Quatre facteurs affectant la capacité portante des poutres renforcées avec des plaques d'acier collées

1. Longueur d'ancrage de la plaque d'acier
La longueur d'ancrage d'une plaque d'acier a une influence considérable sur sa capacité portante.
Plus la longueur d'ancrage est importante, plus la concentration de contraintes à son extrémité est réduite, ce qui évite la fissuration du béton. Une fois la longueur d'ancrage raisonnable atteinte, il est peu pertinent d'augmenter la longueur de la plaque. En conclusion, seule une longueur d'ancrage appropriée permet d'éviter la concentration de contraintes aux extrémités des poutres renforcées par des poutres en acier collées. Plus la longueur d'ancrage est courte, plus la concentration de contraintes est importante. Plus la capacité portante est faible, plus la rupture par cisaillement est facile et la ductilité est faible. Lorsque l'extrémité de la plaque d'acier commence à se détacher, la longueur d'ancrage est réduite et la concentration de contraintes aux extrémités augmente, accélérant ainsi les dommages.

2. Charge historique
Si la longueur d'ancrage est adaptée, la plaque d'acier et la poutre peuvent former un ensemble performant. La plaque d'acier limite efficacement les fissures. La poutre renforcée est indépendante de la charge initiale et peut atteindre sa capacité portante théorique.

3. Taux d'armature des barres d'acier
L'utilisation d'une plaque d'acier collée équivaut à une augmentation du taux d'armature, et la poutre en béton présente une limite de taux d'armature élevée. Lorsque le taux d'armature initial est proche du taux d'armature élevé, l'augmentation de la capacité portante passe à 1. Par conséquent, si les deux poutres sont renforcées, la capacité portante des poutres ayant un taux d'armature plus faible sera améliorée même si les plaques d'acier sont collées au même endroit. Lorsque la longueur d'ancrage est insuffisante, la capacité portante n'est pas significativement augmentée après le renforcement de la poutre lorsque la plaque d'acier est collée au même endroit.
La raison en est que le phénomène de concentration des contraintes à l'extrémité de la plaque d'acier est très important. Les contraintes de cisaillement et de flexion élevées empêchent la fissuration de se propager, et une fissure de pénétration horizontale le long de l'armature longitudinale se forme rapidement dans la partie fragile de la couche de protection. Cependant, l'armature longitudinale ne peut pas empêcher la formation de fissures, et sa résistance au cisaillement est équivalente à celle d'une poutre en béton ordinaire. Plus l'armature longitudinale est importante, plus la résistance au cisaillement de l'assemblage est affaiblie et le béton se déchire plus facilement dans le sens longitudinal du fond. Par conséquent, lorsque la longueur d'ancrage de la plaque d'acier est insuffisante, l'augmentation du taux d'armature réduira la capacité portante de la poutre renforcée.

4. Mesures d'ancrage à l'extrémité de la plaque d'acier
En raison d'une longueur d'ancrage insuffisante de la plaque d'acier, son extrémité présente une concentration de contraintes importante, ce qui entraîne la rupture par cisaillement de la poutre renforcée et sa capacité portante est bien inférieure à la valeur théorique. Par conséquent, des mesures d'ancrage d'extrémité doivent être prises pour renforcer l'acier collé.