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B D'INVENTION Dispositif pour protéger des bâtiments de grande longueur, notamment des bâtiments pour installations de retraitement ainsi que leurs composants et systèmes.
Société dite : DEUTSCHE GESELLSCHAFT für WIEDERAUFARBEITUNG von KERNBRENNSTOFFEN mbH Invention de : Klaus-Dieter BORSETZKY et Hans-Joachim HILPERT. Priorité : en Allemagne Fédérale No P 32 27 883.7 du 26 Juillet 1982
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Dispositif pour protéger des bâtiments de grande longueur, notamment des bâtiments pour installations de retraitement ainsi que leurs composants et systèmes.
La présente invention concerne un dispositif pour la protection de bâtiments de grande longueur, notamment de bâtiments pour des installations de retraitement et leurs composants et systèmes, contre des influences dynamiques résultant d'une action extérieure, comportant une structure extérieure qui enveloppe à une certaine distance une structure intérieure ainsi que des éléments d'amortissement placés entre les structures intérieure et extérieure.
Dans le brevet DE 624.955, on a décrit un dispositif de protection de bâtiments contre des vibrations, qui utilise des éléments isolants qui sont placés dans un joint horizontal de séparation entre une partie inférieure et une partie supérieure du bâtiment. Les éléments d'isolation comportent un carter se composant de parties assemblées de façon télescopique et entre lesquelles sont disposées des cales élastiques amovibles, se présentant par exemple sous la forme de ressorts ou de plaques en liège ou en caoutchouc. Ce dispositif connu offre évidemment
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une certaine protection contre les effets produits par des tremblements de terre mais non cependant dans le cas de la chute d'un avion et contre d'autres influences sollicitant la partie supérieure du bâtiment.
Le brevet DE 2.835. 877 décrit un dispositif pour protéger une centrale atomique contre des effets de choc, ce dispositif comportant entre la structure de soutien du château de transport ou cuve de sécurité du réacteur nucléaire et la fondation, une liaison élastiquement déformable. La structure de soutien pénètre à l'intérieur d'une fondation agencée en forme de bassin.
Entre la fondation et la structure de soutien, il est prévu des éléments d'amortissement des chocs se présentant sous la forme d'amortisseurs de chocs et de tuyaux souples élastiques remplis de liquide pour soutenir de façon flottante le château de transport. Le château de transport est en outre entouré par une enveloppe protectrice assurant une protection contre des chocs résultant de la chute d'un avion. Ce dispositif connu ne permet pas d'amortir d'une façon suffisante des oscillations en résonance et des forces d'accélération.
Des dispositifs, des appareils et des machines placés à l'intérieur du bâtiment ne sont qu'insuffisamment protégés.
L'invention a pour but de créer un dispositif conforme à ce qui précède et qui soit agencé de manière à éviter des surcharges de la structure intérieure et de ses composants et systèmes par des accélérations résultant d'influences exercées de l'extérieur. En outre le dispositif doit pouvoir être fabriqué d'une façon aussi simple et aussi peu coûteuse que possible.
Ce problème est résolu selon l'invention en ce que la structure intérieure est montée sur des corps élastiques et d'amortissement qui sont placés entre la plaque de fondation de la structure extérieure et la plaque de fondation de la structure intérieure.
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Grâce à l'agencement conforme à l'invention, la structure intérieure est disposée dans la structure extérieure de manière que des influences exercées de l'extérieur soient efficacement compensées élastiquement et amorties. Des surcharges de la structure intérieure ainsi que de ses composants et systèmes ne peuvent plus être engendrées par des forces extérieures d'accélération. La solution du problème conforme à l'invention est en outre caractérisée en ce que la protection de bâtiments pour installations de retraitement peut être assurée d'une façon peu coûteuse.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la caractéristique des corps élastiques et d'amortissement est choisie ou peut être réglée de manière qu'aucune force, qui engendrerait des oscillations excessives incorrectes à la fréquence propre de la structure intérieure et de ses composants et systèmes, ne puisse être transmise à la structure intérieure et aux composants et systèmes de cette structure qui sont placés dans les différents plans. Avec cet agencement, on empêche que la structure intérieure soit sollicitée par des influences exercées de l'extérieur et risquant de soumettre la structure intérieure ainsi que ses composants et systèmes à des vibrations propres excessivement grandes.
Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, la structure extérieure est disposée dans un cuvelage de fondation.
Selon d'autres particularités de l'invention : a) les corps élastiques et d'amortissement sont fixés sur dif- férentes saillies indépendantes en forme de blocs ou bien sur des rangées indépendantes de saillies, orientées longitudi- nalement et/ou transversalement, de la plaque de fondation de la structure extérieure ; b) la distance entre les blocs ou les rangées de saillies ainsi que la distance entre les plaques de fondation sont choisies de manière à constituer, en vue d'une inspection et d'un
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entretien des corps élastiques et d'amortissement, des passa- ges d'une largeur et d'une hauteur suffisantes dans lesquels on peut faire déplacer des machines servant au remplacement des différents corps élastiques et d'amortissement ; c) sur une saillie sont disposées deux rangées de corps élasti- ques et d'amortissement.
Ainsi l'entretien et l'inspection de l'ensemble de corps élastiques et d'amortissement conforme à l'invention sont considérablement facilités. A l'aide de machines appropriées, par exemple de chariots élévateurs a fourche, qui peuvent se déplacer dans les passages existant entre les corps élastiques et d'amortissement, on peut facilement réaliser en cas de nécessité le remplacement des différents corps élastiques et d'amortissement.
Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu entre les parois et les toits de la structure intérieure et de la structure extérieure un intervalle d'espacement qui correspond au moins à la capacité maximale de déformation de la paroi ou du toit de la structure extérieure sous une influence extérieure.
On est ainsi assuré que des forces qui provoquent une déformation de la paroi ou du toit de la structure extérieure ne peuvent pas être transmises à la structure intérieure ainsi qu'à ses composants et systèmes.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la suite de la description donnée à titre d'exemple non limitatif et faits avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 représente une coupe d'un bâtiment agencé conformément à l'invention pour des installations de retraitement ; la figure 2 est une vue en plan des corps élastiques agencés et mis en place conformément à la présente invention ; la figure 3 est une coupe d'une partie du bâtiment où sont mis en place des corps élastiques.
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Sur les dessins, les parties identiques ont été désignées par les mêmes références.
Le dessin représente un bâtiment 2, se composant d'une structure intérieure 4 et d'une structure extérieure 6 enveloppant la structure intérieure 4 à une, certaine distance. Le bâtiment 2 est placé par sa partie inférieure dans un cuvelage de fondation 8.
La structure intérieure 4 comporte une plaque de fondation 10, des parois 12 et un toit 14 tandis que la structure extérieure 6 comporte une plaque de fondation 16, des parois 18 et un toit 20.
Dans la structure intérieure 4 sont disposés différents composants et systèmes 22 dans les différents plans prévus pour le retraitement de combustibles nucléaires.
La structure intérieure 4 est montée dans la structure extérieure 6 à l'aide de corps élastiques et d'amortissement 24. Les corps élastiques et d'amortissement 24 sont seulement disposés entre les deux plaques de fondation 10 et 16 espacées l'une de l'autre.
Ils sont réglables ou bien réglés en ce qui concerne leurs carac- éristiques d'élasticité et d'amortissement de manière que des oscillations de haute fréquence (environ 40 Hz), provoquées par exemple par une chute d'avion, soient absorbées par eux alors que des oscillations à basse fréquence (environ 2 à 10 Hz), provoquées par exemple par un tremblement de terre et pour lesquelles plusieurs chocs peuvent se produire successivement à la fréquence propre de la structure intérieure et des composants et systèmes, et qui pourraient faire osciller à leur fréquence propre la structure intérieure 4 et les composants et systèmes 22, sont absorbées élastiquement et amorties de manière que ces oscillations propres ne puissent pas être engendrées.
L'agencement et la disposition des corps élastiques et d'amortissement 24 et également de la plaque de fondation 16 ont été représentés de façon plus précise sur les figures 2 et 3. Les corps élastiques et d'amortissement 24 s'appuient d'un côté par l'inter-
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médiaire de cuvettes de ressort 26 sur la plaque de fondation 10 de la structure intérieure 4 et de l'autre côté, par l'intermédiaire de cuvettes de ressort 28, sur des saillies espacées en forme de blocs ou bien sur des rangées espacées de saillies 30, orientées longitudinalement et/ou transversalement, de la plaque de fondation 16 de la structure extérieure 6.
Entre les saillies sont laissés des passages 32 dont la largeur et la hauteur utile entre la base du passage 34 et la plaque de fondation 10 sont choisies de façon que des machines, par exemples des chariots élévateurs à fourche, puissent se déplacer dans les passages en vue du remplacement de certains corps élastiques et d'amortissement. Les passages peuvent par exemple avoir une largeur de 7 mètres et une hauteur utile de 2,50 mètres. La hauteur des saillies peut par exemple être de 1, 50 mètres et la hauteur des corps élastiques et d'amortissement peut s'élever à 1 mètre. La prévision des passages entre les saillies facilite considérablement l'inspection et l'entretien des corps élastiques et d'amortissement.
Sur les saillies 30, il est prévu avantageusement respectivement pas plus de deux rangées de corps élastiques et d'amortissement, afin que tous les corps élastiques et d'amortissement soient facilement accessibles.
Les corps élastiques et d'amortissement 24 se composent d'un corps élastique 36 et d'un corps d'amortissement 38. Dans l'exemple représenté, le corps d'amortissement 38 est logé dans le corps élastique 36. Les corps d'amortissement et les corps élastiques peuvent également être disposés séparément.
Comme corps élastiques, on utilise avantageusement des ressorts hélicoïdaux dimensionnés en conséquence alors que, comme corps d'amortissement, on utilise avantageusement ce qu'on appelle des amortisseurs visqueux. Les corps élastiques et les corps d'amortissement intégrés ou bien les corps élastiques et les corps
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d'amortissement disposés séparément sont fixés sur les plaques de fondation 10 et 16 à l'aide de vis (non représentées). L'ensemble des corps élastiques et des corps d'amortissement est efficace aussi bien pour des forces d'accélération verticales qu'horizontales.
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B OF THE INVENTION Device for protecting buildings of great length, in particular buildings for reprocessing installations as well as their components and systems.
Company known as: DEUTSCHE GESELLSCHAFT für WIEDERAUFARBEITUNG von KERNBRENNSTOFFEN mbH Invention by: Klaus-Dieter BORSETZKY and Hans-Joachim HILPERT. Priority: in Federal Germany No P 32 27 883.7 of July 26, 1982
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Device for protecting very long buildings, in particular buildings for reprocessing installations as well as their components and systems.
The present invention relates to a device for the protection of very long buildings, in particular of buildings for reprocessing installations and their components and systems, against dynamic influences resulting from an external action, comprising an external structure which envelops at a certain distance an interior structure as well as damping elements placed between the interior and exterior structures.
In patent DE 624,955, a device for protecting buildings against vibrations has been described, which uses insulating elements which are placed in a horizontal separation joint between a lower part and an upper part of the building. The insulation elements comprise a casing consisting of parts assembled telescopically and between which are arranged removable elastic shims, for example in the form of springs or plates of cork or rubber. This known device obviously offers
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some protection against the effects produced by earthquakes but not however in the case of the fall of an airplane and against other influences stressing the upper part of the building.
Patent DE 2,835. 877 describes a device for protecting an atomic power station against the effects of shock, this device comprising between the support structure of the transport castle or safety tank of the nuclear reactor and the foundation, an elastically deformable connection. The support structure penetrates inside a foundation arranged in the shape of a basin.
Between the foundation and the support structure, shock absorbing elements are provided in the form of shock absorbers and elastic flexible pipes filled with liquid to float support the transport castle. The transport castle is also surrounded by a protective envelope providing protection against shocks resulting from the fall of an aircraft. This known device does not allow sufficient damping of resonant oscillations and acceleration forces.
Devices, devices and machines placed inside the building are only inadequately protected.
The invention aims to create a device according to the above and which is arranged so as to avoid overloading of the interior structure and its components and systems by accelerations resulting from influences exerted from the outside. In addition, the device must be able to be manufactured as simply and as inexpensively as possible.
This problem is solved according to the invention in that the interior structure is mounted on elastic and damping bodies which are placed between the foundation plate of the exterior structure and the foundation plate of the interior structure.
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Thanks to the arrangement according to the invention, the internal structure is arranged in the external structure so that influences exerted from the outside are effectively compensated elastically and absorbed. Overloads of the internal structure and its components and systems can no longer be caused by external accelerating forces. The solution of the problem according to the invention is further characterized in that the protection of buildings for reprocessing installations can be ensured in an inexpensive manner.
According to another characteristic of the invention, the characteristic of the elastic and damping bodies is chosen or can be adjusted so that no force, which would generate incorrect excessive oscillations at the natural frequency of the internal structure and its components and systems, cannot be transmitted to the interior structure and to the components and systems of this structure which are placed in the different planes. With this arrangement, it is prevented that the interior structure is stressed by influences exerted from the outside and risking subjecting the interior structure as well as its components and systems to excessively large inherent vibrations.
According to another advantageous feature of the invention, the external structure is arranged in a foundation casing.
According to other particularities of the invention: a) the elastic and damping bodies are fixed on different independent projections in the form of blocks or else on independent rows of projections, oriented longitudinally and / or transversely, the foundation plate of the exterior structure; b) the distance between the blocks or the rows of projections as well as the distance between the foundation plates are chosen so as to constitute, for inspection and
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maintenance of elastic and damping bodies, passages of sufficient width and height in which machines can be moved to replace the various elastic and damping bodies; c) on a projection are arranged two rows of elastic and damping bodies.
Thus the maintenance and inspection of the set of elastic bodies and damping according to the invention are considerably facilitated. With the aid of suitable machines, for example forklifts, which can move in the passages existing between the elastic and damping bodies, it is easy to replace the various elastic bodies and amortization.
According to another feature of the invention, there is provided between the walls and the roofs of the interior structure and of the exterior structure a spacing interval which corresponds at least to the maximum deformation capacity of the wall or the roof of the external structure under external influence.
It is thus ensured that forces which cause deformation of the wall or roof of the exterior structure cannot be transmitted to the interior structure and to its components and systems.
Other characteristics and advantages of the present invention will be highlighted in the following description given by way of nonlimiting example and made with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows a section of a building arranged in accordance with the invention for reprocessing installations; Figure 2 is a plan view of the elastic bodies arranged and put in place in accordance with the present invention; Figure 3 is a section of a part of the building where elastic bodies are put in place.
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In the drawings, identical parts have been designated by the same references.
The drawing represents a building 2, consisting of an interior structure 4 and an exterior structure 6 enveloping the interior structure 4 at a certain distance. The building 2 is placed by its lower part in a foundation casing 8.
The internal structure 4 comprises a foundation plate 10, walls 12 and a roof 14 while the external structure 6 comprises a foundation plate 16, walls 18 and a roof 20.
In the internal structure 4 are placed different components and systems 22 in the different planes provided for the reprocessing of nuclear fuels.
The internal structure 4 is mounted in the external structure 6 using elastic bodies and damping 24. The elastic bodies and damping 24 are only disposed between the two foundation plates 10 and 16 spaced apart from one 'other.
They are adjustable or else adjusted as regards their elasticity and damping characteristics so that high frequency oscillations (about 40 Hz), caused for example by a plane fall, are absorbed by them then only low frequency oscillations (approximately 2 to 10 Hz), caused for example by an earthquake and for which several shocks can occur successively at the natural frequency of the internal structure and of the components and systems, and which could cause oscillation at their natural frequency the internal structure 4 and the components and systems 22 are absorbed elastically and damped so that these natural oscillations cannot be generated.
The arrangement and arrangement of the elastic and damping bodies 24 and also of the foundation plate 16 have been shown more precisely in FIGS. 2 and 3. The elastic and damping bodies 24 are supported by a side through
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middle of spring cups 26 on the foundation plate 10 of the interior structure 4 and on the other side, by means of spring cups 28, on spaced projections in the form of blocks or else on rows of spaced projections 30, oriented longitudinally and / or transversely, of the foundation plate 16 of the external structure 6.
Between the projections are left passages 32 whose width and useful height between the base of the passage 34 and the foundation plate 10 are chosen so that machines, for example forklifts, can move in the passages view of the replacement of certain elastic and damping bodies. The passages can for example have a width of 7 meters and a useful height of 2.50 meters. The height of the projections can for example be 1.50 meters and the height of the elastic and damping bodies can be 1 meter. The provision of passages between the projections considerably facilitates the inspection and maintenance of the elastic and damping bodies.
Advantageously, on the projections 30, no more than two rows of elastic and damping bodies are provided, so that all the elastic and damping bodies are easily accessible.
The elastic and damping bodies 24 consist of an elastic body 36 and a damping body 38. In the example shown, the damping body 38 is housed in the elastic body 36. The bodies damping and elastic bodies can also be arranged separately.
As elastic bodies, it is advantageous to use helical springs dimensioned accordingly whereas, as damping body, advantageously used what are called viscous dampers. Elastic bodies and integrated damping bodies or elastic bodies and bodies
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shock absorbers arranged separately are fixed to the foundation plates 10 and 16 using screws (not shown). The set of elastic bodies and damping bodies is effective for both vertical and horizontal acceleration forces.