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Cheminiez dt4vac"at1on de Sas brûlé par conduite double coaxiaux 00notitude d ar4ntaux préfabriqué .
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On sait que, .ou. lta.ai de la ohtlevur, A un tewpé" rature assez peu élevée* les béton* de oonatruo1OQ ,curant., y compris les béton À haute ri.1Itano..'oanicue, ###Itèrent se désagrègent et, de toute façon, Perdent Un$ grandi partie
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de leur résistance 1 la compression et surtout de leur résis- tance à la traction Avec flexion simultané , La désagrégation n'accélère et s'accentue et ee béton est ara', et tout parti- cu11èr8e"t 'il est en eontaet permanent aV80 des Sa$ chauds quelque peu cerro.1t.
comme le sont la plupart des gai do combustion (par exemple, les gas contenant de l'anhydride sulfureux et des goudrons)*
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Depuis quelques ann"" on a mis au point des rnlan- ,oa spéciaux et des bétons dite " ri±l'aot&1%'8a " qui Il sont avérés stables A une température pouvant atteindre 3,<000" et G1me 1.300' 08 lorsqu'on utilise dos cimont, adéquats* Cepen- dent, ces bétons ont des caractéristiques de résistance m'oa- nique nettement inférieures à celles des bétons oor4:Lnairel de construction.
Il en résulte que, pour construira des checi - nées industrielle. d'l8el grande hauteur évacuant des sas à température assez élevée, on 1 dû continuer à utiliser le mode da construction classique, coûteux et lents à savoir,
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la construction en briques .U1'11eamment réfractaires* soi gneu8e.nt triées et régulières* Ce type de construction a le gros inconvénient de nécessiter sur le châtier une main- d'oeuvre de haute qualité très coûteuse, et d'être d'une exé- cution assez lente.
La présenta invention a pour but de pallier ces in -
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convên1entl en permettant une construction rapide et 'oono - mique des cheminées destinées à l'évacuation de gas brûlés Industriels ou autres à température relativement élevée*
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La présente invention a pour objet, un procédé de
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construction de cheminées du typé ci-dasaus spécifia essen<* tiellement caractérisa par ce fait que l'on construit une gaine extérieure, simple ou dédoublée, et une gaine intérieur re coaxiale, la ou les gaines extérieures étant constituées d'anneaux préfabriqués en une ou plusieurs pièces en béton
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de construction à haute résistance mécanique, la gaine 1nt'.. rieur. étant constitués d'anneaux préfabriqués en béton r4 .
frnctaire, les gaines intérieure et extérieure susmentionnées étant séparées par un espaça annulaire rempli ou non de @u - tières isolantes, et que l'on solidarise les gaines entre elles par tous moyens appropriés.
Dans le texte du présent brevet, il faut donner au
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mot "armeau" une acception qui oeuvra une construction dont la section horizontale est délimitée soit par cercle, #oit - ; par ellipse, coit par polygone.
La présenta invention a écalotent pour objtt< à titre de produit induatriel.ouvea.t, une cheminée construite telson le procédé ci-donnue spécifié. aga gaines intérieures ot extérieures sont tenniblew ment cylindriques et dans un tiode préféré de réalioation, I4 solidarisution de ces saines ebt obtenue au moyen de c1'oohltt:.. ou lamelles souples métalliques (on choisitun métal résistant
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bien à l'action chimique des àx, le cuivre par exemple) dis- posée aux deux lJx.trvllI1t6a d'un 14i3:t diamètre du cylindre formé par la lait1,. intérieure, 1n.tirÓft par une de leurs extrémité dans la joint de doux unreuux consécutifs de aette ;,3nd 1ft..
L>'>ri4ure nt par l'autrj extrémité dans le joint le plus l'rose clin do doux a t'ltHJ.1UX consécutif c!e la c:aine tt.1Ct 6rifltÎlre, pla" peu #"##ut* l'o clou:, ou trois Juinr.M d'w.e&J1oe (c'eat-'A'-dire que
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les niveaux de deux pièces de solidarisation successive sont ' espacés d'environ 60 à 90 on ) et décalés de 90* de façon à tracer une double hélice sur la surface cylindrique de la gai- ne intérieure.
Au cas où la gaine extérieure est dédoublée, on effec- tue de préférence la solidarisation entre les deux cylindrée qui forment la gaine extérieure de la mime façon que la soli- darisation qui vient d'être décrite pour la gaine extérieure et la gaine intérieure
L'espace de séparation qui existe entre les deux gai- nes peut être laissé vide pour bénéficier d'une couche d'air isolante, ou bien peut-être rempli d'un matériau relativement inerte et thermiquement isolant tel que le sable fin ou le produit connu sous la marque cil-o-cel.
Suivant l'efficacité de la machine mouleuse que l'on utilise,les anneaux préfabriqués peuvent avoir de 25 à 35 cm de hauteur environ, et l'on constate que cette préfabrication réduit considérablement le coût de la main-d'oeuvre nécessaire à la construction de la cheminée.
Par ailleurs, les assises dos anneaux présententau voisinage du cercle médian de l'anneau, un décrochement, ce disposait étant connu dans le commerce sous la marque "SHUNT" et assurant une parfaite étanchéité des joints d'as- sises et une bonne résistance tant au décollement qu'au glia- sèment transversal*
Bien entendu, le!' joints entre les .assises dei diffé- l'enta anneaux sont constitués d'un mortier ayant les mimes caractéristiques que celles des anneaux eux-mêmes.
On voit que l'une des caractéristiques essentielles du procédé selon l'invention est la répartition de la résis*
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tance aux sollicitations mécaniques, thermiques et tüadqute entre la gaine extérieure et la gaine intérieure de la entai-,
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net.
D'une façon générale, la gaine extérieure a pour rôle d'assurer la stabilité de l'ouvrit, c'est-à-dire qu'elle doit résister d'une part à l'écrasement sous l'action de la composante vertical@ du vent et du loidu total de l' ouvrage, exception faite du poids de 1 section inférieure de la gains intérieure et d'autro kdrtp à la composante hoixanta3,s du vent. qui crée un moment da renverauwsnt. De plut, elle doit résister égaleront aux vibrations , à toutes causes acciden- telles de déaaxeuent et aux influences climatiques Lorsque la hauteur de la cheminée est très grande par rapport à sa section, sa stabilité aérait insuffisante par le seul fait de
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son poins* Un est donc amenés dans ce cas à renforcer la 6ai'"J' ne extérieure.
Un premier coda de renforcement de cette gain@ consis- te à utiliser des armatures de fer verticales, solidement an- crées dans la base en béton de la cheminée. On allonge ces
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armatures au fur et à masure de la construction# soit par soudure, soit par gaines d'assemblage filetées @ fixant sur les bouts de fers eux-mêmes filetés
Un deuxième mode de renforcement de la gaine extérieure utilise un dispositif de précontrainte, A cet effet, on réali- se des sections de précontrainte, formées d'un empilai d'an- neaux de 8 à 13 mètres de hauteur environ,
munies d'une base en acier moulé sur laquelle peuvent prendre appui les tiges ou câbles de précontrainte, et comportant également une laque de couronnement en acier moulé, sur laquelle prennent appui par leur extrémité les tiges ou câbles de précontrainte
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Afin de réduire au minimum le poids total de la chemi- née, on peut diminuer, à chaque section de précontrainte suc- cessive,
les diamètres extérieur et intérieur des anneaux con- stituant ces sections
Il cet bien entendu que la hauteur des sections de précontrainte de la cheminée n'est pas nécessairement de 8 à 13 métras et que cet ordre de grandeur de longueur n'est in- diqué ici qu'en considérant la facilité d'érection de la che- minée et le transport éventuel de ces sections préfabriquées
En ce qui concerne maintenant la Saine intérieure composée d'anneaux préfabriqués en béton réfractaire,
elle remplit le simple rôle de conduit isolant pour les gaz chaude* Grâce aux propriétés particulières du béton dont elle cet formée elle assure la résistance de la construction à 1'action chimi- que et thermique des gaz à évacuer* Vu son bon isolement par rapport à l'action climatique extérieure) elle permet de ré - duire notablement les pertes de chaleur des gaz ( ce qui amé- liore le tirage )et peut donc être d'une épaisseur réduite* Cette gaine intérieure peut aussi être construite en sections indépendantes.
Pour assurer une meilleure stabilité de la construc- tion, il est préférable que les deux anneaux d'acier moulé soient assez bion dressés sur la face par laquelle ils sont en contact.
La section de cheminée qui se trouve à l'extrémité su- périeure de la cheminée comporte une taque de couronnement.
Lorsque, pour une cheminée assez haute, on construit des sections de cheminée dont le diamètre.de passage du gaz diminue par rapport au diamètre de la section sous-jacente, il est; recommandé de faire cette diminution progressivement en la
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reparaissant sur les deux ou trois derniers anneaux réfractai- res du sommet de chaque section. Cette progressivité dans le changement du diamètre n'est évidemment nécessaire que pour la face de la gaine intérieure en contact avec le courant gâteux à évacuer.
L'anneau qui est à la blase d'une section comporte sur sa face supérieure, une embase cylindrique dans laquelle se loge la partie inférieure du premier anneau de la saint extérieure* Chacune de ces sections est formée par 1* empilait d'anneaux de béton préfabriquée* Deux section* successives re- posent l'une sur l'autre par le contact de deux anneaux* Au raccordement,les deux anneaux métalliques en acier moul@ cor- respondant è deux sections adjacentes sont boulonnée l'un sur' l'autre par des boulons.
Dans le cas où le montage des anneaux en sections de précontrainte est effectué à l'usine de préfabrication, on ob- tient une rigidité suffisant* pour le transport en remplissent l'espace annulaire qui existe entre les deux Sainte par les matériaux cités précédemment. Cependant, si des tiges cI'acier de précontrainte sont placées dans l'espace annulaire entre le deux gaine et si compte tenu de leur recouvrement en plomb qu'il est recommandé d'effectuer pour éviter toute attaque, elles ont une section dont le diamètre est exactement égal à la distance entre les deux gaines,
ces tiges pourront jouer le rôle d'un encadrement de soutien pour la gaine intérieure lors du transport.
Pour ériger rapidement et de façon économique une @ne- minée selon l'inventioh, oh peut procéder suivant une des deux techniques ci-après : a) - dans une première technique utilisable lor@que la cheminée n'est pas de grande hauteur, on peut au Moyen de deux
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ou plusieurs grues soulever chaque section complète de chemi- née au moyen de crochets fixés à son.
anneau de base en acier et la poser sur la partie de cheminée déjà érigée* b) - dans une deuxième technique utilisable plus par- ticulièrement si la cheminée est de grande hauteur, on soûlote au moyen de vérins hydrauliques la partie de cheminée déjà éri- gée et reposant sur la base d'acier moulé de sa section infé- rieurs, et l'on met en place la section sous-jacente suivante, puis l'on repose sur elle la partie soulevée par les vérins* On répète cette opération pour chaque section à ajouter , la base.
Cette technique nécessite l'utilisation d'une chaise métallique à quatre montants on l'orme de chenal ouvert sur un côté montants dane lesquels peut coulisser un cadre métalli- que horizontal muni d'élingues passées dans des crochets por- tés par l'anneau de base en acier moulé, sur lequel repose la partie déjà érigea. Cette chaise doit nécessairement avoirune hauteur légèrement supérieure à celle des sections de la che- minée à ériger* Les vérins opèrent par reprises successives chaque reprise correspondant à une fraction définie de la hau- tour de la section.
Des béquilles fixées contre les montants .. de la chaise supportent la charge pendant la remise à zéro des vérins. Il est recommandé d'utiliser en plus, des haubanages par câbles à deux brins- déroulés au moyen de treuils pendant le soulèvement.
Il est bien évident que la deuxième technique de mon- tage qui vient d'être décrite est également applicable dans le cas de cheminées de hauteur moyenne ou faible*
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention on.' va en décrire maintenant à titre d'illustration, quatre modes ' de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessin
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annexe*
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Ut figures 1&p 1 1g lgo et 11 ont trait 1 un mode de réalisation de cheainee selon l'invention eoNpMtaat tint précontrainte longitudinale de la gaine extérieur* . , , ,#,.;.
La figure la* contre la coupe axiale de VixiflfcUt) :j* supérieure de la cheminée* ,v . ', La figure l montre un,@ coupe axiale de la cha4n<< nobn "invention au niveau du joint dtasoi&4 d'un 4'moau $tir 1'uneau adjacent La figure le représente une coupe axiale d* la o4tâî''** née au niveau du raccordement de deux Motion de précontraint* 1-a figura ld montre une cour# de la cheminle pernti3 culairemoilt a son xxe.
La fifure le montre une coupe axiale de la cheminée Au niveau de sa bade.
Loe figures 2,2b, 2r, 2d 21 représentent une variante de la varoion représentée sur les figures 1, 1 1 ld, le, cette variante correspondant au cas où les fers câbles de pré- IL, contrainte sont lozes dans des trous prévus à cet effet à l'In- tirieur des anneaux préfabriqués. Sur ces figures les indices &' p 2# d, e,iermettart de réparer des figures correspondant à des coupes aux mêmes niveaux que dans le cas des figures 1 1, le, la, lot Les figures 3, 3b, 32# jdp 3g, représentent une secon-
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de variante les fort ou câbles de précontrainte étant logée
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dans 3.esFaae annulaire qui empare les deux gaines de la che- minée.
Les indices Is qui permettent le repérage des figures, correspondaiit à des coupes effectuées aux oemes niveaux que celles représentées sur les figures 1 dot4os des mômes indices. '--,'"#
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Les figures 4a, et 4b, ont trait à un mode de réali- sation d'une cheminée selon 1 invention, dans laquelle la gai@ ne extérieure de la cheminée est renforcée au moyen d'un treillis métallique*
La figure 4a représente un$ @oup@ axial* au niveau du joint de deux anneaux*
La figure 4b, représente une coupe perpendiculaire . l'axe de la cheminée.
Ou voit que sur le dessin on a désigné par 1 la Saint. extérieure de la cheminée et par 2 la Saine intérieure Ces deux Sainte forment des cylindre' co-axiaux et creux qui sont séparés par un espace annulaire désigné par 2a.
Cette cheminée et formé* de sections superposé**, cha- aune de ces sections étant en précontrainte au Moyen de quatre fers disposés tous les 90 . Ces fers 7 sont placés à l'exté- rieur de la tain. extérieure 1. Ils eont légèrement encastrés dans la gaine extérieure où l'on a prévu à cet effet des logew menti 7 a. Les fers de précontrainte de deux sections succes- sives sont décalés, d'un demi-angle au contre c'est-à-dire de 45 environ. Cas fers 7 sont tendue entre deux anneaux Ne*- talliques 3 placée aux deux extrémités de la section de che - minée envisagée.
Le diamètre du passai* intérieur ménage au centre des anneaux 3 est un peu plus grand que celui du conduit de fumée 4a d@ façon que les boras intérieure des anneaux 3 puissent être protégée du contact des gaz par des jointe 6 en matière' isolante et relativement compressible, ces jointe étant placée entre la base d'une section de saine intérieure et le sommet de la section immédiatement intérieure et servant également à isoler l'espace annulaire 2a du conduit de fumée 4a.
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Sur la figure 1c plus particulièrement, on voit que l'empilage d'anneaux formant une section de la saine intérieure ' a une hauteur légèrement inférieure à celle d'une section de la gaine extérieure et s'appuie en porte à faux sur les anneaux métalliques circulaires 3, ce qui permet de faire supporter le poids de chaque section de gaine intérieure* par la section de gaine extérieure qui lui est immédiatement Inférieure.Les an@
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neaux métalliques } reposent éjalonent en léger porte 4 faux sur l'assise de gaine extérieure sur laquelle ils s 'appuient* On évite ainsi de faire supporter une charge trop importante aux anneaux r4±ractaires de la base de la cheminée* Pour mettre en place les anneaux on a ménagé des trous noriaontaux 9 dans lesquels,
au moment de la mise en placé on met des barres permettant la manutention. Ces trois sont scel- lés par la suite au citent. On a désigné par 10 des lamelles
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metalliquoa scellées à une de leur extrémité dana un joint de la saine Jnterieure et à l'autre extrémité dans le Joint Io plus proche de la 4aino axUrioura ot d'tatineee à solidariser les deux 4aiiien co-axiilea.
Cio lan4allea sont disioaëee an hé-o lice ù l'inlAriour de l'espace annulaire 2$, Loti . :',,fxse lb et 2b montrent les lamelles 10 vuti en coupe, pour nnîl- compte do la dilatation diffirentitllb entre leo ziklnoa 3ntâzieurA et ext4rie,rotp on voit que les lamelles lo cotuiort,ent tir,* curtbritre qui iorinet le mouvement relatif deu doux Ruines ' 0 uicoft.lt' permet drannurer une pl'ta grande etitbili- tj Hn tin la ,,ttr.q 1'.,-ill-4riiiire et de réduire leél,alooettr ciep unnmu,.ix réfractairen de ladite gain*@ Cette bolidaridation Rat et] uitivrm 4m utillaant deo orochata ou de minces la ntallea dm etivr-i recuit ou do tout autre, métal peu oxydable et
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suffisamment souple.
Il est préférable que ces lamelles ou crochets sciait disposas deux par deux aux extrémités d'un même diamètre du cylindre formé par la gaine intérieure, et qu'ils soie@t décalés de 90" dune les assises d'anneaux suc- cessifs, traçant ainsi une double courbe hélicoïdale sur la raine intérieure. bans la variante représentée sur les figures 2 on voit que les fors de précontrainte 7 sont placés à l'intérieur de trous ménagée dans les anneaux qui forment la gaine extérieure de la cheminée. Ces trous 78 sont disposés sensiblement sur le cercle médian de chaque anneau et tous les 90 sur ce cercla.
Un voit de plue sur la fièvre 2c que l'anneau métallique circulaire 3 placé à la base d'une section de précontrainte comporte en plusieurs t'oints régulièrement répartit de. sa pé - riphérie (au moins en quatre points) des crochete 8 fixés par boulons sur une surépaisseur prévue à cet effet. Les boulons
8a servent en même temps à la solidarisât ion de l'anneau de base d'une section de précontrainte immédiatement inférieure.
Les crochets 8 permettent une manutention aisée des stations. ' de précontrainte préfabriquées en dehors du chantier de cons- truction de cheminés.
Dans la variante représentée sur la figure 3, les fers de précontrainte sort placés à l'intérieur de l'espace annulai- ru qui sépare les deux gaines intérieure et extérieure
Enfin les figurée 4 représentent une variante du dispo- sitif solon l'invention, dans laquelle la gaina extérieure est formée d'anneaux renforcés au moyen d'un treillis métallique
11 qui est noyé dans la misse de 1' anneau et joue le rôle de frotte* Ce treillis est disposé dans l'anneau selon un cylindre ayant le même ax@ que l'anneau lui-même et situé dans le tiers
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..xtcfr1.ur de 14 largeur de l'anneau* '#' '# "d 7.1 :,;:t.. r .:
. , ..4 Selon l'invention, dans les r4biliàtîbii Selon lUnvtntion dîna lee ritllëfttlAaa , t.." .,. ""fII ' sur les figures du dessin, les anneaux tOru.n'"l '"S.¯.:1j\,f!'J. rieur* de la Oh.1n'. sont préfabriquée Vn b<&$6 #lait anneaux formant la 11rit ext4geunt, en bâ'.;5'i4i"1 ',. distance 1116canlque. #'#'-":#; .**) Lorsque leu funéte chaudes et oorrol1Ytc ,t.I'&À.3-:'.:';; conduit de fumée 4a, la gaine intérieure foreée piir 1er a.nneaU 2 jouit le rôle d'isolant thermique et .u,porte¯1a,'oO'rH'.LonI,j;"' joue le r8le dgiaolantlthormique et supporte, sans trop de dommages* L'isolation est eneoa-.: ...xi,. )" .t.;; ' , 1 ; ., : y w ."a: 4'*' '"i''.' présence de lteapt e annulaire .Fxt' de 8Q':ipÍ':
a" "."', W:' se formée par les anneaux 1 6s1;, àt'\ chaleur et peut travailler mécaniquement dansles meilleures conditions*
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Il est bien entendu que les modes de "réalisation bzz dessus décrits ne présentent aucun caractère limitatif et pour-, ront recevoir toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATION.
La présente invention a pour objet ! le) Un procédé de construction de cheminer évacuant des @ gaz brûles industriels ou autres à température relativement, é- levée, essentiellement caractérisé par le fait que l'on cons- truit une gaine extérieure, simple ou dédoublée, et une gaine intérieure co-axiale, la ou les gaines extérieures, étant cons-
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titubées d'anneaux préfabriqués en une Qu .11.1'1.1.t,'$.''''',,,, '".it" . '' -i -';
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béton de construction à haute résistance mécanique, la,gaine inférieure étant constituée d'anneaux préfabriqués en béton réfraotaire, les gainée intérieure et extérieurs susmention- nées étant séparées par un espace annulaire, rempli ou non de matière isolante, et que l'on solidarise lesdites gaines en- tre liée par tout moyen approprié .
2 ) Un procédé tel que spécifié sous 1 ) comportant les caractéristiques suivantes$ prises isolément ou en combi- nais on a) la saine extérieure supporte une précontrainte 1 b) - les sections do cheminée comportant plusieurs an- ne aux sont pré-érigées 1et mises en précontrainte au cours de la préfabrication* c) - l'espace annulairequi existe entre la $aine in- térieure et la gaine extérieure de la cheminée, cet rempli afin d'augmenter la rigidité des sections préfabriquées au cours du transport,
le remplissage pouvant être enlevé après le trans- port*
3 ) Le produit industriel nouveau que constitue une cheminée construite selon le procédé spécifié tous 1 ) et 2 )