CA2630878A1 - Tige de renforcement courbee pour beton arme - Google Patents
Tige de renforcement courbee pour beton arme Download PDFInfo
- Publication number
- CA2630878A1 CA2630878A1 CA 2630878 CA2630878A CA2630878A1 CA 2630878 A1 CA2630878 A1 CA 2630878A1 CA 2630878 CA2630878 CA 2630878 CA 2630878 A CA2630878 A CA 2630878A CA 2630878 A1 CA2630878 A1 CA 2630878A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- fibers
- windings
- polymer
- reinforced concrete
- flexible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
L'invention concerne une tige de renforcement en matériaux composite à courbures arbitraires pour béton armé, qui est conçue de manière à supporter des contraintes élevées aux courbures. Cette tige est constituée de fibres noyée s dans un polymère et possédant une structure centrale de fibres parallèles retenue s par deux enroulements en sens opposé de fibres flexibles et au moins une structu re concentrique et superposée constituée de fibres parallèles disposée sur la structure centrale et consolidée par deux autres enroulements en sens opposé de fibres. Le coeur de la tige est de préférence de section circulaire et essentiellement constitué d'un premier faisceau lui-même constitué d'une multitude de fibres structurelles orientées dans le sens de la longueur et liées les unes aux autres de manière mécanique par une enveloppe flexible constituée deux fils enroulées en spirales autour du faisceau de fibres imbibé du polymère thermodurcissable dans sa forme liquide.
Description
TIGE DE RENFORCEMENT COURBÉE POUR BÉTON ARMÉ
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne une tige de renforcement en matériaux composite à courbures arbitraires pour béton armé, qui est conçue de manière à supporter des contraintes élevées aux courbures.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Dans le domaine du bâtiment et des travaux d'ingénierie qui font appel à
l'utilisation de structure de béton armé, il y a nécessité d'introduire dans la masse du béton des structures rigides. Traditionnellement, ces structures rigides sont des tiges d'acier de section circulaires ayant en leur surfaces des stries destinées à
assurerun ancrage des dites tiges dans la masse du béton. Les tiges sont soit r4Ctili n'c, Solt courbées de mûni re a Se ~^nf.^,rmer à Ia topologie d.9 lû
,~,trüCt::re de béton ou pour orienter les forces de la structure de la manière désirée par le concepteur.
Depuis quelques années, des structures rigides fait de matériaux composites ont commencées à être utilisées au lieu des tiges d'acier. Ce remplacement est motivé
par la nécessité d'assurer une immunité de la structure à l'action des éléments qui corrodent et ainsi affaiblissent les structures qui contiennent des tiges d'acier.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention concerne une tige faite matériaux composite qui peut être courbée de manière arbitraire et qui offre, de par cette nouvelle structure une résistance significativement plus élevée à une contrainte appliqué à
l'emplacement d'une courbure que les tiges de matériaux composites de même dimension et utilisant les mêmes matériaux.
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne une tige de renforcement en matériaux composite à courbures arbitraires pour béton armé, qui est conçue de manière à supporter des contraintes élevées aux courbures.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Dans le domaine du bâtiment et des travaux d'ingénierie qui font appel à
l'utilisation de structure de béton armé, il y a nécessité d'introduire dans la masse du béton des structures rigides. Traditionnellement, ces structures rigides sont des tiges d'acier de section circulaires ayant en leur surfaces des stries destinées à
assurerun ancrage des dites tiges dans la masse du béton. Les tiges sont soit r4Ctili n'c, Solt courbées de mûni re a Se ~^nf.^,rmer à Ia topologie d.9 lû
,~,trüCt::re de béton ou pour orienter les forces de la structure de la manière désirée par le concepteur.
Depuis quelques années, des structures rigides fait de matériaux composites ont commencées à être utilisées au lieu des tiges d'acier. Ce remplacement est motivé
par la nécessité d'assurer une immunité de la structure à l'action des éléments qui corrodent et ainsi affaiblissent les structures qui contiennent des tiges d'acier.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention concerne une tige faite matériaux composite qui peut être courbée de manière arbitraire et qui offre, de par cette nouvelle structure une résistance significativement plus élevée à une contrainte appliqué à
l'emplacement d'une courbure que les tiges de matériaux composites de même dimension et utilisant les mêmes matériaux.
2 Plus précisément, l'invention a pour objet une tige de renforcement pour béton, constituée de fibres noyées dans un polymère et possédant une structure centrale de fibres parallèles retenues par deux enroulements en sens opposé de fibres flexibles et au moins une structure concentrique et superposée constituée de fibres parallèles disposée sur la structure centrale et consolidée par deux autres enroulements en sens opposé de fibres.
Le coeur de la tige est de préférence de section circulaire et essentiellement constitué d'un premier faisceau lui-même constitué d'une multitude de fibres structurelles orientées dans le sens de la longueur et liées les unes aux autres de manière mécanique par une enveloppe flexible constituée deux fils enroulées en spirales autour du faisceau de fibres imbibé du polymère thermodurcissable dans sa forme liquide.
Les fibres encerclant le faisceau de fibres structurelles sont enroulées, l'une dans 1,. 1........:~.. L I'=. .J.... I li 4r.~:r ~J.~ i~rr. n nnrnnnin IC seIls IIVIdIIC el IaullO uaIIJ le sei~s antr~ivia~c uc ~ianicic avice l'intégrité de la structure jusqu'au moment où, la tige ayant reçue les courbures requises, la polymérisation du polymère thermodurcissable soit déclenchée.
Sur cette structure, une construction similaire est reprise. Plus précisément, un deuxième faisceau de fibres structurelles imbibé de polymère thermodurcissable et maintenue par des fils disposés en hélicoïdale y est superposé. Cette construction en au moins deux couches est ce qui confère à cette structure une capacité
exceptionnelle à résister l'application de couple à la région courbée. Lors de l'application de la courbure, cette construction permet de conserver un rapport uniforme de fibres et de polymères et ainsi de minimiser les défaillances en compression dans la portion extérieur de la courbure.
Les fibres structurelles peuvent être de diverses natures, préférentiellement de fibres de verre, elles peuvent aussi être de carbone, de céramique, de polymères ou même de métal. Le polymère liant les fibres entre elles est thermodurcissable
Le coeur de la tige est de préférence de section circulaire et essentiellement constitué d'un premier faisceau lui-même constitué d'une multitude de fibres structurelles orientées dans le sens de la longueur et liées les unes aux autres de manière mécanique par une enveloppe flexible constituée deux fils enroulées en spirales autour du faisceau de fibres imbibé du polymère thermodurcissable dans sa forme liquide.
Les fibres encerclant le faisceau de fibres structurelles sont enroulées, l'une dans 1,. 1........:~.. L I'=. .J.... I li 4r.~:r ~J.~ i~rr. n nnrnnnin IC seIls IIVIdIIC el IaullO uaIIJ le sei~s antr~ivia~c uc ~ianicic avice l'intégrité de la structure jusqu'au moment où, la tige ayant reçue les courbures requises, la polymérisation du polymère thermodurcissable soit déclenchée.
Sur cette structure, une construction similaire est reprise. Plus précisément, un deuxième faisceau de fibres structurelles imbibé de polymère thermodurcissable et maintenue par des fils disposés en hélicoïdale y est superposé. Cette construction en au moins deux couches est ce qui confère à cette structure une capacité
exceptionnelle à résister l'application de couple à la région courbée. Lors de l'application de la courbure, cette construction permet de conserver un rapport uniforme de fibres et de polymères et ainsi de minimiser les défaillances en compression dans la portion extérieur de la courbure.
Les fibres structurelles peuvent être de diverses natures, préférentiellement de fibres de verre, elles peuvent aussi être de carbone, de céramique, de polymères ou même de métal. Le polymère liant les fibres entre elles est thermodurcissable
3 et peut être un ester de vinyle, un époxy, un polyuréthane. Les fibres disposées en hélicoïdales peuvent être de polyester, d'aramide, de polypropylène ou de tout matériaux capables de former des fibres ou des fils.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préférée de celle-ci faite en se référant aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés:
la figure 1 montre l'augmentation de la résistance mécanique d'une tige selon le mode de réalisation préférée de l'invention telle que décrit ci-après en comparaison d'une tige de même dimension construite selon les méthodes actuelles;
la figure 2 montre la tige selon le mode de réalisation préférée de l'invention; et 1.... ..~~r.... 7 montrent des détails dc r\ Iia ~~i n c ~ il i ~~ u ~ n~urc ~
c r~ nr ~n ~irr r 7 les .~ e+~ -Ar iwiiucii~ uca uciay~ oui ia 1 iyU1 2 4. .
DESCRIPTION D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE L'INVENTION
La tige de renforcement 1 selon l'invention telle qu'illustrée dans les dessins annexés est conçue pour pouvoir se voir imposer des courbures (2). Cette tige comprend un premier faisceau 4 constitué de fibres structurelles longitudinales 3 réunies dans une résine thermodurcissable 6. Les fibres structurelles longitudinales 3 sont maintenues temporairement en place par les fils 7 jusqu'à ce que, suite à l'imposition des courbures désirées, la réaction de polymérisation de la résine thermodurcissable soit déclenchée.
En ce qui concerne le choix des matériaux utilisés comme polymère et pour les fibres parallèles et celles flexibles, on peut se référer à ce qui a déjà été
décrit dans le Résumé de l'invention, tel que donné ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préférée de celle-ci faite en se référant aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés:
la figure 1 montre l'augmentation de la résistance mécanique d'une tige selon le mode de réalisation préférée de l'invention telle que décrit ci-après en comparaison d'une tige de même dimension construite selon les méthodes actuelles;
la figure 2 montre la tige selon le mode de réalisation préférée de l'invention; et 1.... ..~~r.... 7 montrent des détails dc r\ Iia ~~i n c ~ il i ~~ u ~ n~urc ~
c r~ nr ~n ~irr r 7 les .~ e+~ -Ar iwiiucii~ uca uciay~ oui ia 1 iyU1 2 4. .
DESCRIPTION D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE L'INVENTION
La tige de renforcement 1 selon l'invention telle qu'illustrée dans les dessins annexés est conçue pour pouvoir se voir imposer des courbures (2). Cette tige comprend un premier faisceau 4 constitué de fibres structurelles longitudinales 3 réunies dans une résine thermodurcissable 6. Les fibres structurelles longitudinales 3 sont maintenues temporairement en place par les fils 7 jusqu'à ce que, suite à l'imposition des courbures désirées, la réaction de polymérisation de la résine thermodurcissable soit déclenchée.
En ce qui concerne le choix des matériaux utilisés comme polymère et pour les fibres parallèles et celles flexibles, on peut se référer à ce qui a déjà été
décrit dans le Résumé de l'invention, tel que donné ci-dessus.
4 La tige 1 comprend en outre un deuxième faisceau 5 constitué également de fibres structurelles longitudinales 3 qui sont maintenues temporairement en place par les fils 7 jusqu'à ce que, suite à l'imposition des courbures désirées, la réaction de polymérisation de la résine thermodurcissable soit déclenchée.
Le résultat obtenu est illustré sur la figure 1 montre les résultats d'une analyse de variance obtenue sur des tiges produites dans la configuration décrite par l'inventeur (Nouvelle) et sur des tiges fabriquées selon la méthode actuelle (Référence). Les tiges utilisent les mêmes matériaux et sont de même calibre, malgré cela, la résistance en tension des tiges diffère de 25 méga pascals (Mpa).
Cette divergence qui favorise la méthode de fabrication proposée par l'inventeur est notable puisque, tel que le montre le rapport de variance F(1,4) = 7.025, la probabilité d'une telle différence moyenne sur 14 essais ne peut survenir par accident que dans 1.9% des cas. Les barres verticales apparaissants sur le graphique de la figurel indiquent l'erreur d'évaluation de la mesure tel que la ~
ic^U^~e trouver la valeur exMc+... se CitiP PntrP la nartie supérieure et prû~u-âbi!;ii i~ ~~u,.,,., exacte ,-inférieure de cette barre verticale avec une probabilité de 95%.
Le résultat obtenu est illustré sur la figure 1 montre les résultats d'une analyse de variance obtenue sur des tiges produites dans la configuration décrite par l'inventeur (Nouvelle) et sur des tiges fabriquées selon la méthode actuelle (Référence). Les tiges utilisent les mêmes matériaux et sont de même calibre, malgré cela, la résistance en tension des tiges diffère de 25 méga pascals (Mpa).
Cette divergence qui favorise la méthode de fabrication proposée par l'inventeur est notable puisque, tel que le montre le rapport de variance F(1,4) = 7.025, la probabilité d'une telle différence moyenne sur 14 essais ne peut survenir par accident que dans 1.9% des cas. Les barres verticales apparaissants sur le graphique de la figurel indiquent l'erreur d'évaluation de la mesure tel que la ~
ic^U^~e trouver la valeur exMc+... se CitiP PntrP la nartie supérieure et prû~u-âbi!;ii i~ ~~u,.,,., exacte ,-inférieure de cette barre verticale avec une probabilité de 95%.
Claims (4)
1. Une tige de renforcement pour béton, constituée de fibres noyées dans un polymère et possédant une structure centrale de fibres parallèles retenues par deux enroulements en sens opposé de fibres flexibles et au moins une structure concentrique et superposée constituée de fibres parallèles disposée sur la structure centrale et consolidée par deux autres enroulements en sens opposé
de fibres.
de fibres.
2. La tige selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polymère utilisé
est un polymère thermodurcissable choisi parmi les résines polyester, vinylester, époxy, polyuréthane, phénolique ainsi que les résines de types thermoplastique du type polyester, polypropylène, polyuréthane et polyéthylène.
est un polymère thermodurcissable choisi parmi les résines polyester, vinylester, époxy, polyuréthane, phénolique ainsi que les résines de types thermoplastique du type polyester, polypropylène, polyuréthane et polyéthylène.
3. La tige selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les fibres parallèles sont faites à base de verre, basalte, aramide ou carbone.
4. La tige selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres flexibles sont faites à base de polyester, verre, carbone, aramide, basalte, nylon ou polypropylène.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2630878 CA2630878A1 (fr) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Tige de renforcement courbee pour beton arme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2630878 CA2630878A1 (fr) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Tige de renforcement courbee pour beton arme |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2630878A1 true CA2630878A1 (fr) | 2009-11-07 |
Family
ID=41265518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2630878 Abandoned CA2630878A1 (fr) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Tige de renforcement courbee pour beton arme |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2630878A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012154327A3 (fr) * | 2011-04-01 | 2013-01-03 | Raw Energy Tech, Llc | Éléments de renforcement de basalte de matrice pour béton |
| US9885181B2 (en) | 2012-03-23 | 2018-02-06 | Pultrall Inc. | Bent reinforcement rod having improved mechanical strength at the bending point thereof, and method for producing same |
-
2008
- 2008-05-07 CA CA 2630878 patent/CA2630878A1/fr not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012154327A3 (fr) * | 2011-04-01 | 2013-01-03 | Raw Energy Tech, Llc | Éléments de renforcement de basalte de matrice pour béton |
| US10036164B2 (en) | 2011-04-01 | 2018-07-31 | Raw Energy Tech, Llc | Matrix basalt reinforcement members for concrete |
| US9885181B2 (en) | 2012-03-23 | 2018-02-06 | Pultrall Inc. | Bent reinforcement rod having improved mechanical strength at the bending point thereof, and method for producing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101936499B1 (ko) | 나선형 리브를 가진 복합소재 리바의 제조방법 | |
| US11067114B2 (en) | Composite end connections | |
| KR102181843B1 (ko) | 인장 및 압축 하중에 대한 다른 섬유 보강부들을 구비한 비틀림 하중을 받는 로드형 구성 요소 | |
| US20160258160A1 (en) | Composite structural member, method for manufacturing same, and connecting assemblies for composite structural members | |
| EP2295675A1 (fr) | Procede de renforcement d'une structure de construction, et ouvrage ainsi renforce | |
| CN102002911A (zh) | 碳纤维索股内套管锥形粘结型锚具 | |
| US20180051522A1 (en) | Sucker rod terminus assembly for underground wells | |
| WO2015193595A1 (fr) | Conduite tubulaire a bande de maintien composite | |
| CN102410438A (zh) | 纤维包覆的镁管状结构部件 | |
| WO2017215735A1 (fr) | Structure de raccordement d'une pale d'éolienne et procédé pour sa fabrication | |
| CA2630878A1 (fr) | Tige de renforcement courbee pour beton arme | |
| US6325108B1 (en) | Prestressed composite cryogenic piping | |
| JP6794152B2 (ja) | 接合構造体 | |
| KR102060285B1 (ko) | 콘크리트 보강용 frp메쉬의 제조방법 | |
| CA2444408A1 (fr) | Tiges a ductilite elevee avec controle du cisaillement pour armature du beton | |
| EP2868829A1 (fr) | Procédé de renforcement d'un élément de construction en bois par assemblage d'un module de renfort mis en post-tension | |
| US20160362939A1 (en) | Composite sucker rod assembly for underground wells | |
| JP2017201090A (ja) | 耐震補強材 | |
| KR100980658B1 (ko) | 인공구조물용 이종재복합보강근 | |
| EP3294424B1 (fr) | Elément de préhension d'un équipement sportif | |
| Jiao et al. | Fatigue behaviour of steel elements strengthened with stand CFRP sheets | |
| EP0671502A1 (fr) | Fils, torons, câbles et haubans gaines d'un polymère rétractable, leur procédé de fabrication | |
| CN111043115A (zh) | 碳纤维复合材料承力杆及其制造方法 | |
| JP7369610B2 (ja) | 接合構造体 | |
| JP7308478B2 (ja) | ターンバックルブレース |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Dead |