Brevet FR2010718A1 — publié le 19700220

i 2010718 La présente invention concerne des poteaux creux en acier destinés à des constructions métalliques, comme ceux qu'on utilise notamment pour construire des bâtiments en acier. Il est nécessaire, alors et dans d'autres cas, pour 5 protéger eontre les" incendies les: poteaux en acier, plus particulièrement quand ils sont creux, de leur donner une forme telle qu'ils puissent supporter la chaleur drun ineendie sans dommage pendant un temps déterminé, par exemple de 90 minutes, chaleur qui peut se produire quand un incendie éclate dans le bâtiment 10 où sont inclus lesdits poteaux. Il est connu, de calorifuger dans ce but les poteaux en acier, également lorsqu'ils sont creux, pour ainsi leur donner par leur seule isolation externe la sécurité nécessaire lors d'incendies. La protection au feu ainsi obtenue offre cependant 15 des inconvénients techniques, commerciaux et architectoniques. On rencontre donc aussi des poteaux creux en acier pour constructions métalliques, notamment destinés à des bâtiments élevés en acier, protégés contre les incendies par un dispositif de refroidissement par eau, par vaporisation ou bien par 20 eau et vaporisation, avec remplissage d'eau dans le poteau creux et avec au moins une colonne tubulaire associée qui permet d'amener l'eau. La colonne et l'espace interne au poteau creux en acier sont reliés à un réservoir de compensation ou d'évapor ration. En cas d'incendie, l'eau se réchauffe dans les poteaux, 25 monte par conséquent par effet de thermosiphon et s'évapore en partie, tandis que de l'eau froide arrive par les colonnes. Dans les agencements connus de ce type, les colonnes se développent en éléments de construction autonomes à l'extérieur des poteaux, ce qui est d'une part inopportun pour des 30 motifs architectoniques et, d'autre part, désavantageux au point de vue fonctionnel, car il peut se produire avec certains incendies un échauffement des colonnes qui arrête l'alimentation souhaitée. La présente invention a pour but de remédier à ces 35 inconvénients. Selon l'invention/îans un poteau creux en acier du type précité, la colonne ou les eolonnes sont disposées dans-ledit poteau et entourées par le remplissage d'eau et ce autant que possible de toutes parts. Chaque poteau offre donc au moins 4-0 une colonne qui lui est associée à l'intérieur. 69 18493 2 2010718 Lorsqu'on emploiera par.la suite le terme "colonne", il comprendra, toujours la variante où l'on prévoit et dispose de la façon décrite plusieurs colonnes par poteau, au lieu d'une "seule. 5 ' ' Dans lin mode de réalisation préféré, la colonne est placée "au milieu du poteau creux. "Elle peut être constituée par un"tuyau ordinaire dont le diamètre ét l'épaisseur sont convenablement choisis. Mais on peut aussi là réaliser sous forme d'organe 10 incorporé, dont la géométrie suit la section droite du poteau et qui laisse dégage un espace annulaire convenable entre lui et la paroi dudit poteau. Ceci permet sans difficulté une alimentation suffisante en eau de refroidissement. On peut de plus, précisément dans ce cas, donner en même temps à la colonne les 15 dimensions d'un réservoir d'eau et lui faire remplacer en totalité ou partie le réservoir de compensation ou d'évaporation. De préférence,. la colonne participe statiquement au rôle du poteau creux en acier conforme à l'invention. On peut ainsi accroître de beaucoup le moment résistant et la résistance 20 au flambage de tels poteaux, qui en même temps peuvent remplir aisément leur fonction de protection contre l'incendie. Il peut toujours être approprié de raccorder l'espace intérieur des poteaux creux à une source de fluide comprimé qui devient active en cas de catastrophe et introduit sous pression 25 l'eau de la colonne dans l'espace annulaire compris entre colonne et paroi du poteau. Ceci est plus spécialement opportun quand la colonne est dimensionnée en même temps en réservoir d'eau, de la façon qui a été décrite» Quand on utilise des poteaux conformes à l'invention, 30 il faut bien sûr disposér à hauteur suffisante le réservoir de compensation ou d'évaporation en tenant compte des exigences thermodynamiques. Ii'peut par exemple être sous forme de réservoir plat et être inclus dans ùri plancher. On a en outre la possibilité de né prévoir, "pour plusieurs poteaux creux à configu-35' ration ' conforme à l'inveritlorL, qu'un seul réservoir âe compensa-• tiôn 'ou vaporisation 'qui"pèut,'avec Interposition de .vannes appropriées, "étire exceptionnellement'irds aussi sous forme de piscine de toiture. ' • XI est toujours "opportun de "munir ~ le réservodr d*or- 40" ganes d1 échappement âe vapeurs "afin que le vapeur qui apparaît ~opy1 69 18493 2010718 en cas de catastrophe puisse être expulsée de façon à ne pas gêner les travaux d'extinction. Il est bien entendu possible de pourvoir le dispositif protecteur de refroidissement, dans lequel les poteaux creux selon l'invention sont inclus avec leur colonne 5 interne, de soupapes et d'organes de commande qui assurent son fonctionnement en cas de catastrophe. On réalise ceci avec des moyens connus en eux-mêmes qui appartiennent à la technique de commande. On peut par exemple obtenir sans autre difficulté que la formation de vapeur dans le dispositif de refroidissement déclen-10 che toutes les fonctions de commande. Les avantages auxquels on parvient grâce à l'invention résident dans le fait que les poteaux creux en acier ainsi conçus remplissent de façon simple et en même temps optimale toutes les conditions de protection contre les incendies. En effet, les colon-15 nés elles-mêmes sont refroidies par le remplissage d'eau qui les entoure dans l'espace intérieur aux poteaux, si bien que, même pour de. très grands incendies, le principe de tliarmosiphon nécessaire pour refroidir lesdits poteaux reste intact. Les propriétés statiques des poteaux sont au surplus 20 améliorées, dans un mode de réalisation préféré, par les colonnes mises en place dans leur espace.interne. Le dispositif protecteur à refroidissement peut enfin être simplifié quand on conforme et utilise les colonnes en tant que réservoir de compensation ou d'évaporation. 25 La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une coupe verticale d'ion poteau creux en acier conforme à l'invention, muni d'un dispositif refroidisseur 30 qui le protège contre les incendies. La figure 2 est la coupe A-A du poteau de la figure 1. La figure 3 représente à plus grande échelle le détail B du poteau de la figure 1. La figure 4 en représente .le détail agrandi C. 35 Le poteau creux en acier 1 que représentent les figures est destiné à des constructions en acier et, dans, cet .exemple, à un'bâtiment en acier. Il peut s'agir d'un poteau exécuté sur plusieurs étages d'un tel bâtiment,, Les différents étages 2 de ce bâtiment en acier sont 4'0 indiqués sur la figure 1. Le poteau 1 possède un dispositif q;ui COP^ 69 18493 4 2010718 le protège contre l'incendie en le refroidissant par eau ou vaporisation, grâce à"un 'Xejftplïssâge d1 eau intérieur audit poteau. Il possède aussi dans.cet exemple une colonne tubulaire associée 3 permettant l'alimentation en eau, cette' colonne et l'espace 4 5 intérieur au poteau étant reliés à un réservoir 5 de compensation ou d'évaporation. . On constate immédiatement sur les figures -que la eolon-ne 3 est disposée dans le poteaux creux 1 et qu'elle est entourée de tous côtés par le remplissage d'eau. La colonne 3 est alors 10 placée dans le présent exemple au centre du poteau 1 et elle a une section circulaire. On peut toutefois, en variante, la réaliser aussi sous forme d'organe incorporé adapté dans sa géométrie à la section droite du poteau 1 et laissant dégagé ion espace annulaire convenable entre lui-même et la paroi du poteau. 15 Dans cet exemple de réalisation, la colonne 3 participe statiquement à la fonction d'appui du poteau creux en acier 1. Ce dernier offre dans ce but une plaque de base 6 et une plaque de tête 7, qui réunissent les deux éléments. La colonne 3 sert simultanément de réservoir d'eau et 20 a des dimensions convenables. Elle remplace ainsi en partie dans cet exemple le réservoir de compensation ou d'évaporation - 5. En d'autres termes, ce réservoir est comparativement petit. L'espace 4 intérieur au poteau peut être raccordé à une source de fluide sous pression non indiquée ici, qui ne se met éventuellement en 25 oeuvre qu'en cas de catastrophe. Le réservoir 5 se trouve à hauteur suffisante au-dessus du poteau creux en aeier 1 pour assurer la mise en pratique du principe de thermosiphon, nécessaire au refroidissement protecteur. Le réservoir 5 peut alors être associé à plusieurs poteaux 1. On lui raccorde un organe d'échappement 30 de vapeur 9, bad original * 69 18493 2010718 REVENDICATIONS - 1.- Poteau creux en acier destiné à des constructions métalliques, notamment des bâtiments en acier, comportant un dispositif qui le protège contre les incendies en lë refroidissant 5 par eau, vaporisation ou à la fois eau et vapôrïsatiëiv grâce à un remplissage d^eau intérieur; audit poteau,' ainsi qu'une ou plusieurs colonies tubulaires associées pour en assurer 1*alimentation ;en eau, la colonne .et 1'espacé ^intérieur au poteau étant reliés à un réservoir de compensation ou d'évaporation,, poteau 10 caractérisé par le fait que la colonne ou les colonnes (3) sont disposées dans le poteau creux (l) et sont entourées-par le remplissage d'eau. 2.- Poteau selon la revendication 1, caractérisé par la mise en place de la colonne (3) en son centre. 15 3-- Poteau selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé par la réalisation de la colonne (3) sous forme d'organe incorporé qui suit dans sa forme géométrique la section droite dudit poteau (l) et laisse dégagé un espace annulaire convenable (4) entre lui et la paroi du poteau. 20 4.- Poteau selon 1'une quelconque des revendications 1 à 3» caractérisé par la participation statique de la colonne (3) à sa fonction d'appui. 5»- Poteau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la colonne (3) est en même temps 25 dimensionnée pour faire réservoir d'eau et remplacé entièrement ou partiellement le réservoir de compensation ou d'évaporation (5). 6.- Poteau selon l'une quelconque des' revendications 1 à 5» caractérisé par le fait que son espace intérieur peut être 30 raccordé à une source de fluide sous pression. \ BAD original