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Renforcement des poutres
Stratifié CFRP précontraint
La technologie de renforcement stratifié CFRP précontraint peut être largement utilisée pour de nombreuses raisons, telles que les dommages aux structures en béton, la corrosion de l'acier, le levage de charges, l'amélioration des normes, la conception et la construction inappropriées, l'utilisation de changements fonctionnels et devenir progressivement un pont malade, un pont dangereux.
Étude d'ingénierie du renforcement en stratifiés CFRP précontraints
Le projet est situé sur le périphérique de Taiyuan. Le viaduc mesure 726 m de large. La largeur nette du tablier est de 16,2 m et la superstructure est constituée de poutres-caissons précontraintes. Le pont a été construit et ouvert à la circulation dans les années 1990. Les récents essais ont révélé une forte baisse de la capacité portante du pont, ce qui a commencé à compromettre son fonctionnement normal. Le plan de sauvetage d'urgence décidé par le gouvernement doit être immédiatement mis en œuvre et le tablier du pont ne doit pas être affecté pendant la période de renforcement. Par conséquent, la technologie du renforcement structurel en stratifiés CFRP précontraints a été adoptée.
Principe du procédé de renforcement en stratifiés CFRP précontraints
(1) La précontrainte du stratifié en fibres de carbone permet d'optimiser sa résistance à la traction. Son principe est similaire à celui d'une structure à poutres précontraintes : la précontrainte étant appliquée en amont, le matériau subit une certaine déformation initiale. Après la contrainte secondaire, la capacité de déformation de la fibre de carbone et du béton peut être améliorée afin d'optimiser la qualité et l'efficacité du renforcement.
(2) L'application d'une précontrainte permet de générer un moment de flexion. Ce moment de décompression permet de compenser une grande partie de la charge initiale, d'améliorer la capacité portante de la structure ultérieurement, d'améliorer significativement sa résistance à la fissuration, de limiter l'apparition de nouvelles fissures, d'améliorer la rigidité et la résistance globales des composants et de réduire leur déformation sous charge.
(3) La déformation des plaques en fibre de carbone est due à deux facteurs : la précontrainte et la charge externe. La déformation en cisaillement des adhésifs, qui partagent les deux parties de la déformation, est répartie aux deux extrémités du composant et au milieu de la travée, ce qui permet une répartition uniforme de la déformation en cisaillement des adhésifs et la prévention de leur rupture fragile.
(4) Pour renforcer la structure, il est nécessaire d'agencer les renforts de manière judicieuse, en fonction des performances mécaniques et de l'espace disponible. Un stratifié en fibre de carbone enduit d'une colle époxy spéciale a été précontraint pour réparer les déformations et les fissures. Le stratifié en fibre de carbone est ensuite collé à l'emplacement de la plaque de contrainte de l'élément afin d'optimiser la capacité portante de la structure.
Points clés de la technologie de construction des armatures en stratifiés CFRP précontraints
Positionnement et amortissement
Lustrage
Perçage
Rainurage
Réparation et nivellement
Pose d'ancrage
Installation d'un caisson de délimitation
Installation d'un bloc d'ancrage
Fixation d'un stratifié en fibre de carbone
Fixation d'un vérin et d'un boulon d'ancrage haute résistance
Pré-étirage
Application de résine époxy
Pré-étirage
Retrait de la tige filetée
Fixation de la tablette
Protection du produit fini
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Conclusion sur le renforcement des structures en béton précontraint en stratifié PRFC
La technologie du renforcement des structures en béton précontraint en stratifié PRFC est largement utilisée pour de nombreuses raisons, telles que la détérioration des structures en béton, la corrosion de l'acier, le levage de charges, l'amélioration des normes, les mauvaises conceptions et constructions, l'utilisation de modifications fonctionnelles et la dégradation progressive des ponts. Afin de prolonger et d'optimiser la durée de vie et la capacité de la structure du pont, d'en améliorer la capacité portante et de lui permettre de répondre à des exigences de service plus élevées, il est nécessaire de renforcer le pont susmentionné. Compte tenu des avantages de la technologie du renforcement des structures en fibre de carbone précontrainte, tels que la simplicité de construction et le faible seuil technique, seule une certaine maîtrise de la précontrainte est requise par le personnel de construction. De plus, la construction ne nécessite pas d'équipement mécanique lourd ; seuls des petits équipements tels qu'une perceuse électrique, une foreuse à eau et un vérin peuvent être utilisés. Pendant la période de renforcement du pont, la circulation normale du tablier n'étant pas entravée, la circulation locale n'est pas affectée et le trafic local n'est pas encombré. Dans cet article, l'analyse de cas constitue le principal moyen de résumer la technologie pertinente du renforcement par plaques de fibres de carbone précontraintes. La pratique montre que l'utilisation de la méthode de renforcement par laminés de fibres de carbone précontraintes à la base des poutres peut améliorer considérablement la capacité portante des ponts. Cependant, cette technologie de construction, relativement coûteuse, mérite d'être davantage promue et utilisée.
