Renforcement du PRF

1. Étude technique

Le bâtiment principal est une structure à ossature en béton armé d'une superficie d'environ 6 000 m2. Le bâtiment est divisé en 3 blocs. À l'origine un immeuble de bureaux, le bâtiment est désormais prévu pour être transformé en un centre commercial sur les trois premiers étages et en un hôtel sur le troisième.

Afin de comprendre en détail la qualité technique existante du bâtiment, le propriétaire a confié aux unités d'inspection compétentes la réalisation d'une inspection et d'une évaluation complètes de la structure principale du bâtiment avant la rénovation, y compris la déformation structurelle, l'inspection de la partie visible de la structure des fissures, la résistance du béton et la détection de la corrosion de l'acier, l'inspection des joints, etc. Les résultats des tests montrent que la résistance à la compression du béton local du bloc III n'est pas à la hauteur de la classe de résistance de conception d'origine, et que les autres parties répondent aux exigences de conception structurelle d'origine. Grâce à la détection d'inclinaison, le taux d'inclinaison des immeubles de bureaux est faible, ce qui est dans le cadre requis par la norme d'évaluation de la fiabilité des bâtiments civils (GB 50292-1999). De plus, les fissures dans la partie visible de la structure principale apparaissent principalement sur le mur de remplissage, et aucune fissure n'est trouvée dans les poutres, les dalles et les colonnes. La qualité de la fondation a également été testée et les résultats sont dans les limites normales. Depuis que le bâtiment a été construit dans les années 1970 et 1990 respectivement, l'utilisation de la fonction a également changé, ne peut pas répondre aux exigences des normes actuelles. Par conséquent, afin de garantir une utilisation sûre et de répondre aux exigences fonctionnelles, il est nécessaire de procéder à un renforcement et à une reconstruction complets du bâtiment.

2. Renforcement et modernisation

2.1 Principes de conception du renforcement structurel

En plus de prendre en compte la situation réelle du bâtiment, le schéma de renforcement doit également répondre aux exigences du code de conception du renforcement, afin que le bâtiment renforcé puisse répondre aux exigences d'utilisation et de structure sismique. Après le renforcement et la transformation, la durée de vie du bâtiment sera prolongée. Dans le même temps, la charge de travail du renforcement et de la transformation doit être prise en compte pour économiser les coûts.

2.2 Plan de renforcement et de reconstruction des structures

2.2.1. Renforcement des poutres et des poteaux à ossature

Le bloc I et le bloc II ont été conçus et construits dans les années 1970 comme le premier immeuble de bureaux à ossature à plusieurs étages de la région. Il est entendu que la conception et la construction à cette époque étaient extrêmement prudentes, en particulier dans le processus de construction, les exigences en matière de matériaux de construction ont atteint un point difficile, ce qui peut être démontré à partir des résultats des tests structurels.

La taille du filet de poteau du bloc I est de 3 m d'ouverture, 6 m de profondeur, 5,3 m de profondeur, 300 m m sur 600 m m dans la colonne centrale, 300 m m sur 500 m m dans la colonne latérale et 250 m m sur 550 m m dans la poutre à ossature. Le calcul structurel et le contrôle montrent que la poutre à ossature et la colonne d'origine répondent fondamentalement aux exigences de la charge de service après la transformation, seule la structure d'origine pour le traitement sismique et de durabilité.

Deux schémas ont été envisagés dans la conception : (1) la méthode de renforcement en fibre de carbone ; (2) la méthode de renforcement par plaque d'acier collée. Ces deux méthodes de renforcement conviennent aux éléments de flexion et de traction dans des conditions normales. En raison de la limitation de la taille de la section de la colonne et d'autres conditions, enfin, par comparaison, je bloque la poutre de cadre, le renforcement de la colonne prévoit d'utiliser un renforcement en fibre de carbone.

En même temps, en tirant pleinement parti des exigences de la technologie de construction de la méthode de renforcement en fibre de carbone, un adhésif en résine époxy est appliqué sur la surface de la structure en béton d'origine et le tissu en fibre de carbone est étroitement collé à la surface de la structure en béton, de sorte que les deux deviennent un nouvel ensemble et se forment ensemble. Si l'agent de liaison du CFRP renforcé vieillit facilement sous la lumière directe du soleil, cela affectera sa résistance structurelle et sa durée de vie, il est donc nécessaire d'ajouter un revêtement protecteur à l'extérieur du CFRP. La construction du revêtement protecteur doit être effectuée après le durcissement de la résine. À ce moment-là, une couche d'adhésif peut être brossée et pulvérisée avec du sable fin pour augmenter son adhérence. Cela permet non seulement de compléter le renforcement des poutres et des colonnes, mais aussi d'améliorer dans une certaine mesure les performances sismiques de la structure et de répondre aux exigences de durabilité.

Le bloc II est une structure à travée unique de 10,5 m avec des ouvertures de 4,2 à 6 m, 350 mm. Le calcul structurel montre que la colonne de cadre d'origine répond fondamentalement aux exigences de la charge de service après la transformation, et le renforcement de la poutre de cadre est insuffisant. Par conséquent, il est nécessaire non seulement de traiter la sismique et la durabilité de la structure d'origine, mais également de renforcer la capacité portante de la poutre de cadre. Les colonnes de cadre sont toujours renforcées par du CFRP. Une fois renforcées, des feuilles de CFRP sont enroulées autour des colonnes de manière circulaire, ce qui peut améliorer les performances sismiques. Compte tenu de la technologie de construction, de la période de construction et du coût, la précontrainte externe est adoptée pour renforcer la poutre de cadre, et le toron d'acier à faible relaxation D15.24 est adopté. Afin d'assurer la durabilité des poutres et des colonnes de cadre, une couche d'adhésif en résine époxy peut être appliquée sur la surface, du sable fin peut être pulvérisé et enfin la peinture peut être terminée.

Français Dans le bloc III, les dimensions de section des poteaux à ossature sont de 300 mm * 350 mm, 350 mm * 350 mm, et les dimensions de section des poutres à ossature sont de 250 mm * 450 mm et 250 mm * 570 mm. Le calcul structurel montre que les poutres et poteaux à ossature d'origine ne peuvent pas répondre aux exigences de charge de service après reconstruction, il est donc nécessaire de renforcer les poutres et poteaux d'origine de manière globale. La méthode de l'augmentation de la section transversale et la méthode de l'acier collé sont envisagées dans le renforcement des poteaux à ossature. En raison des avantages d'un faible coût et d'une bonne durabilité, le poids mort augmentera et la période de construction sera longue. Les avantages et les inconvénients de ce dernier sont tout à fait opposés au premier. Considérant que la plage de renforcement du poteau dans le bloc III est large et qu'il ne longe pas la rue, qu'il existe certains chantiers de construction et d'autres conditions, la méthode de section agrandie est finalement adoptée pour renforcer le poteau. La méthode de l'agrandissement de la section, le renforcement CFRP et la précontrainte externe sont envisagés dans le renforcement des poutres à ossature. Étant donné que la hauteur d'étage du bâtiment d'origine n'est que de 3,3 m, la méthode d'agrandissement de la section est d'abord exclue. De plus, la structure du troisième bloc est une structure à ossature à travée unique, la hauteur de poutre de conception d'origine est insuffisante, après le calcul de re-vérification, la déflexion de la poutre est relativement importante, de sorte que le renforcement de précontrainte externe devient le premier choix. Pour le traitement de durabilité, la même méthode des blocs I et II est toujours adoptée.

2.2.2 Renforcement du sol

En raison de l'utilisation de briques polies ou de sols en pierre dans la décoration du sol après la rénovation du bâtiment, la fonction est également passée des immeubles de bureaux aux centres commerciaux, de sorte que la conception de la charge morte et de la charge vive a augmenté. La conception d'origine

Les dalles sont des dalles perforées préfabriquées, et la force et la durabilité ne peuvent pas répondre aux exigences, de sorte que les dalles doivent être renforcées. Compte tenu du coût et de la durabilité, les méthodes de renforcement suivantes sont adoptées : deux trous circulaires des deux côtés de la dalle sont rainurés par le haut, un renfort longitudinal est placé au fond du trou et un renfort longitudinal est placé sur la surface de la dalle, et le treillis de renforcement bidirectionnel de 6 et 150 mm est posé sur la surface de la dalle. Enfin, les trous circulaires des deux côtés sont coulés et compactés avec du béton de pierre fine C25, et la surface de la plaque est épaissie de 50 mm. Dans le même temps, il est nécessaire de lisser avec du pilonnage au lieu d'une couche de nivellement de la surface décorative, de sorte que la hauteur effective de la plaque poreuse renforcée ne soit pas inférieure à 120 mm, et la plaque poreuse renforcée soit équivalente à la plaque à fentes nervurées. De plus, la surface de la dalle est additionnée de gluten et le béton coulé à l'extrémité de la dalle doit être compact, de sorte que la dalle à travée unique puisse être transformée en dalle continue. Les instructions de renforcement nécessitent également le traitement des plans de structure en béton neufs et anciens.

3. Épilogue

Le projet a été mis en service après la conception et la construction, et les utilisateurs ont bien réagi. La pratique de la conception technique montre que dans la conception d'une ingénierie de renforcement complexe, non seulement les exigences des spécifications de conception doivent être respectées, mais aussi l'essence doit être saisie de manière flexible afin de rendre les méthodes de renforcement simples et pratiques pour répondre aux besoins des projets de renforcement à grande échelle.