Caractéristiques de rupture des poteaux en béton armé
1. Les modes de rupture des poteaux en béton armé peuvent être divisés en rupture par compression (y compris les poteaux à compression axiale et les poteaux à faible excentricité) et rupture par traction (poteaux à forte excentricité).
(1) Mode de rupture d'un poteau à compression axiale. La compression axiale des poteaux se caractérise par l'apparition de fissures longitudinales, sensiblement parallèles à la direction de la charge, sous l'action de charges externes plus importantes, puis par l'écrasement et la fissuration du béton de la couche de protection.
(2) Caractéristiques de rupture des poteaux à faible excentricité. Lorsque l'excentricité est très faible, la section transversale du poteau est entièrement comprimée, généralement du côté de la force axiale où la contrainte de compression est plus importante. Lorsque la charge augmente, le béton d'un côté est écrasé en premier (fissures longitudinales) et la contrainte de la barre d'acier en compression atteint la résistance à la compression, tandis que la contrainte du béton de l'autre côté et la contrainte de la barre d'acier n'atteignent pas la résistance à la compression lors de la destruction de l'élément.
(3) Caractéristiques de rupture des poteaux à forte excentricité. Pour les poteaux comprimés fortement excentrés, des fissures transversales apparaissent d'abord sur la surface extérieure du poteau tendu sous charge. Avec l'augmentation de la charge, les fissures se développent et s'étendent continuellement, et les fissures principales sont visibles avant la rupture. La contrainte de la barre d'acier de traction atteint sa limite d'élasticité, puis la fissure transversale dans la zone de traction se développe rapidement et s'étend à la zone de compression, entraînant une réduction rapide de la surface de la zone de compression. Enfin, des fissures longitudinales apparaissent dans la zone de compression, provoquant la rupture par écrasement du béton.

2. Raisons de l'insuffisance de capacité portante du béton. Le renforcement des ouvrages d'art peut avoir de nombreuses causes, qui peuvent être résumées comme suit :
(1) Une conception erronée, une mauvaise qualité de construction, une utilisation inappropriée, le vieillissement des matériaux en environnement difficile et des perturbations naturelles accidentelles entraînent des dommages structuraux, entraînant une dégradation de la fiabilité structurelle.
(2) En raison du changement de fonction, il est souvent nécessaire de renforcer la structure. Des modifications fonctionnelles peuvent survenir en phase d'utilisation, mais aussi en phase de construction, à la demande du maître d'ouvrage ou du promoteur, dans le cadre d'un ajustement structurel fonctionnel.
(3) L'adaptation des normes de conception nationales peut également entraîner un renforcement structurel. En raison de l'amélioration des normes de conception, les structures en service peuvent ne plus répondre aux exigences des normes existantes.
(4) Réutilisation des structures pour une durée de vie prolongée. Pour les projets présentant une valeur patrimoniale, il est nécessaire de prolonger leur durée de vie par des renforcements.

Méthodes courantes de renforcement structurel
Il existe de nombreuses méthodes de renforcement du béton armé, telles que la méthode de section élargie, la méthode d'armature en acier enveloppante, la méthode de renforcement par entretoises précontraintes, la méthode de déplacement, la méthode de renforcement par fibres de carbone, etc. Les trois méthodes les plus couramment utilisées sont les suivantes : la méthode de section élargie, la méthode d'armature en acier enveloppante et la méthode de renforcement par déplacement.

1. Renforcement d'un poteau en béton armé par augmentation de section.
(1) L'augmentation de section consiste à utiliser le même matériau, le béton armé, pour agrandir la section de la structure en béton d'origine afin d'en améliorer la capacité portante. L'augmentation de la section et du ferraillage du poteau d'origine permet non seulement d'améliorer sa capacité portante, mais aussi de réduire son élancement et d'en améliorer la rigidité. En particulier dans le domaine de la fortification sismique, la structure d'origine à poutres fortes et à poutres faibles peut être transformée en une structure à poutres fortes et à poutres faibles, améliorant ainsi la résistance sismique. Les méthodes de renforcement spécifiques comprennent l'externalisation des quatre côtés, l'épaississement d'un côté et l'épaississement des deux côtés.
(2) Exigences de construction. Lors de la conception et de la construction de poteaux renforcés, il est essentiel de renforcer l'assemblage entre les anciens et les nouveaux poteaux afin de garantir leur intégration et de mieux répartir les efforts internes entre eux, permettant ainsi aux nouveaux poteaux de jouer pleinement leur rôle.

2. Les poteaux en béton armé sont enveloppés d'acier.
(1) Le renforcement par acier extérieur est une méthode de renforcement des quatre angles ou des deux côtés des poteaux en béton. Son avantage réside dans le fait que la section des éléments n'augmente pas sensiblement, mais que la capacité portante des poteaux en béton peut être considérablement améliorée. Les poteaux carrés ou rectangulaires sont généralement enveloppés de cornières d'acier et assemblés par des panneaux transversaux. Pour les poteaux, les cheminées et autres composants, on utilise souvent de l'acier plat avec des arceaux.
(2) Exigences structurelles. Lorsqu'un poteau en béton est renforcé par un enrobage extérieur, les exigences structurelles suivantes doivent être respectées : la longueur des arêtes des cornières d'acier extérieures ne doit pas être inférieure à 75 mm, la section des plaques ne doit pas être inférieure à 25 mm x 3 mm, l'espacement ne doit pas être supérieur à 20 R (r étant le rayon de révolution minimal d'une cornière d'acier) et ne doit pas dépasser 500 mm. Les cornières d'acier extérieures doivent être continues et ne doivent pas traverser tous les étages. L'extrémité inférieure de la cornière doit se prolonger jusqu'au sommet de la fondation et être collée avec du mortier époxy. La longueur d'ancrage à l'extrémité supérieure doit être suffisante et la partie supérieure peut être soudée à la cornière si possible. Lorsque l'acier est renforcé par un coulis chimique à la résine époxy, le contreplaqué doit être solidement fixé à la surface du béton et soudé à la cornière. Après le soudage, l'acier est scellé avec de la résine époxy et les ouvertures d'aération sont réservées au coulis. Lorsque l'acier est enrobé de mortier de ciment au latex, le contreplaqué peut être soudé à l'extérieur de la cornière. La teneur en latex ne doit pas être inférieure à 5 %. Une couche protectrice de mortier de ciment 1:3 d'une épaisseur minimale de 25 mm doit être appliquée sur la surface de l'acier profilé, et des matériaux anticorrosion peuvent également être utilisés pour la protéger.

3. Méthode de remplacement pour le renforcement des poteaux en béton.
(1) Lorsque la résistance des poteaux en béton diminue et que leur capacité portante est insuffisante en raison d'un incendie ou d'erreurs de construction, il est nécessaire de les renforcer. Parfois, la taille des poteaux ne doit pas être augmentée, et parfois, la méthode de remplacement peut être utilisée à condition de réaliser un renforcement local.
(2) Exigences structurelles. La classe de résistance du béton de déplacement doit être déterminée selon les calculs réels. En général, elle doit être supérieure d'au moins une classe à la classe de résistance de conception initiale et ne doit pas être inférieure à C25. La profondeur de remplacement est déterminée par calcul. Pour les dalles, elle ne doit pas être inférieure à 40 mm ; pour les poutres et les poteaux, elle ne doit pas être inférieure à 60 mm ; pour les constructions en béton projeté, elle ne doit pas être inférieure à 50 mm. Les pierres utilisées pour la préparation du béton doivent être des galets durs ou des pierres concassées. Leur taille ne doit pas dépasser 20 mm lorsqu'elles sont remplacées localement. La taille des pierres peut être augmentée de manière appropriée lorsque la profondeur de remplacement est importante, mais la taille maximale ne doit pas dépasser un tiers de la profondeur de remplacement ni 40 mm.

Remarques finales
Après avoir compris les caractéristiques et les causes de défaillance des poteaux en béton, il convient de sélectionner les méthodes de renforcement appropriées en fonction de l'aspect des poteaux, des résultats des vérifications et des conditions du site.