Renforcement des ouvertures de poutres en béton armé

Présentation du projet

Ce projet est une opération de réhabilitation d'un immeuble de bureaux commercial existant de grande hauteur. Pour accompagner la mise à niveau des services MEP (mécanique, électricité et plomberie), plusieurs percements circulaires ont été réalisés dans les poutres de portique en béton armé d'origine.

Le perçage de trous dans les poutres en béton armé coupe partiellement les armatures en acier d'origine et réduit la section transversale effective de la poutre, ce qui affaiblit considérablement la capacité de flexion et de cisaillement et crée des risques potentiels pour la sécurité structurelle.

Schéma de renforcement

Après calcul et vérification structurels, une solution de renforcement par CFRP (tissu de polymère renforcé de fibres de carbone) a été adoptée pour renforcer les poutres percées. Cette méthode restaure et améliore la capacité portante sans ajouter de poids mort supplémentaire ni empiéter sur la hauteur libre intérieure, conformément à l'ACI 440 et aux codes locaux de renforcement du béton.

Des tissus de fibre de carbone unidirectionnels sont collés sous la poutre pour le renforcement en flexion. Des bandes de CFRP en forme de U sont appliquées sur les flancs de la poutre pour le renforcement au cisaillement autour des ouvertures, afin de confiner le béton et de réduire la concentration de contraintes aux bords des trous.

Des tissus CFRP longitudinaux s'étendent sur toute la longueur de la poutre pour reprendre le moment fléchissant. Des étriers CFRP en forme de U supplémentaires sont disposés de part et d'autre des ouvertures, formant un système de renforcement composite qui compense la perte des étriers et des aciers longitudinaux d'origine.

Avantages et résultat du projet

✅ Léger, sans emprise sur la hauteur libre : les tissus de fibre de carbone sont ultraminces et n'augmentent quasiment pas les dimensions de la poutre. Idéaux pour les projets de rénovation à exigence stricte de hauteur sous plafond, supérieurs au chemisage acier et à l'augmentation de section.

✅ Haute résistance et haute efficacité : l'élevée résistance à la traction du CFRP compense efficacement la perte de capacité en flexion et en cisaillement causée par les ouvertures dans la poutre et limite la propagation des fissures.

✅ Mise en œuvre commode : adaptée aux espaces étroits à forte densité de tuyauteries. Aucun engin de chantier lourd requis, délai d'exécution court et gêne minimale pour les autres corps d'état sur site.

✅ Durabilité supérieure : excellente résistance à la corrosion et au vieillissement, faible coût d'entretien sur la durée de service.

Domaine d'application

Réhabilitation de bâtiments de bureaux et commerciaux, renforcement des ouvertures de poutres/dalles/murs à ossature béton armé pour le passage des tuyauteries de CVC, d'évacuation, de protection incendie et autres réseaux MEP.