Méthode de renforcement de la structure du bâtiment existant

Méthodes courantes de renforcement des structures de bâtiment, enveloppe en polymère renforcé de fibres (FRP) collée extérieurement, plaque d'acier collée à l'époxy, agrandissement de section, gainage en acier, méthode de renforcement par précontrainte externe

Existing building structure reinforcement.jpg

1. Enveloppe en polymère renforcé de fibres (PRF) à liaison externe
Le renforcement composite PRF est similaire au renforcement par plaque d'acier. Seuls les matériaux utilisés sont des composites à fibres, tels que la fibre de verre (PRFV), la fibre de carbone (PRFC), la fibre d'aramide (PRFA), etc. Cette méthode de renforcement, davantage étudiée en Chine et à l'étranger, présente un fort potentiel de développement. Comparés aux matériaux de renforcement traditionnels, les composites à fibres présentent des avantages remarquables : résistance élevée, légèreté, facilité de construction, résistance à la corrosion, etc. Par exemple, le renforcement en tissu PRFC, dont la résistance à la traction est de 3 000 MPa, soit 10 fois supérieure à celle de l'acier ordinaire, et dont le module d'élasticité est légèrement supérieur à celui de l'acier, est utilisé pour les poutres, dalles et poteaux en béton armé, les ponts, les toitures et autres structures.

2. Plaque d'acier à liaison époxy
Le renforcement par plaque d'acier à liaison externe permet d'améliorer la capacité portante d'une structure en fixant la plaque d'acier à l'extérieur de l'élément en béton. Cette technique est équivalente au renforcement des composants in vitro. Elle est désormais mature. Elle présente l'avantage de ne pas modifier la forme du composant ni d'occuper d'espace, de permettre une construction simple et rapide, et de minimiser les travaux en milieu humide. Cependant, pour les composants renforcés, la température ambiante ne doit pas dépasser 60 °C, l'humidité relative ne doit pas dépasser 70 % et l'absence de corrosion chimique doit être évitée. Elle convient au renforcement des éléments en flexion et en traction dans des conditions normales. Elle est actuellement largement utilisée dans les structures de ponts et de bâtiments.

3. Élargissement de section
L'élargissement de section est une méthode traditionnelle de renforcement de la section d'un composant (béton et barres d'armature) afin d'en améliorer la capacité portante. Elle est largement utilisée pour le renforcement des poutres, dalles, poteaux, murs et autres éléments des structures en béton et en briques. Cette méthode présente les avantages d'une technologie simple, mature, fiable et capable d'améliorer la rigidité et la stabilité du composant. L'inconvénient est que la lourde charge de travail et le long temps de maintenance sur le site auront une certaine influence sur la production et la durée de vie, et auront une certaine influence sur la forme et l'espace d'utilisation de la structure d'origine.


gainage en acier, collage de plaques d'acier


4. Gainage en acier
Le renforcement par gainage en acier est une méthode utilisée pour renforcer les 4 coins ou les 2 pans du béton, de la maçonnerie et d'autres éléments, à l'aide d'acier de coffrage (généralement des cornières, des tôles plates ou des plaques d'acier, etc.). Il s'agit également d'une méthode traditionnelle largement utilisée. À condition de ne pas augmenter considérablement la section de l'élément, sa capacité portante peut être considérablement améliorée. De plus, cette méthode présente les avantages d'une construction simple, d'une charge de travail réduite et d'une force fiable. Elle convient au renforcement des poteaux, des poutres, des membrures de fermes et des poutres abdominales, ainsi que des immeubles de grande hauteur. L'inconvénient de cette méthode réside dans la quantité d'acier plus importante, les coûts de maintenance plus élevés et la rigidité de la structure qui en résulte.

5. Renforcement par précontrainte externe
Le renforcement par précontrainte externe permet de renforcer les éléments de structure, ou l'ensemble, par une tige ou un poteau de précontrainte externe. Elle améliore indirectement la capacité portante de la structure en modifiant la répartition des forces internes et en réduisant le niveau de contrainte initial. La méthode de renforcement par précontrainte modifie peu l'espace d'utilisation et permet d'obtenir un meilleur effet de renforcement grâce à la fonction de déchargement et de renforcement, éliminant ainsi le retard de contrainte. L'inconvénient réside dans le perfectionnement des équipements de précontrainte et des ancrages, qui présentent certains risques. Actuellement, elle est principalement utilisée pour le renforcement des structures de grande portée, ainsi que pour le renforcement des grandes structures qui ne peuvent être renforcées ou renforcées par des méthodes conventionnelles.





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