Enveloppe de FRP autour de la colonne

La méthode de renforcement des poteaux en béton armé consiste à les envelopper de PRFC. Les étapes concrètes sont les suivantes :

1. La longueur et la largeur de chaque morceau de tissu sont calculées en fonction de la hauteur du poteau.

2. Nettoyer la surface du poteau en béton armé et retirer la couche d'enduit recouvrant la surface du cylindre.

3. Nivellement de la surface du poteau, application du mastic et nivellement.

4. Appliquer la colle de base au pinceau.

5. Appliquer la colle sur la surface adhésive et laisser sécher.

6. Coller le tissu de fibre et utiliser une brosse en plastique spéciale pour gratter la surface du tissu afin d'obtenir un tissu de fibre perméable à la viscose.

7. Appliquer l'enduit adhésif.

Les poteaux en béton armé de la structure sont soumis à une pression axiale et à un moment de flexion à leur extrémité. Sous l'action de la pression axiale et du moment de flexion à l'extrémité du poteau, le béton en zone comprimée produit non seulement une déformation axiale, mais aussi une dilatation transversale due à l'effet de Poisson. Si cette dilatation latérale n'est pas maîtrisée, le béton se fissure. Lorsque le tissu de fibres est enroulé sur la surface extérieure du poteau, la dilatation transversale du béton crée une contrainte de traction sur le tissu de fibres de la couche extérieure, qui, à son tour, impose des contraintes au béton pour empêcher sa dilatation, le plaçant ainsi dans un état de contrainte tridimensionnel. Ainsi, la résistance ultime à la compression et la déformation du béton sont améliorées, et la déformation plastique des armatures longitudinales en zone tendue est pleinement exploitée. Par conséquent, l'enroulement du tissu de fibres à la surface des poteaux en béton armé peut non seulement améliorer la capacité portante des poteaux, mais aussi leur ductilité et leur résistance sismique.

Facteurs affectant la capacité portante en compression des poteaux renforcés

1. Forme de la section du poteau

En génie civil, les poteaux en béton armé sont généralement de section circulaire, rectangulaire ou carrée. Lorsqu'un poteau de section circulaire est confiné par un tissu de fibres, il est soumis à une tension circonférentielle et une pression latérale continue est exercée sur le béton le long de sa périphérie. Lorsque le PRF confine des poteaux rectangulaires, la pression latérale du béton fléchit le PRF vers l'extérieur, ce qui lui permet d'exercer une pression latérale maximale aux angles et minimale au milieu des bords. Ainsi, seuls les angles et la partie centrale du béton sont mieux contraints par l'action de l'arc.

Il est important de souligner que la forme de la section a une grande influence sur la capacité portante ultime et la capacité de déformation des poteaux courts. L'amélioration est possible pour les poteaux cylindriques, carrés ou rectangulaires avec des angles elliptiques, chanfreinés, ou sans angles chanfreinés, du haut vers le bas. Par conséquent, en pratique, il est conseillé d'utiliser une section circulaire ou elliptique pour envelopper les fibres. Si la section carrée ou rectangulaire est utilisée, l'angle droit de la section doit être ciselé pour former des angles arrondis, puis renforcé par un tissu de fibres.

2. Paramètres dimensionnels des sections rectangulaires

Le rapport d'aspect des sections rectangulaires est un facteur important qui influence la capacité portante axiale des poteaux. Il a été observé que lorsque le rapport longueur/largeur du béton passe de 1:1 à 6:1, l'augmentation de la capacité portante diminue de 1,17 à 1,08, soit près de 10 %. Lorsque le rapport longueur/largeur augmente, son influence sur l'amélioration de la capacité portante diminue. En effet, les contraintes imposées par le PRF diminuent avec l'augmentation du rapport d'aspect des sections rectangulaires, et l'influence de ce dernier diminue.

Outre le rapport d'aspect de la section, le rayon du congé influence également la capacité portante du poteau. Plus le rayon du congé est grand, plus la contrainte du béton est importante, plus la capacité portante est améliorée. Cependant, le rayon du congé a peu d'effet sur l'augmentation de la capacité portante.

3. Nombre d'autocollants pour les tissus de fibres transversales.

L'amélioration de la capacité portante et de la ductilité des poteaux en béton armé s'explique par le fait que le béton est retenu par un tissu de fibres transversal, de la force unidirectionnelle à la force complexe tridirectionnelle. Par conséquent, le nombre de couches de fibres augmente, tout comme la contrainte exercée sur le béton et sa capacité de compression. On constate que plus le rapport d'aspect est faible, plus l'influence du nombre de couches de liaison est importante. Plus le rapport d'aspect est élevé, plus l'influence du nombre de couches de liaison est faible.

En ingénierie pratique, le nombre de couches de tissu de fibres doit être déterminé.

Calculé par calcul. Pour les poteaux en béton armé présentant de grandes différences de longueur et de largeur, il est difficile d'améliorer l'effet de renforcement par l'ajout de tissu de fibres ; d'autres méthodes doivent donc être envisagées.

4. Effet de la charge avant renforcement

Le renforcement est généralement réalisé sous une charge donnée. À moins que d'autres supports temporaires ne soient utilisés pour transférer la transmission des charges externes, l'influence de la charge avant renforcement, c'est-à-dire l'influence de la force secondaire sur les poteaux, doit être prise en compte. Avant le renforcement des poteaux en béton armé, le béton est dans un état de contrainte initiale sous charge externe. Après renforcement, la section renforcée reste inchangée avant le chargement, et la déformation de la section reste inchangée. Par conséquent, le PRFC est à l'état de déformation nulle et n'exerce aucun effet de retenue sur le béton.

5. Fluage du béton

Le fluage du béton affecte également la capacité portante et la capacité de déformation des poteaux en béton armé sous charge à long terme. En ce qui concerne le fluage du béton, la capacité portante des poteaux en béton armé est inférieure à celle des cas non pris en compte, et leur capacité de déformation est supérieure à celle des cas non pris en compte.

De plus, l'élancement des poteaux en béton armé, la résistance à la compression du béton, la corrosion des barres d'acier, les propriétés mécaniques du PRF et d'autres facteurs influencent la résistance à la compression des poteaux en béton armé.