparaison avec les anciennes formes de construction.
Considérée à un point de vue général, l'invention consiste en un toit conique destiné à une structure circulaire, telle qu'un réservoir pour liquide, toit qui comprend une bordure périphérique, plusieurs panneaux métalliques disposés radialement et constituant la surface conique du toit, ces panneaux butant à leurs extrémités extérieures contre la bordure, et enfin un organe central en forme de couronne sur lequel tous les panneaux sont fixés à leurs extrémités intérieures ; les panneaux, dont quelques-uns au moins sont munis de rebords raidiseurs, ne sont pas supportés par ailleurs, de sorte qu'ils se comportent comme des demi-arches se prolongeant sans discontinuité à travers l'organé en forme de couronne.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un toit particulier conforme à l'invention et de quelques-unes des nombreuses modifications qu'il est possible d'apporter à ce toit particulier dans le cadre de l'invention.La description se réfère au dessin annexé dans lequel:
La figure 1 est une vue en plan d'une partie de la structure terminée.
Les figures 2 et 3 sone des vues partielles en plan montrant à plus grande échelle certaines parties de la'structure.
Les figures 4 et 5 sont des coupes partielles, verticales et ra-
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diales, faites respectivement suivant les lignes IV-IV et V-V des figures 1, 2 et 3.
La figure 6 est une coupe circonférentielle faite suivant la ligne VI-VI de la figure l.
Les figures 7,8, 9 sont des vues correspondant à la figure 6 et montrant différentes variantes.
Le toit représenté sur les figures 1 à 6 est destiné à un réservoir d'emmagasinage de pétrole possédant une paroi latérale et verticale de forme cylindrique et ayant un diamètre de 10m50. Ce toit a une forme conique et son inclinaison est égale à 1 par rapport à l'horizontaleo Il com-
6 prend 30 panneaux disposés radialement, constitués par des plaques d'une épaisseur d'environ 4,7 mm et s'étendant depuis le sommet de la paroi latérale 10 du réservoir jusqu'à une couronne centrale 11. L'un de ces panneaux, le panneau 12, qui est le premier à mettre en place, à ses deux bords radiaux rabattuso Les 28 panneaux 13, tous identiques entre eux, que l'on met ensui te en place, n'ont qu'un seul bord radial rabattu et le dernier panneau mis en place 14 n'a aucun bord rabattu.
Dans tous les cas, chaque bord rabattu ou rebord comprend une partie 15 faisant saillie vers le bas et ayant une profondeur de 7,5 cm, et une partie horizontale tournée vers l'intérieur ou rebord de retour 16 dont la largeur est de 5 cmo A la jonction entre deux panneaux adjacents, un bord non rabattu de l'un des panneaux recouvre de 37 mm un bord rabattu de l'autre panneau, le bord non rabattu étant fixé par une ligne continue de soudure sur la face supérieure du panneau adjacent et sousjacent.
Chaque panneau se comporte comme une demi-arche qui est supportée à son extrémité extérieure et se prolonge sans discontinuité à travers l'anneau central par la demi-arche diamétralement opposée/
Au bord supérieur de la paroi-latérale 10 du réservoir se trouve une bordure 17 constituée par des cornières incurvées qui mesurent 87 mm,5 x 62,5 mm pour une épaisseur de 8 mm et qui sont soudées sur place de maniére à former un anneau continuo Comme on le voit sur la figure 4, chaque cornière de la bordure est fixée, avec son aile la plus courte contre la surface éxtérieure de la paroi latérale 10 et son aile la plus longue s'étendant horizontalement vers l'extérieur à partir du bord supérieur de la paroi 10, à l'aide de lignes continues de soudure au sommet de la paroi latérale et le long du bord inférieur de l'aile verticale.
L'extrémité extérieure de chaque rebord des panneaux du toit est coupée de manière que, quand la surface d'extrémité du rebord se trouve contre la paroi latérale, la partie supérieure du panneau recouvre la cornière de la bordure. L'extrémité extérieure du rebord de retour 16 repose sur une console constituée par une plaque repliée 18 qui est soudée sur place contre la paroi verticale 10; cette console absorbe la réaction verticale transmise par la partie rabattue du panneau et la répartit progressivement vers le bas dans les tôles de l'enveloppe 10. Un boulon 19 traverse des trous en regard l'un de l'autre et prévus dans le rebord de retour 16 et la console 18.
A l'extrémité intérieure de chaque rebord des panneaux du toit (voir en particulier la figure 5), une plaque d'assemblage 20, découpée suivant-un carré de 7,5 cm de côté et ayant une épaisseur de 6 mm, est soudée sur la surface d'extrémité du rebord, la partie verticale 15 et la partie de retour 16 du rebord étant coupées de manière que la surface extérieure de la plaque 20 soit verticale et affleure à l'extrémité de la partie supérieur re du panneau. La couronne centrale 11 a la forme d'un anneau fabriqué avec des plaques d'acier et ayant un diamètre extérieur de 0,m90, un diamètre intérieur de O,m55 et une profondeur de Om,10. La couronne 11 se eompose de deux plaques annulaires 21, 22 reliées ensemble par deux plaques verticales et cylindriques 23-24, la liaison entre les plaques étant réalisée par soudure.
Les extrémités intérieures.des panneaux à rebord butent contre la surface extérieure de la couronne et sont fixées temporairement à celle-ci, pendant la construction, au moyen de boulons 25 traversant des trous appropriés prévus dans les plaques 20 et dans les plaques cylindriques 23-24 de la cou-
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ronne. L'assemblage permanent des panneaux et de la couronne est réalisé en soudant les plaques 20 sur la couronnée Une plaque circulaire de fermeture 26, ayant un diamètre d'environ lm,05, recouvre la couronne. La partie marginale de cette plaque,qui se prolonge au-delà de la couronne est légèrement rabattue vers le bas et fixée aux panneaux du toit par une ligne de soudure le long de sa périphérie.
Pour monter la structure du toit, on soude les cornières de bordure 17 et les consoles 18 sur l'enveloppe latérale 10 du réservoir et on construit un support temporaire pour porter la couronne centrale. On soulève d'abord le panneau 12 à double rebord pour le mettre en place et on l'y maintient à l'aide des boulons 19 à son extrémité extérieure et des boulons 25 à son extrémité intérieure.
Les vingt huit panneaux 13 à rebord unique sont ensuite soulevés tour à tour, placés avec leur bord non rabattu sur le bord rabattu du panneau voisin, et maintenus en position *par leurs boulons 19 et 25. Quand on a mis en place tous les panneaux à bords rabattus, on soude par ligne continue tous les bords non rabattus sur la face supérieure des panneaux voisins et sous-jacents, et on soude également, sur une distance d'environ 15 cm comptée vers l'intérieur à partir de la paroi latérale, les bords rabattus des panneaux sur les faces inférieures des panneaux voisins qui les recouvrent. On soude les bords périphériques extérieurs des panneaux suivant une ligne continue sur les cornières 17 de la bordure, puis les plaques d'assemblage 20 sur la face extérieure de la couronne.
On a ervé le support temporaire central pendant toutes les opé- rations précédentes d'assemblage, et la charge portée par ce support a été augmentée progressivement. Les panneaux se sont comportés comme de simples poutres appuyées fournissant des réactions verticales à leurs extrémités ex- térieures sur les consoles et des réactions verticales à leurs extrémités intérieures sur la couronne centrale. Quand on a terminé toutes les soudures mentionnées ci-dessus, on enlève le support temporaire à travers l'ouverture du toit qui n'a pas encore été fermée. Chaque panneau se comporte alors com- me une demi-arche se prolongeant sans discontinuité à travers la couronne.
Les cornières de la bordure, et les parties voisines des panneaux du toit et de la paroi latérale du réservoir, constituent les butées de l'arche et travaillent à la flexion et à la traction directe sous la charge du toit.
Pour terminer l'assemblage du toit, on place ensuite le panneau de fermeture 14 sans bord rabattu, et on le soude par lignes continues sur les panneaux voisins et sous-jacents 12 et 13, on met ensuite en place la plaque circulaire et supérieure de fermeture 26 et on la soude par ligne oontinue, le long de sa périphérie, sur les panneaux sous-jacents, une plaque de remplissage 27 étant introduite au-dessus du panneau 12 à deux bords rabattus pour ratrraper la différence de niveau entre ce panneau et les panneaux adjacents.. On soude par lignes continues les bords périphériques extérieurs des panneaux sur les cornières 17 de la bordure.
Dans une variante de construction, qui peut être.utilisée quand on désire avoir une plus grande résistance, ou lorsqu'il s'agit d'emmagasi- ner des produits corrosifs, ou dans d'autres conditions qui l'exigent, on donne alternativement à un panneau sur deux une plus grande épaisseur, et on rabat ses deux bords radiaux, tandis que les panneaux intermédiaires ne comportent pas de bord rabattu, tous les panneaux étant alors analogues, soit au panneau 12, soit au panneau 14 des figures 1 à 6. La figure 7 est une coupe, correspondant à la figure 6, à travers un toit destiné à un réservoir de 10m.50 de diamètre et construit conformément à cette variante.
Le toit se compose de 18 panneaux seulement ; 9panneaux 28 sont constitués par des plaques de 6 mm d'épaisseur et sont munies, le long de leurs bords radiaux, de rebords 29 dirigés vqrs le bas et de rebords de retour 30 s'étendant vers l'intérieur, ces parties 29 et 30 étant -précisément analogues aux parties 15 et 16 déjà décrites ; 9 autres panneaux 31 sont consti- tués par des plaques de 4,7 mm d'épaisseur et leurs bords ne sont pas rabattus. Une plaque de remplissage, analogue à la plaque 27 de la figure 3, est introduite dans ce cas entre chacun des panneaux 28 et la plaque cireu-
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laire de fermeture 26 appliquée par dessus la couronne centrale.
La construction et l'édification de ce toit sont, à d'autres points de vue, conformes aux explications déjà fournies en se référant aux figures 1 à 6.
Afin de réduirê la main d'oeuvre d'atelier et de diminuer l'encombrement' du
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toit pour .faciliter son traspsi$on Jîmt remp les. rEb-qils, ÍI....1.eaL de retour 15 et 16, ou 29 et 30, par des rebords ordinaires , et les figures 8 et 9 représentent des constructions comportant cette variante. Sur-la figu- re 8, comme sur les figures 1 à 6, l'un des panneaux, le panneau 32, comporte deux bords rabattus 33, tandis qu'un panneau adjacent 34 ne comporte aucun bord rabattu, tous les autres panneaux 35 possédant une partie rabattue 33 sur un seul de leurs bords radiaux.
Sur la figure 9, comme sur la figure 7, les panneaux 36, munis de rebords 37 sur leurs deux bords radiaux, alternent avec les panneaux 38 dont aucun bord n'est rabattue Les rebords 33 et 37 ont une profondeur considérablement plus grande que celle des rebords 15 et 29.
Pour les toits d'un diamètre relativement faible, ces rebords ordinaires suffisent pour fournir une rigidité convenable aux panneaux du toit ; au contraire, une résistance et une rigidité supplémentaires sont nécessaires quand il s'agit de toits de plus grand diamètre et quand les pressions doivent être élevées dans le réservoir. Dans ce dernier cas, au lieu d'utiliser des rebords à retour, tels que 16,30, on peut fixer des plaques de raidissement, qui s'étendent transversalement par rapport aux panneaux, entre la face intérieure des rebords et la face inférieure des parties supérieures des panneaux.
La figure 8 nous montre une plaque de raidissement 39 de ce genre, dont la forme est sensiblement triangulaire ; cetteplaque est soudée par une ligne continue sur deux côtés, sur le rebord 33 de l'un des panneaux 35 et sur la partie supérieure de ce même panneau. Pratiquement, on prévoit un certain nombre de ces plaques réparties à des intervalles appropriés le long de tous les panneaux à bords rabattue ou de quelques-uns seulement. La figure 9 montre une plaque de raidissement 40 sensiblement rectangulaire, qui est fixée, sur ses deux faces à ses extrémités, par des lignes continues de soudure, sur les deux rebords de l'un des panneaux 36, et le long de son bord supérieur, par des points de soudure, sur la partie supérieure de ce panneau.
En pratique, on utiliserait évidemment un certain nombre de ces plaques espacées le long de tous les panneaux à bords rabattus ou de quelques-uns seulement. Dans la construction de la figure 9, des plaques triangulaires de raidissement, telles que 39, pourraient être utilisées, soit à la place des plaques 40, soit en supplément de celles-ci.
Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits cidessus ne sont indiqués qu'à titre d'exemples et que l'invention n'est pas limitée par les dimensions mentionnées ou par les détails de construction fournis, de nombreuses modifications étant passibles, en plus de celles men- tionnées, à l'intérieur du domaine de l'inventiono
REVENDICATIONS.
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RESERVOIR ROOF.
The present invention relates to the roofs of liquid reservoirs or other similar structures. It achieves a form of roof construction which is particularly suitable for structures; the diameter of which is equal to or less than 15 m. and allowing considerable savings in the amount of steel used and in labor compared to older forms of construction.
Considered from a general point of view, the invention consists of a conical roof intended for a circular structure, such as a reservoir for liquid, which roof comprises a peripheral edge, several metal panels arranged radially and constituting the conical surface of the roof, these panels abutting at their outer ends against the border, and finally a central member in the form of a crown on which all the panels are fixed at their inner ends; the panels, at least some of which are provided with stiffening edges, are not supported otherwise, so that they behave like half-arches extending without discontinuity through the crown-shaped member.
Other characteristics of the invention will appear in the following description of a particular roof in accordance with the invention and of some of the many modifications that it is possible to make to this particular roof within the framework of the invention. The description refers to the accompanying drawing in which:
Figure 1 is a plan view of part of the completed structure.
Figures 2 and 3 are partial plan views showing on a larger scale certain parts of the structure.
Figures 4 and 5 are partial, vertical and cross sections.
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dials, made respectively along lines IV-IV and V-V of figures 1, 2 and 3.
Figure 6 is a circumferential section taken along the line VI-VI of Figure 1.
FIGS. 7, 8, 9 are views corresponding to FIG. 6 and showing different variants.
The roof shown in Figures 1 to 6 is intended for an oil storage tank having a lateral and vertical wall of cylindrical shape and having a diameter of 10m50. This roof has a conical shape and its inclination is equal to 1 with respect to the horizontal It com-
6 takes 30 panels arranged radially, constituted by plates with a thickness of about 4.7 mm and extending from the top of the side wall 10 of the tank to a central crown 11. One of these panels , the panel 12, which is the first to put in place, at its two radial edges folded back The 28 panels 13, all identical to each other, which are then put in place, have only one radial edge folded down and the last panel put in place 14 has no folded edge.
In all cases, each folded edge or flange comprises a portion 15 projecting downward and having a depth of 7.5 cm, and a horizontal portion facing inward or return flange 16 whose width is 5 cmo At the junction between two adjacent panels, a non-folded edge of one of the panels covers by 37 mm a folded edge of the other panel, the non-folded edge being fixed by a continuous weld line on the upper face of the adjacent panel and underlying.
Each panel behaves like a half-arch which is supported at its outer end and extends seamlessly through the central ring by the diametrically opposed half-arch /
At the upper edge of the side wall 10 of the tank there is a border 17 formed by curved angles which measure 87 mm, 5 x 62.5 mm for a thickness of 8 mm and which are welded in place to form a ring. continuo As seen in Figure 4, each rim angle is fixed, with its shorter flange against the outer surface of side wall 10 and its longer flange extending horizontally outward from the side wall. upper edge of wall 10, using continuous weld lines at the top of the side wall and along the lower edge of the vertical wing.
The outer end of each ledge of the roof panels is cut so that when the end surface of the ledge is against the side wall, the top of the panel overlaps the edge angle of the curb. The outer end of the return flange 16 rests on a console consisting of a folded plate 18 which is welded in place against the vertical wall 10; this console absorbs the vertical reaction transmitted by the folded part of the panel and gradually distributes it downwards in the sheets of the casing 10. A bolt 19 passes through holes facing each other and provided in the edge of the return 16 and console 18.
At the inner end of each edge of the roof panels (see in particular Figure 5), an assembly plate 20, cut along a square 7.5 cm side and having a thickness of 6 mm, is welded on the end surface of the rim, the vertical part 15 and the return part 16 of the rim being cut so that the outer surface of the plate 20 is vertical and flush with the end of the upper part of the panel. The central crown 11 is in the form of a ring made of steel plates and having an outer diameter of 0. m90, an inner diameter of 0.1 m55 and a depth of Om, 10. The crown 11 is composed of two annular plates 21, 22 connected together by two vertical and cylindrical plates 23-24, the connection between the plates being produced by welding.
The inner ends of the rim panels abut against the outer surface of the crown and are temporarily fixed thereto, during construction, by means of bolts 25 passing through suitable holes provided in the plates 20 and in the cylindrical plates 23- 24 of the neck
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ronne. The permanent assembly of the panels and the crown is achieved by welding the plates 20 to the crown. A circular closure plate 26, having a diameter of approximately 1.05 m, covers the crown. The marginal part of this plate, which extends beyond the crown is slightly folded down and fixed to the roof panels by a weld line along its periphery.
To assemble the roof structure, the edge angles 17 and the brackets 18 are welded to the side casing 10 of the tank and a temporary support is constructed to carry the central crown. The double-rimmed panel 12 is first lifted into place and held there by bolts 19 at its outer end and bolts 25 at its inner end.
The twenty eight single-edged panels 13 are then lifted in turn, placed with their edge not folded down on the folded edge of the neighboring panel, and held in position * by their bolts 19 and 25. When all the panels have been put in place with folded edges, we weld in a continuous line all the non-folded edges on the upper face of the neighboring and underlying panels, and we also weld, over a distance of about 15 cm counted towards the inside from the side wall , the folded edges of the panels on the lower faces of the neighboring panels which cover them. The outer peripheral edges of the panels are welded along a continuous line on the angles 17 of the border, then the assembly plates 20 on the outer face of the crown.
The central temporary support was left in place during all the previous assembly operations, and the load carried by this support was gradually increased. The panels behaved like simple supported beams providing vertical reactions at their outer ends on the brackets and vertical reactions at their inner ends on the central crown. When all of the above welds have been completed, the temporary support is removed through the roof opening that has not yet been closed. Each panel then behaves like a half-arch extending seamlessly through the crown.
The rim angles, and the adjoining parts of the roof panels and the side wall of the tank, form the arch stops and work in bending and direct traction under the roof load.
To complete the assembly of the roof, the closing panel 14 is then placed without a folded edge, and it is welded by continuous lines on the neighboring and underlying panels 12 and 13, then the circular and upper plate of closure 26 and it is welded by a continuous line, along its periphery, on the underlying panels, a filling plate 27 being introduced above the panel 12 with two folded edges to make up the difference in level between this panel and the adjacent panels. The outer peripheral edges of the panels are welded by continuous lines on the angles 17 of the border.
In an alternative construction, which can be used when it is desired to have greater resistance, or when it is a question of storing corrosive products, or under other conditions which require it, one gives alternately to every other panel a greater thickness, and its two radial edges are folded down, while the intermediate panels do not have a folded edge, all the panels then being similar, either to the panel 12 or to the panel 14 of Figures 1 to 6. Figure 7 is a section, corresponding to Figure 6, through a roof for a tank of 10m.50 in diameter and built in accordance with this variant.
The roof consists of only 18 panels; 9 panels 28 are formed by plates 6 mm thick and are provided, along their radial edges, with flanges 29 directed towards the bottom and with return flanges 30 extending inward, these parts 29 and 30 being precisely analogous to parts 15 and 16 already described; 9 other panels 31 are constituted by plates 4.7 mm thick and their edges are not folded back. A filling plate, similar to the plate 27 of FIG. 3, is introduced in this case between each of the panels 28 and the wax plate.
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closing strip 26 applied over the central crown.
The construction and erection of this roof are, from other points of view, in accordance with the explanations already given with reference to Figures 1 to 6.
In order to reduce workshop labor and to reduce the size of the
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roof to facilitate its traspsi $ on Jîmt remp les. rEb-qils, ÍI .... 1.eaL return 15 and 16, or 29 and 30, by ordinary edges, and Figures 8 and 9 show constructions comprising this variant. In Figure 8, as in Figures 1 to 6, one of the panels, panel 32, has two folded edges 33, while an adjacent panel 34 has no folded edge, all the other panels 35 having a folded portion 33 on only one of their radial edges.
In Figure 9, as in Figure 7, the panels 36, provided with flanges 37 on their two radial edges, alternate with the panels 38 of which no edge is folded back The flanges 33 and 37 have a depth considerably greater than that flanges 15 and 29.
For roofs of a relatively small diameter, these ordinary ledges are sufficient to provide adequate rigidity to the roof panels; on the contrary, additional strength and rigidity are required when it comes to roofs of larger diameter and when the pressures must be high in the tank. In the latter case, instead of using return flanges, such as 16,30, it is possible to fix stiffening plates, which extend transversely to the panels, between the inner face of the flanges and the underside of the panels. upper parts of the panels.
FIG. 8 shows us a stiffening plate 39 of this kind, the shape of which is substantially triangular; this plate is welded by a continuous line on two sides, on the edge 33 of one of the panels 35 and on the upper part of this same panel. In practice, a number of such plates are provided distributed at suitable intervals along all or a few of the folded edge panels. FIG. 9 shows a substantially rectangular stiffening plate 40, which is fixed, on its two faces at its ends, by continuous weld lines, on the two edges of one of the panels 36, and along its upper edge. , by welding points, on the upper part of this panel.
In practice, one would obviously use a number of such plates spaced apart along all or only a few of the flanged edge panels. In the construction of Figure 9, triangular stiffening plates, such as 39, could be used, either in place of, or in addition to, plates 40.
It is understood that the embodiments described above are given only by way of example and that the invention is not limited by the dimensions mentioned or by the construction details provided, many modifications being possible, in particular. more than those mentioned, within the scope of the invention.
CLAIMS.
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