À mesure que les bâtiments progressent en hauteur, les charges et les problèmes liés à l’isolement vibratoire de la tuyauterie deviennent également plus complexe. Les élévations de tuyaux sont soumises aux forces hydrauliques en raison des changements de pression et des dilations dut aux changements thermiques.
La dilation des différents éléments peut créer des forces importantes à la fois dans la tuyauterie elle-même et aussi dans ses fixations. Les efforts sont transférés à la structure du bâtiment. Ces forces peuvent causer une tension élevée non compatible avec les composants mécaniques et générer des ruptures mécaniques.
Les solutions mises en œuvre dans le passé pour résoudre ce problème consistaient principalement à ajouter des joints d’expansion ou des boucles d’expansion horizontales. Ces deux méthodes ont leurs propres inconvénients, tels que les problèmes de fiabilité et l’exigence indésirable de plus d’espace.
Une solution plus efficace à ces problèmes peut être résolue avec l’utilisation de plusieurs supports à ressort le long de la tuyauterie, y compris parfois un point d’ancrage fixe.
Le principe est qu’au point d’ancrage fixe le tuyau reste en place, tandis que l’expansion thermique et la contraction soient absorbées par les isolants à ressort placés au-dessus et au-dessous. Il est important de mentionner que le point d’ancrage fixe utilisé, doit être placé au point médian de la hauteur totale de la tuyauterie.
Il faut s’assurer que chaque extrémité de la tuyauterie absorbe la moitié de l’expansion thermique totale. Si, par exemple le point d’ancrage est à l’extrémité supérieure, l’extrémité inférieure devra absorber 100% de l’expansion thermique et de sa contrainte.
Des installations sans points d’ancrage fixes sont également possibles, dans ce cas les isolants via ressorts seront utilisés à tous les points.
Il en résulte une installation qui est complètement « flottante » mais cela n’est pas recommandé pour des applications aux contraintes importantes. Par exemple, dans le cas où les différences thermiques sont élevées dues à la présence de vapeur, les charges et les déplacements à chaque point seront difficiles à prévoir.
Le nombre, la position et le type de soutien sont définis en fonction des charges maximales créées par la masse et les différences de température dans le système.
En plus de résister aux charges, d’absorber les dilations thermiques et les efforts mécaniques, les supports élastiques ont des fréquences propres inférieures au tuyau suspendu, ce qui entraîne un isolement du bruit et des vibrations pour le bâtiment.
TYPES D’ÉLÉMENTS
Point d’ancrage :
Il est l’élément qui contraint le déplacement, c’est pourquoi ce composant doit résister à la plupart des charges liés à la dilatation. Cependant, il doit permettre un certain déplacement, car ils sont équipés d’isolateur flexible en polyuréthane. Habituellement ce point d’ancrage est placé dans le point médian de sa hauteur totale.
Boites à ressort sans butée latérale :
Elles sont utilisées pour absorber les dilatations thermiques et les contraintes mécaniques. Dans les installations sans point d’ancrage, elles sont dimensionnées fonction du poids et des efforts hydrauliques. Elles permettent les déplacements en compression et traction.
Isolateur de ressort avec butées latérales :
Ils ont la même fonction que la boite à ressort mais avec butées latérales. Cela, limite les déplacements dans toutes les directions, en particulier dans les directions horizontales. Par conséquent, ces isolants à ressorts avec butées latérales agissent comme des guides pour le tuyau.
Suspente à ressort :
Celles-ci sont utilisés dans les cas où le tuyau doit être suspendu à une structure, soit un point de fixation au plafond. Elles sont généralement utilisées pour maintenir des tuyaux en position horizontale sous un plafond.
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