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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 />

Le cont<strong>en</strong>u <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te brochure est le résultat d’importants<br />

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 />

connaissance <strong>de</strong> cause; elles ne sont pas une garantie <strong>de</strong>s<br />

propriétés indiquées <strong>et</strong> ne libèr<strong>en</strong>t pas l’utilisateur <strong>de</strong> son<br />

obligation <strong>de</strong> vérification, <strong>en</strong> particulier <strong>en</strong> ce qui concerne les<br />

droits <strong>de</strong> propriété industrielle <strong>de</strong> tiers. Toute <strong>de</strong>man<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

dommages <strong>et</strong> intérêts, <strong>de</strong> quelque nature que ce soit <strong>et</strong> pour<br />

quelque motif juridique que ce soit, <strong>en</strong> vertu <strong>de</strong>s conseils<br />

fournis dans c<strong>et</strong>te brochure est exclue. Sous réserve <strong>de</strong><br />

développem<strong>en</strong>ts techniques ultérieurs dus à <strong>de</strong> nouveaux<br />

résultats <strong>de</strong> recherche.<br />

Coordonnées d’<strong>en</strong>treprise:<br />

Cal<strong>en</strong>berg Ing<strong>en</strong>ieure GmbH<br />

Am Knübel 2-4<br />

D-31020 Salzhemm<strong>en</strong>dorf / Allemagne<br />

Tél. +49 (0) 5153/94 00-0<br />

Fax +49 (0) 5153/94 00-49<br />

info@cal<strong>en</strong>berg-ing<strong>en</strong>ieure.<strong>de</strong><br />

http://www.cal<strong>en</strong>berg-ing<strong>en</strong>ieure.<strong>de</strong><br />

Part<strong>en</strong>aire <strong>en</strong> exclusivité<br />

<strong>de</strong>s produits <strong>de</strong> Cal<strong>en</strong>berg<br />

pour le bâtim<strong>en</strong>t <strong>en</strong> Suisse:<br />

Bernhardzellerstrasse 49<br />

CH-9205 Waldkirch<br />

Tel. +41 (0) 71 434 67 00<br />

Fax +41 (0) 71 434 67 09<br />

info@pronouvo.ch<br />

www.pronouvo.ch<br />

12 I Réalisation planifiée d’appuis élastiques

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