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ARMATURE POUR RESERVOIRS HORIZONTAUX DE LIQUIDES NON COMPRIMES OU SOUS PRESSIONo
La présente invention se rapporte à des réservoirs à liquide ho- rizontaux pour l'emmagasinage de liquides non comprimés ou de liquides sou- mis à une faible pression additionnelle constante, avec un fond plat et des parois à courbure simple sur les côtés ainsi que de front. Dans le cas où de tels réservoirs sont exécutés en tôle d'acier, ils nécessitent, pour le maintien de la forme de 'leurs parois avec des degrés de remplissage diffé- rents, des piliers intérieurs qui ont à transmettre au sol des charges consi- dérables.
Il est souvent désirable de bâtir de tels réservoirs même sur un sol de résistance limitée sans fondation sur une simple assise de pierres cassées (comme il est d'usage pour les réservoirs à liquide verticaux).
Dans ce but, les charges isolées des différents piliers doivent être décom- posées sur le sol en charges superficielles continues réparties sur.le sol dont la valeur ne dépasse nulle part la pression admissible sur le sol.
La description qui,va suivre en regard des dessins annexés, fera bien comprendre l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 représentent respectivement en élévation, en plan, et de côté un réservoir à liquide horizontal pour emmagasinage sans compression.
La fig. 4 représente à plus grande échelle une semelle de fonda- tion en caisson à section semi-circulaire.
Les fig..5, 6 et 7 représentent respectivement en élévation, en plan et de profil un réservoir pour emmagasinage de liquide sous faible pression.
La figé 8 est une vue partielle du 'fond d'un réservoir conforme à la fig. 5 avec poutres transversales .
La fig. 9 représente à grande échelle le point de soudure d'une bande de tôle cylindrique avec là tôle du fond.
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La fig. 10 représente l'intersection des parois latérales et des parois de front.
Les figures sont seulement schématiques et ne représentent qu'à titre d'exemples non limitatifs des formes d'exécution possibles de la pré- sente invention.
Sur les figures les piliers sont désignés par 1, les parois latérales à courbure simple sont désignées par 9 et les parois de front également à courbure simple sont désignées par 10.
Pour décomposer les charges isolées des différents piliers 1 en pressions superficielles continues réparties sur le sol, l'invention pré- voit des semelles 2 à section semi-circulaire en forme de caisson qui sont soudées à la tôle de fond 5. La section d'acier, formée de la semelle 2 en forme de caisson soudée sur la tôle de fond 5, est capable à elle seule de supporter les moments de flexion mis en jeu. Pour permettre à la tôle de fond 5 de supporter une pression de sol constante dans la zône de la semelle, le caisson semi-circulaire recouvre un noyau interne de béton 3 armé de fers 4. (fig.4). On peut garnir de bitume le mince intervalle séparant le noyau de béton 3 du caisson semi-circulaire 2 au cas où le noyau de béton ne doit pas faire corps avec la tôle de fond.
Dans la zone des traverses en tôle d'entretoise 7 qui sont disposées entre les piliers 1 du réservoir sans compression, la pression du sol est également transmise.
Les charges qui sont transmises au sol par les piliers 1 varient avec la hauteur de remplissage du réservoir. Par exemple, dans le cas de réservoirs sans compression avec la forme de parois correspondante, les pi- liers latéraux ont une charge nulle pour un remplissage total, seuls les piliers de la rangée centrale étant chargés. Pour un remplissage inter- médiaire,les piliers latéraux sont considérablement plus chargés que les piliers centraux.
Pour que toutes les semelles 2 soient soumises à une même pression de sol uniforme dans les différents cas de remplissage du ré- servoir et afin d'obtenir ainsi une pression de sol minimum, on dispose selon l'invention entre les rangées de piliers 1, comme représenté sur les fig. 3 et 7, des contre-fiches 6 et 3 soumises tantôt à la tension et tan- tôt à la compression suivant la hauteur¯de remplissage et qui, en associa- tion avec les poutres de plafond 11, assurent une pression de sol con- stante sous toutes les semelles même pour les hauteurs de remplissage plus plus diverses.
Il est avantageux de donner la même forme aux parois latérales 9 et aux parois de front 10 des réservoirs à liquide horizontaux à fond plat et à parois à simple courbure représentés sur les fig. 1 à 7. Dans ce cas, les parois latérales et les parois de front se coupent suivant une courbe d'intersection plane 12 qui est représentée en plan sur les fig, 2 et 6 par des traits mixtes. En particulier, dans les réservoirs avec faible pression intérieure (fig. 5 à 7) les parois latérales et les parois de front se rencontrent en certains endroits presque tangentiellement.
Par suite du remplissage de liquide les parois latérales et de front sont soumises à des tensions perpendiculaires aux génératrices des surfaces de ces parois. ces tensions donnent dans les intersections 12 des résultantes perpendiculaires à la courbe d'intersection et sollicitant celle-ci à la flexion. Ces résultantes de tension sont avantageusement supportées au moyen de nervures en tôle 13 soudées (fig. 10). De cette façon, trois joints de soudure pratiquement se trouvent réunis sur la ligne d'intersection. Ce fait nécessite un mode particulier de construc- tion de la ligne d'intersection évitant des fatigues de soudure et pro- curant une certaine latitude dans les inexactitudes de montage.
Selon l'invention, ces problèmes sont résolus comme on le voit à la fig. 10 en matérialisant la ligne d'intersection sous la forme d'un tube 12' sur lequel se raccordent les parois latérales et de front. Le tube 12' d'in- tersection est monté en même temps que le squelette du réservoir après avoir été préalablement courbé.
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-Les réservoirs qui contiennent des 'liquides sous pression doi- vent aussi, comme,les réservoirs dé liquides non-comprimés,'être agencés de telle façon qu'ils puissent être construits, sans'fondation,- sur une as- sise plane de- pierres cassées . Ils.doivent donc avoir ,un fond plat 5 comme, sur les fig. 5, 6 et 7: --.Des semelles 2 assurent. comme décrit plus haut que ¯les charges isolées des piliers 1 soient transmises au sol par des pressions uniformes ne'dépassant.pas le taux admissible.
-Dans le cas'd'un -faible degré de remplissage et surtout dans le cas d'un réservoir 'vide,',le fond plate 5 du réservoir serait soumis à des fatigues excessives sous l'effet de la pression intérieure constante et se bomberait si aucune mesure n'était prise. Pour empêcher un tel bombement du fond, celui-ci est pourvu, comme on le voit aux fig. 5 à 9, de bandes de tôle 14 préalablement cintrées, qui d'une .part sont soudées en 18 comme on le voit à la. fige 9. à la tôle plate du fond, et.. d'autre part sont suspendues par-soudure en 20 sur des poutres, transversales 15. Les poutres transver- sales 15 s'appuient sur les piliers centraux et latéraux 1.
L'intervalle 19 entre les bandes de tôle de forme cylindrique 14 et la tôle plate de fond
15 est rempli de béton, ce béton étant mis en place dans les espaces 19 avant la pose des bandes de' tôle 14 avec interposition de treillis de sup- port, etc. Grâce à cette construction, le réservoir vide soumis à une pres- sion intérieure constante né repose que sur les''parties du tond plat hachu rées'sur la fig. 6. Sur ces surfaces hachurées la pression du sol engendrée par le poids du réservoir agit contre la pression intérieure.
Les surfaces hachurées sont déterminées de telle façon que la pression du sol produite par le 'poids du réservoir-soit égale à la pression intérieure, de sorte que les surfaces d'appui hachurées du fond plat 5 du réservoir ne sont soumises à aucun effort même lorsque le réservoir est vide et soumis à une pression intérieure.
Les tensions tangentielles produites par la pression constante dans les bandes de tôle cylindriques 14 se compensent entre elles à l'inté- rieur du réservoir tandis que les tensions tangentielles non compensées sur les bords du réservoir sont supportées par des parties des parois de front ,10 du réservoir par l'intermédiaire des semelles 2 et de leurs noyaux en béton 3. Pour éviter avec certitude une fatigue excessive des bandes de tô- le cylindriques 14 lorsque le remplissage du réservoir augmente, l'espace 19 est garni d'un remplissage en béton au moyen duquel la pression de fond sur les bandes de tôle 14 est transmise au sol.
Les bandes de tôle cylindriques 14 sont fixées à la tôle de fond plane 5 comme on le voit à la fig. 9 par l'interposition de deux bandes de joint 16 et 17 ou éventuellement d'une seule bande 16 entre la tôle de fond 5 et les bandes de tôle cylindrique 14. La fixation se fait avantageusement par soudure à l'aide de joints combinés en bout et en coin. Cette fixation permet efficacement d'éviter des fatigues de flexion inadmissibles dans la tôle de fond.