E - Fixed Constructions – 04 – G
Patent
E - Fixed Constructions
04
G
E04G 23/02 (2006.01) E04B 1/16 (2006.01) E04C 3/34 (2006.01)
Patent
CA 2323944
A large number of existing reinforced concrete structures, such as buildings and bridges, if subjected to abnormal loads, such as those expected during earthquakes or bomb blast, may experience significant inelasticity in their critical regions. It is economically not feasible to replace the entire existing infrastructure with new and improved structures; retrofitting provides the only solution to the problem of seismically and otherwise structurally deficient existing structures. A new retrofitting process has been developed to improve strength and deformability of existing reinforced concrete columns (10). The process involves determining column (10) critical regions, identifying critical stresses that may lead to brittle shear and/or compression failures, determining external prestressing to overcome some of these stresses and to provide lateral confining pressure to improve the ductility of compression concrete. External prestressing is provided by placing prestressing hoops (14) around the column (10) at predetermined locations. Each hoop (14) includes a strand (16) that encircles the column (10) with its ends fixed under tension to an anchor (1S). The invention is applicable to concrete columns (10) of any geometric cross section. For circular columns prestressing may be applied directly on the surface of the column (11) by the strands (16). For columns (10) with rectilinear geometry such as square, rectangular and other polygonal cross-sectional shapes, additional hardware (76, 77, 85, 86) is necessary between the strand (16) and the flat surfaces (74) to distribute the prestressing force as evenly as possible on the surfaces (74) of the column (10). External protection of hardware against corrosion, fire and vandalism may be carried out by means of fiber reinforced or plain concrete jackets, shotcreeting or similar sprayed applications of cement based materials (62), and different types of paints.
Un grand nombre de structures en béton armé existantes, comme par exemple des bâtiments ou des ponts, qui serait soumis à des charges anormales, notamment celles dues à des tremblements de terre ou à l'explosion de bombes, risque de subir une inélasticité importante dans les zones critiques. Il n'est pas envisageable en termes économiques de remplacer toute l'infrastructure existante par de nouvelles structures améliorées. L'adaptation est la seule solution au problème des structures déjà construites présentant des déficiences sismiques et structurelles. Un nouveau procédé de raccordement a été mis au point en vue d'améliorer la résistance et la capacité de déformation de colonnes (10) en béton armé déjà construites. Le procédé consiste à déterminer les zones critiques de la colonne (10), à identifier les contraintes critiques pouvant entraîner un cisaillement et/ou une rupture de compression, à déterminer la précontrainte externe afin d'éviter certaines contraintes et à assurer une pression latérale de confinement pour améliorer la ductilité du béton à compression. La précontrainte externe est assurée par des crochets de précontrainte (14) que l'on place autour de la colonne (10) à des endroits prédéterminés. Chaque crochet comprend un toron (16) cerclant la colonne (10), ses extrémités étant fixées sous tension à une ancre (15). L'invention peut être utilisée sur des colonnes (10) en béton quelle que soit leur coupe géométrique. Pour des colonnes circulaires, on peut exercer une précontrainte directement sur la surface de la colonne (41) par le biais des torons (16). Pour des colonnes (10) avec une géométrie rectiligne, comme par exemple des formes rectangulaires, carrées et d'autres coupes polygonales, il faut ajouter du matériel (76, 77, 85, 86) supplémentaire entre le toron (16) et les surfaces planes (74) pour répartir la force de précontrainte de manière la plus uniforme possible sur les surfaces (74) de la colonne (10). La protection externe du matériel contre la corrosion, les incendies et le vandalisme peut être effectuée par le biais d'enveloppes renforcées de fibres ou en béton non armé, de gunitage ou d'applications sous forme pulvérisée de matériaux (62) à base de ciment et d'autres types de peintures.
Saatcioglu Murat
Yalcin Cem
Gowling Lafleur Henderson Llp
University Of Ottawa
LandOfFree
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