TPE : les ascenseurs. Année Adrien Busschaert Tanguy Catrix Léo-Paul Larzul

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1 TPE : les ascenseurs Année Adrien Busschaert Tanguy Catrix Léo-Paul Larzul

2 Problématique : A quels problèmes seront confronté les ascensoristes de demain? Thème : Avancée et réalisation technique. Sommaire : I) Les grattes ciel II) III) IV) Les ascenseurs Les modèles Le fonctionnement

3 L homme veut toujours construire des grattes ciel toujours plus haut ; ce qui entraîne beaucoup de problèmes dont la construction, l évacuation, l eau comment (monter de l eau au 70 e étages), les séismes, les déformations des bâtiments, l ascenseur (comment monter autant de personnes dans les étages) LES GRATTE CIEL Les gratte-ciel sont construits sous forme d une tour monolithique organisée autour d un noyau central comprenant les voies de circulation verticale (escaliers, ascenseurs ) et les conduites (eau, réseau électriques et de communication ). Les tours monolithiques ont des avantages comme ils regroupent les ascenseurs, escaliers, câbles électriques donc les tours monolithiques prennent le moins d espace dans les grattes ciel. Dans les zones sismiques, comme le Japon, la construction d'immeubles de grande hauteur pose des problèmes de sécurité. Des systèmes de vérins et de balanciers permettent aux immeubles de garder leur stabilité en cas de séismes. La construction d'un gratte-ciel de 100 à 150 m de hauteur dure de 2 à 3 ans en général mais elle peut être plus rapide. Ainsi l'empire State Building à New York, haut de 381 mètres et terminé en 1931, a été construit en un an et 45 jours. Le Burj Khalifa à Dubaï plus haute tour du monde (828 mètres) a duré 6 ans de travaux de janvier 2004 à janvier 2010.

4 La structure porteuse peut être concentrée dans ce noyau central, ou répartie sur des piliers. Pour les matériaux de construction, le béton est principalement utilisé pour sa résistance au feu mais l acier est souvent utilisé pour les grandes hauteurs car il est moins lourd, plus flexible et plus résistant que le béton. Des bétons plus résistants ont été mis au point. II) Les problèmes Les défauts sont pour les problèmes d évacuation en cas d urgence par exemple si les moyens pour descendre sont impraticables (incendie. Un autre problème est l éclairage des zones les plus centrales car a une certaine distance la lumière naturelle n est plus suffisante pour qu on puisse se passer de l éclairage artificiel. Problématique : A quels problèmes seront confronté les ascensoristes de demain? - Ascenseur ; Un peu d histoire Un ascenseur est un dispositif pour le déplacement de charge dans un mouvement vertical En 1743 De Velayer crée pour des chaises volantes pour la favorite duchesse de Châteauroux En 1829 le 1 er ascenseur mécanique à usage public se situe à Londres dans le Coliseum de Rengent s Park En 1853 un Américain Elisha Otis qui installe le 1 er limiteur de vitesse qui permet de déclencher le parachute en cas de rupture de câbles C est l ingénieur français Léon Edoux qui l équipa d un moteur hydraulique et inventa le mot ascenseur C est en 1924 que l ascenseur devient automatique, il n y a plus besoin de personnel pour mettre en marche l ascenseur.on trouve encore des conducteurs d ascenseur dans les grand hôtels

5 -modèle Il existe 3 types d ascenseurs les ascenseurs : À treuil Hydraulique

6 Parternoster Fonctionnement Les ascenseurs à treuil Les ascenseurs à treuil fonctionnent selon deux modèles : Avec contrepoids : Le contrepoids aide le treuil à soulever la cabine et il aide aussi à ralentir la descente. Avec contrepoids le treuil utilise moins d énergie et les freins primaires ont besoin de puissance pour freiner la cabine en descente. Sans contrepoids : Le treuil se doit dans ce cas d être plus puissant afin de soulever la cabine mais aussi de freiner la descente. Ce type est souvent utiliser pour de petits ascenseur avec un passage moindre.

7 L ascenseur est constitué de trois parties : 1) Le mécanisme d entrainement constitué du moteur, du réducteur et du frein 2) la cabine 3) le contrepoids La cabine et le contrepoids sont reliés par des câbles passant par la poulie du treuil Pour le contrepoids on tient compte du poids de la cabine et de la charge maximal autorisé Pour calculer le poids de la cabine on utilise la relation suivante A=B+C/2 A=poids du contrepoids B=poids cabine C= charge max autorisé Les éléments d un ascenseur se situent à deux endroits La gaine d ascenseur ou la cabine effectue ses déplacements La machinerie avec le moteur et les commandes Dans la gaine se trouve : -Les amortisseurs de la cabine et du contrepoids -La cabine et son parachute -Le contrepoids -Les câbles -Les portes des palières Dans la machinerie se trouve La poulie, son réducteur son moteur et le frein Le l imitateur de vitesse La disposition d un ascenseur varie selon l architecture Il existe des ascenseurs sans contrepoids.il prenne moins de place mais se limita la vitesse et la charge maximal Le fonctionnement est d enrouler le câble autour d un moteur à tambour

8 Les ascenseurs hydrauliques Les ascenseurs hydrauliques on un problème de consommation élevée dus à l absence de contrepoids mais cela offre un avantage énorme est le gain place Il est basé sur la pression pour monter ou descendre. Dans l ascenseur hydraulique la pompe met sous pression l'huile qui pousse le piston vers le haut. Pour descendre la vanne de la pompe laisse sortir l'huile du cylindre vers le réservoir. Les paternoster Un paternoster se compose d une chaîne et cabines sans porte pour que les passagers montent ou descendent sans que l ascenseur ne s arrête. Quand la cabine arrive en haut de la chaîne, chaque cabine redescend jusqu en bas pour remonter dans un mouvement sans fin.. Les paternosters ont été inventés en Angleterre et se sont répandus dans toute l Europe, plus particulièrement en Europe de l Est. Leur succès était dû à l origine au fait qu ils transportent plus de personnes par unité de temps que les ascenseurs classiques. Vitesse des ascenseurs Généralement les ascenseurs ont une vitesse relativement proportionnels à la hauteur 3 m/s, soit 1 étage par seconde (11 km/h) entre 15 et 30 4,5 m/s, soit 1,5 étage par seconde (16 km/h) entre 20 et 40 étages 6 ou 7 m/s, soit 2 étages par seconde (22 à 25 km/h) entre 35 et 100 étages (Tour Montparnasse, 59 étages, Tours de La Défense, Paris, Empire State Building). 9 ou 10 m/s, soit 3 étages par seconde (33 à 36 km/h) entre 50 et 110 étages (Chicago, Toronto, Tour Q1, Melbourne, Stratosphere Las Vegas, Pékin) La sécurité Les ascenseurs standards sont munis de parachute, de limiteur de vitesse et de 5 câbles pour retenir la cabine

9 Les problèmes relevés. -déformation de la cage d ascenseur -la hauteur -la vitesse -Les G supportés -La sécurité

10 Sources