Domaine d'application du tissu en fibre de carbone unidirectionnel sur le pont

Le champ d'application du tissu CFRP pour le renforcement des ponts est principalement incarné dans les aspects suivants : le renforcement du moment de flexion et de la capacité portante de la section normale des éléments de cisaillement ; le renforcement de la capacité portante de la section oblique ; le renforcement de la section de cisaillement ; le renforcement des éléments de compression, etc.

1 renforcement de la capacité portante de la section normale

Lors du renforcement de la capacité portante de la section normale avec du tissu en fibre de carbone, il est conseillé d'adopter la méthode de collage comme indiqué dans la figure suivante.

Une ou plusieurs couches de tissu en fibre de carbone peuvent être collées à la base du pont, selon l'ampleur des dommages. Le nombre de couches peut être calculé en fonction de la capacité portante de la section normale, conformément aux principes de conception des structures en béton. La forme du tissu en fibre de carbone doit être en U, afin de maximiser la capacité portante de la section normale.

2. Flexion et renforcement au cisaillement des sections obliques

Lorsque la section inclinée est renforcée ou que sa résistance au cisaillement est améliorée, la méthode de collage suivante peut être adoptée :

Afin de garantir une résistance maximale à la traction du tissu en fibre de carbone, la direction d'adhérence doit être globalement cohérente avec la trace de contrainte de traction principale dans la poutre. Le nombre de couches peut être calculé synthétiquement selon le principe de conception des structures en béton et la résistance à la flexion et au cisaillement des barres d'acier.

3 renforcement des éléments de compression

Lorsque le tissu CFRP est utilisé pour renforcer les colonnes sous compression, les méthodes de renforcement suivantes peuvent être adoptées :

Pour les éléments en béton armé, le rôle du treillis en fibres de carbone est équivalent à celui du renforcement des poteaux en béton. Par conséquent, le nombre de couches de treillis en PRFC peut également être calculé selon les « Principes de conception des structures en béton ». Pour le renforcement des poteaux, il est possible d'utiliser non seulement un enroulement collé intégral, mais aussi un enroulement collé partiel. L'expérience a montré que l'effet du renforcement avec un enroulement partiel est plus évident que celui d'un enroulement intégral. Un poteau renforcé par cette méthode peut non seulement améliorer sa capacité portante, mais aussi sa ductilité. Les avantages de cette technologie sont particulièrement évidents dans les zones à risque sismique.

Points clés de la technologie de construction du renforcement en tissu de fibre de carbone

1) Une préparation rigoureuse est nécessaire avant la construction du bâtiment à renforcer, notamment par des études, des analyses et des calculs, notamment le nombre de couches renforcées et les caractéristiques des composants. L'équipement approprié est également nécessaire pour garantir le bon déroulement des travaux.

2) Les traitements nécessaires au renforcement des zones concernées sont effectués pour garantir l'efficacité du renforcement. Par exemple, les pièces en béton sont polies et lissées. Dans un environnement de construction humide, les pièces renforcées sont séchées pour éliminer la poussière superficielle.

3) Lors du collage du PRFC, n'oubliez pas de brosser la résine sous-jacente. Cela permet d'assurer une liaison étroite entre le PRFC et les composants en béton. La résine appliquée doit être uniforme et présenter une adhérence suffisante pour renforcer le composant. La résine sous-jacente doit être uniforme et homogène.

4) Lors du collage du PRFC, des outils de collage spéciaux sont utilisés. Afin d'éviter que des bulles n'affectent l'effet de collage, la résine de trempage peut être utilisée pour lisser et extruder les bulles. Si vous devez coller du tissu en fibre de carbone multicouche, répétez l'opération ci-dessus et recouvrez-le enfin d'un film de polyacétate.

5) Après avoir appliqué le traitement approprié sur la surface du tissu en fibre de carbone, une fois la résine solidifiée, vous pouvez appliquer une peinture ignifuge ou une peinture solaire sur la surface du tissu en fibre de carbone, ce qui améliore la durabilité de l'adhérence et prévient le vieillissement de la résine.

Méthodes générales de renforcement des structures de ponts avec des tiges en fibre de carbone

En raison de ses caractéristiques propres, le renforcement du PRFC se manifeste principalement par les aspects suivants : renforcement de la capacité portante de la section normale des éléments en flexion, renforcement de la capacité de cisaillement de la section transversale et renforcement de la capacité portante de la section oblique.

1. Renforcement de la capacité portante de la section normale

Il existe de nombreuses façons de renforcer les éléments avec des barres en PRFC. Pour renforcer la capacité portante de la section normale, il est conseillé d'utiliser des barres d'acier. Si la capacité de flexion de la section normale ne répond pas aux exigences, il convient de traiter ce problème avant de procéder au renforcement.

2. Renforcement en flexion et cisaillement des sections obliques.

Le renforcement en flexion et cisaillement des sections inclinées des barres en PRFC est généralement réalisé par insertion de barres d'acier. Sur la face latérale de la poutre, là où la contrainte de traction principale est constante, une rainure est découpée, des tiges en fibre de carbone sont placées, puis scellées avec du béton à base de résine époxy.

Conclusion

L'utilisation de fibres de carbone pour renforcer les bâtiments, qu'il s'agisse de tissu en fibre de carbone, de bande en fibre de carbone ou de barres en fibre de carbone, présente des caractéristiques et des avantages très importants, par rapport à d'autres méthodes de renforcement, c'est une nouvelle technologie digne d'une large application.