Réparation de fissures de poutres

1 Aperçu du projet

Une structure en béton armé d'un bâtiment industriel d'une superficie de 48 m x 30 m et d'un nombre total de quatre étages présente des fissures dans une poutre de chacun des deuxième et troisième étages six mois après l'achèvement et l'utilisation de la structure principale. Les caractéristiques de fissure des deux poutres sont les mêmes. Une fissure transversale apparaît au bas de la travée de la poutre et s'étend le long des deux côtés de la poutre. La hauteur de la fissure s'étend jusqu'à 150 mm et la couche protectrice tombe légèrement sur le dessus de la poutre. Une fissure transversale apparaît sur le dessus du support de poutre (bord de poteau) et s'étend vers le bas sur une longueur de 180 mm. La largeur de la fissure est supérieure à 0,3 mm, la forme est triangulaire, le bord extérieur est large et la fissure s'étend vers l'intérieur de manière courte et progressivement fine, qui traverse la section transversale de la poutre. À partir de l'analyse de la forme de la fissure de la poutre, il est provisoirement jugé que la fissure est causée par la capacité portante insuffisante de la poutre en béton. Pour être sûr, il est nécessaire d'analyser et de recalculer les causes des fissures afin de confirmer que des mesures de renforcement doivent être prises pour renforcer les poutres.

2 Analyse des causes des fissures

Dans les dessins, il n'y a pas de murs sur les poutres. Cependant, en raison du changement de fonction d'utilisation, la partie A n'a pas obtenu le consentement du concepteur pour construire 180 murs de plus de 2 m de haut sur les poutres sans autorisation.

3 Schéma de renforcement

3.1 schéma 1 : méthode de renforcement par augmentation de la section transversale

Par modulation d'amplitude, la structure en béton armé est renforcée au bas de la poutre. La nouvelle classe de résistance du béton est C25, légèrement supérieure à celle du béton d'origine (C20), comme le

montre la figure 1. exigences de conception et de construction du renforcement :

(1) Traitement d'interface de l'interface de la structure en béton d'origine : burin de 10 à 25 mm de profondeur et rinçage propre, nouvelle surface de béton coulé du béton d'origine avec traitement d'agent d'interface.

(2) La barre d'armature en acier au bas de la poutre est de 4 25. La barre d'armature courte en acier de 25 est soudée à la barre d'armature en acier de contrainte de l'élément d'origine. La longueur de la barre d'armature courte en acier est de 125 mm et la distance médiane de chaque barre d'armature courte en acier est de 500 mm. Grâce à la connexion ci-dessus, les nouvelles et anciennes barres d'armature en acier de contrainte fonctionnent ensemble.

(3) Le renfort en U doit être installé lors du renforcement. Les étriers de type U doivent être soudés sur les étriers d'origine, avec une seule soudure de 10 jours. Le diamètre des étriers de type U est le même que celui des étriers d'origine.

(4) la barre d'armature est ancrée par une barre d'acier de plantation et la profondeur de la colonne implantée est de 200 mm.

3.2 schéma deux : méthode de renforcement par collage de fibres de carbone

Le principe de fonctionnement de la méthode de renforcement par fibres de carbone consiste à utiliser des matériaux en résine pour lier les fibres de carbone à la surface de la structure afin de former un composite CFRP. 

Grâce à la résistance au cisaillement et à la capacité d'ancrage du liant à haute résistance, il peut fonctionner en coordination avec les éléments structurels, exploiter pleinement les propriétés de traction des fibres de

carbone et atteindre l'objectif de renforcement des éléments structurels.

Lorsque la fibre de carbone est utilisée pour renforcer la poutre, la feuille de fibre de carbone ne peut supporter que la force de traction et ne peut pas supporter la pression. Dans ce projet, lorsque le support de poutre

est renforcé par flexion, des fibres de carbone sont collées autour de la colonne des deux côtés de la poutre. La largeur de chaque côté est de 250 mm et la longueur du bord du support est de 3300 mm. La poutre est

contournée et ancrée au bas de la plaque. Lorsque le bas de la poutre est renforcé par pliage, le bas de la poutre est collé dans le sens longitudinal de la poutre, la largeur est de 250 mm et l'épaisseur est de quatre couches, jusqu'au bord du support.

Le cerceau en forme de U en feuille de fibre de carbone est placé des deux côtés du point d'action de la charge concentrée et aux deux extrémités du support. La largeur du cerceau est de 125 mm, ce qui peut augmenter l'ancrage de la fibre de carbone

au bas de la poutre.

3.3 Comparaison des effets globaux des schémas de renforcement

Section d'agrandissement

Enfin, choisissez la fibre de carbone pour le renforcement de la poutre.

4. Remarques finales

Le bâtiment a été mis en service après avoir été renforcé. Du point de vue de l'état de construction, la fibre de carbone et la surface de la poutre sont bien liées. L'endroit le plus épais est le cerceau en forme de 

U (cinq couches) au bas de la poutre, et l'épaisseur de chaque couche est de 0,167 mm. Cela n'augmente pas fondamentalement la taille de la section transversale et le poids propre de la poutre. Il répond aux

exigences du propriétaire en termes de période de construction, d'espace d'utilisation, de durabilité des matériaux et de qualité de construction, et permet d'obtenir un effet de renforcement satisfaisant.