Appuis antivibratiles en élastomère, et amortisseurs de ... - Pronouvo
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<strong>Appuis</strong> <strong>antivibratiles</strong> <strong>en</strong> élastomère,<br />
<strong>et</strong> <strong>amortisseurs</strong> <strong>de</strong> bruits d’impact<br />
Elém<strong>en</strong>ts élastiques pour la réduction <strong>de</strong>s impacts <strong>et</strong> vibrations sous sollicitation dynamique<br />
Caractéristiques <strong>et</strong> tableau <strong>de</strong> sélection<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques
Exemples d’utilisation<br />
Généralités<br />
Depuis 1964, aucun appui <strong>en</strong> élastomère<br />
Cal<strong>en</strong>berg n’a jamais été remplacé. Ils se<br />
distingu<strong>en</strong>t par leur durabilité considérable.<br />
Les appuis ont un fluage très faible, ils<br />
n’absorb<strong>en</strong>t pas d’eau <strong>et</strong> fonctionn<strong>en</strong>t<br />
parfaitem<strong>en</strong>t aussi bi<strong>en</strong> par températures<br />
très basses que pour les températures très<br />
élevées. A noter que Cibatur ® conserve<br />
son eff<strong>et</strong> élastique à une température <strong>de</strong><br />
–40°C<br />
Protection contre les<br />
vibrations <strong>et</strong> les bruits<br />
d’impact<br />
Afin <strong>de</strong> faciliter <strong>de</strong>s calculs complexes <strong>en</strong><br />
matière <strong>de</strong> technique <strong>de</strong> vibration on utilise<br />
le système à un seul <strong>de</strong>gré <strong>de</strong> liberté<br />
(SDOF). C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> s’avère largem<strong>en</strong>t<br />
suffisante dans une première approche <strong>de</strong><br />
calcul. Les <strong>amortisseurs</strong> <strong>en</strong> élastomère<br />
peuv<strong>en</strong>t aussi bi<strong>en</strong> être employés pour la<br />
protection contre les émissions (réduction<br />
<strong>de</strong>s émissions <strong>de</strong> charges dynamiques vers<br />
l’<strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t) que pour la protection<br />
contre les immissions (protection d’un<br />
obj<strong>et</strong> contre les vibrations émises par<br />
l’<strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t).<br />
Tous types <strong>de</strong> vibrations peuv<strong>en</strong>t être<br />
efficacem<strong>en</strong>t réduites par une sélection<br />
F = appui surfacique<br />
S = appui linéaire<br />
P = appui ponctuel<br />
Cibatur ® (F, S, P)<br />
Cipremont ® (F, S, P)<br />
Citelbrong ® (S)<br />
Cimax ® (F)<br />
Cisador ® (S, F)<br />
Cibatur ® (F, S, P)<br />
Cipremont ® (F, S, P)<br />
Citelbrong ® (S)<br />
Cires ® (P)<br />
bi-Trapèze (F, S, P)<br />
Cipremont ® ,<br />
t = 15 mm (F, S, P)<br />
Ciditan ® (P)<br />
Antivibrations<br />
(fréqu<strong>en</strong>ces d’emission <strong>de</strong> 5 à 80 Hz)<br />
matériel vibrant<br />
(fréqu<strong>en</strong>ces d’émission <strong>de</strong> 20 à 100 Hz)<br />
<strong>amortisseurs</strong> <strong>de</strong> bruits d’impacts<br />
(fréqu<strong>en</strong>ces d’émission > 100 Hz)<br />
Isolation anti chocs<br />
adéquate <strong>de</strong>s systèmes <strong>en</strong> élastomère. 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0<br />
Contrainte moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong> compression caractéristique m,k [N/mm 2 ]<br />
2 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques
30<br />
25<br />
Cisador ® , Type A<br />
Cisador ® , Type B<br />
Cisador ® , Type C<br />
Citelbrong ®<br />
Cibatur ®<br />
Cipremont ® , 25 mm<br />
Cipremont ® , 35 mm<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre f o [Hz]<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Cipremont ® conserve sous une contrainte<br />
<strong>de</strong> compression <strong>de</strong> 1 N/mm 2 à 4 N/mm 2<br />
pratiquem<strong>en</strong>t la même fréqu<strong>en</strong>ce propre.<br />
0<br />
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1<br />
Contrainte moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong> compression caractéristique m,k [N/mm 2 ]<br />
Protection antivibratile<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques I 3
Amortisseurs <strong>de</strong> bruits d’impacts<br />
50<br />
45<br />
40<br />
Cipremont ® , 15 mm<br />
bi-Trapèze, 10 mm<br />
bi-Trapèze, 15 mm<br />
bi-Trapèze, 20 mm<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre f o [Hz]<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Cipremont ® conserve sous une contrainte<br />
<strong>de</strong> compression <strong>de</strong> 1 N/mm 2 à 4 N/mm 2<br />
pratiquem<strong>en</strong>t la même fréqu<strong>en</strong>ce propre.<br />
0<br />
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1<br />
Contrainte moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong> compression caractéristique m,k [N/mm 2 ]<br />
4 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques
30<br />
25<br />
Citelbrong ®<br />
Cibatur ®<br />
Cipremont ® , 25 mm<br />
Cipremont ® , 35 mm<br />
Cires ® Birdie<br />
Cires ® Eagle<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre f o [Hz]<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Cipremont ® conserve sous une contrainte<br />
<strong>de</strong> compression <strong>de</strong> 1 N/mm 2 à 4 N/mm 2<br />
pratiquem<strong>en</strong>t la même fréqu<strong>en</strong>ce propre.<br />
0<br />
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1<br />
Contrainte moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong> compression caractéristique m,k [N/mm 2 ]<br />
Support <strong>de</strong> matériel vibrant<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques I 5
Amortisseur <strong>de</strong> chocs<br />
Amortissem<strong>en</strong>t faible<br />
Amortissem<strong>en</strong>t élevé<br />
Force<br />
Temps<br />
Mouvem<strong>en</strong>t oscillatoire résultant <strong>de</strong> l’action <strong>de</strong> differ<strong>en</strong>ts types d’amortissem<strong>en</strong>t (Schéma <strong>de</strong> principe)<br />
6 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques
Montage <strong>de</strong>s appuis <strong>en</strong><br />
élastomère anti-vibratile<br />
En général, on différ<strong>en</strong>cie les appuis<br />
surfaciques, les appuis linéaires ou<br />
ponctuels qui seront choisis <strong>en</strong> fonction<br />
du type <strong>de</strong> montage <strong>et</strong> <strong>de</strong>s exig<strong>en</strong>ces<br />
techniques.<br />
Le point commun <strong>de</strong> ces différ<strong>en</strong>ts<br />
systèmes ti<strong>en</strong>t au fait que la surface <strong>de</strong><br />
contact <strong>en</strong>tre l’appui <strong>et</strong> l’élém<strong>en</strong>t á isoler<br />
doit être protégé <strong>de</strong>s infiltrations <strong>de</strong><br />
béton. Dans le cas <strong>de</strong>s appuis couvrants<br />
toute la surface les joints <strong>de</strong> raccords<br />
doiv<strong>en</strong>t être recouvert <strong>de</strong> ban<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
protection spécialem<strong>en</strong>t conçues.<br />
Dans le cas <strong>de</strong>s appuis linéaires ou<br />
ponctuels, ceux-ci doiv<strong>en</strong>t être équipés<br />
d’une protection flexible avant le<br />
coulage du béton. Il peut s’agir d’une<br />
prédalle, d’une tôle, d’un contreplaqué<br />
ou d’un polyane.<br />
Pour <strong>de</strong>s raisons <strong>de</strong> sécurité, il est<br />
recommandé <strong>de</strong> bor<strong>de</strong>r l’appui avec<br />
un matériau élastique. Le s<strong>en</strong>s <strong>de</strong><br />
déplacem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’appui, c’est-à-dire la<br />
libre déformabilité <strong>de</strong> l’appui doit<br />
absolum<strong>en</strong>t être garantie.<br />
Montage <strong>de</strong> l’appui <strong>en</strong> élastomère<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques I 7
Caractéristiques <strong>de</strong>s produits<br />
bi-Trapèze<br />
Par la faible rigidité <strong>de</strong> leur ressort <strong>de</strong> compression ils ont un pouvoir d’isolation aux<br />
vibrations <strong>et</strong> <strong>de</strong>s valeurs d’amortissem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> bruit d’impact élevées jusqu’à une<br />
charge <strong>de</strong> 1 N/mm 2 .<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,3 – 0,7 N/mm 2<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression maximale m,k : 1 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
18 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Isolation acoustique <strong>de</strong> bruits <strong>de</strong> pas dans les escaliers.<br />
Epaisseurs <strong>de</strong>s appuis:<br />
10 mm 15 mm 20 mm<br />
Cibatur ®<br />
L’appui profilé se compose d’une plaque <strong>en</strong> élastomère r<strong>en</strong>forcée munie d’élém<strong>en</strong>ts<br />
élastiques <strong>en</strong> forme <strong>de</strong> troncs <strong>de</strong> cônes sur la partie inférieure. Il a une fréqu<strong>en</strong>ce<br />
constante sous une plage <strong>de</strong> charges ét<strong>en</strong>due. Le revêtem<strong>en</strong>t est résistant à<br />
l'abrasion, à l’huile, à l’ozone <strong>et</strong> aux intempéries. Les plots sont constitués d’un<br />
mélange <strong>de</strong> caoutchouc naturel.<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,05 – 0,5 N/mm 2<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression maximale m,k : 1,2 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
9 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Isolation surfacique <strong>de</strong>s fondations<br />
Epaisseur <strong>de</strong> l’appui:<br />
30 mm<br />
8 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques
Ciditan ®<br />
est un appui <strong>en</strong> élastomère à haute rigidité qui, <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong>s exig<strong>en</strong>ces requises,<br />
est armé <strong>de</strong> plusieurs couches <strong>de</strong> textile ayant pour eff<strong>et</strong> <strong>de</strong> réduire considérablem<strong>en</strong>t<br />
la déformation transversale <strong>de</strong> l’appui sous charge.<br />
Données techniques<br />
Sur <strong>de</strong>man<strong>de</strong><br />
Dim<strong>en</strong>sionnem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> l’obj<strong>et</strong>, conformém<strong>en</strong>t aux exig<strong>en</strong>ces techniques.<br />
Domaine d’application:<br />
Pour l’isolation d’élém<strong>en</strong>t <strong>de</strong> construction subissant <strong>de</strong>s charges d’impact élevées.<br />
Epaisseurs <strong>de</strong>s appuis:<br />
30 mm 40 mm 50 mm<br />
Cimax ®<br />
est une variante <strong>de</strong> Cibatur brev<strong>et</strong>ée imperméable. Cimax ®<br />
conçu pour une utilisation dans l’eau.<br />
a été spécialem<strong>en</strong>t<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,05 – 0,5 N/mm 2<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression maximale m,k : 1,2 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
9 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Isolation <strong>de</strong>s fondations situées sous la nappe phréatique<br />
Epaisseur <strong>de</strong> l’appui:<br />
35 mm<br />
Caractéristiques <strong>de</strong>s produits<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques I 9
Caractéristiques <strong>de</strong>s produits<br />
Cipremont ®<br />
<strong>Appuis</strong> profilés <strong>en</strong> élastomère non armé très résistants à fluage <strong>et</strong> à fréqu<strong>en</strong>ce<br />
propre constante pour une plage <strong>de</strong> charges très ét<strong>en</strong>dues.<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,5 – 4,0 N/mm 2<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression maximale m,k : 5,0 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
8 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Supports <strong>de</strong> matériel vibrant <strong>et</strong> élém<strong>en</strong>t <strong>de</strong> construction sous contrainte <strong>de</strong> compression<br />
élevée.<br />
Epaisseurs <strong>de</strong>s appuis:<br />
15 mm 25 mm 35 mm<br />
Cires ®<br />
<strong>Appuis</strong> <strong>en</strong> élastomère profilés à gran<strong>de</strong> élasticité, avec textile <strong>et</strong> r<strong>en</strong>fort pour amortissem<strong>en</strong>t<br />
<strong>de</strong>s vibrations à fréqu<strong>en</strong>ces d’émission basses.<br />
Données techniques<br />
Dim<strong>en</strong>sions standard:<br />
Plage <strong>de</strong>s charges:<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
250 mm x 250 mm<br />
2 – 6 kN/élém<strong>en</strong>t<br />
5 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Support <strong>de</strong> matériel vibrant<br />
Epaisseurs <strong>de</strong>s appuis:<br />
Cires ® Birdie 60 mm<br />
Cires ® Eagle 125 mm<br />
10 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques
Cisador ®<br />
C<strong>et</strong> appui est constitué d’un matériau microcellulaire EPDM, il est toujours<br />
composé <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux couches distinctes <strong>de</strong> 15 mm d’épaisseur. Il existe trois types<br />
<strong>de</strong> Cisador ® conçus pour être utilisés <strong>en</strong> differ<strong>en</strong>tes plages <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong><br />
compression.<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,05 – 0,6 N/mm 2<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression maximale m,k : 0,6 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
10 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Isolation d’élém<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> construction <strong>et</strong> <strong>de</strong> matériel vibrant<br />
Epaisseur <strong>de</strong> l’appui:<br />
30 mm<br />
Citelbrong ®<br />
Est un appui <strong>de</strong> calfeutrage profilé antivibratille <strong>et</strong> amortisseur <strong>de</strong> bruits d’impacts.<br />
Sa forme particulière perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> supporter <strong>de</strong>s charges élevées tout <strong>en</strong> isolant les<br />
basses fréqu<strong>en</strong>ces.<br />
Données techniques<br />
Plage <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression k : 0,25 N/mm 2 – 0,80 N/mm 2<br />
Plage <strong>de</strong> charges F k :<br />
37,50 kN/m – 120,00 kN/m<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre minimum:<br />
10 Hz<br />
Domaine d’application:<br />
Support linéaire <strong>de</strong> matériel vibrant.<br />
Epaisseur <strong>de</strong> l’appui:<br />
65 mm<br />
Caractéristiques <strong>de</strong>s produits<br />
Réalisation planifiée d’appuis élastiques I 11
Exemple <strong>de</strong> dim<strong>en</strong>sionnem<strong>en</strong>t<br />
Support <strong>de</strong> matériel vibrant sur une<br />
fondation <strong>en</strong> béton armé.<br />
0<br />
100<br />
Données préliminaires:<br />
Poids <strong>de</strong> la machine: 30 t<br />
Dim<strong>en</strong>sions <strong>de</strong>s fondations:<br />
L x l x h = 8 m x 3 m x 1,5 m<br />
D<strong>en</strong>sité du béton: 2,5 t/m 3<br />
Surface <strong>de</strong> fondation: 24 m 2<br />
Volume <strong>de</strong> fondation: 36,0 m 3<br />
Poid <strong>de</strong> la fondation: 90 t<br />
Poid total: 120 t<br />
Contrainte <strong>de</strong> compression: = 0,05 N/mm 2<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce d’émission dominante due la<br />
vitesse <strong>de</strong> rotation <strong>de</strong> la machine:<br />
2500 t/min f e = 41,7 Hz<br />
Degré d’efficacité d’isolation requis<br />
<strong>en</strong>viron: J = 95 %<br />
Le rapport F est le quoti<strong>en</strong>t <strong>de</strong> la<br />
fréqu<strong>en</strong>ce d’emission f e à la fréqu<strong>en</strong>ce<br />
propre f o<br />
Selon le graphique ci-contre:<br />
Rapport <strong>de</strong> fréqu<strong>en</strong>ces F = 4,5<br />
Fréqu<strong>en</strong>ce propre du système requise<br />
f o = 41,7 / 4,5 = 9,3 Hz<br />
Chaque type d’appui doit être<br />
sélectionné <strong>en</strong> t<strong>en</strong>ant conte <strong>de</strong> la<br />
contrainte <strong>de</strong> compression existante <strong>et</strong><br />
<strong>de</strong> la fréqu<strong>en</strong>ce propre du système<br />
nécessaire. Dans ce cas, le type<br />
Cibatur ® est le plus approprié.<br />
Isolation moy<strong>en</strong>ne L [dB]<br />
–5<br />
–10<br />
–15<br />
–20<br />
–25<br />
–30<br />
–35<br />
–40<br />
Isolation moy<strong>en</strong>ne L [dB]<br />
Degré d’isolation J [%]<br />
1,5<br />
2,0<br />
2,5<br />
3,0<br />
3,5<br />
4,0<br />
4,5<br />
5,0<br />
5,5<br />
6,0<br />
6,5<br />
7,0<br />
7,5<br />
8,0<br />
8,5<br />
9,0<br />
9,5<br />
10,0<br />
Rapport <strong>de</strong> fréqu<strong>en</strong>ce F<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Degre d’Isolation J [%]<br />
PÜB 11.04.10/02/0020 – 1. édition – © Cal<strong>en</strong>berg Ing<strong>en</strong>ieure GmbH, Modifications réservées.<br />
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travaux <strong>de</strong> recherche <strong>et</strong> d’expéri<strong>en</strong>ces d’application technique.<br />
Toutes les indications <strong>et</strong> instructions ont été fournies <strong>en</strong><br />
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12 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques