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Perfeotictmements aux réservoirs à grande capacité pour liquides
Il a déjà été proposé de remplacer dans les réservoirs à grande capacité pour liquides, la robe circulaire par une rosace forage d'une succession de lobes métalliques individuels, jointifs, dont la section est un arc de cercle.
Selon l'une de ces propositions anciennes, la poussée . aux arétes de raccordement des lobes était équilibrée par des ouvrages en maçonnerie et charpente, dont la construction est onéreux.
Selon une autre proposition, cette poussée était équilibrée par des tirants en métal ordinaire ou en béton armé; mais cette disposition n'est pas satisfaisante car, sous lr poussée du liquide, les tirants s'allongent tandis que le fond du réservoir reste pratiquement fixe, ce qui engendre dans les lobes des déformations excessives.
Le Demandeur, dans son brevet français n 1214533 déposé
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la 20 Janvier 1959, a décrit des réservoirs dont la robe est constituée par l'assemblage de lobes métalliques auto-stables.
Ces lobes sent en effet raccordés les uns aux autres par des piles remplies ou non de béton et ils sont ancrés à leur partie inférieure par boulonnage sur une murette continue, convenable- ment fondée, qui s'élargit et s'épaissit dans les zones de raccordement et sous les piles.
La présente invention se rapporte principalement à ce type de réservoir et l'une de ses caractéristiques consiste à combiner avec ces lobes auto-stables des tirants, constitués essentiellement par des câbles d'acier sous une forte tension, laquelle est équilibrée à vide par la raideur des lobes, qui se trouvent précontraints.
La précontrainte offre trois avantages. En premier lieu elle 'exécute avec des câbles en acier dur, susceptibles d'un taux de travail très supérieur à celui de l'acier ordi- naire de construction; il en résulte un moindre poids de métal
En second lieu, les oâbles sont tendus initialement à une charge très voisine de celle qu'ils supporteront ulté- rieurment sous la. charge liquide, de sorte que leur allongement pratique- qui correspond non pas à leur tension effective mais à la différence entre celle-ci et la tension initiale - peut être très faible.
Enfin, on peut, du fait de la mise en tension initiale des otbles, donner aux lobes une déformation de sens contraire à celle qu'île subiront lors du remplissage du réservoir et, au mina en première approxinntion, doubler ainsi l'amplitude de la déformation possible une contraintes excessives.
Une autre caractéristique de l'invention, consiste à accoir, facultativement, à ces câbles tendus à vide une seconde série de câble* lesquels, au fur et à mesure du remplissage du réservoir, sont mis progressivement en tension par le déplacement d'un flotteur sous l'effet de la montée du liquide.
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Les figures 1 à 5 du dessin annexé représentant un réservoir à grande capacité, possédant les caractéristiques ci- dessus. On retrouve sur ces figures les éléments essentiels déjà décrits dans le brevet préoité.
Le réservoir comprend, dans cet exemple, non limitatif, quatre lobes circulaire L1 à L4, de rayon.!:, dont les centres,
P1 àC4, sont répartis sur un cercle de rayon R dont le centre
0 constitue le centre de la rosace. Ces lobes se raccordent aux arêtes a1- a2 - a3- a4 au moyen de piles qui sont constituées par des caissons vertioaux gl à a4, en tôle, remplis de béton, et qui n'élèvent sur toute la hauteur du réservoir (figures 1 et 2). Ces piles peuvent être réduites àun simple avant-bec Q (figure 3).
Au niveau Inférieur, la tôle de fond, F, repose sur un radior S et la robe est ancrée par des boulons. sur une murette continue, en béton armé, m, laquelle, mince le long de la partie comprimée des lobes, c'est-à-dire au voisinage du rayon médian C1-3, s'épanouit et s'épaissit en M, sous les piles, c'est-à- dire dans la zone des arêtes do raccordement où les efforts d'arrachement sont les plus intenses. Cette murette est ancrée au sol par des PIEUX P.
Comformément à la présente invention, une série de câbles rayonnants, Ce1àCo4 sont tendus entre une charpente métallique centrale, H, et les arêtes de raccordement al...,a4.
La tension vide est déterminée pour correspondre à la mesure dans laquelle les lobes et leurs ancrages peuvent travailler à contre-sens de leun déformation en charge.
Selon la caractéristique facultative de l'invention, un* seconde série de câbles rayonnants, C1 à c4, sont mis progres- sivement en tension au fur et à mesure du remplissage du réservoir sous l'action d'un flotteur A. Cotte action - qui est progressive et indépendante de l'allongement puisqu'elle dépend de la poussée d'Archimède, par conséquent de la hauteur de remplissage - Bera @
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transmise aux câbles par tous moyens appropriés; dans l'exemple du dessin on utilise un levier coudé 1, v, d, dont la branche - d .tonne excentrique. Le flotteur est logé entre des guides g et il attaque les leviers coulés par des doigts j.
L'attache des câbles aux arêtes de raccordement des lobes peut être effectuée sur des tôles intermédiaires qui sont soudées entre deux des viroles métalliques dont la superposition et l'assemblage constituent les lobes.
Il est à remarquer que la charpente métallique H, qui supporte les extrémités des deux séries de câbles et les leviers coudes ou leurs équivalemnts, peut être oongue de façon à permet- tre l'établissement d'un toit flottant sur le réservoir, à la condition que le système des cébales soit reporté à la partie supérieure de l'ouvrage.
Les figures 6 à 8 du dessin annexé se rapportent au cas où les lobes sont non plus auto-stables mais flexibles, les poussées aux arêtes de raccordement étant équilibrées uniquement par un système de tirants. Dans l'exemple considéré, ce système est intérieur aux lobes et de forme polygonale, mais il pourrait aussi bien être extérieur, ou rayonnant, ou mixte c'est-à-dire être à la fois polygonal et rayonnant.
Le perfectionnement selon l'invention, qui est illustré sur ces figures, consiste à utiliser, ici encore, des tirants faits de câbles d'acier sous forte tension.
En plan, les tirants T1-T2-T3... sont disposés suivant les cordes des lobes L1-L2-L3... (figure 6). Ils sont constitués par des aciers profilés U1-U2-U3...
Dans un pranier assemblage, les profilés sent soudés entre eux et aux lobes pour former un polygone fermé dans lequel un ou plusieurs câbles en acier, C, sont posés sans tension, simplement maintenus de place en place sur l'âme des profilés par des colliers E (figure 7) et appuyés contre des bossages G.
On prévoit naturellement plusieurs polygones superposés
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dans la hauteur du réservoir, à des intervalles variables il, 12' i3... en fonction de la future poussée du liquide aux niveaux correspondants (figure 8),.
Ces polygones sont soudés à des paires de,cornières
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vertiaalea,n, en nombre suffisant pour les consolider et éviter leur tlambeaeatt.
Le fond du réservoir comprend trois parties : un disque circulaire, F, un élément de cylindre .vertical, h, et une couronne
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festonnée, vl Jo ..., le long de laquelle sont soudés les lobes.
Pour la. mise en tension du ou des câbles C, on peut
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(figure 7) munir les tronçons de câbles de culots, i 1 , oaame ceux des câbles de ponts suspendus. Le serrage des boulons
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d'assembla±." de ces culots produit la mise en tension.
Dus flasques a renforcent.les profilés t:ax emplacements où llîme a été découpée po;r le lagement des culots. On peut aussi souder les culots aux profilés et mettre les câbles en tension par un procédé utilisé dans la technique du béton pré- contraint. La mise en tension des câbles provoque une compres- sion des profilés, lesquels raccourcissent, mais la partie h du fond se met légèrement en-tonneau, de sorte que la flexion
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imposée aux lobes par la précmtraince des profilés est réduit;;!.
En sens contraire, sous la poussée liquide, le fond se déformera en calice et la flexion des lobes s'en trouvera diminuée.
L'exemple d'application illustré sur les figures 9 à 11 concerne, comme le précédent, un réservoir à lobes flexibles
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avec tirants polygonaux T1-T2...., mais ceux-ci sont extérieurs aux lobes L1-L2... et ils sont constitués, non plus par des câbles, nais par du béton précontraint.
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En chacune des arêtes de raccord3:Jent a - a2- a3... la poussée du liquide est transmise à ces tirants par un buton
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bl, b2,b, en béton légèremant armé. Les câbles C assurant la précontrainte du béton sont renforcés au droit de ces arêtes par des armatures ordinaires de béton armé disposées en spirale, s.
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Sur la. figure 11, qui est une coupe radiale dans le plan vertical de l'un des butons, b1, b2, b5... on remarque que le tirant s'étend en principe sur toute la hauteur du lobe, avec pourtant, le cas échéant, une interruption, To.
Les stades successifs de la construction sont les suivants :
On édifie d'abord sur une plateforme convenablement préparée la partie métallique du réservoir, c'est-à-dire le fond F et les lobes, avec soudure de ces divers éléments. Puis one procède à la construction du béton des tirantq polygonaux avec mise en tension seulement partielle de leurs câbles de précon- trainte, Ensuit. on construit les butons, après quoi l'on achève la mine en tension des câbles. Les tensions partielles du second et du qutirème stade* sont calculées de façon à donner aux lobes une déformation en sens contraire de celle que produira ensuite la. poussée du liquide et sensiblement égale à celle-ci en valeur absolue.