Réhabilitation de poutres en béton armé utilisant de la fibre de carbone

La solution adoptée combine des plaques d'acier liées extérieurement (pour les poutres primaires présentant un déficit de résistance important) et des feuilles de polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC) (pour les poutres secondaires, les zones de jonction et les régions critiques au cisaillement).

Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber

Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber

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Aperçu du projet

Ce projet porte sur la réhabilitation structurelle d'un bâtiment existant à ossature en béton armé (RC) de plusieurs étages. La structure se compose de colonnes RC, de poutres primaires et secondaires et de dalles en béton armé coulé sur place-un système de châssis RC coulé sur place courant dans les bâtiments universitaires de la fin du XXe et du début du XXIe siècle.


Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber


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Problèmes

Changement de la fonction du bâtiment-l'équipement de laboratoire, les piles de bibliothèque ou les nouvelles exigences fonctionnelles peuvent dépasser la capacité de charge initiale en direct

Détérioration des membres-exposition environnementale à long terme, dégradation du béton ou corrosion des armatures

Déficience identifiée dans l'évaluation-audit structurel révélant une capacité de cisaillement ou de flexion insuffisante dans les éléments clés


Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber


Solution

La solution adoptée combine des plaques d'acier liées extérieurement (pour les poutres primaires présentant un déficit de résistance important) et des feuilles de polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC) (pour les poutres secondaires, les zones de jonction et les régions critiques au cisaillement).


1. poutres primaires-plaques d'acier collées à l'extérieur (réhabilitation en flexion)

Méthode d'application: Les plaques d'acier sont collées à l'époxy sur le soffite (face inférieure) des poutres primaires, orientées le long de la direction de portée longitudinale.

2. poutres secondaires-feuilles de CFRP (réhabilitation de flexion)

Méthode d'application: Des feuilles unidirectionnelles de CFRP sont imprégnées de la résine époxyde et collées au soffite des faisceaux secondaires, avec la direction de fibre alignée parallèlement à la portée de poutre.

3. Faisceau-Colonne Joints - CFRP U-Wraps (réhabilitation de cisaillement)

Méthode d'application: Des feuilles de CFRP sont appliquées dans une configuration en U autour de la section transversale de poutre aux appuis et aux régions communes, avec des fibres orientées perpendiculairement à l'axe de poutre (direction verticale sur les visages de Web).

4. feuille croisée de Zones - CFRP d'intersection de faisceau

Méthode d'application: Des feuilles de CFRP sont appliquées dans une croix-modèle aux intersections primaires-secondaires de poutre, adressant l'état complexe d'effort aux jonctions de membre.


Avantages de l'approche combinée


Aspect designPlaques d'acierFeuilles CFRPAvantage combiné
Force gain de magnitudeHaut-idéal pour les poutres primaires fortement chargéesModéré à haut-efficace pour les membres secondairesExigence optimisée par membre
Contribution de rigiditéTrès haut-réduit considérablement la déflexionModule inférieur à celui de l'acier par unité d'épaisseurPoignées en acier rigidité-éléments critiques
Ajout de la charge morteModéré-l'acier est lourdProche de zéro-critique pour les structures existantesCFRP limite l'augmentation globale de poids
Vitesse d'installationPlus lente-plaques lourdes, ancrages mécaniquesRapide-léger, main-layupInstallation parallèle sur différents membres
Résistance à la corrosionNécessite un revêtement protecteurInhéremment résistant à la corrosionCFRP préféré dans les environnements agressifs
Coût par unité de forceGénéralement plus faible pour les gains importantsPlus élevé par kg mais moins de matériel nécessaireCoût optimisé par type de membre


Les produits utilisés dans ce projet.Les personnes qui ont parcouru ce projet concernent également ces produits:

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