Utilisation des matériaux radiotransparents

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armasuisse

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Immobilier

Instruction technique (tV)

Utilisation des matériaux radiotransparents

ID du document: 70090

Version: 00

Date de sortie: 01.04.2006

Type de document: tV

Date d'édition: 14.04.2016

Maître du document: Kohler Serge

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Table des matières

1 Information processus 4

1.1 Objectif 4

1.2 Domaine d’application 4

1.3 Processus quantifiable 4

1.4 Facteurs de succès critiques 4

2 Préambule 5

3 Cahiers des charges 5

3.1 Actions 5

3.1.1 Généralités 5

3.1.2 Documents de base 5

3.1.3 Détermination de la valeur représentative qr de la pression dynamique du vent 5

3.1.4 Vent 6

3.1.5 Autres charges 6

3.2 Radiotransparence 6

3.3 Dispositions constructives 6

4 Caractéristiques 7

4.1 Caractéristiques radioélectriques 7

4.1.1 Radiotransparence, réflexion 7

4.1.2 Types de matériaux selon fréquences 7

4.1.3 Attaches (matériaux, systèmes de fixations) 7

4.2 Influences climatique 8

4.2.1 Résistance aux UV 8

4.3 Caractéristiques mécaniques 8

4.3.2 Résumé des caractéristiques moyennes des divers matériaux 8

4.4 Caractéristiques géométriques 9

4.4.1 Grandeurs maximales, formes 9

5 Exemple de dimensionnement 10

5.1 Données 10

5.2 Détermination des charges 10

5.3 Détermination des efforts 11

5.4 Choi de l’épaisseur de sandwich 12

6 Récapitulatif 13

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6.1 Indications sur le côut de fabrication, les valeurs radioélectrique et

mécanique 13

6.2 Parabeam 13

6.2.2 Applications 14

6.2.3 Diagramme de dimensionnement Parabeam 14

6.2.4 Système de fixation 14

6.3 Note finale 15

7 Bibliographie 16

8 Annexe A: Abaques de dimensionnement 17

8.1 A1 Généralités 17

8.2 A2 Domaine de validité 17

8.3 A3 Liste des abaques 17

8.3.1 Abaque n° 1 17

8.3.2 Abaque n° 2: 18

8.3.3 Abaque n° 3: 19

8.3.4 Abaque n° 4 20

8.3.5 Abaque n° 5: 21

8.3.6 Abaque n° 6: 22

8.3.7 Abaque n° 7: 23

8.3.8 Abaque n° 8: 24

8.3.9 Abaque n° 9: 25

8.3.10 Abaque n° 10: 26

8.3.11 Abaque n° 11: 27

8.3.12 Abaque n° 12: 28

9 Anhang B 28

10 Informations relatives au document 28

10.1 Documents de référence 28

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1 Information processus

1.1 Objectif

Cette directive a pour ambition de proposer au concepteur toute la gamme des produits disponibles sur le marché, qui soient compatibles en radiotransparence et en résistance, dans tous les cas de figure.

1.2 Domaine d’application

La présente directive s’applique à l’ensemble des nouveaux ouvrages, des transformations et des ouvrages complémentaires de l’armasuisse immobilier.

1.3 Processus quantifiable

Pour ce processus, il n’a pas été établi de processus quantifiable.

1.4 Facteurs de succès critiques

Pour ce processus, il n’a pas été établi de facteurs de succès critiques.

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2 Préambule

Les réseaux denses de liaisons civiles et militaires sont constamment renouvelés et adaptés aux évolutions technologiques. La fiabilité des transmissions et des installations joue un rôle important, leur utilisation devant être garantie en tout temps et dans toutes conditions.

Dans le cadre du réseau militaire, les antennes à faisceaux dirigés sont responsables, dans une large mesure, de la fiabilité des liaisons à micro-ondes. Ces dernières sont soumises, de par leurs positions géographiques, à des conditions atmosphériques extrêmement contraignantes. En particulier, les influences de la neige, du vent, de la pluie et du gel sur les antennes peuvent causer une perte notable de la qualité des transmissions.

Pour la protection des antennes, plusieurs systèmes sont en cours d'exploitation. On distingue trois types de protections.

 Les toiles

 Les panneaux de protection en bois

 Les panneaux en sandwich composites

Cette directive a pour ambition de proposer au concepteur toute la gamme des produits disponibles sur le marché, qui soient compatibles en radiotransparence et en résistance, dans tous les cas de figure.

3 Cahiers des charges

Le cahier des charges décrit ci-dessous a été utilisé pour les réalisations de protection les plus ré- centes et demeure la base pour toutes nouvelles études.

3.1 Actions 3.1.1 Généralités

Dans des conditions «standards», les actions agissant sur la structure d'une paroi sont constituées des charges permanentes additionnées à l'action prépondérante du vent. Il est fait mention, dans un chapitre ultérieur, à d'autres cas de charges qui peuvent se présenter dans certaines conditions.

3.1.2 Documents de base

Norme SIA 160 édition de 1989 – Actions sur les structures porteuses 6.4

Données de l’Institut suisse de météorologie 6.7

3.1.3 Détermination de la valeur représentative qr de la pression dynamique du vent Description de la situation de l’ouvrage Références qr [kN/m²]

Ouvrages de plaine situés à des altitudes in- férieures à 2'000 m et dans des zones con- nues pour avoir des conditions climatiques

«normales».

SIA 160 art. 4.06 Carte annexée n° 2 (Cas 1, 2 ou 3)

qr1 = 0,9 ou qr2 = 1,1 ou qr3 = 1,4 Ouvrages en hautes altitudes. Institut suisse de mé-

téorologie Säntis: alt. 2'490 m qrSäntis = 2,0

Zermatt: alt. 1'638 m qrZermatt = 0,9

Jungfrau: alt. 3'580 m qrJungfrau = 2,4

Weissfluhjoch: alt. 2'690 m qrWeissfluhjoch =2,0

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3.1.4 Vent

L'action du vent sera déterminée selon les directives données dans 6.4. La valeur représentative qr de la pression dynamique du vent sera choisie en comparant les différents cas proposés dans le paragraphe précédent avec la situation géographique effective du site. Si les conditions topogra- phiques de l'ouvrage diffèrent sensiblement et qu'il est difficile d'établir une similitude, on prendra contact avec l'Institut suisse de météorologie pour obtenir d'éventuelles autres valeurs. En tous les cas, il y a lieu de considérer le cas le plus défavorable si un doute subsiste entre deux hypothèses.

3.1.5 Autres charges

L'ingénieur projeteur analysera chaque nouvel ouvrage en considérant toutes les situations de risques. Du fait qu'un désordre, même ponctuel, peut déjà grandement diminuer la transparence radioélectrique d'une paroi, le concepteur ne se limitera pas à vérifier uniquement la sécurité glo- bale de l'objet, il vouera également une attention particulière à la protection de surface.

Les ouvrages étant souvent situés en montagne et dans des lieux isolés, on étudiera, le cas échéant, des mesures à prendre afin de prévenir les risques de vandalisme ou les impacts dus, par exemple, à des chutes de pierres.

Dans les sites où la circulation de véhicules peut se faire à proximité d'une paroi, on mettra en place des obstacles physiques empêchant tout choc.

3.2 Radiotransparence

Les antennes de transmission, étant généralement exposées aux actions du vent et aux intempé- ries, nécessitent une protection. Une des solutions retenues consiste à tendre une toile devant le pavillon de rayonnement. Cette solution économique a l'avantage de prévenir toute accumulation de neige par le fait que le vent imprime des mouvements d'ondulations faisant ainsi tomber la neige. En revanche, cette toile n'offre aucune protection mécanique vis-à-vis du vent, ni chimique contre l'effet corrosif de l'eau.

En réponse aux limites de la solution précédente, il a été choisi de placer l'antenne dans un local fermé. On comprend aisément que la paroi disposée devant l'antenne directive doit être constituée de matériaux présentant la plus grande transparence aux ondes électromagnétiques.

Le calcul pour déterminer les effets de transmission et de réflexion d'un matériau est complexe. En effet, les formules théoriques décrivant les phénomènes sont fonction de nombreuses variables difficilement identifiables dans les cas concrets. De plus, les matériaux présentent parfois de fortes variations du rapport prix-performance qui justifient mal leur utilisation. La solution retenue corres- pondra à la variante qui répondra de manière optimale à tous les critères tels que la résistance mécanique, la stabilité aux UV, le coût, la géométrie, les conditions de transport et de mise en œuvre, etc. Dans ce paragraphe, nous nous limiterons à établir certaines règles facilitant le choix des matériaux. Pour de plus amples renseignements, nous renvoyons le lecteur aux références [6.3] et [6.10].

3.3 Dispositions constructives

En règle générale, le concepteur doit tenir compte des éléments suivants:

 Les panneaux de protection doivent pouvoir être démontables en tout temps.

 La configuration des panneaux doit être de forme simple, limitant de manière optimale les risques d'endommagement lors d'impacts de chutes de pierres ou à des tirs directs ou indirects.

Pour ces raisons, on renoncera en particulier, dans la mesure du possible, à des formes tridi- mensionnelles ou inclinées.

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4 Caractéristiques

4.1 Caractéristiques radioélectriques 4.1.1 Radiotransparence, réflexion

Les propriétés d'un panneau sandwich utilisé comme fenêtre pour les ondes électromagnétiques sont altérées dans les cas suivants:

 Pour un matériau donné, les caractéristiques électriques sont inversement proportionnelles à l'épaisseur et au poids volumique.

 L'affaiblissement moyen augmente avec la fréquence. Le comportement est généralement satisfaisant pour des fréquences inférieures à 12 GHz.

 Pour des matériaux présentant une certaine anisotropie telles que les structures en nid d'abeille, l'affaiblissement dépend de la position du faisceau.

4.1.2 Types de matériaux selon fréquences

Sur la base de la campagne d'essais qui a été menée dans le cadre de cette étude et dont les ré- sultats sont présentés en annexe, on peut établir les informations suivantes:

 On constate que la courbe représentant l’affaiblissement de transmission par rapport à la fré- quence du signal suit, qualitativement, la même progression indépendamment du matériau. En effet, dans la gamme comprise entre 2 GHz et 12 GHz, l’affaiblissement est modéré. Par contre, dès que les fréquences atteignent 14 GHz, la perte du signal se fait de plus en plus mar- quée.

 Les peaux constituées d’une couche de tissu équilibré se comportent mieux que celles compo- sées de plusieurs couches. Dans la mesure du possible, il est donc préférable de minimiser le nombre de couches.

 Le «parabeam» a un comportement intéressant. Ses caractéristiques mécaniques nous permet- tent de l’utiliser en faible épaisseur. Il est à noter qu’il n’est pas utilisé dans une structure sandwich mais comme unique matériau. Ceci limite le nombre d’interventions humaines et, par la même, le risque de malfaçons.

 Comme nous l’avons mentionné précédemment, les structures en nid d’abeille donnent des ré- sultats médiocres et ne sont pas indiquées pour de telles applications.

 Le polystyrène extrudé présente un certain nombre d’avantages tels que son comportement électrique satisfaisant et son coût très bas. Par contre, sa mise en œuvre est délicate et re- quière un soin particulier.

 Les panneaux avec un cœur en mousse polyuréthane sont difficiles à exécuter. Le risque de défauts d’exécution ponctuels est non négligeable. Les mousses avec un faible poids volumique ne conviennent pas. A cet égard, le polystyrène extrudé donne de plus grandes garan- ties.

 Comme il a été mis en évidence sur plusieurs réalisations, l’Airex conduit à de bons résultats lorsqu’il est correctement mis en œuvre.

4.1.3 Attaches (matériaux, systèmes de fixations)

Les attaches constituent un paramètre important dans le comportement mécanique et radiotransparent du panneau. Il n'est pas souhaitable d'établir des règles «passe-partout». En effet, il est important que le concepteur adapte les fixations aux conditions du projet tels que la position du cadre (en applique ou dans l'embrasure), les accès (hélicoptère, grue, versant montagneux, etc.), les dimensions de la «fenêtre» ou du panneau, le type d'appui, etc.

Le schéma statique dépend fortement des conditions de bords. Des conditions d'appuis incompa- tibles aux déformations thermiques, une mauvaise détermination des contraintes de rives dues aux phénomènes vibratoires peuvent conduire à une ruine prématurée.

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Il est important de savoir que la plupart des profilés ou vis se trouvent dans le commerce égale- ment en matériaux composites. L'ingénieur projeteur vérifiera si l'usage de tels matériaux n'appor- tent pas un bénéfice intéressant du point de vue électrique. (Voir système de fixation pour le Pa- rabeam sous § 5.2.4).

4.2 Influences climatique 4.2.1 Résistance aux UV

L'ingénieur projeteur est tenu de vérifier la résistance aux UV du matériau utilisé pour les peaux.

Selon le type de résine, celui-ci nécessitera l'application d'une couche protectrice telle que Pur Imron 700. Suivant le type du film protecteur, il y a lieu de s'assurer que les propriétés radioélec- triques du panneau ne sont pas diminuées.

4.3 Caractéristiques mécaniques 4.3.1 Généralités

Certaines valeurs intrinsèques des matériaux ont une influence déterminante sur le comportement souhaité d'une structure. Il peut s'avérer que deux matériaux présentent des caractéristiques appa- remment similaires. Dans ce cas, l'ingénieur projeteur veillera à ce que les matériaux retenus pour l'exécution de la paroi satisfassent aux cahiers des charges.

4.3.2 Résumé des caractéristiques moyennes des divers matériaux

Dans ce paragraphe, il est mentionné quelques valeurs moyennes qui caractérisent un certains nombre de matériaux utilisés généralement pour ce type de structure. Il est à noter que certaines de ces valeurs dépendent fortement de plusieurs facteurs, notamment, le mode et la qualité de leur mise en œuvre, le fournisseur, les modes de collages, etc. C'est pourquoi, l'ingénieur vérifiera les moyens et les compétences dont disposent l'applicateur.

Matériau Utilisation R SIA160 [N/mm²]

E 

[N/mm²] E

[N/mm²] G [N/mm²]

 [-]

Airex R63.50 Sandwich, cœur 0,40 (-) 30 - 12 0,25

Airex R63.80 Sandwich, cœur 0.90 (-) 56 - 21 0,33

Nomex ECA-3.2-48 Sandwich, cœur 2,10 (-) 415 - - -

Tubulam Sandwich, cœur 1,20 (-) 300 - - -

Polystyrène extrudé Sandwich, cœur 1,25 (-) 30 - - 0,40

Mousse Polyurethan Sandwich, cœur 1,00 (-) 50 - - 0,40

UD glass E (60% vol) Sandwich, peau 1250 (+) 600 (-)

45000 12000 4500 0,3

UD glass R (60% vol) Sandwich, peau 1920 (+) 600 (-)

54400 12000 4500 0,3

XE glass E (60% vol) Sandwich, peau 620 (+) 300 (-)

30000 30000 4500 0.3

UD Kevlar (60% vol) Sandwich, peau 1410 (+) 280 (-)

85000 5600 2100 0,34

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Optimat 202¹ Sandwich, peau

Werzalit Panneau 30 4000 bis

6000 - - -

4.4 Caractéristiques géométriques 4.4.1 Grandeurs maximales, formes

Les abaques de prédimensionnement présentés aux prochains paragraphes sont valables, en principe, quel que soient les dimensions du panneau. En effet, les caractéristiques mécaniques des matériaux sont telles qu'elles ne sont généralement pas un facteur limitatif du point de vue ré- sistance. Cependant, on peut relever les restrictions suivantes:

 Un panneau de grandes dimensions peut nécessiter la mise en œuvre d'un cœur avec une forte épaisseur. Cette configuration peut conduire à un comportement radioélectrique insatisfaisant.

 L'ingénieur projeteur doit maîtriser les modes de ruptures d'un sandwich. Un panneau fortement sollicité peut atteindre prématurément la ruine par flambage ou délaminage des peaux.

 Les conditions de transport et de mise en place sur le site peuvent constituer un facteur déter- minant.

 Les conditions de bords deviennent prédominantes lorsque les dimensions augmentent (ampli- tudes des déformations thermiques ou mécaniques).

Une forme spatiale (3D) augmente la rigidité du panneau. Cependant, une altération des caracté- ristiques de rayonnement de l'antenne peut être engendrée par les courbures du panneau. L'expé- rience d'un tel panneau ou des essais en laboratoire doivent démontrer la faisabilité d'une telle solution.

1 Les données techniques de l’Optimat 202 ne sont pas disponibles. Le diagramme de prédimensionnement ne peut donc pas être établi.

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5 Exemple de dimensionnement

5.1 Données

Prédimensionnement d'une plaque sandwich située dans la vallée du Rhône, entre Aigle et Marti- gny, à une altitude de 1000 mètres. La paroi est fixée verticalement sur des embrasures en béton armé, à 5 mètres en dessus du terrain naturel.

Dimensions géométriques: hauteur 5 m; largeur 3 m

Choix des matériaux: Stratifiés en verre E/époxy et cœur en Airex C82.60

5.2 Détermination des charges

Selon le tableau du § 2.1.3, les charges définies dans la norme SIA 160 sont applicables. En se référant à la carte n° 2 de cette dernière, on détermine la pression dynamique du vent qui est dans ce cas équiva- lente à:

qr = 1,1 [kN/m²]

On détermine la pression locale extérieure selon le § 4.06.107 de la norme SIA 160, à savoir:

q = Cj. Ch. Cred. Cdyn. qr

Avec: Cj = Coefficient de force selon tableau de l'annexe 2 de 6.4

Ch = Coefficient de hauteur selon § 4.06.4 de 6.4

Cred = Coefficient de réduction selon § 4.06.4 de 6.4

Cdyn = Coefficient dynamique selon § 4.06.4 de 6.4

Dans le cas de cette paroi, on obtient les valeurs suivantes:

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Cj= 0,8 ¹ Ch=1,^{27 2} Cred= 0,93 ³ Cdyn=1,0 ⁴ On peut alors calculer:

q= 0,8 ^. 1,27 ^. 0,93^.1,0 ^. 1,1 [kN/m²] = 1,04 [kN/m²]

5.3 Détermination des efforts

Pour déterminer le moment de prédimensionnement, on utilise l'abaque n°1 de l'annexe A3.

Dans notre cas, on a:

lx= 3,0 mètres und ly= 5,0 mètres lx/ly=3,0/5,0=0,6

On trouve en listant le tableau:

C1x= 0,085 & C1y= 0,015

On obtient alors les moments de prédimensionnement suivants:

Mxd=



d v. C1x . q^.lx2 = 1,5 ^. 0,085 ^. 1,04 [kN/m²] ^.(3.0 [m])² = 1.19 [kN^.m]

1 admis à 0.8 avec comme base le tableau n°44 de l’annexe A1 de 6.4

2courbe a

3b/h=0,6; h=5 m

4cas 1 du tableau 9 de 6.4

v



d= coefficient de dimensionnement (soit 1,5 pour les charges prépondérantes)

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Myd=



^d^{. C}^{1y .}q.ly2 = 1,5 ^.0,015 ^. 1,04 [kN/m²] ^.(5,0 [m])² = 0,59 [kN^.m]

5.4 Choi de l’épaisseur de sandwich

Connaissant la valeur des efforts, on peut prédimensionner l'épaisseur du sandwich à l'aide de l'abaque n°4 de l'annexe A3 (Airex 82.60).

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Epaisseur du cœur (mm)

Moment de dimensionnement en KNm/m

UD 2 plis 100 gr ( 0°/90°) UD 2 plis 250 gr ( 0°/90°) UD 2 plis 300 gr ( 0°/90°) UD 4 plis 250 gr ( 0°/90°)

A la lecture de l’abaque, on constate que la solution suivante peut être envisagée pour l’ingénieur projec- teur:

Solution: Airex 82.60

UD 4 plis 250 gr (0°/90°) 30 mm

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6 Récapitulatif

6.1 Indications sur le côut de fabrication, les valeurs radioélectrique et mécanique Le tableau ci-dessous nous donne un récapitulatif de nos mesures et analyses.

Matériau

PeauxPanneaux

Parabeam Werzalit

Coeurs

Airex 82.60 Nomex ¹⁾

Polystyrène extr. ²⁾ Polyuréthane ²⁾ Tubulam ¹⁾

Indice de coût

Indice propriétés

radios

Indice propriétés mécaniques

Abaque N^o

11

12

UD glass R UD glass E XE glass

8 / 9 4

6

7

10

1 3 5

3 2 4

3

1

3 4

5 4

1 2 5

3 4 3

3 3 2

4 5 4

5 2 2

3 1 4

Légende:

1 très défavorable 2 défavorable 3 moyen 4 favorable 5 très favorable

1) Structure en «nid d’abeilles»

2) Mise en oeuvre délicate, difficulté d’exécution, risque de défauts d’exécution ponctuels

6.2 Parabeam 6.2.1 Généralités

Le Parabeam est un tissu de verre tridimensionnel. Ce matériau consiste en deux couches de tissu bidirectionnelles qui sont reliées l'une à l'autre par des fibres verticales. Cela crée un espace entre

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les deux couches. Pendant l'imprégnation, le renfort est comprimé mais revient ensuite à son épaisseur initiale pour donner un stratifié solide, résistant, rigide, léger et de forme permanente.

Le Parabeam est disponible sous forme de rouleau dans des épaisseurs de 3 à 24 mm.

Dans la campagne de mesure effectuée à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, le Pa- rabeam a obtenu les meilleurs résultats pour la gamme de fréquences mesurée de 2 GHz à 18 GHz.

6.2.2 Applications

Au vu des résultats obtenus, la mise en œuvre de ce matériau est idéal pour le remplacement des protections d'antenne en toile ou pour tout autre ouvrage présentant des petites dimensions d'ou- vertures (voir diagramme ci-dessous).

Pour des dimensions plus importantes, le panneau en sandwich composite Airex 82.60 reste une bonne solution pour autant qu'il soit dimensionné selon les présentes directives et correctement mis en œuvre.

6.2.3 Diagramme de dimensionnement Parabeam

6.2.4 Système de fixation

Comme mentionné sous § 3.1.3, les attaches constituent un paramètre important dans le comportement mécanique et radiotransparent du panneau.

Dans le but de vérifier la mise en place du système proposé, un essai pilote a été réalisé sur un ouvrage existant.

Il a été choisi un système de fixation utilisé pour les parois antibruits en verre de grandes dimensions. Cette solution a l'avantage d'être simple, peu onéreuse et facile à mettre en œuvre. Elle a fait ses preuves de fiabilité pour des parois en verre installées depuis plusieurs années aux abords des autoroutes.

2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00

1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00 3.10

I

y Largeur [m]

I

_x

Hauteur [m]

Dimensionnement maximum hauteur / largeur pour les panneaux Parabeam

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A Paramètres de l’installation:

 Paroi Parabeam de 234 cm x 144 cm.

 Epaisseur de la paroi 15 mm.

 Pourtour renforcé sur 50 mm avec du verre E/époxy.

 Peint sur une face avec PUR IMRON 700 / RAL 8011 (teinte de la structure actuelle).

 Pour la mise en œuvre, montage et démontage depuis l'extérieur.

B Croquis de principe du système de fixation:

C Remarques

Il est à relever que la solution proposée est adaptée aux conditions de l'ouvrage en question et ne peut être considérée comme règle passe-partout.

C'est pourquoi, l'ingénieur projeteur vérifiera les paramètres de son projet pour appliquer une solution compatible dans son cas de figure.

6.3 Note finale

En plus des références citées ci-dessous, la présente étude est basée sur la campagne d’essais qui a été menée à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en 1999 et 2000. Le choix des échantillons s’est fait en analysant les caractéristiques mécaniques et électriques des différents matériaux. Il a paru intéressant aux auteurs de cette directive de tester de nouveaux matériaux qui, à leur connaissance, n’avaient encore jamais été utilisés dans ce type d’application. C’était le cas notamment pour le Parabeam qui a donné des résultats réjouissants.

Finalement, il est important de garder à l'esprit que les tests sont exécutés dans des conditions particulières qui diffèrent grandement de celles que les parois connaîtront in situ.

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7 Bibliographie

7.1. ANTENNENABDECKUNGEN AUS POLYURETHAN-HARTSCHAUM; Peter Hügli, Herausgege- ben von der Schweizerischen Post, 1973.

7.2. MATERIAUX COMPOSITES, TRAITÉ DES NOUVELLES TECHNOLOGIES; Daniel Gay, Hermes (Quatrième édition), 1997.

7.3. ANALYSIS OF RADOME-ENCLOSED ANTENNAS; Dennis J. Kozakoff; Artech House Boston + London,1997.

7.4. Norme SIA 160 «ACTIONS SUR LES STRUCTURES PORTEUSES», Société suisse des ingé- nieurs et des architects, 1989.

7.5. SANDWICH TECHNOLOGY, Alusuisse Airex AG, 1997.

7.6. REINFORCEMENTS FOR COMPOSITES-SELECTOR GUIDE, Hexcel Fabrics,1997.

7.7. VITESSES DE VENT MAXIMALES ET PRESSIONS DYNAMIQUES, Institut suisse de météorolo- gie, 27 décembre 1999.

7.8. TABLES FOR ANALYSES OF PLATES, SLABS AND DIAPHRAGMS; R. Bores, Bauverlay Ed, 1979.

7.9. PARABEAM 3D GLASS FABRICS, TECHNICAL DATA SHEET; April 1998.

7.10. WATKINS-JOHNSON COMPANY, John E. Hill, Catalogue n°110 (1988).

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8 Annexe A: Abaques de dimensionnement

8.1 A1 Généralités

A l'origine d'un projet de paroi radiotransparente, plusieurs variantes sont possibles. On n'aura donc pas recours à une analyse multicritère qui pourrait s'avérer fastidieuse. Dans la majorité des cas, il y a lieu de connaître rapidement le type de paroi et son coût estimatif. Le présent paragraphe a pour but de donner à l'ingénieur projeteur un outil de prédimensionnement sous forme d'abaques.

8.2 A2 Domaine de validité

Afin de rendre le plus simple possible l'utilisation des tabelles de prédimensionnement, il a été admis un certain nombre d'hypothèses.

Les sollicitations suivantes sont vérifiées:

 Efforts de flexion

 Efforts tranchants

 Flambement local (structures sandwich)

Les abaques ne tiennent pas compte des éléments suivants:

 Actions exceptionnelles (chutes de pierres, vandalisme, charges punctuelles, etc.)

 Les systèmes d’accrochage et d’appui

8.3 A3 Liste des abaques 8.3.1 Abaque n° 1

Valeurs des sollicitations dues à la flexion en fonction des dimensions lx et ly de la plaque.

Abaque tiré de [6.8]

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12

0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

C1

lx/ly

my

mx

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8.3.2 Abaque n° 2:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m²

Cœur: Airex 63.50, épaisseur 20 à 100 mm

Pas d’échantillon de référence

Diagramme de prédimensionnement

0,0 0 0,5 0 1,0 0 1,5 0 2,0 0 2,5 0

20 30 40 50 60 70 80 90 100 Epaisseur du cœur (mm)

Moment de dimensionnement (KN/m)

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8.3.3 Abaque n° 3:

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Epaisseur du cœur (mm)

Moment de dimensionnement (KN/m)

(20)

8.3.4 Abaque n° 4

Structure sandwich: Peau : UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m²

Echantillon de référence: Airex R82.60/40 mm – Verre XE 1x500 g/m2 – époxy n°98203/99/01 Airex R82.60/40 mm – Verre UE 2x250 g/m2 - époxy n°98203/99/02

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

20 30 40 50 60 70 80 90 100

(21)

8.3.5 Abaque n° 5:

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Moment de dimensionnement (KN/m)

(22)

8.3.6 Abaque n° 6:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m² Cœur: Nomex épaisseur 20 à 100 mm

Echantillon de référence: Nomex / 40 mm – Verre UE 2x250 g/m² – époxy, n°98203/99/03 (NAB1)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Moment de dimensionnement (KN/m)

(23)

8.3.7 Abaque n° 7:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m² Cœur: Tubulam, épaisseur 20 à 100 mm

Echantillon de référence Tubulam / 40 mm – Verre UE 2x250 g/m²– Epoxy n°98203/99/04 (NAT1)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

20 30 40 50 60 70 80 90 100

(24)

8.3.8 Abaque n° 8:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m² Cœur: Polystyrène extrudé,

épaisseur 20 à 100 mm

Echantillon de référence Polystyrène extr./ 40 mm – Verre UE 2x250 g/m² époxy, n°98203/00/01

0,00 1,00 2,00 3,00

20 30 40 50 60 70 80 90 100

(25)

8.3.9 Abaque n° 9:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m² Cœur: Polystyrène extrudé,

Echantillon de référence: Polystyrène extr./ 40 mm – Verre UR 2x250 g/m² époxy, n°98203/00/02

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

20 30 40 50 60 70 80 90 100

(26)

8.3.10 Abaque n° 10:

Structure sandwich: Peau: UDx Glass E 100 à 500 g/m² UDy Glass E 100 à 500 g/m² Cœur: Mousee de polyuréthane,

Echantillon de référence: Polyuréthane/40 mm – Verre UE 2x250 g/m² – époxy n°98203/00/07

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

20 30 40 50 60 70 80 90 100

(27)

8.3.11 Abaque n° 11:

Structure panneau Parabeam: épaisseur de 3 à 24 mm

Echantillons de référence: Parabeam / 6mm – polyester, n°98203/00/04 Parabeam / 17 mm – polyester, n°98203/00/05

0 0.5 1 1.5 2 2.5

3.3 4.5 6 8 9.5 10.7 12.5 15 17.5 20 22.5 25

Moment de dimensionnement en KN/m

Epaisseur des lames (mm)

(28)

8.3.12 Abaque n° 12:

Structure panneau en Werzalit: Épaisseur de 3.3 à 17 mm

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

5 mm 10 mm 15 mm 20 mm

Epaisseur des lames (mm)

9 Anhang B

Versuchsbericht der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (ETHL) vom 16. De- zember 2000, erstellt von J.-F. Zürcher.

Kann bei ar Immo UNS Umweltmanagement, Normen und Standards angefordert werden.

10 Informations relatives au document

10.1 Documents de référence

Documents du Management système idiome

Type MS-N° Nom du document d f i e

VA 10078 Normen und Standards