Brevet FR2488314A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne des éléments préfabriqués pour la réalisation de constructions du type tour ou analogue, notamment pour réfrigérant atmosphérique, ainsi que des constructions du type précité réalisées avec de tels éléments préfabriqués. Les deux types de réfrigérants atmosphériques les plus utilisés actuellement sont les réfrigérants à tirage naturel dans lesquels la ventilation est assurée par tirage naturel dans une tour formant cheminée et les réfrigérants à ventilation forcée dans lesquels des ventilateurs aspirants ou soufflants assurent la ventilation.Etant donné le cout important d'entretien des parties mécaniques et celui rapidement croissant de l'énergie nécessaire pour entraîner les ventilateurs, les réfrigérants à tirage naturel, dans la gamme despetites unités, peuvent redevenir économiques par rapport aux réfrigérants à ventilation forcée à condition de trouver pour la construction des réfrigérants atmosphériques à tirage naturel des solutions dont le cout à l'in- vestissement serait très proche de celui des réfrigérants à ventilation forcée en béton et qui auraient cependant une durée de vie suffisante. De telles exigences excluent donc les constructions en béton coulé sur place ou les constructions en claveaux maçonnés et armés. Une solution connue pour tenter de résoudre ce problème consiste à réaliser les tours de réfrigérants à tirage naturel au moyen d'éléments préfabriqués en béton de forme triangulaire, qui sont disposés en rangées su perposées suivant la hauteur de la tour, chaque rangée comprenant une succession d'éléments préfabriqués triangulaires adjacents disposés alternativement pointe en haut et pointe en bas. Cependant, cette solution ne donne pas satisfaction car, pour assurer la résistance voulue de la tour, il est nécessaire de prévoir aux angles des éléments trian gulaires des armatures destinées à être soudées, ce qui pose des problèmes de corrosion sérieux aggravés par la complication des joints qu'il est nécessaire de prévoir entre les éléments. Enfin, la pose de ces éléments triangulaires s'avère délicate car, une fois achevée la mise en place d'une rangée d'éléments triangulaires, il est nécessaire d'utiliser des gabarits ou autres moyens analogues pour mettre en place un élément triangulaire isolé au-dessus de la rangée achevée précédemment. L'invention vise à éliminer ces inconvénients au moyen d'un élément préfabriqué pour la réalisation de constructions du type tour ou analogue, qui soit simple à fabriquer et à mettre en place, tout en assurant la rigidité voulue de la construction, sans recours à des opérations délicates du genre soudure ou analogue. A cet effet, l'invention a pour objet un élément préfabriqué pour la réaqisation de constructions du type tour ou analogue, notamment pour réfrigérant atmosphéri que, qui présente en projection plane la forme d'un quadrilatère cons titué de deux triangles isocèles juxtaposés par leurs bases et a une face concave et une face opposée convexe qui sont symétriques par rapport à un plan bissecteur passant par les sommets opposés des deux triangles isocèles, ledit élément présentant, sur l'une de ces faces, le long de chacun de ses bords, une nervure en saillie pour sa fixation à un élément préfabriqué adjacent. Suivant une caractéristique de l'invention, ledit élément comprend sur ladite face une nervure diagonale en saillie s'étendant entre les nervures du bord de l'élément, le long des bases desdits triangles isocèles. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque partie du quadrilatère présentant en projection plane la forme d'un triangle isocèle est constituée de deux panneaux plan formant un dièdre dont l'arête est disposée dans ledit plan bisecteur. Pour atteindre les buts précités, l'invention a encore pour objet un élément préfabriqué pour la réalisation de constructions du type tour ou analogue, comprenant deux panneaux plan formant un dièdre présentant en plan la forme d'un triangle isocèle et, sur l'une de ses faces, le long de chacun de ses bords, une nervure en saillie pour sa fixation à un élément préfabriqué adjacent. L'invention a également pour objet une construction du type tour ou analogue, notamment pour réfrigérant atmosphérique, dont la paroi est constituée au moins en partie d'éléments préfabriqués assemblés deux à deux les uns aux autres, cette construction comprenant, au moins à sa périphérie inférieure, une rangée d'éléments préfabriqués de forme triangulaire disposés pointe en haut et côte à cote, de manière à ménager entre eux des espaces de forme triangulaire et, suivant la hauteur de la construction, des rangées successives d'éléments préfabriqués en forme de quadrilatères,tels que définis ci-dessus, qui sont disposés de telle sorte que chaque partie en forme de triangle isocèle de chaque élément en forme de quadrilatère d'une rangée est logé dans un espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments adjacents de la rangée inférieure et que l'autre partie en forme de triangle isocèle dudit élément en forme de quadrilatère est logée dans un espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments adjacents de la rangée supérieure, chaque élément en forme de quadrilatère étant fixé à deux éléments préfabriqués adjacents de la rangée inférieure et à deux éléments préfabriqués adjacents de la rangée supérieure. Grâce à cet agencement, une fois les éléments triangulaires prévus à la périphérie inférieure de la construction mis en place, la pose de-s éléments en forme de quadrilatère est extrêmement aisée, car ils viennent se coincer chacun dans l'espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments adjacents de la rangée inférieure, après quoi ils peuvent être fixés à ces derniers de façontrès aisée, par exemple au moyen de dispositifs de fixation du type boulon-écrou s'étendant à travers des trous ménagés dans les nervures formées le long des bords des éléments. On réalise ainsi de proche en proche une liaison entre les éléments en forme de quadrilatère des différentes rangées qui, une fois la totalité des éléments mis en place, assure une très bonne résistance de la construction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig.l est une vue schématique en perspective d'une tour tronconique terminée par une couronne cylindrique et réalisée au moyen d'éléments préfabriqués suivant l'invention; - la Fig.2 est une vue en perspective d'un éle- ment préfabriqué, utilisé dans la partie tronconique de la tour de la Fig.l; - la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig.2; - la Fig.4 est une vue schématique en perspective d'un élément préfabriqué utilisé pour assurer la jonction entre les parties tronconique et cylindrique de la tour de la Fig.l; - la Fig.5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig.4; et - la Fig.6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig.4. En se référant tout d'abord à la Fig.l, la tour 1 représentée comprend à sa périphérie inférieure une rangée d'éléments préfabriqués El présentant en projection plane une forme triangulaire et disposés pointe en haut et côte à côte de manière à ménager entre eux des espaces de forme triangulaire. Ces éléments El forment une première rangée inférieure RO qui est surmontée et imbriquée avec une seconde rangée R1 d'éléments préfabriqués E2 qui, eux,présentent en projection plane la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles isocèles juxtaposés par leur base. Ainsi, la partie inférieure en forme de triangle isocèle de chaque élément E2 de la rangée R1 est logée et coincée dans un espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments adjacents El de la rangée inférieure RO.La rangée R1 est elle-même imbriquée avec une rangée R2 qui la surmonte et est constituée également d'éléments E2 en forme de quadrilatère dont le triangle inférieur est logé et coincé entre les triangles supérieurs de deux éléments adjacents E2 en forme de quadrilatère de la rangée R1. Comme le montre la Fig.l, la tour 1 présente ainsi quatre rangées R1,R2,R3 et R4 d'éléments E2 superposés et imbriqués. Entre les espaces en forme de triangle ménagés entre les éléments E2 en forme de quadrilatère de la rangée supérieure R4 sont disposés d'autres éléments E3 présentant en projection plane la forme d'un quadrilatère et qui sont représentés plus en détail aux Fig.5 et 6. Enfin, la tour 1 est complétée par une rangée R5 d'éléments El qui sont logés dans les espaces en forme de triangle ménagés entre les éléments E3 adjacents. Comme lemontrent les Fig.2 et 3, l'élément E2 comprend deux panneaux plans2 et 3 formant un dièdre ainsi que des nervures périphériques 4 en saillie sur l'une des faces des panneaux 2 et 3. De préférence, les panneaux 2 et 3 sont réalisés en ciment armé de fibres de verre et les nervures 4 comprennent une nervure 4a en béton, par exemple en béton armé, enrobée par la matière dont sont constitués les panneaux 2 et 3. Une telle structure de dièdre présentant en projection plane la forme d'un triangle isocèle constitue la configuration géométrique de base à partir de laquelle sont réalisés les éléments E1,E2 et E3. C'est ainsi que, sur ia Fig.2, l'élément E2 compend deux parties D1 et D2 présentant la configuration précitée, qui sont juxtaposées suivant les bases des deux triangles isocèles le long desquelles est formée une nervure diagonale en saillie 5 s'étendant, d'un méme côté des parois 2 et 3 que les nervures 4, entre ces dernières. La nervure 5 est constituée de manière identique aux nervures 4 et, bien entendu, les panneaux 2 et 3 correspondants des parties D1 et D2 de l'élément E2 forment une seule pièce. En d'autres termes, l'élément E2 présente en projection plane la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles isocèles ( parties et D2) juxtaposés par leurs bases et a une face concave F1 et une face convexe F2 qui sont chacune svmetriques par rapport à un plan bissecteur passant par les sommets opposés S1 et S2 des deux triangles isocèles et contenant les arêtes alignées A des deux parties ou dièdres D1 et D2 de l'élément E2.L'élément El diffère de l'élément E2 en ce qu'il est constitué d'une seule des parties ou dièdres D1 et D2, de sorte qu'il présente bien en projection plane la forme triangulaire précitée. Bien entendu, l'élément El présente une nervure 4, 5 le long de chacun de ses bords. Enfin, l'élément E3 représenté aux Fig.4 à 6 se différencie de l'élément E2 par le fait que les arêtes Al et A2 des dièdres ou parties D1 et D2 respectivement nesont pas alignées et font entre elles un angle obtus , chaque arête d'un dièdre s'étendant dans le plan bissecteur des deux dièdres du côté de la convexité de l'autre dièdre. Comme le montrent les Fig.5 et 6, il en résulte que l'angle p du dièdre D1 est différent de l'angle r du dièdre D2. Ainsi, en choisissant convenablement les angles , , et r , les éléments E3 permettent d'assurer la jonction entre la partie cylindrique et lia partie tronconique de la tour 1.Comme indiqué précédemment, les espaces triangulaires ménagés entre les dièdres supérieurs des éléments E3 sont comblés par des éléments El de forme triangulaire. On comprendra qu'on entend par forme triangulaire et forme de quadrilatère la forme que présentent les éléments préfabriqués suivant l'invention lorsqu'ils sont vus en projection plane. I1 en est de même pour la forme de triangle isocèle des dièdres D1 et D2. Par ailleurs, il doit être noté que, dans le cas d'une paroi tronconique comme représentée à la Fig.l, le périmètre de la tour va en diminuant lorsqu'on passe d'une rangée d'éléments à une rangée supérieure. Par conséquent, les éléments E2 n'ont pas la même dimension d'une rangée à l'autre et l'une au moins de leursdimensionsdiagonalesdiminue d'une rangée d'éléments E2 à la rangée supérieure. C' est ainsi que, comme représenté à la Fig.l, les éléments E2 peuvent avoir une hauteur constante (distance S1 S2) et une largeur qui diminue d'une rangée à la rangée supérieure. Cependant, à la fois la hauteur et la largeur des éléments E2 peuvent différer d'une rangée à l'autre. Enfin, dans le cas d'une paroi cylindrique, les éléments pourront avoir en projection plane une forme de losahge, de manière à utiliser des éléments qui soient tous identiques. Pour monter la tour 1 de la Fig.l, on met tout d'abord en place les éléments El à l'aide de gabarits ou autres moyens analogues appropriés. On vient ensuite placer les éléments E2, par exemple au moyen d'une grue, entre les éléments El adjacents. Gracie à la forme triangulaire de leur partie inférieure D2, les éléments E2 viennent se coincer entre les éléments El voisins. On les fixe ensuite à ces derniers au moyen de dispositifs de fixation du type boulon-écrou (non représentés) que l'on engage à travers des trous 6 ménagés dans les nervures 4 formées le long des bords des éléments adjacents El, E2.On continue ensuite ces opérations de mise en place et de fixation avec les éléments E2, puis les éléments E3, et enfin avec à nouveau des éléments El de di mens ion appropriée pour compléter la partie ou couronne cylindrique correspondant à la rangée supérieure R5. Bien entendu, tous les éléments El, E2 et E3 ont été préalablement dimensionnés de manière à s'ajuster parfaitement les uns avec les autres aux différents niveaux de la tour auxquels ils sont appelés à être mis en place. Le mode de construction qui vient d'être décrit convient particulièrement à la réalisation de petits réfrigérants atmosphériques à tirage naturel ayant des hauteurs de l'ordre de 35 à 55 m environ. Bien entendu, l?in- vention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation décrits ci-dessus et de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Elément préfabriqué pour la réalisation de constructionsdu type tour ou analogue, notamment pour réfrigérant atmosphérique, caractérisé en ce qu'il présente en projection plane la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles isocèles juxtaposés par leurs bases et a une face concave et une face opposée convexe qui sont symétriques par -rapport à un plan bissecteur passant par les sommets opposés (S1,S2) des deux triangles isocèles, ledit elément (E2,E3) présentant sur l'une de ses faces, le long de chacun de ses bords, une nervure (4) en saillie pour sa fixation à un élément préfabriqué adjacent (E1,E2,E3). 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend sur ladite face une nervure diagonale (5) en saillie s'étendant entre les nervures (4) du bord de l'élément (E2,E3), le long des bases desdits triangles isocèles. 3. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque partie du quadrilatère présentant en projection plane la forme d'un triangle isocèle est constituée de deux panneaux plans (2,3) formant un dièdre (D1,D2) dont l'arête est disposée dans ledit plan bissecteur. 4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que les arêtes des deux dièdres (D1,D2) dudit élément (E2) sont alignées. 5. Elément selon la revendication 3, caractérise en ce que les arêtes des deux dièdres (D1,D2) dudit élément (E3) font entre elles un angle obtus, chaque arête d'un dièdre (D1) s'étendant dans ledit plan bissecteur du côté de la convexité de l'autre dièdre (D2). 6. Elément préfabriqué pour la réalisation de constructions du type tour ou analogue, caractérisé en ce que ledit élément (El) comprend deux panneaux plans (2,3) formant un dièdre presentant en projection plane la forme d'un triangle isocèle et, sur l'une de ses faces, le long de chacun de ses bords, une nervure (4) en saillie pour sa fixation à un élément préfabriqué adjacent (E2,E3). 7. Elément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lesdits panneaux (2,3) sont en ciment armé de fibre de verre et lesdites nervures (4,5) en béton. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nervures (4,5) en béton sont enrobées dans le ciment armé de fibre de verre constituant lesdits panneaux (2,3). 9. Construction du type tour ou analogue, notamment pour réfrigérant atmosphérique, dont la paroi est constituée au moins en partie d'éléments préfabriqués assemblés deux à deux les uns aux autres, caractérisée en ce qu'elle comprend, au moins à sa périphérie inférieure, une rangée (RO) d'éléments préfabriqués (El) de forme triangulaire disposés pointe en haut et côte à côte, de manière à ménager entre eux des espaces de forme triangulaire, et, suivant la hauteur de la construction, des rangées (R1,R2,R3,R4) successives d'éléments préfabriqués (E2,E3) suivant l'une quelconque des revendication 1 à 5, disposés de telle sorte qu'une partie en forme de triangle isocèle de chaque élément (E2,E3) d'une rangée est logée dans un espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments (E1,E2) adjacents de la rangée inférieure et que l'autre partie en forme de triangle isocèle dudit élément est logéedans un espace en forme de triangle ménagé entre deux éléments adjacents de la rangée supérieure, chaque élément (E2,E3) en forme de quadrilatère étant fixé à deux éléments préfabriqués adjacents de la rangée inférieure et à deux éléments préfabriqués adjacents de la rangée supérieure. 10. Construction suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend également à sa partie supérieure des éléments préfabriqués (El) de forme trian gulaire comblant les espaces en forme de triangle ménagés entre les éléments de la rangée supérieure d'éléments préfabriqués (E3) en forme de quadrilatère. 11. Construction suivant la revendication 10, ca ractérisée en ce que lesdits éléments préfabriqués en forme de triangle sont constitués par des éléments (El) tels que définis dans la revendication 6. 12. Construction selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que, dans le cas od ladite paroi a une forme cylindrique, lesdits éléments en forme de quadrilatère (E2) sont des éléments préfabriqués tels que définis à la revendication 4 et présentant une forme de losange. 13. Construction selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que, dans le cas ou ladite paroi a une forme tronconique, lesdits éléments en forme de quadrilatère (E2) sont des éléments tels que définis à la revendication 4 et dont l'une au moins des dimensions diagonales diminue d'une rangée d'éléments à la rangée supérieure. 14. Construction selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que, dans le cas où la paroi comporte au moins une partie tronconique et une partie cylindrique, des éléments préfabriqués (E3) tels que définis à la revendication 5 sont disposés à la jonction entre lesdites parties tronconiques et cylindriques. 15. Construction selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que lesdits élé- ments préfabriqués (E1,E2,E3) sont fixés deux à deux les uns aux autres au moyen de dispositifs de fixation du type boulon-écrou s'étendant à travers des trous (6) ménagés dans les nervures formées le long des bords desdits éléments.